Повышение эффективности абразивного электрохимического шлифования деталей из жаропрочного интерметаллидного сплава ВКНА-1В-ВИ тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Таймасова Лилия Альбертовна

• Таймасова Лилия Альбертовна
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Таймасова Лилия Альбертовна

Введение

ГЛАВА 1 Анализ состояния вопроса повышения эффективности обработки деталей ГТД из

жаропрочных интерметаллидных сплавов

1.1.Описание конструкции и условия эксплуатации деталей ГТД из жаропрочных

интерметаллидных сплавов

1.2Анализ существующих технологий изготовления деталей из жаропрочных

интерметаллидных сплавов

1.3Технологические возможности и особенности процесса АЭХШ жаропрочных

интерметаллидных сплавов

1.4Способы повышения эффективности процесса АЭХШ

Выводы по первой главе

ГЛАВА 2 Исследования процесса АЭХШ, цель и объекты исследования, методика и

аппаратное обеспечение

2.1Моделирование зависимости допустимой скорости продольной подачи от расхода электролита, скорости вращения шпинделя и параметров источника питания

адаптированным методом многомерной линейной экстраполяции

2.1.1 Методика проведения экспериментальных исследований

2.2Моделирование зависимости неравномерности ширины паза по глубине от расхода

электролита и параметров источника питания

2.2.1 Методика проведения экспериментальных исследований

2.3Исследования влияния технологических параметров обработки на степень засаливания

алмазного инструмента

2.3.1 Методики проведения экспериментальных исследований

2.4Оборудование, инструмент и электролит для проведения экспериментальных работ по АЭХШ

2.4.1 Образцы для проведения исследований

62

2.4.2 Оборудование для проведения экспериментальных работ по АЭХШ

2.4.3 Инструмент для проведения экспериментальных работ по АЭХШ

2.4.4 Электролит для проведения экспериментальных работ по АЭХШ

Выводы по второй главе

ГЛАВА 3 Разработка способа адаптивного АЭХШ деталей ГТД из жаропрочных сплавов

3.1Структурная схема адаптивного процесса АЭХШ

3.2Параметр оценки засаленности абразивного инструмента

З.ЗОчистка абразивного инструмента

3.4Результаты моделирования зависимости допустимой скорости продольной подачи от

расхода электролита, скорости вращения шпинделя и параметров источника питания

3.5Результаты моделирования зависимости неравномерности ширины паза по глубине

от расхода электролита и параметров источника питания

Выводы по третьей главе

ГЛАВА 4 Экспериментальные исследования влияния технологических параметров АЭХШ на

технико-экономические показатели процесса

4.1 Экспериментальные исследования влияния технологических параметров на показатели качества процесса при АЭХШ пазов в деталях из жаропрочного сплава ВКНА-1В-ВИ без дополнительной очистки инструмента

4.1.1 Исследование влияния технологических параметров на производительность

4.1.2 Исследование влияния технологических параметров на геометрическую точность

4.1.3 Исследование влияния технологических параметров на шероховатость поверхности91

4.1.4 Исследование влияния технологических параметров на качество поверхностного слоя.. ..92 4.2Экспериментальные исследования параметров оценки засаленности абразивного круга

4.2.1 Экспериментальные исследования зависимостей момента на валу электродвигателя шпинделя и рабочего тока от степени засаленности абразивного круга

4.2.2 Экспериментальные исследования зависимости интенсивности коротких замыканий от степени засаленности абразивного круга

4.3Экспериментальные исследования влияния технологических параметров на показатели качества процесса при АЭХШ пазов в деталях из жаропрочного сплава ВКНА-1В-ВИ с управляемым процессом очистки инструмента

4.3.1 Исследование влияния степени засаленности абразивного круга на шероховатость поверхности

4.3.2 Исследование влияния степени засаленности абразивного круга на качество

поверхностного слоя

4.4Результаты сравнительного анализа эффективности АЭХШ и альтернативных вариантов

организации технологического процесса экспериментальными методами

4.5Экспериментальные исследования механизма засаливания абразивного инструмента

Выводы по четвертой главе

ГЛАВА 5 Практическая реализация результатов исследований

5.1Результаты внедрения технологии АЭХШ в условиях серийного производства

5.1.1 Обработка бокового паза и шипа детали камеры сгорания ГТД из жаропрочного интерметаллидного сплава на основе никеля ВКНА-1В-ВИ

5.1.2 Обработка детали гайка из жаропрочного сплава ХН73МБТЮ-ВД. Обработка

детали втулка из жаропрочного сплава ХН56ВМТЮ-ВД

5.2Технологические рекомендации для внедрения процесса АЭХШ пазов

5.3Технологические рекомендации для внедрения процесса АЭХШ сложнопрофильных

поверхностей

5.4Технологические рекомендации по проектированию оборудования для АЭХШ

5.4.1 Требования к источнику технологического тока и системе управления

Выводы по пятой главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ПРИЛОЖЕНИЯ

Список условных сокращений

АСО - абразивно-струйная обработка

АЭХШ - абразивное электрохимическое шлифование

ВАХ - вольт-амперная характеристика

ГТД - газотурбинный двигатель ИП - источник питания

ИТТ - источник технологического тока

КЗ - короткое замыкание

КС - камера сгорания

МЛЭ - многомерная линейная экстраполяция

МЭП (З) - межэлектродный промежуток (зазор)

СОЖ - смазывающе-охлаждающая жидкость

СОТС - смазывающе-охлаждающая технологическая среда

УЗО - ультразвуковая обработка

ЭИ - электрод-инструмент

ЭФХМО - электрофизико-химический метод обработки ЭХО - электрохимическая обработка ЭЭО - электроэрозионная обработка

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эффективности абразивного электрохимического шлифования деталей из жаропрочного интерметаллидного сплава ВКНА-1В-ВИ»

Введение

В современных и перспективных авиационных газотурбинных двигателях (ГТД) предполагается использование камер сгорания с сборно-разборной конструкцией жаровой трубы. В качестве конструкционных материалов используются жаропрочные сплавы на основе никеля, которые обладают высокими прочностными характеристиками, высокой стойкостью к температурной и химической коррозии, имеет рабочую температуру до 1300°С. Это позволяет снизить расход воздуха на охлаждение жаровой трубы и повысить КПД двигателя.

Применение лезвийных методов обработки не позволяет обеспечить экономически оправданную эффективность, так как повышенная температура в зоне обработки приводит к деформациям детали и ухудшению качества поверхностного слоя. Так как жаропрочные сплавы обладают высокими адгезионными свойствами, то в процессе обработки происходит интенсивное налипание обрабатываемого материала на абразивный круг, что затрудняет процесс обработки и приводит к образованию дефектов на поверхности детали. Для повышения эффективности обработки жаропрочных сплавов предлагаются электрофизико-химические методы обработки (ЭФХМО), одним из которых является абразивное электрохимическое шлифование (АЭХШ).

В процессе АЭХШ удаление материала заготовки происходит за счет одновременного протекания таких процессов как анодное электрохимическое растворение, электроэрозионных пробоев и съем за счет резания абразивными зернами, что позволяет значительно снизить усилия резания, повысить скорость обработки и общую производительность процесса. Тем не менее, в процессе обработки происходит засаливание инструмента, что приводит к обратному эффекту - увеличению термомеханического воздействия, образованию микротрещин, прижогов, измененного слоя. Таким образом повышение эффективности АЭХШ деталей ГТД из жаропрочных сплавов, за счет поддержания режущих свойств инструмента при минимальном его износе, является актуальной задачей.

Степень разработанности темы исследования. Исследования и разработки в области повышения эффективности обработки материалов методом АЭХШ проводились такими учеными, как Р. Р. Вайенберг, В. Г. Васильев, А. И. Грабченко, Э. Я. Грозд-зинский, В. Ф. Макаров, Д. И. Волков, В. А. Полетаев, С. С. Силин, Н. С. Наерман, В. А. Хрульков, Л. В. Худобин, А. В. Хандожко, А. С. Янюшкин, С. В. Старочкина, В. А. Грибановский, В. Л. Юрьев. Работы в этом направлении ведутся предприятиями Tridex Technology & Glebar ММТ (США), MicroGroup (США), Metal Cutting Corporation (США), General Electric (США) ECM Technologies (Нидерланды), Manufacturing Guide Sweden AB (Швеция), ОАО Станкозавод «Красный борец» (Республика Беларусь), АО «Институт технологии и организации производства» (Российская Федерация).

Проведенный анализ публикаций показал, что известные на сегодняшний день технологические решения, связанные с введением дополнительных физико--химических воздействий, подбора СОЖ и инструмента не обеспечивают требования производительности при обработке деталей ГТД из жаропрочных сплавов.

Результаты, полученные в работе, позволили разработать и внедрить в серийное производство технологию АЭХШ деталей ГТД из жаропрочных сплавов и модернизировать оборудование для абразивного электрохимического шлифования в ПАО «ОДК-УМПО».

Целью работы является повышение производительности процесса АЭХШ при изготовлении деталей ГТД из жаропрочного интерметаллидного сплава ВКНА-1В-ВИ с обеспечением качества поверхностного слоя и точности обработки.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать метод АЭХШ, включающий очистку инструмента в ходе обработки и обеспечивающий повышение производительности технологического процесса.

2. Разработать математические модели процесса АЭХШ деталей ГТД из жаропрочного интерметаллидного сплава ВКНА-1В-ВИ.

3. Исследовать влияние технологических параметров процесса АЭХШ на производительность, качество поверхностного слоя и точность обработки деталей

ГТД из жаропрочного интерметаллидного сплава ВКНА-1В-ВИ.

4. Разработать технологический процесс АЭХШ с очисткой инструмента в ходе обработки применительно к деталям ГТД из жаропрочного интерметаллидного сплава ВКНА-1В-ВИ и оценить его эффективность.

Объектом исследований является процесс АЭХШ деталей из жаропрочного интерметаллидного сплава ВКНА-1В-ВИ.

Предметом исследований являются закономерности получения требуемой точности и качества поверхностного слоя деталей из жаропрочного интерметаллидного сплава ВКНА-1В-ВИ методом АЭХШ.

Научная новизна работы.

• Разработан новый метод АЭХШ деталей ГТД из жаропрочного интерметаллидного сплава, заключающийся в очистке инструмента в ходе обработке, отличающийся тем, что процесс очистки включается при достижении параметра К порогового значения, который определяется как отношение усилия резания к длительности фазы ЭХО за один оборот вращения шпинделя, позволяет повысить производительность в 2...3 раза, обеспечить качество поверхностного слоя без микротрещин, при-жогов, измененного слоя, шероховатость до Яа 3,2 мкм, точность не более ±0,15 мм.

• Предложены математические модели процесса АЭХШ с очисткой инструмента в ходе обработки, отличающиеся установлением взаимосвязей параметров источника технологического тока, расхода электролита и скорости вращения шпинделя с допустимой скоростью продольной подачи и с величиной неравномерности ширины паза по глубине.

• Определены диапазоны допустимых значений технологических параметров процесса АЭХШ с очисткой инструмента в ходе обработки деталей ГТД жаропрочного интерметаллидного сплава ВКНА-1В-ВИ, которые в отличии от АЭХШ без очистки инструмента, позволяют повысить производительность процесса в 2.3 раза,

исключить дополнительную операцию очистки инструмента, при этом обеспечить требуемое качество поверхностного слоя и точность обработки.

Практическая ценность работы:

1. Метод АЭХШ с очисткой инструмента в ходе обработки, реализован двумя способами, позволяющими повысить производительность обработки, обеспечить требуемые параметры качества поверхностного слоя и геометрическую точность обработки (патент № ЯШ607060С1, патент № ЯШ822156С1).

2. Разработаны регрессионные модели для определения допустимой скорости продольной подачи на основе метода многомерной линейной экстраполяции и прогнозированию величины неравномерности ширины паза по глубине с применением методики планирования эксперимента.

3. Установлены диапазоны допустимых значений технологических параметров процесса АЭХШ с очисткой инструмента в ходе обработки деталей ГТД из жаропрочного интерметаллидного сплава ВКНА-1В-ВИ: скорость продольной подачи 35.40 мм/мин, напряжение 8.10 В, рабочий ток 70.90 А, напряжение очистки 12.15 В, межэлектродный зазор 0,04. 0,05 мм.

4. Разработан и внедрен в серийное производство технологический процесс АЭХШ с очисткой инструмента в ходе обработки деталей ГТД на предприятии ПАО «ОДК-УМПО», который позволил повысить общую производительности технологического процесса на 5%, снизил износ инструмента в 1,5.2 раза, при этом обеспечивается точность обработки ±0,15 мм, качество поверхностного слоя (отсутствие дефектов в виде микротрещин, измененного слоя, прижогов), шероховатость поверхности не более Ra 3,2 мкм.

На защиту выносятся следующие основные положения и результаты диссертационной работы:

• Метод АЭХШ, включающий очистку инструмента в ходе обработки и обеспечивающий повышение производительности технологического процесса

(соответствует п.4 паспорта специальности).

• Регрессионные математические модели процесса АЭХШ деталей ГТД из жаропрочного интерметаллидного сплава (соответствует п.3 паспорта специальности).

• Зависимости влияния технологических параметров процесса АЭХШ на производительность, качество поверхностного слоя и точность обработки деталей ГТД из жаропрочного интерметаллидного сплава (соответствует п.7 паспорта специальности).

• Технологический процесс АЭХШ применительно к деталям ГТД из жаропрочного интерметаллидного сплава (соответствует п.2 паспорта специальности).

Достоверность полученных результатов подтверждается сходимостью результатов математического моделирования с результатами экспериментальных исследований, практическим внедрением в серийное производство деталей, а также апробацией результатов на 9 конференциях и форумах.

Вклад автора состоит в постановке задачи исследования, разработке математической модели зависимости производительности и точности обработки, разработке способа АЭХШ с одновременной управляемой очисткой абразивного инструмента, выполнении экспериментов и получении на их основе математических зависимостей, формулировке выводов и оформлении публикаций по теме работы.

Реализация результатов работы. На основании результатов исследований внедрены технологические процессы на операции АЭХШ деталей камеры сгорания, деталей типа гайка, втулка ГТД в ПАО «ОДК-УМПО». Выполнена модернизация станков для АЭХШ ЕЛО-800 и 4СЭШ-1 в ПАО «ОДК-УМПО».

Соответствие диссертации паспорту научной специальности. По теме и содержанию материалов диссертационная работа соответствует научной специальности 2.5.6 «Технология машиностроения» пунктам:

- 2 «Технологические процессы, операции, установы, позиции, технологические переходы и рабочие хода, обеспечивающие повышение качества изделий и снижение их себестоимости»;

- 3 «Математическое моделирование технологических процессов и методов изготовления деталей и сборки изделий машиностроения»;

- 4 «Совершенствование существующих и разработка новых методов обработки и сборки с целью повышения качества изделий машиностроения и снижения себестоимости их выпуска»;

- 7 «Технологическое обеспечение и повышение качества поверхностного слоя, точности и долговечности деталей машин».

Апробация работы. Результаты работы в целом и отдельные ее части представлялись и обсуждались на: Международной конференции «Сварка. Контроль. Диагностика», Уфа - 2015; научно-технической конференции в рамках Международного технологического форума "Инновации. Технологии. Производство" к 100-летию со дня рождения главного конструктора П.А. Колесов, Рыбинск - 2015; конкурсе Всероссийский Стартап-тур 2015, Уфа-2015; Всероссийской молодежной конференции «Мавлю-товские чтения», Уфа - 2016; VII Всероссийской научно-технической конференции «Современные тенденции в технологиях металлообработки и конструкциях металлообрабатывающих машин и комплектующих изделий», Уфа - 2017; Нефтегазовые технологии и новые материалы. Проблемы и решения, Уфа - 2019; Российский промышленный форум, Уфа - 2021; «Климовские чтения - 2023. Перспективные направления развития авиадвигателестроения», Санкт-Петербург - 2023.

Публикации. По материалам диссертационной работы и результатам исследований опубликовано 9 печатных работ, из них 4 статьи в журналах, входящих в перечень изданий, рекомендованных ВАК РФ, 1 - в изданиях, индексируемых в системе цитирования Scopus, также 2 патента РФ на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, основных результатов и выводов, списка использованных источников, содержащего 142 наименования. Работа изложена на 148 страницах, включает 62 рисунка и 28 таблиц.

ГЛАВА 1 Анализ состояния вопроса повышения эффективности

обработки деталей ГТД из жаропрочных интерметаллидных сплавов

1.1 Описание конструкции и условия эксплуатации деталей ГТД из жаропрочных интерметаллидных сплавов

Решение задачи увеличения тяги и КПД ГТД путем повышения температуры горения газовоздушной смеси возможно за счет изготовления наиболее термонагружен-ных деталей и узлов из новых жаропрочных интерметаллидных материалов [44, 58].

Высокие требования к современным ГТД (ресурс, энергоэффективность, эколо-гичность) обуславливают особенности конструкции деталей [31, 44, 61, 110, 119]:

- широко применяются детали, имеющие сложные, тонкостенные криволинейные поверхности, изготовленные с высокой точностью;

- поверхность деталей должна иметь низкую шероховатость, при полном отсутствии измененного слоя, микротрещин, прижогов).

Следует учитывать, что детали ГТД в процессе эксплуатации работают в сложных условиях [44]:

- предельно высокие температурные нагрузки, неравномерный нагрев, различие коэффициентов температурного расширения материалов;

- нагрузки от воздействия сжимающих и растягивающих сил, возникающие в результате движения потоков воздуха и газов на детали ГТД, газостатические нагрузки;

- нагрузки от воздействия изгибающих и крутящих моментов, возникающие от сил инерции, которые появляются при вращении ротора двигателя [58].

Современные двигатели пятого поколения характеризуются высокой тягово-ооруженностью без применения форсажа и имеют кольцевую камеру сгорания, компактные по конструкции, что позволяет обеспечить равномерное распределение температурных полей газа на входе в турбину. Жаровая труба кольцевой КС по сравнению с другими видами КС имеет простую форму, более технологична в изготовлении и в силу меньшей поверхности не требуют больших расходов воздуха на охлаждение

стенок для обеспечения жесткости и прочности жаровой трубы. Температура стенок жаровой трубы КС не должна превышать 750.840°С, в то время как температура при горении топлива составляет более 1600°С, что требует эффективного охлаждения, затраты воздушной смеси из КС составляют не менее 30%. Воздушная смесь в КС подводится через перфорированные отверстия в корпусе жаровой трубы.

До применения современных технологий изготовления и сборки стенок и экрана жаровой трубы использовали технологию сварки раскроенных листовых заготовок. В настоящее время при производстве современных ГТД используют конструкции, состоящие из сегментов [119]. Применение таких конструкций позволяет снизить термические напряжения, увеличить время работы и обеспечить удобство при проведении ремонтных мероприятий. Сегменты жаровой трубы камеры сгорания ГТД, собираются в контур по системе «шип-паз», скрепляются по наружному диаметру и образуют корпус камеры сгорания.

Применение такой конструкции требует применения новых материалов с высокой температурой плавления, способных работать при температурах выше 1200°С [52]. При выборе материала сегментов следует учитывать и силовые нагрузки при высоких температурах эксплуатации [14, 16].

Наиболее перспективными для изготовления таких деталей являются интерме-таллидные сплавы типа ВКНА на основе никеля №3А1 [17, 18] - новые суперсплавы с у' - упрочняющей фазой. Которые из-за особенностей кристаллической решетки, упорядоченного распределения связей атомов, обладают температурой плавления ТПЛ=1385°С, низкой плотностью р=7930 кг/м3 (для других жаропрочных сплавов р=8800 кг/см3), высокой пластичностью, повышенным пределом текучести при температурах до 900 °С, а также термической стабильностью структуры до достижения температуры плавления [3]. Химический состав сплава приведен в таблице 1 [3].

Таблица

- Химический состав сплава ВКНА-1В-ВИ

Сплав Химические элементы, масс. %

N1 А1 Сг Мо 2г В И Со С Др.

ВКНА-1В-ВИ 76.9 8.5 5.5 3.5 - - 3.0 3.0 - 0.05 0.3ИГ 0.6Бе

Сплав ВКНА-1В-ВИ обладает высокой жаропрочностью, жаростойкостью, а также износостойкостью и стойкостью к окислению и эрозии, малым удельным весом. Структурно - фазовый состав сплава ВКНА - 1В [15] представлен 85-90 % у'- фазы М3Л1 и 10-15% у- фазы N1 (рисунок 1).

Рисунок 1 - Структурно - фазовый состав сплава ВКНА-1В-ВИ

В таблице 2 [3] приведены результаты исследований [3, 18, 49, 88] некоторых механических характеристик в диапазоне температур от 20°С до 1300°С. Где ав - предел кратковременной прочности, 010, 0100, <3500, <1000 - пределы длительной прочности, 5, у - относительное удлинение и сужение соответственно при растяжении, КСИ10-4 - ударная вязкость, о-1 - предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения.

Таблица 2 - Механические свойства сплава ВКНА-1В-ВИ

Температура, °С Св, МПа 5 ¥ кси-10-4, Дж/м2 С10 С100 С500 С1000 С-1

% МПа

20 710-740 51-59 60-65 88,2-107,8 - - - - 130

900 620-640 25-32 27-35 - 350400 210-250 150190 130160 240

1000 440-510 21-31 26-33 24,5-29,4 220290 110-140 70-90 55-75 -

1100 380-410 30-35 34-39 - 95-115 55-65 35-45 31-39 120

1200 200-250 25-28 49-55 14,7-24,5 60-70 35-43 25-30 21-25 -

1250 130-140 26-32 34-47 12,5-22,4 22 13 - - -

1300 60-70 27-35 28-45 9,2-18,1 - - - - -

Из таблицы 2 следует, что при рабочей температуре 1200°С материал сохраняет свои механические характеристики. Работоспособность деталей сохраняется при температурах до 1250-1300°С, но при этом наблюдается снижение механических свойств, незначительное снижение показывают предел прочности при растяжении и ударная вязкость при температурном воздействии до 1250°С с выдержкой 250 ч на воздухе и температурном воздействии до 1300°С с выдержкой 25 ч. Что говорит о стабильности структуры и возможности работы деталей при температуре 1300°С, но кратковременно. Исследования [18, 49, 88] показали, что сплав обладает достаточно высокой коррозионной стойкостью и коррозия отсутствует при напряжениях а=0,8ао,2 несмотря на климатические условия. При высокотемпературном 1000°С, 1200°С, 1250°С окислении на воздухе, за 100 часов привес образцов составил 2,5-5,8; 12-20; 24-25 г/м2 соответственно. Сплав обладает высокой жаростойкостью из-за образования на поверхностях деталей оксидной пленки, имеющий сложный химический состав. Поэтому детали ГТД, работающие в сложных условиях высокотемпературных нагрузок и агрессивной рабочей среде не требуют нанесения дополнительных защитных покрытий. При этом сплав ВКНА-1В-ВИ имеет коэффициент термического расширения, теплопроводность и теплоемкость в интервале температур 20-1300°С, что является аналогичным для сплава ЖС6У, который также является жаропрочным и имеет никелевую основу. Следовательно замена никелевых сплавов типа ЖС

интерметаллидным сплавом ВКНА обеспечивает возможность повышения рабочих температур на 50-100°С, увеличения ресурса в 10-15 раз, снижение массы на 10-16%, при этом нет необходимости в нанесении жаростойких защитных покрытий, что снижает стоимость деталей.

Применение интерметаллидных жаропрочных сплавов позволяет существенно повысить тактико-технические и экономические показатели ГТД. Особенности конструкции деталей и специфические свойства интерметаллидных сплавов требуют разработки технологии изготовления с использованием методов, обеспечивающих низкие температуры в зоне обработки и малые усилия резания. Высокие локальные температуры в зоне обработки приводят к образованию структурных и поверхностных дефектов за счет которых снижаются прочностные свойства деталей. При больших усилиях в процессе обработки возможна пластическая деформация деталей, нарушение ее геометрии и не обеспечение точности. С целью выбора наиболее выгодных по критерию производительности/качества методов обработки необходимо провести анализ существующих в настоящее время методов обработки интерметаллидных сплавов.

1.2 Анализ существующих технологий изготовления деталей из жаропрочных интерметаллидных сплавов

В настоящее время жаропрочные интерметаллидные сплавы обрабатывают традиционными методами лезвийной обработки (фрезерование (рисунок 2), точение, сверление и т.д). Низкая теплопроводность сплавов типа ВКНА-1В-ВИ приводит к повышенному образованию наклепа на режущем инструменте, так как за счет низкого отвода тепла происходит пластическая деформация срезаемого слоя, что дополнительно увеличивает температуру в зоне резания и упрочняет обрабатываемую поверхность. Повышенная температура в зоне обработки также приводит к образованию карбидов, которые совместно с твердыми растворами интерметаллидных фаз действуют на рабочую поверхность инструмента, как и абразив, приводя к повышенному износу.

Рисунок 2 - Фрезерование образца из интерметаллидного сплава ВКНА-1В-ВИ

Обработка на высоких скоростях резания приводит к быстрому износу инструмента, повышению температуры в зоне обработки, росту усилия резания, поэтому обработку ведут на малой скорости перемещения рабочего стола, что приводит к снижению производительности процесса.

Проведены исследования [108], которые показали, что в процессе фрезерования образцов из сплава ВКНА-1В-ВИ на малых скоростях перемещения рабочего стола 3.5 мм/мин в поверхностном слое материала образца (рисунок 3) из-за высокого термомеханического воздействия наблюдаются дефекты в виде вытеснения (выдавливания) материала. После проведения операции фрезерования требуется проведение дополнительных операций слесарной и рихтовки.

Выдавливание материала

30kV Х270 50 (jm

Рисунок 3 - Микроструктура поверхностного слоя образца после фрезерования

Для повышения производительности обработки жаропрочных сплавов применяют режущий инструмент с повышенной стойкостью и стабильностью режущих свойств при высоких температурах обработки с высокой сопротивляемостью абразивному износу. С упрочненной рабочей частью (хромированием, цианированием электроискровым методом). Сокращение износа инструмента, снижение себестоимости и увеличение производительности можно обеспечить применением в качестве материала инструмента твердые сплавы: износостойкие Т30К4, Т15К6, вязкие, но менее износостойкие Т5К7, Т58К10, ВК6А, ВК8, кобальтовые и ванадиевые быстрорежущие стали Р9Ф5, Р9К9, Р14Ф4 и т.д [70, 93].

При обработке жаропрочных сплавов, в отличии от сталей, силы резания возрастают в 2,5...3 раза (рисунок 4), соответственно, возрастает температура в зоне контакта.

Рисунок 4 - Зависимость усилия резания от глубины шлифования

Для снижения сил резания, обеспечения теплоотвода и стойкости инструмента, выбирают низкие скорости резания, ширину и глубину обработки, так, чтобы толщина стружки не превышала 0,1 мм - это способствует уменьшению упрочнения обрабатываемого материала. В работе [120] приведено сравнение режимов и параметров резания при обработке сплавов ЖС6К и нержавеющей стали 12Х18Н9Т твердосплавным

инструментом. Показано, что рекомендуемая скорость резания ЖС6К в 8-15 раз ниже, скорости резания нержавеющей стали 12Х18Н9Т (рисунок 5).

Рисунок 5 - Влияние изменения параметров резания на стойкость инструмента Vc - скорость резания, ae - ширина обработки, £, - главный угол в плане, ap- ширина режущего инструмента, ъ - количество зубьев

Сочетание низкой скорости резания с интенсивной подачей СОЖ снижает налипание стружки и увеличивает тем самым режущую способность инструмента. СОЖ помимо охлаждения и смазки оказывает дополнительное режущее воздействие за счет проникновения активных веществ СОЖ в микрощели и, как следствие, облегчение пластической деформации обрабатываемого материала детали.

Возможно применение смазочно-охлаждающих технологических средств СОТС, их рекомендуют [116, 117] выбирать с повышенной смазывающей способностью, правильно выбранная СОТС позволяет повысить стойкость инструмента в 1,5...3 раза и снизить высоту микронеровностей в 1,5 раза.

Большая часть энергии при механическом резании расходуется на пластическую деформацию материала детали, поэтому для повышения производительности процесса обработки необходимо снижать долю пластической деформации. Для этого возможно применение альтернативных методов обработки, при которых происходит минимальное

механическое воздействие на материал заготовки, удаление металла происходит за счет совмещенного воздействия тепловой, химической и электрической энергии.

Изменение характера приложения механического усилия на срезаемый слой реализовано в таких способах как вибрационное резание, сверхскоростное резание, ультразвуковая обработка (УЗО).

Способ [90] вибрационного резания заключается приложение дополнительного вибрирующего движения инструмента на обрабатываемую деталь с помощью механических, пневматических и гидравлических вибраторов с частотой колебаний ~50 Гц, которые позволяют снизить силы резания, нарост и наклеп обработанной поверхности, повышают качество поверхности. Приложение дополнительного вибрирующего движения на инструмент позволяет повысить стойкость в 1,5.2 раза, поэтому смена инструмента требуется реже, что позволяет повысить производительность обработки на 20 %, но несмотря на это остается высоким процент брака из-за деформаций детали в процессе обработки.

Известны способы [93] совмещения механического и теплового воздействия при этом механическая обработка ведется либо с предварительным нагревом заготовок, либо с непрерывным токами высокой частоты. Нагрев заготовки осуществляют токами высокой частоты или электрической дугой в процессе резания до температуры, ниже температуры отжига на 35.. ,40°С, либо предварительно в печи, после чего устанавливают на станок. Эффективным способом улучшения обрабатываемости является обработка с подводом электрического тока низкого напряжения в зону резания, плотность тока 100. 120 А/мм2, при этом скорость резания увеличивается с 80. 100 м/мин до 150.200 м/мин. Нагрев в процессе обработки тонкостенных деталей увеличивает вероятность пластической деформации, что вызывает ее коробление, а также, согласно техническим условиям, термическое воздействие на деталь ограничено [88, 106].

Существует широкий круг методов обработки материалов с использованием электрического воздействия, которые позволяют вести обработку при существенно небольших

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Таймасова Лилия Альбертовна, 2024 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Адлер, Ю. П. Введение в планирование эксперимента/ Ю. П. Адлер. -М.: Металлургия, 1969. -157 с.

2. Алмазная электрохимическая обработка в промышленности [Электронный ресурс]. - URL: http://tverdyematerialy.ru/almaz-v-promyshlennosti/almazno-elektroliticheskoe-shlifovanie.html (дата обращения: 04.04.2024).

3. Аргинбаева, Э. Г. Исследование влияния микролегирования и условий кристаллизации на жаропрочность сплава ВКНА-1В. [Электронный ресурс] //Вторая Всероссийская научно-техническая конференция «Студенческая весна 2009: Машиностроительные технологии» / МГТУ им. Н. Э Баумана. - Электрон. дан. - М.: МГТУ, 2009. - 1 электрон. опт. диск (CD-R). - Систем. требования: ПЭВМ, ОС Windows. -Режим доступа: studvesna.ru?go=artides&id=268 (дата обращения: 01.05.2018).

4. Артамонов, Б. А. Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов / Б. А. Артамонов, Ю. С. Волков, А. Л. Вишницкий. - Москва: "Высшая школа", 1983. - 455 с.

5. Артамонов, Б. А. Размерная электрическая обработка металлов / Б. А. Артамонов, Ю. С. Волков, А. Л. Вишницкий. - Москва : "Высшая школа", 1978. - 336 с.

6. А. с. 390906 СССР, М. Кл. B23P 1/04. Станок для электрохимического плоского шлифования : №1748667/25-8 : заявл. 17.11.72 : опубл. 01.01.73 / Чиркин В. А., Семенов А. П. (СССР). - Бюл. №31. - 2 с.

7. А. с. 472778 СССР, М. Кл. B23Р 1/04. Способ размерной электрохимической обработки : №1908694/25-8 : заявл. 12.04.73 : опубл. 05.06.75 /Ашихмин В. П., Агееав А. Ф., Бородин А. В., Горячев Н. С., Длугач Д. Я., Лапшин В. Б., Сле-пушкин Е. И. (СССР). - Бюл. №21. - 2 с.

8. А. с. 560725 СССР, М. кл. В23Р 1/10. Способ комбинированной обработки металлов токопроводящим абразивным инструментом : №2093187/08 : заявл. 14.01.75 : опубл. 05.06.77 / Васильев В. С., Гродзинский Э. Я., Лившиц А. Л., Исакова Р. Б., Отто М. Ш., Гинберг А. Х. (СССР). - Бюл. №21. - 3 с.

9. А. с. 717847 СССР, М. Кл. В23Р 1/04. Способ электрохимической размерной обработки : №2466976/25-08 : заявл. 25.03.77 : опубл. 23.09.81 / Гимаев Н. З., Семашко А. П., Максимов И. В. (СССР). - Бюл. №35. - 4 с.

10. А. с. 891299 СССР, М. Кл. В23Р 1/04. Способ электрохимической обработки : №2758130/25-08 : заявл. 12.02.79 : опубл. 23.12.81 / Капустин А. И., Фи-лимоненко В. Н. (СССР). - Бюл. №47. - 3 с.

11. Бабошкин, А. Ф. Расчет погрешностей измерения температур полу искусственными термопарами. Процессы абразивной обработки, абразивные

инструменты и материалы / А. Ф. Бабошкин, О. Л. Пирозерская // Сборник статей международной научно-технической конференции — Волжский, 2001. - С. 271 - 272.

12. Байкалов, А. К. Введение в теорию шлифования материалов / А. К. Байкалов. - Киев : Наукова думка, 1978. - 207 с.

13. Байсупов, И. А. Электрохимическая обработка металлов / И. А. Байсу-пов. - М. : Высшая школа, 1981. - 152 с.

14. Баркадзе, М. М. Аспекты развития литейных никелевых и интерметаллид-ных сплавов. Технология изготовления деталей ГТД / М. М. Баркадзе, Н. В. Первушин,

B. В. Сидоров, Э. Г. Аргинбаева, С. В. Овсепян// Электронный научно-технический журнал «Новости материаловедения наука и техника». [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://materialsnews.ru/ru/articles?art_id=264 (Дата обращения: 01.05.2024 г.).

15. Базылева, О.А. Влияние высокотемпературного отжига на структуру и свойства сплавов на основе интерметаллида Ni3Al / О. А. Базылева, Э. Г. Аргинбаева, М. В. Унчикова, Ю. В. Костенко // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. "Машиностроение", 2016. - №1. - С. 112-122

16. Базылева, О. А. Литейный сплав марки ВКНА-4УР для получения отливок с равноосной структурой / О. А. Базылева, А. А. Фомин, М. А. Воронцов // «Авиационные материалы и технологии», 2005. -№3. - С.51-54

17. Бунтушкин, В. П. Новый литейный сплав ВКНА-1В / В. П. Бунтушкин, Е. Н. Каблов, О. А. Базылева. ВИАМ/1991 - 200868 // «Авиационная промышленность», 1991. - №12.

18. Бунтушкин, В. П. Сплавы на основе алюминидов никеля / В. П. Бунтушкин, Е. Н. Каблов, О. А. Базылева, Г. И. Морозова. ВИАМ/1998-202652. // «Металловедение и термическая обработка металлов», 1999. - №1.

19. Бреев, Б. Т. Модернизация станков для скоростного шлифования / Б. Т. Бреев. - М. : Машиностроение, 1982. - 60 с.

20. Быков, Ю. Г. Применение нового жаропрочного сплава ВЖ171 в конструкции перспективного двигателя / Ю. Г. Быков, С. В. Овсепян, И. С. Мазалов, А.

C. Ромашов. ВИАМ/2012-206052 // «Вестник двигателестроения», 2012. - №2.

21. Вайнберг, Р. Р. Сила резания при электрохимическом шлифовании жаропрочных сплавов / Р. Р. Вайнберг, В. Г. Васильев. Научно-технический реферативный сборник «Алмазы». - Москва : НИИМАШ, 1973. - № 2. - С. 27-29.

22. Вайнберг, Р. Р. Электрохимическое шлифование жаропрочных сплавов алмазными кругами на металлической связке / Р. Р. Вайнберг, В. Г. Васильев. Сборник «Экономичность и точность абразивно-алмазной обработки». - М. : МДНТП, 1971. - С. 59-64.

23. Ваксер, Д. Б. Пути повышения производительности абразивного инструмента при шлифовании / Д. Б. Ваксер; - М. : Машиностроение, 1964. -123 с.

24. Васильев, В. Г. Электрохимическое шлифование жаропрочного сплава алмазными кругами / В. Г.Васильев, Р. Р. Вайнберг, Ю. Б. Серебренник. «Электронная обработка материалов». Академия наук Молдавской ССР. Кишинев, 1974. - № 2 (56).

25. Вознесенский, В.А. Статистические методы планирования эксперимента в технико-экономических исследованиях / В. А. Вознесенский. - 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Финансы и статистика, 1981. - 264 с.

26. Волков, Ю. С. Методика выбора электролита для размерной электрохимической обработки металлов / Ю. С. Волков. — Электрофизические и электрохимические методы обработки, 1968. вып. 3. - С. 1-5.

27. Волосатов, В. А. Справочник по электрохимическим и электрофизическим методам обработки : под ред. В. А. Волосатова. - Ленинград : "Машиностроение", 1988. - 719 с. : ил.

28. Высокоэффективное глубинное шлифование никеля и других материалов. - Технология авиационного двигателестроения: Экспресс-информ. М.: НИИД, 1993. - вып. 5,6.

29. Глаговский, Б. А., Московенко И. Б. Метод оценки эксплуатационных характеристик абразивных инструментов / Б. А. Глаговский, Московенко И. Б. // Вестник машиностроения, 1980.

30. Гюринг, К. Технология высокоскоростного шлифования / К. Гюринг // Современная металлообработка: Матер. Симпозиума. - Ярославль, 1987. - С. 2.1-2.17.

31. Демин, Ф. И. Технология изготовления основных деталей газотурбинных двигателей / Ф. И. Демин, Н. Д. Проничев, И. Л. Шитарев // под. общ. ред. проф. Ф. И. Демина. - Самара : СГАУ, 2012. - 2-е изд.

32. Евсеев Д. Г. Формирование свойств поверхностных слоев при абразивной обработке / Д. Г. Евсеев. - Саратов, 1975. - 127 с.

33. Евсеев, Д. Г. Физические основы процесса шлифования / Д. Г. Евсеев, А. Н. Сальников. - Саратов: СГУ, 1978. - 128 с.

34. Елисеев, Ю. С. Новый инструмент для глубинного шлифования хвостовиков турбинных лопаток / Ю. С. Елисеев , В. К. Старков, А. Рябцев // Авиационная промышленность, 2000. - №4. - С. 36- 44.

35. Ефимов, В. В. Основы повышения технологической эффективности СОЖ на операциях шлифования : автореф. дис. ... д-ра техн. наук : 05.02.08 / Владимир Васильевич Ефимов ; Тула, 1989, - 52 с.

36. Жаропрочные интерметаллидные сплавы. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://viam.ru/review/2942 (Дата обращения: 01.05.2024 г.).

37. Жаропрочные титановые сплавы для деталей ГТД. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: Viam.ru/ti_1 (Дата обращения: 01.05.2024 г.).

38. Зарипов, Н. Г. Перспективные материалы для авиационной техники: учебное пособие / Н. Г. Зарипов; Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т. - Уфа: УГАТУ, 2008. -144 с.

39. Захаренко, И. П. Влияние характеристики алмазных кругов на показатели электролитической совместной обработки твердого сплава / И. П. Захаренко, Ю. Я. Савченко // «Синтетические алмазы», 1973. - № 1. - С.30—34.

40. Захаров, М. В. Жаропрочные сплавы / М. В. Захаров, А. М. Захаров. -М. : Металлургия, 1972. -384 с.

41. Зубарев, Ю. М. Повышение эффективности процесса обработки при высокоскоростном шлифовании / Ю. М.Зубарев // Современное машиностроение: сборник научных трудов. Вып. 2. - СПб.: Издательство - Петербургского института машиностроения, 2000. - С. 209- 214.

42. Зубарев, Ю. М. Технологические основы высокопроизводительного шлифования сталей и сплавов / Ю. М. Зубарев, A. B. Приемышев. - СПб. : Издательство Петербургского университета, 1994. - 220 с.

43. Ивашинников, В. Т. Прогрессивное шлифование / В. Т. Ивашинников. - Челябинск, Южно- Уральское кн. изд - во, 1976. - 327 с.

44. Иноземцев, А. А. Основы конструирования авиационных двигателей и энергетических установок: Учебник для студентов специальности «Авиационные двигатели и энергетические установки» / А. А. Иноземцев, М. А. Нихамкин, В. Л. Сандрацкий // Серия: «Газотурбинные двигатели». Том2 М. - «Машиностроение», 2007. - 396 с. : ил.

45. Иноземцев, А. А. Титановые сплавы в изделиях разработки ОАО «Авиадвигатель» / А. А. Иноземцев, И. Г. Башкатов, А. С. Коряковцев // Современные титановые сплавы и проблемы их развития: Сборник. М.: ВИАМ, 2010. - С.43-46.

46. Ипполитов, Г. М. Абразивные инструменты и их эксплуатация / Г. М. Ипполитов. - М. : Машгиз, 1959. - 255 с. : ил.

47. История / Жаропрочные сплавы и стали. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: Viam.ru/history_gs (Дата обращения: 01.05.2024 г.).

48. Каблов, Е. Н. Производство турбинных лопаток ГТД методом направленной кристаллизации / Е. Н. Каблов. ВИАМ/2000-203008// «Газотурбинные технологии», 2000. -№3.

49. Каблов, Е. Н. Литейные конструкционные сплавы на основе алюми-нида никеля / Е. Н. Каблов, О. Г. Оспенниква, О.А. Базылева ВИАМ/2009 / 205454 // «Двигатель», 2010. - №4. - С. 55-59.

50. Каблов, Е. Н. Литейные жаропрочные сплавы и технология получения монокристаллических турбинных лопаток ГТД / Е. Н. Каблов, Н. Г. Орехов, В. Н. Толорайя, И. М. Демонис. ВИАМ/2001 - 203461 // «Технология легких сплавов», 2002. - №4.

51. Каблов, Е. Н. Материалы для авиакосмической техники / Е. Н. Каблов. ВИАМ/2006 - 204724 // «Все материалы. Энцеклопедический справочник», 2007. - №25.

52. Каблов, Е. Н. Материалы для высокотеплонагруженных деталей газотурбинных двигателей / Е. Н. Каблов, О. Г. Оспенникова, О. А. Базылева // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. «Машиностроение», 2011. - №SP2. - С. 13-19.

53. Казаков, В. Ф. Шлифование при повышенных скоростях резания / В. Ф. Казаков. - Киев : Техника, 1971. - 172 с.

54. Карасев, Б. Е. Основные направления совершенствования технологии производства лопаток ГТД / Б. Е. Карасев, Н. В. Семенченко //Авиационная промышленность, 1986. - 256 с.

55. Карташев, A. M. Скоростное шлифование металлов / A. M. Карташев.

- Л. : ЛДНТП, 1951. - 11 с. : ил.

56. Кащук, В. А. Справочник заточника / В. А. Кащук, А. Д. Мелехин, Б. П. Бармин. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1982. - 232с. : ил.

57. Кащук, В. А. Справочник шлифовщика / В. А. Кащук, А. Б. Верещагин.

- М. : Машиностроение, 1988. - 477 с. : ил.

58. Кишалов, А. Е. Анализ нагрузок, действующих на элементы конструкции ГТД / А. Е. Кишалов, В. М. Кудоярова, К. В. Маркина, О. И. Игнатьев // Молодой ученый. - 2012. - №11. - С. 52-60.

59. Ковальчук, Ю. М. Развитие производства абразивного, алмазного и эль-борового инструмента / Ю. М. Ковальчук. -М. : Машиностроение, 1976. - 32 с.

60. Комисаржевская, В. Н. Высокопроизводительное шлифование / В. Н. Комисаржевская, М. З. Лурье. - М. : Машиностроение, 1976. - 32 с.

61. Компрессоры ГТД. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://refleader.ru/polpolotraty.html (Дата обращения 01.05.2024г.).

62. Корн, Г. Справочник по математике (для научных работников и инженеров) / Г. Корн, Т. Корн - М.: «Наука», 1974. - 832 с.

63. Крымов, В. Глубинное шлифование лопаток турбин / В. Крымов // Авиапанорама, 1998. - С. 54 - 55.

64. Кулаков, Ю. М. Предотвращение дефектов при шлифовании / Ю. М. Кулаков, В. А. Хрульков, И. В. Дунин-Барковский. - М. : Машиностроение, 1975. - 144 с.

65. Левин, В. И. Сверхскоростное шлифование / В. И. Левин, P. С Израй-лит // Повышение эффективности технологических процессов машиностроения. -Пермь : ПЛИ, 1980. - С.135 - 136.

66. Лившиц, А. Л. Электроэрозионная обработка металлов / А. Л. Лившиц. -Москва, "Высшая школа", 1979. - 118 с. : ил.

67. Ллойд, Э. Справочник по прикладной статистике / Э. Ллойд, У. Ледер-ман (ред.). Том 1. - М. : Финансы и статистика, 1989. - 510 с.

68. Ломакина, И. В. Глубинное шлифование труднообрабатываемых материалов на основе никеля / И. В. Ломакина // Техника, экономика, информация. Сер. Технология производства, №47. - С. 41—44.

69. Лоладзе, Т. Н. Износ алмазов и алмазных кругов / Лоладзе Т. Н., Боку-чава Г. В. - М. : Машиностроение, 1967. - 112 с.

70. Ломберг, Б. С. Жаропрочные и деформируемые сплавы для современных и перспективных ГТД / Б. С. Ломберг, С. А. Моисеев. ВИАМ/2007-204757// «Все материалы. Энциклопедический справочник», 2007. - №6.

71. Лурье, Г.Б. Шлифование металлов / Г. Б. Лурье. - М. : Машиностроение, 1969. - 175 с.

72. Любимов В. В. Комбинированные методы алмазного шлифования: учебное пособие : изд. 2-е, испр. и доп. / В. В. Любимов, В. А. Могильников, М. Я. Чмир. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2007. - 100 с.

73. Маслов, Е. Н. Теория шлифования материалов / Е. Н. Маслов. - М. : Машиностроение, 1974. - 320 с.

74. Маталин, А. А. Качество поверхности и эксплуатационные свойства деталей машин / А. А.Маталин. - М. : Машгиз, 1956. - 252 с.

75. Мацуо, Т. Направления исследования в области шлифования на тяжелых режимах / Т. Мацуо // Сэймицу Китай. - 1976. - Т. 42. - №9. - С. 821-827.

76. Михелькевич, В. Н. Автоматическое управление шлифованием / В. Н. Михелькевич. - М. : Машиностроение, 1975. - 304 с.

77. Михрютин, В. В. Повышение эффективности глубинного шлифования путем стабилизации термодинамических условий обработки: дис. . канд. техн. наук : 05.03.01/ Митрюхин Вадим Владимирович ; науч. рук. С. С. Силин ; РАТИ. - Рыбинск, 1994. - 229 с.

78. Новиков, Г. В. Прогрессивные технологии алмазно-абразивной обработки природных алмазов и бриллиантов / Г. В. Новиков. - Одесса, 2009. - 580 с.

79. Островский, В. И. Теоретические основы процесса шлифования / В. И. Островский. - Л. : ЛГУ, 1981. - 145 с.

80. Патент № 2025031 С1 Российская Федерация, МПК Н 02 М 5/25. Низковольтный сильноточный источник питания для станков электрохимической обработки металлов : № 4900593/21 : заявл. 09.01.91 : опубл. 15.12.1994 / Прасолов Ю. Ф. - 9 с.

81. Патент № 2038928 С1 Российская Федерация, МПК В 23 Н 3/02. Способ электрохимической размерной обработки : № 4873303/08 : заявл. 10.10.90 : опубл. 09.07.95 / Гимаев Н. З., Зайцев А. Н., Безруков С. В. - 7 с.

82. Патент № 2203785 С2 Российская Федерация, МПК B 23 H 1/02, B 23 H 3/02. Генератор униполярных импульсов для электрохимической обработки вибрирующим электродом : № 2001104569/02 : заявл. 20.01.2001 : опубл. 10.05.2003 / Лимонов А. Д. - 7 с.

83. Патент №2 2268118 С1 Российская Федерация, МПК B 23 H 5/06. Способ электроабразивной обработки токопроводящим кругом с его одновременной правкой : № 2004118239/02: заявл. 15.06.2004 : опубл. 20.01.2006 / Янюшкин А. С., Ереско С. П., Сурьев А. А., Ереско В. С., Кузнецов А. М. - 5 с.

84. Парфенов, И. Е. Технология конструкционных материалов, уч. пособие / И. Е. Парфенов. - Москва : МАМИ, 2012. - 457 с.

85. Пахалин, Ю. А. Алмазное контактно-эрозионное шлифование / Ю. А. Пахалин. - Л. : Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1985. - 178 с.: ил.

86. Перспективы развития высокоскоростного шлифования. - Технология авиационного двигателестроения: Экспресс-информ. - М.: НИИД, 1984. - №12. - С. 2-7.

87. Пилинский, В. И. Производительность, качество и эффективность скоростного шлифования / В. И. Пилинский, И. П. Донец. - М. : Машиностроение, 1986. - 80 с.

88. Поварова, К. Б. Исследование малоцикловой усталости при комнатной температуре сплава на основе интерметаллида Ni3Al типа ВКНА-25 / К. Б. Пова-рова, О. А. Базылева, А. А. Дроздов, Н. А. Аладьев, М. А. Самсонова // Металлы РАН, 2012. - №6. - С.70-82.

89. Поварова, К. Б. Термостабильность структуры сплава на основе Ni3Al и его применение в рабочих лопатках малоразмерных ГТД / К. Б. Поварова, Н.К. Казанская, В. П. Бунтушкин, В. Г. Костогрыз, A. A. Дроздов, В. Г. Бахарев и др. // Металлы, 2003. - №3. - С.95-100

90. Подураев, В. Н. Резание труднообрабатываемых материалов / В. Н. Подураев. - М. : Высшая школа, 1974. - 587 с.

91. Полетаев, В. А. Технологические условия повышения размерной стойкости абразивного инструмента при глубинном шлифовании деталей ГТД : дисс. ... канд. техн. наук : 05.03.01 / Полетаев Валерий Алексеевич ; науч. рук. С. С. Силин ; Московский ордена Трудового Красного Знамени станкоинструментальный институт. - Москва, 1987. - 187 с.

92. Растригин, Л. А. Экстраполяционные методы проектирования и управления / Л. А. Растригин, Ю. П. Пономарев. - М. : Машиностроение, 1986. - 120 с. : ил.

93. Резников, Н. И. Обработка резанием жаропрочных, высокопрочных и титановых сплавов / Под ред. Н. И. Резникова. - М. : Машиностроение, 1972. - 200 с.

94. Реченко, Д. С. Повышение эффективности твердосплавного финишного лезвийного инструмента сверхскоростным затачиванием (научная монография) Д.С. Реченко, А.Ю. Попов. - Омск : ОмГТУ, 2019. - 280 с. : ил.

95. Романов, В. Ф. Правка и профилирование абразивного, алмазного и эльборового инструмента / В. Ф. Романов, В. В. Авакян. - М. : Машиностроение, 1976. - 18 с.

96. Романов, В. Ф. Технология алмазной правки шлифовальных кругов / В. Ф. Романов, В. В. Авакян. - М. : Машиностроение, 1980. - 118 с. : ил.

97. Рыкунов, Н. С. Теория и практика применения процессов глубинного шлифования для повышения производительности и качества обработки деталей из жаропрочных сплавов : дисс. . докт. техн. наук : 05.03.01 / Рыкунов Николай Стефанович ; науч. рук. С. С. Силин ; Московский станкоинструментальный институт. - Москва, 1988. - 436 с.

98. Семенченко, И. В. Повышение надежности лопаток газотурбинных двигателей / И. В. Семенченко, Я. Г. Мирер. - М. : Машиностроение, 1977. - 160 с.

99. Силин, С. С. Расчет температуры и анализов температурного поля при глубинном шлифовании / С. С. Силин, Н. С. Рыкунов, А. В. Лобанов. - В сб.: Производительная обработка и технологическая надежность деталей машин. - Ярославль: Ярославский политехнический институт, 1977. - № 6. - С. 43- 47.

100. Силин, С. С. Глубинное шлифование деталей из труднообрабатываемых материалов / С. С. Силин, В. А. Хрульников, А. В. Лобанов, Н. С. Рыкунов. -М.: Машиностроение, 1984. - 64 с.: ил.

101. Сипайлов, В. А. Тепловые процессы при шлифовании и управление качеством поверхности / В. А. Сипайлов. - М. : Машиностроение, 1978. - 167 с.

102. Сираж, Ю. А. Теоретические предпосылки и методы изыскания электролитов для электрохимической обработки сплавов на различной основе / Ю. А. Сираж // Электрохимическая обработка поверхностей деталей авиадвигателей: Межвузовский сборник, КуАН, 1974. - № 1. - С. 51-60.

103. Спиридонов, А. А. Планирование эксперимента при исследовании технологических процессов / А. А. Спиридонов, Н. Г. Васильев. - М. : Машиностроение, 1981. -184 с.

104. Старков, В. К. Обработка резанием. Управление стабильностью и качеством в автоматизированном производстве / В. К. Старков. - М. : Машиностроение, 1989. -296 с.

105. Старцев, Н. К. Износ и стойкость круга при глубинном шлифовании пазов / Н. К. Старцев, В. Ф. Горовжо //Металлорежущие станки и автоматические линии, 1977. - №9. - С11-13.

106. Степанова, Н. Н. Высокотемпературная деформация сплавов на основе NiзAl / Н. Н. Степанова, Н. В. Казанцева, Д. П. Родионов, Ю. Н. Акшенцев, Д.И. Давыдов, В. Г. Пушин, Н. И. Виноградова// [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://elar.urfu.ru/bitstream/10995/27892/1/ivmim_2011_50.pdf (Дата обращения: 01.05.2024 г.)

107. Сулима, A. M. Качество поверхностного слоя и усталостная прочность деталей из жаропрочных и титановых сплавов / A. M. Сулима, М. И. Евстигнеев. -М. : Машиностроение, 1974. - 256 с.

108. Таймасова, Л. А. Исследование технологических возможностей различных способов изготовления пазов в деталях газотурбинных двигателей из жаропрочных сплавов / Л. А. Таймасова, В. В. Атрощенко, М. В. Ватуев // Вестник МГТУ «Станкин». - 2021. - №4. - С.49-52.

109. Технология высокоскоростного шлифования. - Технология авиационного двигателестроения: Экспресс-информ. - М. : НИИД, 1984. - С. 7-13.

110. Трянов, А. Е. Особенности конструкции узлов и систем авиационных двигателей и энергетических установок: учеб. пособие / А. Е. Трянов. - Самара: Изд-во Самар. гос. аэрокосм. ун-та, 2011. - 202 с.

111. Филимонов, Л. Н. Высокоскоростное шлифование / Л. Н. Филимонов.

- Л. : Машиностроение, 1979. - 248 с.

112. Филимонов, Л. К. Современные достижения высокоскоростного шлифования / Л. К. Филимонов, В. Г. Степаненко. - Л. : ЛДНТП, 1976. - 30 с.

113. Филимонов, Л. Н. Стойкость шлифовальных кругов / Л. Н. Филимонов. - Л. : Машиностроение, 1973. - 136 с.

114. Хрульков, В. А. Шлифование жаропрочных сплавов / В. А. Хрульков.

- М. : Машиностроение, 1964. - 190 с.

115. Худобин, Л. В. Пути совершенствования технологии шлифования / Л. В. Худобин. - Саратов : Приволжское книжное издательство, 1969. - 212 с.

116. Худобин, Л. В. Смазочно-охлаждающие средства, применяемые при шлифовании / Л. В. Худобин. - М. : Машиностроение, 1971. - 214 с.

117. Худобин, Л. В. Техника применения смазочно-охлаждающих средств в металлообработке / Л. В. Худобин, Е. Г.Бердичевский. - М. : Машиностроение, 1977. -189 с.

118. Черепанов, Ю. П. Электрохимическая обработка в машиностроении / Ю. П. Черепанов, Б. И. Самецкий. - М. : Машиностроенпие, 1972. - 113 с. : ил.

119. Чигрин, В. С. Конструкция камер сгорания газотурбинных двигателей / В. С. Чигрин, С. Е. Белова. - Рыбинск : Изд-во РГАТА, 2007. - 81 с. : ил.

120. Шифрин, А. Ш. Обработка резанием коррозионностойких, жаропрочных и титановых сталей и сплавов / А. Ш. Шифрин, Л. М. Резницкий. - Москва ; Ленинград : Машиностроение. [Ленингр. отд-ние], 1964. - 447 с. : ил.

121. Шманев, В. А. Технология электрохимической обработки деталей в авиадвигателестроении / В. А. Шманев, В. Г. Филимошин, А. Х. Каримов и др. -М. : Машиностроение, 1986. - 168 с. : ил.

122. Эддоус, М. Методы принятия решений / М. Эддоус, Р. Стэнсфилд / Пер. с англ. под ред. член-корр. РАН И.И. Елисеевой. - М. : Аудит, ЮНИТИ, 1997. - 590 с.

123. Юрьев, В. Л. Технология изготовления лопаток компрессора газотурбинных двигателей / В. Л. Юрьев, В. А. Грибановский, С. В. Старочкина. - М. : Машиностроение, 2011. - 624 с.

124. Якимов, А.В. Оптимизация процесса шлифования / А. В. Якимов. - М.: Машиностроение, 1975. - 176 с.

125. Янюшкин, А. С. Технология комбинированного электроалмазного затачивания твердосплавных инструментов / А. С. Янюшкин. - М. : Машинострое-ние-1, 2003. - 242 с. : ил.

126. Ящерицын, П. И. Скоростное шлифование / П. И. Ящерицын. - М. : Машгиз, 1953. -111 с.

127. Benedict Gary, F. Nontraditional manufacturing processes: Volume 19 of Manufacturing engineering and materials processing / F. Benedict Gary. - CRC Press, 1987. - Р. 153-160. - ISBN 0-8247-7352-7.

128. Hofimeister, H. W. Schleifen schwer Werkstaffe mit C D (Continuous Dressing)//Jahbr. Schleifen, Honen, Lappen und Polieren: Verfahren und Masch. 58 Ausg. - Essen, 1997. - Р. 372 - 390.

129. Jain, V. K., Electrochemical Hybrid Processes. ASM International. Retrieved 15, 2016.

130. Kalpakjian, S. Manufacturing Processes / S. Kalpakjian, S. Schmid. - Prentice Hall, 2008. - Р. 558-561. - ISBN 9780132272711.

131. Klocke, F. Emst Winter & Sohn. Rotaiy dressers today / F. Klocke, G. Blanke. - Industrial diamond Review, 1987. - Vol. 47. - №518. - Р. 22-25.

132. Leyens, C. Titanium and titanium alloys. Fundamentals and applications /Ed.by Wiley / C. Leyens, M. Peters. - VCH. Germany, 2003. - №5.

133. Lierath, F. Verschleib-Standzeit-Verhalten an Schleifkörpem / F. Lierath, В. Liebmann. - Fertigimgstechn und Bert., 1976. - Vol.26. - №5. - Р. 289 - 294.

134. McGeough, J. A. Advanced methods of machining / J. A. McGeough. -Springer, 1988. - P. 82. - ISBN 0-412-31970-5.

135. Nochovnaya, N. Opportunities of increase of mechanical properties of the deformed semifinished products from Ti-Al-Nb system alloys/In: Ti-2011 / N. Nochovnaya, A. Izotova, E. Alexeev, V. Ivanov. - Proceedings of the 12th World Conference on Titanium, 2011. - Vol.2. - P. 1383-1386.

136. Noichl, H. Grinding of Nickel Alloys in the Aerospace Industry/ H. Noichl //Intertech, 2000. - P. 17 - 21.

137. Rahman, M. Nano finish grinding of brittle materials using electrolytic in-process dressing (ELID) technique / M. Rahman, K. A. Senthil, H. S. Lim, K. Fat-ima. Sadhana. Academy Proceedings in Engineering Sciences, 2003. - Vol. 28. spec. iss. Frontiers in Materials Science, part 1. - P. 957-974.

138. Palmer, R. L. Grinding for high metal removalrates / R. L. Palmer. -ZEngi-neers Digest, 1978. - Vol.39. - №12. - P.37-41.

139. Pletcher, D. Industrial electrochemistry / D. Pletcher, F. Walsh. - Springer, 1990. - P. 464-466. - ISBN 0-412-30410-4.

140. Phillips, R. Electrochemical Grinding. ASM Handbook / R. Phillips. - Retrieved 15. - February 2016.

141. Salje, E. Creep feed grinding, profile grinding / E. Salje, H. Damlos // SME-Manuf.Eng.Trans. Vol.9/ 9tli North Amer.Manuf Res.Conf. Proc. University Park.

142. Schlechter, R. Generation STRATO / R. Schlechter // GTinding&Cutting, Aus-gabe125/98. - P. 17-21.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А. Комплект технологической документации на типовой технологический процесс АЭХШ с очисткой инструмента в ходе обработки.

Приложение Б. Акт о внедрении результатов диссертационной работы. Приложение В. Патент РФ «Способ алмазно-электрохимического шлифования». Приложение Г. Патент РФ «Способ электрохимической абразивной обработки детали шлифовальным кругом на токопроводящей связке».

ЛУКП

ВЗАМ.

ПОЛИ

ГОСТ 1.1105-8-1 ФОРМА 2

ЛИСТОВ

лист —1—

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫС111ЕГО ОБРЛЗОВА11ИЯ РФ ФГБОУ ВО «УФИМСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ НАУКИ И ТЕХНОЛОГИЙ»

СОГЛАСОВАНО ЗАМЕСТИТЕЛЬ ГЛАВНОГО ТЕХНОЛОГА -ДАО^ОДК-УМПО»

>. Т. ШАМСУЛЛИН

«¿у» № щк.

ПРОРЕ]

4 у

КОМПЛЕКТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ ИЛ ТИПОВОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС АЛМАЗНОГО ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ШЛИФОВАНИЯ С ОЧИСТКОЙ ИНСТРУМЕНТА В ХОДЕ ОБРАБОТКИ

РЖДАЮ

Ю ДЕЯТЕЛЬНОСТИ УУНИТ Г. К. АГЕЕВ

СОГЛАСОВАНО /НАЧАЛЬ/^К ЦЕХА 39 ПАО «ОДК-УМПО» В. 3. ХАБИБУЛЛИН 2{)Ш.

ОТВЕТСТВЕННЫЙ ИСПОЛНИТЕЛЬ ИНЖЕН£М>ГБОУ ВО УУНИТ -/ Л.А.ТАЙМАСОВА

20/$Г.

а ^

к й

О *

а> X К

п> >

тл

ОПЕРАЦИОННАЯ КАРГА ДЕТАЛЬ ЦЕХ МАТЕРИАЛ ТВЕРДОСТЬ ОПЕР.

ОБОЗНАЧЕНИЕ XXX.001 ГРУППА БКЙА-1Б-ВИ Т/О

РЕЖИМ ОБРАБОТКИ

N^=2800 ОБ/МИН 0=6. 8В

8=30...35 ММ/МИН, ПОДАЧА ПОПУТНАЯ Ми =12..15В

СОХ

СМ.ПРИМЕЧАНИЯ П.7

СОДЕРЖАНИЕ ПЕРЕХОДОВ

БИЕНИЕ ОПРАВКИ НЕ БОЛЕЕ 0,01 ММ.

ПРИМЕЧАНИЯ

1 К РАБОТЕ НА СТАНКЕ ДОПУСКАЮТСЯ ЛИЦА СООТВЕТСТВУЮЩЕЙ ПРОФЕССИИ, ПРОШЕДШИЕ ИНСТРУКТАЖ И ОБУЧЕНИЕ.

2 ПЕРЕД РАБОТОЙ НА СТАВКЕ ТЩАТЕЛЬНО ОЗНАКОМИТЬСЯ С РУКОВОДСТВОМ по ЭКСПЛУАТАЦИИ.

3 ПЕРЕД НАЧАЛОМ РАБОТЫ ПРОВЕРИТЬ АРЕОМЕТРОМ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ ПЛОТНОСТЬ ЭЛЕКТРОЛИТА.

4 ПРАВКУ ¡ГОМОВАЛЬНОГО КРУГА ПРОВОДИТЬ АЛМАЗНЫМ КАРАНДАШОМ.

5 ЭЛЕКТРОЛИТ ДОЛЖЕН ПОДАВАТЬСЯ НЕПОСРЕДСТВЕННО В ЗОНУ ОБРАБОТКИ.

6 РАБОТУ ВЫПОЛНЯТЬ В ХЛОПЧАТОБУМАЖНЫХ И ЗАЩИТНЫХ ХИРУРГИЧЕСКИХ ПЕРЧАТКАХ

7 СОСТАВ ЭЛЕКТРОЛИТА НА 200 ЛИТРОВ ВОДЬ]: НАВОз IНАТРИЙ АЗОТНОКИСЛЫЙ)-64= 12 КГ ИАМОг (НАТРИЙ АЗОТИСТОКИСЛЫЙ)-0,5» = 1 КГ МАгСОз (НАТРИЙ УГЛЕКИСЛЫЙ)-0,5%= 1 КГ ГЛИЦЕРИН - 2%= 4 КГ

0 ПЛОТНОСТЬ ЭЛЕКТРОЛИТА ДОЛЖНА СОСТАВЛЯТЬ 1,04-1,07Г/СМа.ПЕРЕД НАЧАЛОМ РАБОТЫ ПРОВЕРИТЬ ПЛОТНОСТЬ АРЕОМЕТРОМ А1 1000-1080КГ/М5 ГОСТ 184 В1. ПЛОТИНОСТЬ И ТЕМПЕРАТУРУ ПРОВЕРЯЕТ НАЛАДЧИК ИЛИ ОПЕРАТОР СТАНКА ПОСЛЕ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СВЕЖЕГО ЭЛЕКТРОЛИТА. ПОСЛЕ НАРАБОТКИ 100 ЧАСОВ, А ТАКЖЕ ПЕРЕД НАЧАЛОМ КАЖДОЙ СМЕНЫ, РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ ЗАНОСИТЬ В ЖУРНАЛ. ПЛОТНОСТЬ ПРОВЕРЯТЬ ПОСЛЕ

ПРИСПОСОБЛЕНИЕ

ИНСТРУМЕНТ

РЕЖУЩИИ

МЕРИТЕЛЬНЫЙ

РАЗРАБОТАЛ

ПРОВЕРИЛ

ТАММАСОВА Л.А

РАМИАНОВ К.Н.

ОБОРУДОВАНИЕ

МОДЕЛЬ

ХУСАИКОВ Д

ЕАБ-000

УТВЕРДИЛ

ОПЕРАЦИОННАЯ КАРТА ДЕТАЛЬ ЦЕХ МАТЕРИАЛ ТВЕРДОСТЬ ОПЕР.

ОБОЗНАЧЕНИЕ XXX.001 ГРУППА ВКНА-1В-ВИ Т/О

РЕЖИМ ОБРАБОТКИ

Ы*р=2800 ОБ/МИН

0=6.ев

3=30 35 ММ/МИН, иое =12 15Е

ПОДАЧА ПОПУТНАЯ

СМ.ПРИМЕЧАНИЯ П.7

СОДЕРЖАНИЕ ПЕРЕХОДОВ

ОХЛАЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРОЛИТА ДО ТЕМПЕРАТУРЫ ПОМЕЩЕНИЯ. ПРИ НЕСООТВЕТСТВИИ ПЛОТНОСТИ ЭЛЕКТРОЛИТА, ПЕРЕДАТЬ ПРОБУ ЭЛЕКТРОЛИТА В ХИМИЧЕСКУЮ ЛАБОРАТОРИЮ ДЛЯ КОНТРОЛЯ КОНЦЕНТРАЦИИ КОМПОКЕНОТОВ.

9 ПОЛНУЮ ЗАМЕНУ ЭЛЕКТРОЛИТА ПРОВОДИТЬ ПОСЛЕ

200 ЧАСОВ СУММАРНОЙ НАРАБОТКИ СТАНКА.

10 ДИАМЕТР ПРИЖИМНЫХ ФЛАНЦЕВ ДОЛЖЕН НЫТЬ РАВЕН 0,7.0,8 НАРУЖНОГО ДИАМЕТРА КРУГА.

1 ЗАУСЕНЦЫ В ПАЗУ НЕ ДОПУСКАЮТСЯ, ОБЕСПЕЧИТЬ РЕЖИМАМИ ОБРАБОТКИ.

2 НА КРУГЕ НЕ ДОПУСКАЮТСЯ СКОЛЫ, ТРЕЩИНЫ, РАССЛОЕНИЯ. ИНСТРУМЕНТ НЕСООТВЕТСТВУЮЩИЙ ПО ТОЛЩИНЕ 1,7+0,05 ММЕ РАБОТУ НЕ БРАТЬ. ПРОВЕРЯТЬ МИКРОМЕТРОМ ПЕРЕД УСТАНОВКОЙ. НЕ ДОПУСКАЕТСЯ РАБОТАТЬ КРУГОМ, ИМЕЮЩИМ ВЫСОТУ АЛМАЗНОГО СЛОЯ МЕНЕЕ 2,5 ММ.

3 ПРОВЕРКУ ИНСТРУМЕНТА ПРОИЗВОДИТЬ ПОСЛЕ ОБРАБОТКИ КАЖДОЙ 5 ДЕТАЛИ.

4 ВО ВРЕМЯ ВРАЩЕНИЯ КРУГА РАБОЧАЯ КАМЕРА ДОЛЖНА БЫТЬ ЗАКРЫТА.

5 УСТАНОВКУ, ПЕРЕУСТАНОВКУ ДЕТАЛИ ВЫПОЛНЯТЬ ПРИ ОТКЛЮЧЕННОМ НАПРЯЖЕНИИ, ПРИ ОСТАНОВЛЕННОМ КРУГЕ.

6 ВО ВРЕМЯ РАБОТЫ СТАНКА НА УЧАСТКЕ ДОЛЖНО НАХОДИТЬСЯ НЕ МЕНЕЕ 2-Х ЧЕЛОВЕК.

7 ВО ВРЕМЯ РАБОТЫ СТАНКА НЕ ПРИКАСАТЬСЯ К 'ОКОПРОВОДЯЩИМ ДЕТАЛЯМ СТАНКА И ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

ПРИСПОСОБЛЕНИЕ

ИНСТРУМЕНТ

РЕЖУЩИИ

МЕРИТЕЛЬНЫМ

РАЗРАБОТАЛ

ТАИМАСОВА Л.А.

РАМАЭАНОВ К.Н.

ЛИСТОВ

ОБОРУДОВАНИЕ

ТИП

АЭХШ

МОДЕЛЬ

ЕАС-800

Н. КОНТР.

ХУСАИНОВ Ю.Г.

УТВЕРДИЛ