Повышение эффективности алмазного выглаживания за счет управления динамикой процесса тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.07, кандидат наук Ханукаев, Максим Михайлович

• Ханукаев, Максим Михайлович
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Ханукаев, Максим Михайлович

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава 1. Состояние вопроса. Цели и задачи исследования

1.1 Место алмазного выглаживания в системе ППД. Способы повышения его эффективности

1.2 Особенности формирования поверхностного слоя при алмазном выглаживании

1.3 Исследования в области динамики процесса алмазного выглаживания

Глава 2. Обоснование динамической модели процесса

выглаживания

2.1. Постановка задачи построения математической модели динамики

2.2. Математическое моделирование подсистемы выглаживающего инструмента

2.2.1. Идентификация матрицы упругости

2.2.2.Математическое моделирование и идентификация параметров матриц инерционных и скоростных коэффициентов

2.3. Обоснование и идентификация параметров динамической связи, формируемой процессом выглаживания

2.3.1. Постановка задачи

2.3.2. Идентификация функций сближения

2.3.3. Влияние изгибных деформаций подсистемы инструмента на функции сближения и матрицы динамической жесткости процесса

2.4. Идентификация функциональных матриц скоростных коэффициентов и динамической системы в целом

2.5. Выводы

Глава 3. Изучение устойчивости процесса выглаживания и формируемых многообразий

3.1. Механизмы потери устойчивости системы выглаживания

3.2. Изучение устойчивости и формируемых многообразий на основе прямого цифрового моделирования

3.3. Экспериментальное изучение вибраций выглаживающего

инструмента

3.3.1. Качественный анализ возмущений, действующих на систему

3.3.2. Экспериментальное изучение вибрационных характеристик процесса выглаживания 120 3.4. Выводы

Глава 4. Выбор параметров динамической системы выглаживания для повышения его эффективности

4.1. Определение рациональных значений диаметра алмазного наконечника

4.2. Определение рациональных значений технологических режимов

4.3. Способ настройки динамической системы выглаживания по вибрационным характеристикам

4.4. Совершенствование выглаживающего инструмента. Алгоритм его настройки

4.5. Пример анализа эффективности процесса выглаживания на основе управления его динамикой

4.6.Вывод ы

Заключение. Общие выводы

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эффективности алмазного выглаживания за счет управления динамикой процесса»

Введение

Обеспечение изготовления деталей, удовлетворяющих требуемому качеству, является одной из основных задач машиностроительного производства. Одними из распространенных способов улучшения качества поверхностей деталей являются алмазное выглаживание. Поверхности, обработанные алмазным выглаживанием, обладают высокой износостойкостью при образовании пар трения и высокой усталостной прочностью. Алмазным выглаживанием обрабатывают заготовки из черных и цветных металлов, предварительно обработанных шлифованием, тонким точением и другими методами, обеспечивающими заданную точность.

Алмазное выглаживание проводится копирующим инструментом. Поэтому отклонения формы в продольном и поперечном сечениях изменяются незначительно, а размер детали (за счет смятия исходных микронеровностей) — на 1 — 15 мкм. Точность выглаженной детали зависит, в основном, от точности предшествующей операции. Выглаживание может быть успешно осуществлено на наружных или внутренних цилиндрических поверхностях, а также на плоскостях. Усилие прижатия инструмента к детали также имеет принципиальное значение. При усилии меньше оптимального микронеровности сглаживаются не полностью, а при большем поверхностный слой перенаклепывается и разрушается. При правильно подобранных режимах выглаживания микронеровности на поверхности могут быть уменьшены в несколько раз (Яа = 0,1 + 0,05 мкм), микротвердость увеличивается на 5—60% (глубина наклепанного слоя до 400 мкм). Выглаживание обеспечивает высокое качество обработанной поверхности и, уплотняя металл, повышает износостойкость и другие эксплуатационные качества деталей. Вместе с тем, выглаживание не является трудоемкой операцией и не требует специального оборудования и капитальных затрат.

Практика алмазного выглаживания показывает, что его эффективность зависит от динамических свойств системы. Во-первых, необходимо выбирать технологические параметры и конструктивные свойства инструмента таким образом, что-

4

бы равновесия динамической системы было асимптотически устойчивым. В противном случае в процессе, как правило, формируются автоколебания, которые не только ухудшают эффективность процесса, но и могут ухудшать качество поверхности по сравнению с исходной. Во-вторых, в зависимости от технологических режимов, состояния и качества станка, а также свойств исходной поверхности формируются силовые и кинематические возмущения, которые не позволяют обеспечивать требуемое качество поверхности. Поэтому раскрытие динамических свойств системы выглаживания и их влияния на параметры качества характеризуют следующий этап совершенствования рассматриваемого процесса. Именно эти вопросы являются предметом исследований в настоящей работе, что характеризует актуальность диссертационного исследования для рассматриваемой отрасли знаний.

Диссертация состоит из четырех глав, заключения и библиографического списка. В первой главе «Состояние вопроса. Цель и задачи исследования» даются современные представления о динамике процесса выглаживания. Определяется место исследований в системе знаний. Во второй главе «Обоснование динамической модели процесса выглаживания» приводится обоснованная математическая модель динамической системы выглаживания, алгоритмы идентификации ее параметров и результаты. В третьей главе «Изучение устойчивости процесса выглаживания и формируемых многообразий» определены основные механизмы потери устойчивости, изучены формируемые многообразия на основе прямого цифрового моделирования, а также проведен качественный анализ возмущений. В четвертой главе «Выбор параметров динамической системы выглаживания для повышения его эффективности» разработаны методы определения рациональных параметров и конструктивных элементов инструментов, а также технологических режимов с учетом возмущений.

Новизна и научное значение диссертационного исследования.

1. Предложена и исследована математическая модель динамической системы

процесса выглаживания с учетом взаимодействия подсистем алмазного инструмен-

5

та и заготовки через динамическую связь, формируемую процессом выглаживания. В свою очередь, динамическая связь представляет модель сил контактного взаимодействия алмазного наконечника в координатах состояния системы.

2. Разработана методика и выполнена параметрическая идентификация динамической модели, как взаимодействующих подсистем, так и динамической связи, формируемой процессом. Изучены свойства параметров динамической связи в зависимости от технологических режимов, физико-механических свойств обрабатываемого материала и конструктивных элементов инструмента, прежде всего диаметра алмазного наконечника.

3. Определены факторы, приводящие к потере устойчивости равновесия системы. Точка равновесия рассматривается в подвижной системе координат, движение которой определяется траекториями исполнительных элементов станка. Разработан математический инструментарий, позволяющий обеспечивать устойчивость в параметрическом пространстве вариаций технологических режимов.

4. Получены и проанализированы многообразия, формируемые в окрестностях траекторий формообразующих движений, и их влияние на параметры качества процессов выглаживания.

5. Изучены механизмы влияния на траектории формообразующих движений вершины алмазного инструмента относительно обрабатываемой заготовки кинематических (зависящих от точности станка и вариаций припуска) и силовых (формируемых в процессе пластического деформирования) возмущений. В частности, показано, что в зависимости от величины подачи и диаметра алмазного наконечника имеет место усреднение этих возмущений.

6. Выявлено существование противоречия между устойчивостью и силовыми и кинематическими возмущениями при варьировании диаметра алмазного наконечника, скорости выглаживания и глубины внедрения алмазного наконечника в заготовку. Эти противоречия приводят к выбору компромисса, при котором величина микрорельефа формируемой поверхности минимальна.

Практическое значение диссертационного исследования.

6

1. Предложены принципы и алгоритмы настройки технологической системы по критерию минимизации величины микронеровностей после обработки..

2. Установлена связь параметров динамической системы процесса выглаживания с технологическим режимом (сила выглаживания, скорость выглаживания, величина подачи на оборот). На основе этого предложены алгоритмы выбора рациональных технологических режимов.

3. Предложен алгоритм выбора конструктивных параметров инструмента (диаметра алмазного наконечника, геометрических параметров наконечника и параметров пружины, связывающей его с корпусом инструмента).

4. Внедрение разработанных принципов на примере обработки валов из стали UNS - G51400 на токарно-револьверном станке HaasST - 20SSY позволило снизить величину микронеровностей с Ra=2,8 мкм до Ra=0,14 мкм.

Достоверность результатов основывается на положениях теории устойчивости, теории колебаний и станковедения. Адекватность предложенных математических моделей обосновывается использованием основанных на методах экспериментальной динамики алгоритмах и методиках идентификации, а также на сравнении результатов расчетов с имеющимися данными по потере устойчивости и сравнении теоретических исследований с экспериментами.

Все исследования выполнены на кафедре «Автоматизация производственных процессов ДГТУ» на основании задания №2014/38 на выполнение государственных работ в сфере научной деятельности в рамках базовой части государственного задания Минобрнауки России (код проекта: 2964), а также по гранту РФФИ № 1408-00206.

Глава 1. Состояние вопроса. Цели и задачи исследования.

1.1 Место алмазного выглаживания в системе ППД. Способы повышения его

эффективности

Одной из проблем современного машиностроения является повышение надежности ответственных деталей машин, которая в значительной мере определяется их эксплуатационными свойствами. В свою очередь, эксплуатационные свойства деталей во многом определяется качеством их поверхностного слоя. В связи с повышением требований к качеству таких деталей все более широкие перспективы применения на завершающей стадии технологического процесса изготовления приобретает операция алмазного выглаживания.Этот способ обработки обеспечивает благоприятное сочетание параметров микрорельефа поверхностного слоя, его микротвердости, величины и характера распределения технологических остаточных напряжений при изготовлении широкого круга ответственных деталей.

Вопросу исследований процесса выглаживания алмазными инструментами посвящены работы: Я. И. Бараца [1], В. Ю. Блюменштейна [2], И. И. Мамаева [35], А. И. Маркова [7], Д. Д. Папшева [8-11], В. М. Смелянского [12, 13], В. М. Торбило [14], Л. А. Хворостухина [15-20], Г. И. Чекина [21] и многих других исследователей [22-26].

Условием процесса пластического деформирования поверхности, является приложение к выглаживающему инструменту статического усилия деформирования и, под действием которого инструмент внедряется в обрабатываемую поверхность на глубину, выдавливая канавку и раздвигая металл деформированной поверхности в стороны. По сторонам и впереди алмаза образуются навалы пластически деформированного метала. Поэтому передняя контактная поверхность инструмента нагружена гораздо больше, чем задняя. По этой причине, а также вследствие трения и адгезионного взаимодействия, между заготовкой и инструментом в процессе алмазного выглаживания возникают касательная и осевая составляющие силы выглаживания. Кроме того, в результате приложения к инстру-

8

менту статического усилия деформирования С/возникает реактивная радиальная составляющая силы выглаживания. Величина составляющих сил выглаживания существенно зависит от радиуса формы рабочей части индентора, пластичности и предварительной шероховатости обрабатываемой поверхности заготовки, глубины внедрения выглаживателя, подачи и других факторов.

В процессе выглаживания деформирующим элементом является кристалл алмаза, находящийся в специальной оправке и обладающий высокой твердостью, низким коэффициентом трения, высокой теплопроводностью. Кроме природных и синтетических алмазов, в процессе выглаживания применяются также синтетические корунды (рубин и лейкосапфир), твердые сплавы и минералокерамика [27].

Установлено [22], что область применения твердосплавного инструмента ограничена обработкой сравнительно мягких материалов - цветных сплавов и незакаленных сталей. Применение природных алмазов для обработки материалов поверхностным пластическим деформированием открывает возможность обработки высокотвёрдых материалов - закалённых и азотированных сталей и твёрдых сплавов. Сравнительно небольшое усилие деформирования, с которым осуществляется процесс выглаживания алмазом, позволяет в ряде случаев обрабатывать тонкостенные и маложесткие изделия, при этом поверхностный слой упрочняется, в нем образуются сжимающие остаточные напряжения. Все это обусловлено особыми физико-механическими свойствами алмазного инструмента и, прежде всего, высокой теплопроводностью.

Коэффициент теплопроводности алмаза в несколько раз превышает коэффициент теплопроводности твердых сплавов, более чем в десять раз выше коэффициента теплопроводности минералокерамики. Использование алмаза в качестве инструментального материала вследствие высокой теплопроводности обеспечивает интенсивный теплоотвод из контактной зоны.

Наряду с высокой теплопроводностью, кристалл алмаза обладает низким коэффициентом трения по металлической поверхности (порядка 0,05), достаточной

прочностью и износостойкостью. Однако, при эксплуатации инструментов, изго-

9

товленных из алмаза, необходимо учитывать резко выраженные свойства анизотропии этого материала, следствием которых является различная прочность и твердость по разным кристаллографическим осям, что сказывается также и на адгезионном взаимодействии с другими материалами.

Наряду с отмеченными достоинствами, алмаз обладает невысокой теплостойкостью. Это накладывает ограничения при назначении элементов режима обработки (усилия деформирования и скорости выглаживания) и является причиной сравнительно невысокой производительности алмазного выглаживания.

Рабочая поверхность выглаживающих инструментов выполняется обычно в виде цилиндрической поверхности, сферы, кругового тора или конуса. Инструмент со сферической формой заточки позволяет обрабатывать наружные, внутренние и плоские поверхности как методом выглаживания, так и вибровыглаживанием. Цилиндрическую форму применяют только для обработки наружных цилиндрических поверхностей. Тороидальная форма широкого применения не нашла из-за необходимости использования природных и синтетических алмазов большого размера [22].

Для интенсификации процесса и повышения качества поверхности обрабатываемой детали в настоящее время используются такие способы как алмазное вибровыглаживание, алмазное микровыглаживание, силовое и ударно-силовое выглаживание, ультразвуковое алмазное выглаживание.

Алмазное вибрационное выглаживание [26] используется, в основном, для обеспечения требуемых геометрических характеристик микрорельефа обрабатываемой поверхности. В отличие от обычного алмазного выглаживания, этот способ позволяет создавать регулярный микрорельеф за счет дополнительного осциллирующего движения вдоль оси заготовки и управлять некоторыми параметрами микрорельефа (радиус закругления выступов и впадин, число их на единицу площади, расположение друг относительно друга). В процессе вибровыглаживания алмазный наконечник непосредственно или через переходную втулку закрепляется в шпинделе виброголовки при помощи цанги [26]. При этом возвратно-

10

поступательное движение алмазного наконечника с малой амплитудой обеспечивается эксцентриком с приводом от электродвигателя или электро-магнитом.Варьируя элементами режима вибровыглаживания, можно получить систему синусоидальных, выдавленных алмазом, канавок. Высокая эффективность вибровыглаживания обусловлена возможностью обеспечения малых высотных параметров шероховатости при упрочнении, нанесения регулярной сетки канавок на поверхностях различных заготовок. Усилие деформирования при этом, благодаря меньшей площади контакта обрабатывающего инструмента с заготовкой, на порядок меньше сил при поверхностном обкатывании роликом или шариком, что особенно важно при поверхностно-пластическом деформировании тонкослойных металлопокрытий и тонкостенных изделий. Основным недостатком является необходимость дорогостоящей модернизации оборудования для осуществления способа.

Алмазное микровыглаживание используется для упрочнения миниатюрных заготовок диаметром 1 ... 5 мм [20]. Обработка осуществляется с усилиями деформирования и< 100 Н - значительно меньшими, чем при обычном алмазном выглаживании. Это достигается применением специального микровыглаживающего инструмента, изготавливаемого с радиусом рабочей части 0,1 мм.

При силовом выглаживании с целью увеличения производительности применяют инструмент с большим радиусом алмаза [22], что позволяет обрабатывать с большей скоростью подачи. При этом для получения требуемого качества поверхностного слоя обработанной детали возникает необходимость в увеличении значения усилия деформирования по сравнению с усилиями, используемыми при традиционном алмазном выглаживании. Фактором, ограничивающим применение силового алмазного выглаживания, являются ограничения, связанные с недостаточной жесткостью заготовки. При силовом выглаживании, как правило, в динамической системе формируются автоколебания, которые не только влияют на качество формируемой поверхности, но и может приводить к выкрашиванию алмаза или усталостному разрушению связки.

Ультразвуковое алмазное выглаживание применяется в тех случаях, когда необходимо получить более высокие показатели упрочнения поверхностного слоя - микротвердость поверхности, величину и глубину залегания сжимающих остаточных напряжений по сравнению с традиционным (безультразвуковым) алмазным выглаживанием. Обработка осуществляется на том же оборудовании, тем же инструментом, что и при обычном алмазном выглаживании. Наложение ультразвуковых колебаний на инструмент способствует уменьшению усилий деформирования (и< 100 Н), что позволяет осуществлять обработку нежестких заготовок и заготовок с покрытиями, а при условии наличия соответствующей оснастки, метод позволяет создавать регулярный микрорельеф на поверхности заготовок [6]. Однако при реальном внедрении такого способа, как правило, возникает противоречие между требованиями к акустической системе и сложными геометрическими характеристиками обрабатываемой заготовки. Кроме этого за счет реакции со стороны заготовки необходимо обеспечивать автоматическую подстройку частоты ультразвукового генератора к изменяющейся частоте акустической системы. При этом пучность колебательных смещений переходит из зоны контакта. Более того в зоне контакта может формироваться пучность напряжений. В этом случае вводимые ультразвуковые колебания лишь ухудшают условия обработки, прежде всего износостойкость алмазного инструмента.

1.2 Особенности формирования поверхностного слоя при алмазном выглаживании

Формирование поверхностного слоя при ППД и, в частности, алмазного выглаживания является результатом сложных взаимосвязанных явлений, происходящих в очаге деформации и прилегающей зоне. Вследствие этих явлений структурные изменения, созданные в поверхностном слое заготовки на предшествующих операциях резания, особенно при шлифовании, в значительной мере ликвидируются. Поверхностный слой упрочняется, в нем создаются сжимающие остаточные напряжения, долговечность деталей возрастает.В процессе отделочной обработки

поверхностей деталей методами ППД достигается изменение шероховатости по-

12

верхностного слоя [1,2]. Обработка, основанная на методах ППД, по сравнению с полированием и доводкой ответственных поверхностей деталей имеет ряд преимуществ [2].

1. Достигается минимальное значение параметра шероховатости поверхности деталей из термически необработанных и высокопрочных сталей (Яа=0.05мкм и менее).

2. Уменьшается шероховатость поверхности в несколько раз за один рабочий ход инструмента.

3. Создаётся форма микронеровностей с большой долей опорной площади поверхности.

4. Стабильно повышается на 20-50% износостойкость, сопротивление усталости и контактная выносливость поверхности обрабатываемых деталей.

5. Отсутствует шаржирование обработанной поверхности шламовыми частицами шлифовальных кругов и абразивных паст.

Отмеченные преимущества при назначении оптимальных режимов обработки обеспечивают повышение эксплуатационных свойств деталей в 2-3 раза. В процессе алмазного выглаживания индентор скользит по поверхности заготовки. При этом он выдавливает канавку, раздвигая металл деформируемой поверхности в стороны. В результате такой деформации, по сторонам и впереди индентора образуются валики пластически деформированного металла. Их возникновение обусловлено волной деформации [14] . Схема деформации поверхности представлена на рис. 1.1.

Рассмотрим деформацию поверхностного слоя заготовки в направлении скорости формообразующих движений (рис.1,1 «а»). Индентор внедряется в поверхностный слой заготовки на определенную глубину. Величина ее зависит от силы выглаживания и и геометрии алмазного наконечника. В свою очередь, сила выглаживания образуется в результате динамического взаимодействия самого процесса и упругих свойств выглаживающего инструмента и заготовки. Шероховатость поверхности заготовки в направлении движения инструмента значительно

13

меньше, чем в направлении подачи. Скользя по такой поверхности, индентор накатывает валик металла перед собой, причем его высота больше чем глубина внедрения индентора в заготовку. Данный факт приводит к тому, что передняя сторона индентора нагружена больше, чем задняя, из-за чего возникает тангенциальная сила ¥2. Следует отметить, что после прохода инструмента через очаг деформации происходит частичное упругое восстановление поверхности. Таким образом, в процессе выглаживания имеют место, как упругие деформационные смещения, так и пластическая деформация.

Рис. 1.1. Схема формирования поверхности в процессе алмазного выглаживания

На рис. 1.1 «б» представлена схема деформации поверхности в направлении подачи. Здесь так же образуется валик деформированного металла со стороны исходной поверхности. А со стороны выглаженной поверхности происходит искажение профиля канавок, образовавшихся на предыдущем обороте заготовки. Это

14

происходит в результате пластического течения металла, выдавливаемого из-под алмазного наконечника, в сторону выглаженной поверхности. Здесь следует отметить, что значение скорости подачи, при алмазном выглаживании, выбирается таким образом, что ширина канавки (следа индентора) 1»8. Благодаря этому, происходит многократное перекрытие канавки на последующих оборотах заготовки.В результате пластического деформирования обрабатываемой поверхности происходит сглаживание исходных неровностей и образование нового микрорельефа поверхности со значительно меньшей высотой неровностей.

Помимо высоких показателей микрорельефа, выглаженная поверхность обладает высокой микротвердостью и износостойкостью. Это связано с наклепом, происходящим в процессе выглаживания. Рассмотрим этот процесс подробнее. При обработке металлов давлением в заготовке под действием внешних сил возникают напряжения. Если они невелики, происходит упругая деформация, при которой атомы металла смещаются с положений устойчивого равновесия (рис. 1.2 « а») на очень малые расстояния, не превышающие межатомные (рис. 1.2 «б»). После снятия нагрузки атомы вследствие межатомного воздействия возвращаются в исходные положения устойчивого равновесия. Форма тела полностью восстанавливается и никаких остаточных изменений в металле не происходит. Значения упругих деформаций очень малы и составляют тысячные доли процента. С увеличением внешней нагрузки, напряжения в теле растут, что ведет к смещению атомов с положений устойчивого равновесия на расстояния, значительно превышающие межатомные (рис. 1.2 «в»). После снятия нагрузки атомы занимают новые места устойчивого равновесия, поэтому форма тела не восстанавливается (рис. 1.2 «г»). Это происходит по причине пластичности металла. Количественно, пластичность характеризуется значением максимальной остаточной деформации, которую можно сообщить металлу до его разрушения. Пластичность, как будет показано ниже, не является постоянной характеристикой металла, так как в значительной степени зависит от условий деформирования.Общая пластическая деформация поликристаллического металла складывается из деформаций двух видов — внутрикристаллит-

15

ной и межкристаллитной.Рассмотрим внутрикристаллитную деформацию. Пластическая деформация в отдельно взятом зерне происходит, в основном, за счет скольжения одних тонких атомных слоев кристаллита относительно других.

Рис. 1.2. Перемещение атомов при деформации скольжением: а — устойчивое равновесие, б -упругая деформация, в - начало смещения атомных слоев, г - пластическая деформация; а — а —

плоскости скольжения, т — касательные напряжения

Смещения совершаются по особым кристаллографическим плоскостям, наиболее плотно упакованным атомами и называемым плоскостями скольжения. Скольжение атомных слоев происходит в первую очередь по тем плоскостям, направление которых составляет 45° по отношению к направлению действия усилия сжатия Р (см. рис. 1.3, а), так как по этим направлениям действуют максимальные касательные напряжения. Так, в образце, показанном на рис. 1.3 «а», скольжение будет происходить, прежде всего, в зернах 1 ... 5, плоскости скольжения которых расположены под углом 45 ° к действию усилия Р. В результате пластической деформации (рис. 1.3, «б») зерна вытягиваются в направлении наибольшего течения металла и приобретают вытянутую форму (рис. 1.3 «в»). Такая структура называется строчечной или полосчатой. В процессе деформирования, зерна поворачиваются и перемещаются друг относительно друга — происходит межкристаллитная деформация ( рис. 1.3 «б») . При разворотах у все большего числа зерен плоскости скольжения получают направление под углом 45 градусов к действию силы Р, и в них также интенсивно развивается пластическая деформация.

р

'Р

6) 6)

Рис. 1.3. Поликристаллическое строение металла (а), межкристаллическая деформация (б) и вытянутая форма деформированных кристаллитов (в)

Таким образом, заготовка пластически деформируется в целом.Теоретические расчеты показывают, что для одновременного сдвига одной части кристаллита относительно другой требуются напряжения, в сотни раз превышающие те, которые достаточны для этого на практике. Связано это с тем, что в реальных металлах имеются места ослабленных межатомных связей и большое количество вредных примесей. Поэтому скольжение в зернах происходит не одновременно по всей плоскости скольжения, а последовательно, путем перемещения отдельных групп атомов относительно других, на что требуются значительно меньшие сдвиговые напряжения. Ослабление связей между атомами обусловлено наличием несовершенств в строении реальных кристаллитов, например отсутствием или избытком в узлах решетки дополнительных атомов. Такие несовершенства называют дислокациями. В процессе холодной пластической деформации в металле возникают дополнительные дислокации, образуются осколки кристаллитов, которые, затрудняя дальнейшую деформацию, вызывают увеличение прочности и твердости металла, уменьшение пластичности и изменение его физических и химических свойств. Так, электросопротивление и химическая активность увеличиваются, магнитная проницаемость и теплопроводность уменьшаются. Совокуп-

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Ханукаев, Максим Михайлович, 2014 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Барац Я. И., Способ обработки поверхностным пластическим деформированием / А.с. 1215964 А СССР, МПК6 В 24 В 39/00

2. Блюменштейн В.Ю., Механика технологического наследования как научная основа проектирования процессов упрочнения деталей машин поверхностным пластическим деформированием: дис . д.-р техн. наук.: 05.02.08, Москва, 2002. 595 с.

3. Мамаев, И. И. Повышение износостойкости протяжек алмазным выглаживанием / И. И Мамаев // Вестник машиностроение. —М., 1969. №5. -С.51-52.

4. Мамаев, И. И. -Влияние алмазного выглаживания на качество поверхности инструментальных сталей / И. И. Мамаев ; Сб. Науч. Тр. Владимир. Политехи. Инт. Б. м., 1971. - вып. 12.

5. Мамаев, И. И. Эффективность алмазного выглаживания круглых протяжек из сталей Р6М5 и ХВГ / И. И. Мамаев // Станки и инструмент. М., 1973. -№9. - С. 242-250.

6. Мамаев, И. И. Алмазное выглаживание прерывистых поверхностей / И. И. Мамаев // Вестник машиностроения. М., 1973. - №12.- С. 55-56.

7. Марков, А. И. Ультразвуковое алмазное выглаживание деталей и режущего инструмента : Учеб. пособие для слушателей заоч. курсов повышения квалификации ИТР по применению ультразвука в машиностроении / А. И. Марков, И. Д. Устинов . — М. : Машиностроение, 1979 . - 54 с. : ил. + Библиогр.: с.54. - (Центр, правл. НТО машиностроит. пром-сти, Ун-т техн. прогресса в машиностроении).

8. Папшев Д. Д. Отдел очно-упрочняющая обработка поверхностным пластическим деформированием. — М.: Машиностроение, 1978. — 128 с.

9. Папшев, Д.Д. Отделочная обработка поверхностным пластическим деформированием / Д.Д. Папшев. М.: Машиностроение, 1978.- 152 с.

10. Папшев, Д.Д. Упрочнение деталей обкаткой шариками / Д.Д. Папшев. -М.: Машиностроение, 1968. 132 с.

11. Папшев, Д.Д. Отделочно-упрочняющая обработка деталей из закаленных сталей алмазным выглаживанием и обкатыванием / Д.Д. Папшев, Б.А. Кравченко, Н.Д. Папшева // Вестник машиностроения. 1977. - №3. - С. 47-50.

12. Смелянский В.М. Исследование процесса алмазного выглаживания с жестким закреплением инструмента: Дис... канд. техн. наук. - Москва, 1969. — 229 с.

13. Смелянский В. М. Механика упрочнения деталей поверхностным пластическим деформированием. — М.: Машиностроение, 2002. — 300 с.

14. Торбило В.М. Алмазное выглаживание. — М.: Машиностроение, 1972. —

105 с.

15. Хворостухин, JI.A. Алмазное выглаживание нержавеющих сталей (применительно к стали 12X18Н9Т) / JI.A. Хворостухин, А.Ф. Волков, В.Н. Бибаев. Изв. вузов. Машиностроение. 1967.-№ 11.-С. 131-135.

16. Хворостухин, JI.A. Повышение работоспособности тяжелона-груженных шарнирных соединений выглаживанием поверхностей деталей / JI.A. Хворостухин,

A.C. Зажигин, H.H. Ильин // Вестник машиностроения. 1973. -№ 9. - С. 52-54.

17. Хворостухин, JI.A. Трение при алмазном выглаживании металлов и сплавов / JI.A. Хворостухин, H.H. Ильин // Вестник машиностроения. 1973. - № 11. - С. 64-65.

18. Хворостухин, JI.A. Восстановление прецизионных пар трения выглаживанием / JI.A. Хворостухин, P.A. Ишмаков, Ю.Б. Чер-вач // Вестник машиностроения. 1979. - № 12. - С. 30-33.

19. Хворостухин, JI.A/ Выглаживание деталей из титановых сплавов с газонасыщенным слоем / JI.A. Хворостухин, А.П. Ковалев, H.H. Ильин //Алмазы и сверхтвердые материалы. 1975. -№9.-С. 14-18.

20. Хворостухин, JI. А. Обработка металлопокрытий выглаживанием / JI. А. Хворостухин, В.Н. Машков, В.А. Торпачев, Н. Н. Ильин. М.: Машиностроение, 1980. - 63 с.

21. Чекин, Г.И. Алмазное выглаживание закаленных сталей / Г.И. Чекин // Вестник машиностроения. 1965. - № 6. - С.47 — 49.

22. Кузнецов В.П., Горцог В.Г., Губанов В.Ф., Схиртладзе А.Г., Борискин

B.П. Обеспечение требуемого качества поверхностей деталей на основе управления динамической системой процесса выглаживания: Учебное пособие. — Старый Оскол: ООО «ТНТ», 2006. - 100 с.

23. Бобровский H.H. Автореферат диссертации: «Разработка высокопроизводительной технологии широкого выглаживания деталей самоустанавливающимися инструментами для массового машиностроительного производства», представленной на соискание ученой степени доктора технических наук по специальностям: 05.02.07 — «Технология и оборудование механической и физико-технической обработки»; 05.02.08 - «Технология машиностроения». М. МГТУ «СТАНКИН», 2009.

24. Чепа П.А. Технологические основы упрочнения деталей поверхностным пластическим деформированием. - Минск: Наука и Техника, 1981. - 128 с.

25. Мозговой В.Ф. Оценка оптимизированных технологических параметров процесса алмазного выглаживания при изготовлении валов ГТД / Мозговой

В.Ф., Качан А.Я., Титов В.А. и др. // Технологические системы. - 2001. - №5. — с.78-85.

26. Одинцов Л.Г. Финишная обработка деталей алмазным выглаживанием и вибровыглаживанием. М.: Машиностроение, 1981. - 160 с.

27. Шнейдер Ю.Г. Технология финишной обработки давлением.

28. Одинцов, Л.Г. Упрочнение и отделка деталей поверхностным пластическим деформированием: Справочник. -М.: Машиностроение, 1987.-328 с.

29. Одинцов, Л.Г. Финишная обработка деталей алмазным выглаживанием. -М.: Машиностроение, 1981. 160 с.

30. Дерягин Б.В., Пуш В.Э., Толстой Д.М. Теория скольжения твердых тел с периодическими остановками (фрикционные автоколебания 1-го рода) // Техническая физика, 1956, т. 26, вып. 6. С. 1329-1342.

31. Дерягин Б.В., Пуш В.Э., Толстой Д.М. Теория фрикционных автоколебаний с периодическими остановками // Труды III Всесоюзной конференции по трению и износу машин, т. 2. - М.: Изд-во АН СССР, 1960. — с.132-152.

32. Ишлинский А.Ю. и Крагельский И.В. О скачках при трении. // Ж-л Техническая физика, 1944, том 14, вып. 5-6. - с. 276-283.

33. Кайдановский Н.Л. Природа механических автоколебаний, возникающих при сухом трении // Техническая физика, 1949, т. 19, вып. 9. — с. 985-996.

34. Кайдановский Н.Л., Хайкин С.Э. Механические релаксационные колебания // Техническая физика, 1933, т. 3, вып. 1.-е. 91-109.

35. Ко Р., Брокли С. Измерение трения и колебаний, вызванных силами трения / Проблемы трения и смазки. - М.: Мир, 1970, вып. 4. - с. 9-14.

36. Костерин Ю.И. Релаксационные колебания и природа изменения силы трения на фрикционном контакте / Труды III Всесоюзной конференции по трению и износу машин, т. 2. -М.: Изд-во АН СССР, I960., т. 2. - с. 65-71.

37. Костерин Ю.И. и Крагельский И.В. Причины захватывания и вибрации в автомобильном сцеплении / Конструирование, исследование и испытание автомобилей. Вып. 2. — М.: Машгиз, 1956. с. 64-76.

38. Костерин Ю.И. и Крагельский И.В. Релаксационные колебания в упругих системах трения // Трение и износ в машинах. 1958, вып. 12. - с.119-143.

39. Doi, М. and Kato, S., Chatter vibration of lathe tools, Transactions of the ASME: Journal of Engineering for Industry, Vol. 78,1956, pp. 1127-1134.

40. Hanna, N. H. and Tobias, S. A., A theory of nonlinear regenerative chatter, Transactions of the ASME, Journal of Engineering for Industry, Vol. 96, 1974, pp. 247255.

41. Stepan, G. Modelling nonlinear regenerative effects in metal cutting, Philosophical transaction of the Royal Society of London, Series A, Vol. 359, No. 1782, 2001, pp. 739-757.

42. Кудинов B.A. Динамика станков. M.: Машиностроение, 1967.-476 с.

43. Кудинов В.А. Природа автоколебаний при трении.// В сб. «Исследование колебаний металлорежущих станков при резании металлов»/ М. Машгиз. 1958. -с. 27-32.

44. Заковоротный В.JI. Динамика трибосистем. Самоорганизация, эволюция. Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ, 2003. - 502 с.

45. Заковоротный В.Л., Флек М.Б. Динамика процесса резания. Синергети-ческий подход. Ростов н/Д: Терра, 2006. - 876 с.

46. Левин А.И. Математическое моделирование в исследованиях и проектировании станков. М. Машиностроение, 1978. -182 с.

47. Кедров С.С. Колебания металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 1978. -199 с

48. Крагельский И.В. Трение и износ. - М.: Машиностроение, 1968. - 480

с.

49. Крагельский И.В., Михин Н.М. Узлы трения машин. Справочник. - М.: Машиностроение, 1984. -280 с.

50. Горячева И.Г., Добычин М.Н. Контактные задачи в трибологии. — М.: Машиностроение, 1988. — 256 с.

51. Айзикович С.М., Александров В.М., Васильев А.С., Кренев Л.И., Труб-чик И.С. Аналитические решения смешанных осесимметричных задач для функционально-градиентных сред. М.: Физматлит, 2011. - 192 с.

52. Погоцкая И.В., Айзикович С.М., Чижик С.А. Оценка упругих свойств покрытий нанометровой толщины методом статической силовой спектроскопии. // Трение и износ. 2010. Т.31, № 3. С. 254-258.

53. Lu С.J., Bogy D., Kaleko R. Nanoindentation Hardness Tests Using a Point Contact Microscope. //Journal ofTribology. 1994. V, 116. January. P. 175 - 180.

54. Pharr G.M., Oliver W.C. An improved technique for determining hardness and elastic modulus using load and displactmtnt sensing indentation experiments.// Journal of Materials, 1992. Res. 7, Jun. №6. P. 1564 - 1583.

55. Vetters H.R., Schulz F., Mayr P. Characterization and properties of hard coatings; international standardization efforts. // Surface and Coatings Technology/ 1996, №86-87. P. 345-350.

56. Кабалдин Ю.Г., Олейников А.И., Шпилев A.M., Бурков A.A. Математическое моделирование самоорганизующихся процессов в технологических системах обработки резанием. Владивосток: изд-во «Дальнаука», 2000. — 195 с.

57. Кабалдин Ю.Г. Самоорганизация и нелинейная динамика в процессах трения и изнашивания инструмента при резании. Комсомольск-на-Амуре: изд-во «КнАГТУ», 2003. 175 с.

58. Peters, J., Vanhereck, P., van Brussel, H., "The Measurement of the Dynamic Cutting Coefficient", Annals of the CIRP, 20, 1972, 129-136.

59. Колмогоров A.H., Фомин C.B. Элементы теории функций и функционального анализа. М.: Наука, 1981. - 544 с.

60. Василенко Н.В. О расчете автоколебаний при резании металлов. Прикладная механика. Киев: Наукова думка, т.З, вып. 6, с. 24-35.

61. Хомяков B.C., Досько С.И., Лю Цзои. Идентификация упругих систем станков на основе модального анализа. Станки и инструмент, 1988, №7. С. 11-14.

62. Бржозовский Б.М., Мартынов B.B. Динамический мониторинг процессов механической обработки деталей на металлорежущих станках. Конструктор-ско-технологическая информатика - 2000: Тр. 4-го Междунар. Конгр. — М.: Стан-кин, 2000. - с.83-86.

63. Ляпунов A.M. Общая задача об устойчивости движения. М.: изд-во АН СССР, 1954. 136 с.

64. Демидович Б.П. Лекции по математической теории устойчивости.. М.: Наука, 1967. 457 с

65. Березкин E.H. Лекции по теоретической механике. М.: изд-во МГУ, 1968.-326 с.

66. Бухгольц H.H. Основной курс теоретической механики. 4.11. М.: изд-во Наука, 1972. - 458 с.

67. Меркин Д.Р. Введение в теорию устойчивости движения. М.: изд-во Наука, 1971.-467 с.

68. Лахаданов В.М. О влиянии структуры сил на устойчивость движения./ ПММ, 1974, т.38, с. 246 - 253.

69. Ланкастер П. Теория матриц. М.: изд-во Наука, 1978. - 635 с.

70. Куртель Р. Деформация поверхностных слоев при трении В кн.: О природе трения твердых тел. Минск: Наука и техника, 1971, С. 18-31.

71. Афанасьев H.H. Статистическая теория усталостной прочности металлов. Киев: АН УССР, 1953. - 123 с.

72. Ханукаев М.М. Виброакустическая диагностика процесса алмазного выглаживания / В.Л. Заковоротный, М.М. Ханукаев // Вестник Донского государственного технического университета. 2013. №3-4 (72-73).

73. Ханукаев М.М. Динамическая диагностика процесса обработки методами поверхностного пластического деформирования / В.Л. Заковоротный, B.C. Минаков, М.М. Ханукаев // Вестник Донского государственного технического университета. 2012. №1 (62), вып.2.

74. Бендат Дж., Пирсол А. Прикладной анализ случайных данных. М.: Мир. 1989. -540 с.

75. Марпл С.Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения. М.: Мир, 1990.-584 с.

76. Рытов С.М. Введение в статистическую радиофизику. Часть 1. Случайные процессы. М.: Наука. 1976. — с. 269 — 273.

77. Неймарк Ю.И. Динамические системы и управляемые процессы./ М.: Наука, 1979.-327 с

78. Courtel R. Comptes Rendus de L'Acad de Mechanique et Physique/ Paris,1961.-p. 23-28.

79. Ханукаев М.М. Устойчивость процесса алмазного выглаживания / В.Л. Заковоротный, М.М. Ханукаев // Вестник Донского государственного технического университета. 2014. №1 (75) - С. 21-26.

80. Мурашкин Л.С., Мурашкин С.Л. Прикладная нелинейная механика станков. Л.: Машиностроение, 1977. 192 с.

81. Тлустый И. Автоколебания металлорежущих станков. М.: Машгиз, 1956.-426 с.

82. Козочкин М.П. Оснащение современных станков с ЧПУ системами диагностики адаптивного управления. Технология машиностроения. 2011. №3. - с.18-20.

83. Соломенцев Ю.М., Сосонкин B.JI. Управление гибкими производственными системами. М.: Машиностроение, 1988. - 352 с.

84. Г. Каудерер. Нелинейная механика. М.: Изд-во иностранной литературы, 1961. — с.420-484

85. Решетов Д.Н., Портман В.Т. Точность металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 1986. - 336 с.

86. Проников A.C. Программный метод испытания металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 1985. - 288 с.

87. Айрапетов Э.И., Афонский Б.Д., Генкин М.Д. Об анализе кинематических погрешностей зубчатых колес с использованием фильтрации. Вестник машиностроения, 1985, №3. - 12-14 с.

88. Бордачев Е.В., Афанасьев A.B., Зимовнов О.В. Программно-аппаратный комплекс для анализа динамических характеристик исполнительных движений рабочих органов металлорежущих станков. Диагностика металлорежущих станков и процессов обработки. Межвузовский сборник. Ростов н/Д: изд-во РИСХМ. 1991.-78-85 с.

89. Портман В.Т., Шустер В.Г. Модель выходной точности станка. Вестник машиностроения, 1983, №9.

90. Зимовнов О.В. Диагностика качества сопряжений приводов металлорежущих станков по характеристикам неравномерности исполнительных движений на примере приводов подачи станков токарной группы. Диссертация на соискание уч. ст. к.т.н.. Ростов н/Д, 1996. — 266 с.

91. Бордачев Е.В. Диагностика динамической точности исполнительных движений приводов подач металлорежущих станков токарной группы. Диссертация к.т.н. Ростов н/Д. 1989. - 237 с.

92. Вибрации в технике. Справочник в 6-ти т./ Ред. Совет: В41 В.Н. Чело-мей (пред.).-М.: Машиностроение, 1978-Т1. Колебания линейных систем/под ред. В .В. Болотина. 1978. 352 с.

93. Беллман Р. Теория устойчивости решений дифференциальных уравнений. М.: изд-во «Иностранная литература», 1954. -423 с.

94. Данжело Р. Линейные системы с переменными параметрами. М.: Машиностроение, 1974. - 287 с.

95. Дунин-Барковский И.В., Карташова А.Н. Измерения и анализ шероховатости, волнистости и некруглости поверхности. М.: Машиностроение, 1978. -232 с.

96. Математические основы теории автоматического регулирования. // Под ред. Б.К. Чемоданова. М.: Высшая школа, 1971. С 780-784.

97. Мартинова Л.И., Мартинов Г.М. Практические аспекты реализации модулей открытой системы ЧПУ. Автотракторное электрооборудование, 2002, №3. С.31-37.

98. Тимирязьев В.А., Хазанова О.В. Управление точностью многоцелевых станков программными методами. Труды IV Международного конгресса «Кон-структорско-технологическая информатика-2000». - М.: МГТУ «Станкин», 2000. -Т.2. — с.196-170.

99. Тугенгольд А.К. Интеллектуальное управление технологическими объектами. Труды IV Международного конгресса «Конструкторско-технологическая информатика-2000». - М.: МГТУ «Станкин», 2000. - Т.2. - с.215-217.

100. Ратмиров В.А. Основы программного управления станками. — М.: Машиностроение, 1978. - 240 е.: ил.

101. Адаптивное управление станками. // Под ред. Б.С. Балакшина / М.: Машиностроение, 1973. 688 с.

102. Мурашкин Л.С., Мурашкин С.Л. Прикладная нелинейная механика станков. Л.: Машиностроение, 1977. 192 с.