Повышение эффективности технологии обработки при восстановлении поверхностей деталей с использованием полимерно-композиционных материалов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.08, кандидат технических наук Шмидт, Ирина Владимировна

• Шмидт, Ирина Владимировна
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Шмидт, Ирина Владимировна

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава 1 Слоистые системы в машиностроении

1.1 Понятие слоистой системы

1.2 Примеры слоистых систем в промышленности

1.2.1 Слоистые системы в ремонтных технологиях

1.2.2 Слоистые системы в конструкциях

1.3 Материалы, используемые в слоистых системах

1.4 Технологические проблемы создания слоистых систем

1.5 Моделирование процессов резания

1.5.1 Моделирование напряженного состояния

1.5.2 Моделирование сил резания

1.5.3 Математические модели теплофизики шлифования

1.6 Теоретические предпосылки. Цель и задачи исследования

Глава 2 Напряженное состояние слоистой системы при механической

обработке

2.1 Постановка задачи

2.1.1 Расчетная схема

2.1.2 Математическая постановка задачи

2.2 Численная реализация решения поставленной задачи методом конечных элементов

2.2.1 Конечно-элементная модель в ANSYS Workbench

2.2.2 Решение задачи средствами ANSYS

2.2.3 Форма представления результатов расчета

2.3 Влияние конструктивных и технологических параметров на напряженное состояние слоистой системы при механической обработке

2.3.1 Исходные данные для расчетов

2.3.2 Влияние конструктивных и технологических параметров на напряженное состояние слоистой системы при точении

2.3.2.1 Слоистая система типа «металл - ПКМ - металл»

2.3.2.2 Слоистая система типа «ПКМ - металл»

2.3.3 Влияние конструктивных и технологических параметров на

напряженное состояние слоистой системы при шлифовании

2.3.3.1 Слоистая система типа «металл - ПКМ - металл»

2.3.3.2 Слоистая система типа «ПКМ - металл»

2.4 Минимальные толщины слоев материалов

2.5 Результаты и выводы

2.5.1 Результаты

2.5.2 Выводы

Глава 3 Теплофизика шлифования слоистой системы

3.1 Математическая модель температурного поля при шлифовании

3.1.1 Постановка задачи

3.1.2 Расчетная схема

3.1.3 Математическая постановка

3.1.4 Численная и алгоритмическая реализация математической модели

3.1.5 Компьютерная реализация модели

3.2 Оценка адекватности теплофизической модели шлифования

3.2.1 Сопрягаемость модели с классическими решениями

3.2.2 Экспериментальная оценка адекватности модели

3.2.2.1 Методика проведения эксперимента

3.2.2.2 Результаты эксперимента

3.2.2.3 Сопрягаемость расчетных и экспериментальных результатов

3.3 Влияние слоистости на температурное поле слоистых систем при шлифовании

3.3.1 Температурное поле на первом обороте

3.3.2 Изменение температур на границах слоев системы в цикле шлифования

3.3.3 Влияние конструктивных и технологических параметров на температуры в характерных точках слоистой системы в течение цикла шлифования

3.4 Влияние технологических условий и конструктивных параметров

на максимальные температуры в характерных точках в конце цикла

3.4.1 Исходные данные

3.4.2 Влияние конструкции слоистой системы на максимальные температуры в конце цикла шлифования

3.4.3 Влияние мощности теплового источника

3.4.4 Влияние способа подачи и типа смазочно-охлаждающего технологического средства на максимальные температуры

3.5 Результаты и выводы

3.5.1 Результаты

3.5.2 Выводы

Глава 4 Расчетное проектирование бездефектной обработки

слоистых систем

4.1 Ограничения на режимы резания

4.2 Постановка задачи расчета бездефектных режимов резания

4.2.1 Математическое описание ограничений

4.2.2 Примеры реализации схемы определения бездефектных режимов

4.2.2.1 Токарная обработка

4.2.2.2 Шлифование

4.3 Алгоритм расчета бездефектных режимов

4.4 Результаты и выводы

4.4.1 Результаты

4.4.2 Выводы

Глава 5. Практическое использование полученных результатов

5.1 Систематика промышленных полимерно-композиционных

материалов

5.2 Инженерная методика проектирования технологии финишной обработки слоистых металлополимерных систем

5.2.1 Назначение режимов резания

5.2.1.1 Бездефектные режимы обработки

5.2.1.2 Общая схема назначения режимов резания

5.2.1.3 Информационное обеспечение

5.2.2 Выбор метода обработки

5.3 Апробация и внедрение результатов работы

5.4 Результаты

Общие результаты и выводы

Библиографический список

Приложение 1 Внедрение результатов работы

Приложение 2 Альбом типовых решений

Приложение 3 Экспериментальное определение деформационных

свойств полимерно-композиционных материалов

Приложение 4 Эффективность механической обработки слоистых систем

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эффективности технологии обработки при восстановлении поверхностей деталей с использованием полимерно-композиционных материалов»

Введение

В различных отраслях промышленности (металлургия, энергетическое и тяжелое машиностроение и др.) неизбежно возникает ситуация, когда одна или несколько поверхностей детали подвергается износу, что приводит к выходу из строя этой детали и всего агрегата. На практике для продления срока службы узла производится замена изношенной детали или ее восстановление. Традиционные методы продления срока службы деталей и восстановления изношенных (напыление, металлизация, наплавка и др.) требуют наличия сложного технологического оборудования и квалифицированного персонала, кроме этого ведет к длительной остановке восстанавливаемого оборудования.

В случаях, когда традиционные методы восстановления изношенных поверхностей не возможны, оказались очень эффективными технологии восстановления поверхностей деталей с применением полимерно-композиционных материалов с дисперсными наполнителями из металлов и их карбидов (ПКМ).

Полимерно-композиционные материалы наносятся в пастообразном состоянии на поверхность, тем самым, формируя конструкцию в виде слоистой системы, состоящей из слоев разнородных материалов. После полимеризации ПКМ восстановленные поверхности деталей приобретают заданные эксплуатационные свойства.

На сегодняшний день мировая промышленность выпускает более 500 марок ПКМ, имеющих различные свойства, предназначенных как для технологий восстановления поверхностей, так и для новых изделий. Однако рекомендации по работе с этими материалами ограничиваются лишь указаниями по нанесению их и сушке. Рекомендации по обработке материалов после полимеризации практически отсутствуют.

Слоистая система образует рабочую поверхность изделия. Для достижения точности и качества поверхностей слоистые системы подвергаются финишной механической обработке. Наиболее эффективными методами окончательной обработки являются точение и шлифование. Процесс обработки такими мето-

дами сопряжен с силовым и тепловым воздействием на обрабатываемую заготовку. Практика показывает, что при обработке слоистых систем кроме традиционного дефекта - прижога шлифуемой поверхности, наблюдается целый ряд специфических дефектов: прижоги внутренних слоев, разрушение целостности слоистой системы.

Имеющиеся исследования по обработке волокнистых полимерно-композиционных материалов В.И. Дрожжина, A.A. Степанова, Ю.В. Петрова, A. Koplev, Х.М. Wang, N. Bhatnagar, N.S. Hu, R. Komanduri и др. исследователей показывают, что обработка таких материалов сопряжена с образованием специфических для них дефектов.

В настоящее время исследований по технологии обработки слоистых систем практически нет, здесь можно выделить лишь несколько работ посвященных шлифованию слоистых систем, как частных конструктивных случаев.

Таким образом, появление прогрессивных технологий восстановления поверхностей деталей требует соответствующих методов их проектирования и разработки рекомендаций по назначению режимов обработки этих поверхностей, гарантирующих выполнение всех технологических требований.

Заключение диссертации по теме «Технология машиностроения», Шмидт, Ирина Владимировна

Выводы

1. Установлено, что при обработке слоистых систем точением и шлифованием в каждом слое системы образуются 2 типа дефектов, обусловленные:

- превышением предельных напряжений материалов слоев, которые являются 4 показателями дефектообразования - напряжения растяжения, сжатия, сдвига, отрыва;

- превышением предельной теплостойкости материалов слоев, которая является дефектообразующим показателем - предельной температурой материалов слоев. Если дефект образуется во внутреннем слое, то он носит скрытый характер, который проявится только при эксплуатации готовой детали.

2. Установлено наличие в каждом слое системы характерных точек, где значения дефектообразующих показателей (напряжения, температуры) достигают максимума. Для проектирования бездефектной обработки достаточно рассматривать влияние условий обработки на значения дефектообразующих показателей в характерных точках.

3. Установлено влияние конструктивных параметров на дефектообразующие показатели для типовых конструкций слоистых систем:

- при токарной обработке систем типа «металл - ПКМ - металл» подбор марки ПКМ позволяет снизить напряжения в характерных точках до 35 %, для систем типа «ПКМ - металл» - до 50 %;

- при токарной обработке систем типа «металл - ПКМ - металл» уменьшение толщины внешнего слоя приводит к увеличению напряжений в характерных точках до 200 %, а уменьшение толщины слоя ПКМ - к увеличению до 5 раз; при точении систем типа «ПКМ - металл» уменьшение толщины внешнего слоя ПКМ приводит к увеличению напряжений в характерных точках до 130 %;

- при шлифовании подбором марки ПКМ достигается снижение напряжений в характерных точках систем типа «металл - ПКМ - металл» до 20 %; систем типа «ПКМ - металл» - до 55 %;

- при шлифовании систем типа «металл - ПКМ - металл» уменьшение толщины внешнего слоя приводит к увеличению напряжений в характерных точках до 80 %, а уменьшение толщины слоя ПКМ приводит к увеличению напряжений до 8 раз; для систем типа «ПКМ - металл» уменьшение толщины внешнего слоя из ПКМ приводит к увеличению напряжений в характерных точках до 60 %;

- при шлифовании систем типа «металл - ПКМ - металл» подбор марки ПКМ позволяет снизить температуры в характерных точках не более чем на 20 %, для систем типа «ПКМ - металл» - не более 15 %;

- при шлифовании систем типа «металл - ПКМ - металл» увеличение толщины внешнего слоя или уменьшение толщины слоя ПКМ приводит к снижению температур на 30 %.

4.Установлено влияние технологических параметров на дефектообразую-щие показатели для типовых конструкций слоистых систем:

- варьированием подачи при токарной обработке можно обеспечить изменение напряжений в характерных точках до 50 %; при шлифовании - до 30 %;

- при шлифовании изменение подачи обеспечивает практически пропорциональное изменение температур в характерных точках, подбором технологической жидкости можно обеспечить снижение температур на 17-67 %;

- способ установки заготовки на станке практически не влияет на примыкающие слои системы и значим только для слоя, где происходит закрепление.

5. Для типовых конструкций слоистых систем активными ограничениями при токарной обработке является несущая способность системы, при шлифовании - теплостойкость материалов ее слоев.

6. Апробация показала эффективность разработанных практических рекомендаций. Работа на предельных бездефектных режимах резания позволяет повысить производительность операций точения до 47%, операций шлифования - до 20%.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Шмидт, Ирина Владимировна, 2012 год

Библиографический список

1. Абакумов, Ю.Ф. Металлополимерные ремонтные материалы, свойства и области применения / Ю.Ф. Абакумов // Ремонт, восстановление, модернизация. - 2003. - №10. - С. 42^15.

2. Абакумов, Ю.Ф. Металлополимерные ремонтные материалы, свойства и области применения / Ю.Ф. Абакумов // Ремонт, восстановление, модернизация. - 2003. - №11. - С. 44^6.

3. Анельчик, Д.Е. Повышение эффективности шлифования деталей с покрытиями: автореферат дис. ... док. техн. наук: 05.02.08 / Д.Е. Анельчик. - Тула, 1989.-44 с.

4. Армарего, И.Дж. Обработка металлов резанием: Пер. с англ. / И.Дж. Армарего, Р.Х. Браун - М.: Машиностроение, 1977. - 323 с.

5. Балакшин, С.Н. Теория и практика технологии машиностроения. В 2 кн. / С.Н. Балакшин. - М: Машиностроение, 1982. - Кн. 1. - 329 с.

6. Балакшин, С.Н. Теория и практика технологии машиностроения. В 2 кн. / С.Н. Балакшин. - М: Машиностроение, 1982. - Кн. 2.-366 с.

7. Барбашов, Ф.А. Стойкостные и силовые зависимости при резании металлов / Ф.А. Барбашов - М., 1958 - 195 с.

8. Башкирцев, В.И. Ремонт автомобилей полимерными материалами /

B.И. Башкирцев. - М.: Изд. «За рулем», 1999. - 32 с.

9. Белецкий, E.H. Обеспечение заданной точности и качества поверхности на операциях сверления антифрикционных углепластиков на основе результатов моделирования процесса резания: автореферат дис. ... канд. техн. наук: 05.02.07 / E.H. Белецкий. - Саратов, 2010. - 20 с.

10. Биба, Е. JI. Обзор опыта применения металлополимерных материалов фирмы «Diamant Metallplastic GMBH» (Германия) для ремонтно-восстановительных работ на предприятиях Республики Беларусь / E.J1. Биба, Д.В. Синькевич, С. Н. Юркевич // Металлообработка - 2004 г. - № 6 (24). -

C. 41-44.

11. Бобров, В.Ф. Основы теории резания металлов / В.Ф. Бобров. -М.: Машиностроение, 1975. - 344 с.

12. Бокучава, Г.В. Температура резания при шлифовании / Г.В. Бокучава // Вестник машиностроения. - 1963. - №3. - С.11-14.

13. Буторин, Г.И. Восстановление посадочного места подшипника крупногабаритного вала с использованием полимерно-композитных материалов / Г.И. Буторин // Прогрессивные технологии в машиностроении: Сб. науч. тр. -Челябинск: Из-во ЮУрГУ, 2008. - С. 11-14.

14. Буторин, Г.И. Полимерно-композитные материалы в машиностроении / Г.И. Буторин // Прогрессивные технологии в машиностроении: Сб. науч. тр. -Челябинск: Из-во ЮУрГУ, 2000. - С. 33-36.

15. Вульф, A.M. Резание металлов / A.M. Вульф. - JL: Машиностроение, 1973. -243 с.

16. Гаврилюк, B.C. Ремонт плиты пресса с применением металлополиме-ров системы «холодной сварки» / B.C. Гаврилюк [и др.] // Технология металлов. -2000. -№3._ с. 31-33.

17. Галлагер, Р. Метод конечных элементов. Основы / Р. Галлагер; пер. с англ. - М.: Мир, 1984. - 428 с.

18. Глейзер, JI.A. О сущности процесса круглого шлифования / JI.A. Глейзер // Вопросы точности в технологии машиностроения. - М.: Маш-гиз, 1959.-С.5-24.

19. Голланд, В.А. Технологии применения клеевых герметизирующих материалов и ремонтных составов в судостроении и судоремонте / В.А. Голланд [и др.] // Судостроение. - 2008. - № 2. - С. 44^18.

20. Гончаров, А.Б. Опыт применения передовых технологий с использованием полимерных композиционных материалов на фирме «Мосинтраст» / А.Б. Гончаров // Сварочное производство - 1999. - № 10. - С. 17-24.

21. Грановский, Г.И. Кинематика резания / Г.И. Грановский. - М.: Машгиз, 1948. - 200 с.

22. Довгяло, В.А. Композиционные материалы и покрытия на основе дисперсных полимеров. Технологические процессы / В.А. Довгяло, О.Р Юркевич. -Мн.: Наука и техника, 1992. - 256 с.

23. Дьяконов, A.A. Математическая модель температурного поля детали в зоне шлифования / A.A. Дьяконов // Известия вузов. Машиностроение. - 2006. -№10. - С.63-65.

24. Дьяконов, A.A. Расчетная оценка обрабатываемости материалов в процессах шлифования / А.А.Дьяконов // Обработка металлов (Технология, оборудование, инструменты). - 2006. - №3. - С.8-10.

25. Евсеев, Д.Г. Физические основы процесса шлифования/ Д.Г. Евсеев,

A.Н. Сальников. - Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1978. - 128 с.

26. Евсеев, Д.Г. Формирование свойств поверхностных слоев при абразивной обработке / Д.Г. Евсеев. - Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1975. - 127 с.

27. Егоров, Н.И. Влияние среды и режимов обработки на процесс шлифования жаропрочных сплавов / Н.И. Егоров, Г.И. Саютин // Вестник машиностроения. 1980. - №9. - С. 53-55.

28. Ефимов, В.В. Модель процесса шлифования с применением СОЖ /

B.В. Ефимов. - Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1992. - 132 с.

29. Заляпин, В.И. Метод конечных элементов: Учебное пособие / В.И. Заляпин. - Челябинск: ЧПИ, 1983.- 67 с.

30. Зворыкин, К.А. Работа и усилия, необходимые для отделения металлической стружки / К.А. Зворыкин // Технический сборник и вестник промышленности, 1893.

31. Зорев, H.H. Вопросы механики процесса резания металлов / H.H. Зорев. - М.: Машгиз, 1956. - 369 с.

32. Зорев, H.H. Расчет проекций силы резания / H.H. Зорев. - М.: Машгиз, 1957.-56 с.

33. Иоголевич, В.А. Повышение производительности и точности обработки на круглошлифовальных станках с ЧПУ на основе учета динамических свойств процесса шлифования: дис. ... канд. техн. наук / В.А. Иоголевич. - Челябинск, 1992. - 150 с.

34. Исаев, А.И. Исследование сил и температур при шлифовании / А.И. Исаев, С.С. Силин // Исследование процессов высокопроизводительной обработки металлов резанием. - М.: Оборонгиз, 1959. - С. 5-13.

35. Использование полимерных материалов при ремонте сельскохозяйственной техники /В.В. Курчаткин [и др.] // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1998. - N 8. - С. 22-24.

36. Калинин, Е.П. Аналитическое определение контактных температур, эффективной мощности и глубины прижогов в поверхностном слое детали по-

еле шлифования / Е.П. Калинин, П.В. Смирнов // Межвуз. сб. науч. тр. - Пенза: Пенз. гос. техн. унив., 1998. - № 11 - С. 95-100.

37. Калинин, Е.П. Максимальная контактная температура в зоне шлифования / Е.П. Калинин, В.Д. Архипов // Теплофизические и технологические аспекты управления качеством в машиностроении: труды II Международ, научн-техн. конф. (Резниковские чтения). В 2-х частях. - Тольятти: ТГУ, 2008. - Ч. 1. - С. 289-293.

38. Карманов, В.Г. Математическое программирование / В.Г. Карманов. -М.: Наука, 1986.-286 с.

39. Клочко, В.И. Эффективность высокоскоростного шлифования разных сталей и сплавов с учетом точности и качества обработки: дис. ... канд. техн. наук: 05.02.08 / В.И. Клочко. - Челябинск, 1984. - 205 с.

40. Коваленко, Ю.О. Металлополимеры - новое эффективное средство для восстановления изделий и деталей /Ю.О. Коваленко // Технология судоремонта: Производственный и научно-технический сборник. - Кронштадт: Морской завод, 1993-№2.

41. Козлов, В.А. Разработка расчетного метода определения технологических условий выполнения токарных операций для обеспечения заданного уровня глубины и степени наклепа: дис. ... канд. техн. наук: 05.02.08 / В.А. Козлов. -Рыбинск, 1979.- 153 с.

42. Корчак, С.Н. Прогрессивная технология и автоматизация круглого шлифования / С.Н. Корчак. М.: Машиностроение, 1968. - 109 с.

43. Корчак, С.Н. Производительность процесса шлифования стальных деталей / С.Н. Корчак. - М.:. Машиностроение, 1974. - 280 с.

44. Корчак, С.Н. Теоретические основы влияния технологических факторов на повышение производительности шлифования стальных деталей: дис. ... докт. техн. наук / С.Н. Корчак. - Челябинск, 1971. - 372 с.

45. Кошин, A.A. Исследование функциональных связей между предельными режимами и тепловыми критериями процессов алмазно-абразивной обработки. Дис. ... канд. техн. наук: 05.02.08 / A.A. Кошин. - Челябинск, 1974. -187 с.

46. Кошин, А.А Моделирование напряженного состояния полимерно-композитной слоистой системы при механической обработке резанием /

A.A. Кошин, С.Б. Сапожников, И.В. Шмидт // Прогрессивные технологии в машиностроении: сб. науч. тр. - Челябинск: Издательский центр ЮУр-ГУ, 2010.-С. 162-169.

47. Кошин, A.A. Модель нагрева заготовки при шлифовании слоистой полимерно-композитной системы / A.A. Кошин, И.В. Шмидт // Фундаментальные проблемы техники и технологии. - 2011. - № 2/3. - С. 52-57.

48. Кошин, A.A. Применение полимерно-композитных материалов для ремонта механического и энергетического оборудования на предприятиях южного Урала. / A.A. Кошин, Г.И. Буторин // Прогрессивные технологии в машиностроении: Сб. науч. тр. - Челябинск: Из-во ЮУрГУ, 2008. - С. 3—11.

49. Кошин, A.A. Систематика ремонтных полимерно-композитных материалов / A.A. Кошин, И.В. Шмидт // Ремонт, восстановление, модернизация. -2010.-№5.-С. 39-45.

50. Кравченко, Б.А. Теоретическое определение сил резания / Б.А. Кравченко // Вестник машиностроения - 1986 - №12 - С. 44-48.

51. Кремень, З.И. Технология шлифования в машиностроении / З.И. Кремень, В.Г. Юрьев, А.Ф. Бабошкин; под общ. ред. З.И. Кремня. -СПб.: Политехника, 2007. - 424 с.

52. Кручинин, C.B. Восстановление рабочих колес насосов с применением металлополимеров / C.B. Кручинин, A.B. Липатов, М.М. Феткулин // Ремонт, восстановление, модернизация. - 2002. - № 2. - С. 20-25.

53. Кулыгин, В.Л. Разработка теории и методики расчета автоматических циклов наибольшей производительности при заданной точности обработки для круглого наружного продольного шлифования: дис. ... канд. техн. наук /

B.Л. Кулыгин. - Челябинск, 1987. - 170 с.

54. Лакокрасочные покрытия в машиностроении. Справочник / под ред. канд. техн. наук М.М. Гольдберга. - 2-е изд., перераб. и доп.. -М: «Машиностроение», 1974. - 576 с.

55. Леонов, A.B. Повышение эффективности круглого наружного врезного шлифования путем поэтапной подачи смазочно-охлаждающих технологических средств. Дис. ... канд. техн. наук. 05.03.01 / A.B. Леонов. - Ульяновск, 2001. -220 с.

56. Лурье, А.И. Теория упругости / А.И. Лурье. - М.: Наука, 1970. - 940 с.

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

58. Маталин, А.А. Качество поверхности и эксплуатационные свойства шлифовальных кругов / А.А. Маталин. - М.: Машгиз, 1958. - 204 с.

59. Маталин, А.А. Технология машиностроения / А.А. Маталин. -Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1985. - 496 с.

60. Материалы в машиностроении. В 5 т. Т. 1: Цветные металлы и сплавы / под. общ. ред. И.В. Кудрявцева. - М: Машиностроение, 1967. - 304 с.

61. Материалы в машиностроении. В 5 т. Т.2: Конструкционная сталь / под. общ. ред. И.В. Кудрявцева. - М: Машиностроение, 1967. - 496 с.

62. Материалы в машиностроении. В 5 т. Т.5: Неметаллические материалы / под. общ. ред. И.В. Кудрявцева. - М: Машиностроение, 1967. - 544 с.

63. Межотраслевые укрупненные нормативы времени на ремонт и восстановление деталей с использованием полимерно-композитных материалов: переиздание справочника 2003 г. с дополнениями / под ред. док. техн. наук, проф. А.А. Кошина. - Челябинск: Изд-во АТОКСО, 2011. -586 с.

64. Металлополимерные композиционные материалы для ремонтно-восстановительных работ технологического оборудования / С.В. Кручинин [и др.] // Ремонт, восстановление, модернизация. - 2002. - № 1. - С. 37-41.

65. Металлополимерные материалы и изделия / под ред. В.А. Белого. -М.: Химия, 1979.-312 с.

66. Морозов, В.И. Прогрессивные технологии восстановления деталей горного и обогатительного оборудования / В.И. Морозов, А.Б. Гончаров, А.Б. Тулинов // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал) Mining informational and analytical bulletin (scientific and technical journal), 2006. - № 6. - C. 340-342.

67. Мотовилин, Г.В. Восстановление автомобильных деталей олигомер-ными композициями / Г.В. Мотовилин. - М.: Транспорт, 1981. - 111 с.

68. Мухачева, Э.А. Математическое программирование / Э.А. Мухачева. -Новосибирск: Наука. Сибирское отделение, 1987.-274 с.

69. Обработка металлов резанием. Справочник технолога / под ред. Г.А. Монахова. - 3-е изд. - М.: Машиностроение, 1974. - 598 с.

70. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на шлифовальных доводочных станках. -М.: НИИтруда, 1967. - 203 с.

71. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. В 3 ч. Ч. 3.: Протяжные, шлифовальные и доводочные станки - М.: Изд. ЦЕНТ, 1978. -Изд. 3-е. -360 с.

72. Общемашиностроительные нормативы режимов резания: Справочник. В 2 т. /А.Д. Локтев, И.Ф. Гущин, В.А. Батуев и др. - М.: Машиностроение, 1991.-Т. 1. - 640с.

73. Оптимизация технологии глубинного шлифования / С.С. Силин, Б.Н. Леонов, В.А. Хрульков и др. - М.: Машиностроение, 1989. - 120 с.

74. Островский, В.И. Теоретические основы процесса шлифования / В.И. Островский. - Л., 1981. - 144 с.

75. Пашнев, В.А. Повышение эффективности шлифования трехслойных металл-композитных систем: дис. ... канд. техн. наук: 05.02.08 / В.А. Пашнёв. -Челябинск, 2005.-291 с.

76. Переверзев, П.П. Теория и расчет оптимальных циклов обработки деталей на круглошлифовальных станках с программным управлением: дис.. докт. техн. наук / П.П. Переверзев. - Челябинск, 1999. - 293 с.

77. Полетика, М.Ф. Механика контактного взаимодействия инструмента со стружкой и заготовкой в связи с его прочностью / М.Ф. Полетика, В.А. Бутенко, В.Н. Козлов // Исследование процесса резания и режущих инструментов: Межвуз. науч.-техн. сб. - Томск, 1984. - С. 85-91.

78. Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология: учеб. пособие. / под ред. А.А. Берлина - изд. перераб. - СПб: Профессия, 2009. - 560 с.

79. Производство изделий из полимерных материалов: Учеб. пособие / В.К. Крыжановский [и др.] - СПб.: Профессия, 2004. - 464 с.

80. Прочность устойчивость коллебания: Справочник в 3 т. / под ред. д-ра техн. наук, проф. И.А. Биргера и чл.-кор. АН Латвийской ССР Я.Г. Пановко. -М.: Машиностроение, 1968. - Т. 3 - 567 с.

81. Прочность устойчивость коллебания: Справочник в 3 т. / под ред. д-ра техн. наук, проф. И.А. Биргера и чл.-кор. ДН Латвийской ССР Я.Г. Пановко. -М.: Машиностроение, 1968. - Т. 1.-831 с.

82. Прочность устойчивость коллебания: Справочник в 3 т. / под ред. д-ра техн. наук, проф. И.А. Биргера и чл.-кор. АН Латвийской ССР Я.Г. Пановко. -М.: Машиностроение, 1968. - Т. 2. - 463 с.

83. Редько С.Г. Процессы теплообразования при шлифовании металлов / С.Г. Редько. - Саратов: Изд-во Сратовск. ун-та, 1962. - 231 с.

84. Режимы резания на работы, выполняемые на шлифовальных и доводочных станках с ручным управлением и полуавтоматах. Справочник. - Челябинск: Изд-во АТОКСО, 2007. - 384 с.

85. Резников, А.Н. Теплофизика процессов механической обработки материалов / А.Н. Резников. - М.: Машиностроение, 1981. - 279 с.

86. Резников, А.Н. Теплофизика резания / А.Н. Резников. -М.: Машиностроение, 1969. - 288 с.

87. Розенберг, A.M. Элементы теории процесса резания металлов /

A.M. Розенберг, А.Н. Еремин. - М., Свердловск.: Машгиз, 1956. - 319 с.

88. Рыкалин, H.H. Расчет и моделирование температурного поля в изделии при шлифовании и фрезеровании / H.H. Рыкалин, A.B. Подзей, H.H. Новиков,

B.Е. Логинов // Вестник машиностроения. - 1963. -№11.

89. Сапожников, С.Б. Экспериментальное и численное исследование колебаний тонкостенной оболочки, заполненной вязкоупругой жидкостью /

C.Б. Сапожников, Е.Я. Фот, В.В. Мокеев // Известия ЧНЦ УрО РАН, 2004. -№ 4. - С. 66-70.

90. Сапожников, С.Б. Экспериментальное исследование демпфирования колебаний тонких оболочек слоистыми покрытиями / С.Б.Сапожников // Известия ЧНЦ УрО РАН, 2007. - № 1. - С. 90-93.

91. Сегерлинд, Л. Применение метода конечных элементов / Л. Сегерлинд

- М.: Мир, 1970.-370 с.

92. Седов Л.И. Механика сплошной среды / Л.И. Седов. - М.: Наука, 1970.

-Т. 1.-492 с.

93. Седов, Л.И. Механика сплошной среды / Л.И. Седов. - М.: Наука, 1970. -Т. 2.-568 с.

94. Силин, С.С. Метод подобия при резании металлов / С.С. Силин. -М.: Машиностроение, 1979. - 152 с.

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

96. Скопинский, В.Н. Спецглавы механики конструкций: Учебное пособие / В.Н. Скопинский. - М.: МГИУ, 2003. - 144 с.

97. Смазочно-охлаждаюгцие технологические средства и их применение при обработке резанием: Справочник / J1.B. Худобин [и др.]; под общ. ред. JI.B. Худобина. - М.: Машиностроение, 2006. - 544 с.

98. Справочник по композиционным материалам В 2 кн. / под ред. Дж. Любина / Пер. с англ. А.Б. Геллера. - М.: Машиностроение, 1988. - Кн. 2. -584 с.

99. Справочник по конструкционным материалам: Справочник / Б.Н. Арзамасов [и др.]; под ред. Б.Н. Арзамасова, Т.В. Соловьевой. - М.: Изд-во МНТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. - 640 с.

100. Справочник по машиностроительным материалам. В 4 т. Т. 4: Неметаллические материалы / под ред. Г.И. Погодина-Алексеева. - М.: МАШГИЗ, 1960. - 723 с.

101. Справочник технолога машиностроителя. В 2 т. / под ред.

A.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова. - М.: Машиностроение, 1985. - Т.2. - 496 с.

102. Степанов, A.A. Обработка резанием высокопрочных композиционных материалов / A.A. Степанов. - Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1987.- 176 с.

103. Технические свойства полимерных материалов: Уч.-справ. пос. /

B.К. Крыжановский [и др.]. - СПб.: Изд-во «Профессия», 2003. - 240 с.

104. Третьяков, И.П. Аналитический метод научного исследования процесса резания металлов /' И.П. Третьяков /У Респ. конф. по основным вопросам теории и практики резания алмазным инструментом: Тез. докл. - Харьков, 1968. - С. 93-97.

105. Тулинов, А.Б. Новые композиционные материалы в ремонтном производстве / А.Б. Тулинов, А.Б. Гончаров // Ремонт, восстановление, модернизация. - 2003. -№11.- С.46-47.

106. Тулинов, А.Б. Новые композиционные материалы для сборочных и ремонтных работ. / А.Б. Тулинов, А.Б. Гончаров // Сборка в машиностроении, приборостроении. - 2003. - № 7. - С. 26-28.

107. Фадюшин, О.С. Разработка расчетной методики назначения характеристики шлифовального круга по тепловому ограничению для автоматизированного проектирования операции шлифования: дис. ... канд. техн. наук: 05.02.08 / О.С. Фадюшин. - Челябинск, 1992 - 200 с.

108. Фадюшин, С.А. Опыт восстановления трубных досок с применением эпоксидных смол BELZONA / С.А. Фадюшин // Прогрессивные технологии в машиностроении: Сб. науч. тр. - Челябинск: Изд-во ЮурГУ, 2002. -С. 49-50.

109. Филимонов, Л.Н. Высокоскоростное шлифование / JI.H. Филимонов. -Л.: Машиностроение, 1979. - 134 с.

110. Худобин, Л.В. Эффективность новых СОЖ при скоростном шлифовании стальных деталей / Л.В. Худобин, Е.С. Киселев, С. И. Головачев // Совершенствование процессов абразивно-алмазной и упрочняющей технологии в машиностроении: Сб. научн. тр. - Пермь, Изд-во ППИ, 1981. - С. 3-10.

111. Худобин, Л.В. Поэтапное применение СОЖ и твердых смазочных материалов при шлифовании / Л.В. Худобин, A.B. Леонов // Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы: Сборник трудов международной научно-технической конференции «Шлифабразив-2000». - Волжский: Волжск ИСИ, 2000. - С. 172-174.

112. Чернявский, А.О. Практическое применение метода конечных элементов в задачах расчета на прочность: Учебное пособие / А.О. Чернявский. -Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2001. - 89 с.

113. Шамин, В.Ю. Физико-химические процессы в зоне шлифования / В.Ю. Шамин // Прогрессивная технология чистовой и отделочной обработки: Сб. научн. тр. - Челябинск: ЧПИ., 1974. - №145. - С. 19-21.

114. Шейн, A.B. Повышение эффективности обработки прочных сталей и сплавов при глубинно-силовом шлифовании кругами из сверхтвердых материалов: автореферат дис. ... докт. техн. наук / A.B. Шейн. - Самара, 1995. - 30 с.

115. Шмидт, И.В. Модель напряженного состояния полимерно-композитной слоистой системы при механической обработке резанием /

И.В. ТТТмидт // Фундаментальные проблемы техники и технологии. - 2010. -№ 4.-С. 46-48.

116. Шмидт, И.В. Особенности температурных полей при шлифовании слоистых систем / И.В. Шмидт // Проведение научных исследований в области машиностроения: сборник материалов Всероссийской научно-технической конференции с элементами научной школы для молодежи. Тольятти, 27-28 ноября 2009 г. В 3-х ч. - Тольятти: ТГУ, 2009. - Ч. 2. -С.42^6.

117. Якимов, А.В. Расчет температур при шлифовании / А.В. Якимов, Ю.А. Казимирчик, В.А. Сипайлов // «Вестник машиностроения». - 1966. -№ 8. - С. 73-74.

118. Ящерицин, П.И. Тепловые явления при шлифовании и свойства обработанных поверхностей / П.И. Ящерицин, А.К. Цокур, M.J1. Еременко. -Минск.: «Наука и техника», 1973. - 184 с.

119. Bhatnagar, N. On the Machining of Fiber Reinforced Plastic (FRP) Composite Laminates / N. Bhatnagar, N. Ramakrishnan, N.K. Naik, R. Komanduri // International Journal of Machine Tools & Manufacture. - 1995. -V. 35(5) - P. 701-716.

120. Drilling of Titanium/CFRP/Aluminium Stacks / I. Shyha [et al.] // Key Engineering Materials - 2010 - V. 447-448. - P. 624-633.

121. Fielding, E.R. The prediction of grinding forces in cylindrical plunge grinding / E.R. Fielding, T.J. Vickerstaff // Journal of Production Research. - 1986. -

V. 24 (1). - P. 167-186.

122. Hu, N.S. Some observations in grinding unidirectional carbon fibre-reinforced plastics / N.S. Hu, L.C. Zhang // Journal of Materials Processing Technology. - 2004. - V. 152 - P. 333-338.

123. Jaeger, J. C. Moving Sources of Heat and the Temperature at Sliding Contacts / J.C. Jaeger // Proceedings of the Royal Society of New South Wales. - 1942. -

V. 76. - P. 203-224.

124. Komanduri, R. Machining of Fiber Reinforced Composite / R. Komanduri // Mechanical Engineering. - 1993. - V. 115(4) - P. 58-66.

125. Koplev, A. The Cutting Process, Chip and Cutting Forces in Machining Composites / A. Koplev, A. Lystrup, T. Vorm // Composites. - 1983. - V. 14(4). -P. 371-376.

126. Lichun, L. A study of grinding force mathematical model / L. Lichun, F. Jizai // Annals of he CIRP. - 1980. - V. 29 (1). - P. 245-249.

127. Lierath, F. Комплексная математическая модель оптимизации параметров шлифования / F. Lierath, Н. Porke // Экспр.-инф.: Режущие инструменты, 1978. - №27.

128. Mathematical modelling and analytical solution for workpiece temperature in grinding / D.L. Skuratov [et al.] // Applied Mathematical Modelling. - 2007. -

V. 31.-P. 1039-1047.

129. Mechanical and biological properties of titanium syntactic foams / X.B. Xue [et al.] // Proceedings of TMS 2010 Annual Meeting & Exhibition. -Vol. 2: Materials Characterization, Computation, Modeling and Energy, TMS, War-rendale, Pennsylvania, USA - 2010. - P. 129-135.

130. Patnaik Durgumahantietal, U.S. A New Model for Grinding Force Predic-tionand Analysis / U.S. Patnaik Durgumahantietal, Vijayender Singh, P. Venkateswara Rao // International Journal of Machine Tools & Manufacture. -

2010.-V. 50.-P. 231-240.

131. Perters, J. The proper selection of grinding conditions in cylindrical plunge grinding / J. Perters, R. Snoeyes, A. Decneut // Annals of the CIRP. - 1976. -

V. 26 (l).-P. 387-394.

132. Tang, J. Modeling and experimental study of grinding forces in surface grinding / J. Tang, J. Du, Y. Chen //Journal of materials processing technology. -

2009. - V. 209. - P. 2847-2854.

133. Wang, X.M. An experimental investigation into the orthogonal cutting of unidirectional fibre reinforced plastics / X.M. Wang, L.C. Zhang // International Journal of Machine Tools & Manufacture. - 2003. - V. 43 - P. 1015-1022.

134. Werner, G. Influence of work material on grinding forces / G. Werner //

_____. ^ „ ^ -*- т /-чт / ч \ T> Л /Л Л О

Annals of the CIRP. - 1У78. - v. z / (д;. - P. z^-z-ю.

135. Younis, M. A new approach to development of a grinding force model / M. Younis, M.M. Sadek, T. El-Wardani // ASME Journal of Engineering for Industry. - 1987. - V. 109. - P. 306-313.

136. Zhao, Y.Y. Manufacture and Mechanical Properties of Metal Matrix Syntactic Foams / Y.Y. Zhao, X.F. Tao, X.B. Xue // Tp. MS&T 2008, October 5-9. -Pittsburgh, Pennsylvania, USA, 2008.-P. 2607-2615.

137. Zhao, Y.Y. Optimisation of Compaction and Liquid-State Sintering in Sintering and Dissolution Process for Manufacturing A1 Foams / Y.Y. Zhao, F.S. Han, T. Fung // Materials Science and Engineering A. - 2004. - V. 364. - P. 118-126.

138. URL: http://diamantik.com.ua - Физико-механические свойства и области применения материалов марки Diamant.

139. http://www.advtech.ru/niipolimer/ - Физико-механические свойства и области применения фиксаторов и герметиков производства ФГУП «НИИ Полимеров».

140. URL: http://www.belzona.com - Физико-механические свойства и области применения материалов марки Belzona.

141. URL: http://www.devcon.com - Физико-механические свойства и области применения материалов марки Devcon.

142. URL: http://www.gidmash.ru - Металлополимерные подшипники скольжения.

143. URL: http://www.khstu.ru/rus/?menu=ScienceEfforts_07 - Основные направления научных исследований Тихоокеанского государственного университета: Разработка и исследование новых композиционных материалов, металлических сплавов, технологии их получения и применения.

144. URL: http://www.loctite.rn - Физико-механические свойства и области применения материалов марки Loctite.

ОАО «Уральский НИИ абразивов и шлифования

»

УТВЕРЖДАЮ Генеральный директор ОАО «УралНИИАШ»

Б.А. Чаплыгин мая 2011 г

Финишная обработка слоистых метоллополимерных систем Руководящий технический материал

Челябинск, 2011

УТВЕРЖДАЮ

ектор ЗАО «ПКТ Парма Сервис»

А.С. Ермилов

Щ» ЦЮНЛ_2011 г.

Акт внедрения

научно-исследовательской работы «Исследование финишной обработки слоистых систем с металлополимерами»

Комиссия в составе представителя ЗАО «ПКТ Парма Сервис»: главного инженера Е.М. Барсукова и представителей кафедры технологии машиностроения Южно-Уральского государственного университета: профессора, докт. техн. наук А.А. Кошина, доцента, канд. техн. наук Г.И. Буторина и аспиранта И.В. Шмидт составила настоящий акт в том, что на предприятии ЗАО «ПКТ Парма Сервис» внедрен и успешно используется руководящий технический материал «Финишная обработка слоистых металлополимерных систем. Продольное точение, круглое наружное шлифование с радиальной подачей: Режимы резания».

РТМ позволяет назначать режимы резания, обеспечивающие максимальную производительность при соблюдении требуемых технических условий (точность обработки и качество поверхности) на операциях точения и шлифования.

Главный инженер

От ЗАО «ПКТ Парма Сервис»:

Е.М. Барсуков

От ЮУрГУ:

Профессор, докт. техн. наук

Доцент, канд. техн. наук

Аспирант

А.А. Кошин

Г.И. Буторин

И.В. Шмидт

УТВЕРЖДАЮ ¡кэнергосервис»

В.А. Пашнев

2011 г.

внедрения научно-исследовательской работы «Исследование финишной обработки слоистых систем с металлополимерами»

Комиссия в составе представителя ООО «Техмехэнергосервис»: технического директора А.Н. Крупинина и представителей Южно-Уральского государственного университета, кафедры «Технология машиностроения»: профессора, докт. техн. наук A.A. Кошина, доцента, канд. техн. наук Г.И. Буторина и аспиранта И.В. Шмидт составила настоящий акт в том, что на предприятии ООО «Техмехэнергосервис» внедрен и успешно используется руководящий технический материал «Финишная обработка слоистых металлополимерных систем. Продольное точение, круглое наружное шлифование с радиальной подачей: Режимы резания»..

Разработанный руководящий технический материал позволил назначать наиболее рациональные режимы резания при достижении максимальной производительности и обеспечения требуемого качества и точности обработки.

Технический директор

От ООО «Техмехэнергосервис»:

От ЮУрГУ:

Профессор, докт. техн. наук

A.A. Кошин

Доцент, канд. техн. наук

Аспирант

Я

I

1

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И СОЦИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ РФ, ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ТРУДУ И ЗАНЯТОСТИ (РОСТРУД) УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

МЕЖОТРАСЛЕВЫЕ ЕННЫЕ НОРМАТИВЫ ВРЕМЕНИ I ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ^ПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Москва - Челябинск 2011

УДК 621-2,002.2+621.91+621.941+621.92+621.95+621.99+621.7+621.824+

658.5+678 ISBN 5-8227-0119-1

Межотраслевые укрупненные нормативы времени на ремонт и восстановление деталей с использованием полимерно-композитных материалов : переиздание справочника 2003 г. с дополнениями / под ред. докт. техн. наук, проф. A.A. Котина. — Челябинск : Изд-во АТОКСО. 2011, —

586 с.

Нормативы разработаны Южно-Уральским государственным университетом 'ЮУрПО. 1 IennioM маишноетроедаю» и металлургии научно-исследовательского университета при ЮУр! >

Министерства образования РФ. ОАО НПО «Композит» совместно с Управлением нормативов по TPVTV ФГУП «НИИ труда и социального страхования» Министерства тру,та и социального развития РФ при участей специализированных ремонтных полимерно-композитных служб предприятий машиностроительных, металлургических и ■жеригтиче-ских отраслей и утверждены постановлением Министерства труда и социального рачви-тия РФ .N'2 32, от 3 июня 2003 г.

Настоящий сборник является дополненным переизданием сборника 2003 г.. в нём переработаны и существенно расширены рекомендации по выбору полимерно-композитных материалов, режимы обработки покрытий из полимерно-композитных материалов н слоистых систем с ними.

Сборник содержит нормативы подготовительно-закпючителыюго времени, времени „а установку и снятие детали и укрупненные нормативы неполного штучного времени на работы применяемые в ремонтных технологиях с использованием полимерно-композитных материалов, включая разборку ремонтируемого узла, подготовку и очистку п-'монтируемой поверхности, подготовительную механическую обраоотку ремонтируешь поверхности с удалением дефектных слоев, формирование ремонтног о полимерно-композишого покрытия, окончательную механическую обработку восстановленной поверхности, сборку и регулировку отремонтированного ума.

Сборник предназначен для нормировщиков, технологов и других инженерно-технических работников, занятых разработкой технически обоснованных норм времени „а ремонтные работы с использованием полимерно-композитных материалов в специа-ти шрованных ремонтных предприятиях и ремонтных службах отраслевых предприятии, применяющих ремонтные полимерно-композитные технологии независимо от форм соо-ствснносш и организационно-правовых форм.

Авсеенко В.П.. Алабердин В.А., Бсзвосеико И.В.. Бугорш, Г.И.. Гаскарова i ,Ф„ Дсмиденко П.В Прилов A.C., Ермилов С.А.. Каидаш A.B., Каидаш с.в Клочко В.И Комков В.Н., Ко-чн A.A.. Курбатов В.А.. Мтшкттт A.A., Мул«* A.B.. Навалжин М.1 Нацала Л.А., Пли'нев В А.. Райно П.В.. Розен Т.А.. Сазонова Н.С.. Самохин М.А.. Сидоров А.П.. Стародубцев С.Н.. Хабибуялин И.Р., Шмиш И.В., Шзкирова ШО,