Повышение работоспособности монолитных твердосплавных концевых фрез путем оптимизации архитектуры многослойных наноструктурированных износостойких покрытий тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.07, кандидат технических наук Курочкин, Антон Валерьевич

• Курочкин, Антон Валерьевич
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Курочкин, Антон Валерьевич

СОДЕРЖАНИЕ

Условные обозначения

Введение

Глава 1. Исследование особенностей эксплуатации монолитных твердосплавных концевых фрез с износостойкими покрытиями

1.1 Исследование особенностей эксплуатации твердосплавных концевых фрез и причин их отказов

1.2 Система обеспечения надежности монолитных твердосплавных концевых фрез

1.3 Совершенствование конструкции и оптимизация геометрических параметров монолитных твердосплавных концевых фрез, исходя из заданных условий эксплуатации

1.4 Методы повышения эксплуатационных свойств монолитных твердосплавных концевых фрез

1.5 Технологии нанесения износостойких покрытий и формирование

их структур

1.5.1. Анализ особенностей метода С УБ

1.5.2. Анализ особенностей метода Р\Т)

1.5.3. Область применения РУЭ и СУБ

1.6 Дефектация покрытий и их разрушение

1.7 Основные физические закономерности обработки инструментом с наноструктурированным покрытием

1.8 Качество деталей при обработке инструментами с

наноструктурированными покрытиями

Постановка цели и задач исследования

Глава 2. Характерные особенности обработки монолитными

твердосплавными концевыми фрезами с износостойкими покрытиями

2.1 Особенности эксплуатации монолитных твердосплавных концевых 57 фрез с покрытием

2.2 Температурно-силовой баланс и его особенности при обработке деталей инструментом с покрытиями

2.2.1 Схема резания для определения сил резания для инструмента с покрытием

2.2.2 Определение составляющих сил резания при обработке монолитными твердосплавными концевыми фрезами с покрытием

2.2.3 Определение компонентов формирования элементов стружки при обработке монолитными твердосплавными концевыми фрезами с

покрытием

Выводы по главе 2

Глава 3. Моделирование дефектации многослойных износостойких

покрытий

3.1 Преимущества многослойных покрытий и область их использования

3.2. Моделирование образования трещин в покрытии

3.3. Оценка напряженно-деформированного состояния многослойных

покрытий

Выводы по главе 3

4 Глава 4. Результаты экспериментальных исследований фрезерования концевыми фрезами с износостойкими наноструктурированными покрытиями

4.1 Технологическая система лабораторных исследований

4.2 Исследование физико-механического свойств покрытий

4.3. Исследование работоспособности многослойных покрытий

4.3.1 Исследование изменения составляющих силы резания

119

4.3.2 Описание стружки

4.3.3 Оценка износа фрез

Выводы по главе 4

Глава 5. Оптимизация технологического процесса нанесения покрытия

монолитных твердосплавных фрез

5.1 Анализ вариантов разработки технологических процессов и технологических операций нанесения износостойких покрытий

5.2 Методика оптимизации процесса нанесения многослойного износостойкого наноструктурированного покрытия

5.3 Определение вариантов технологий подготовки поверхности монолитных твердосплавных концевых фрез перед нанесением покрытия

5.4 Разработка технологического процесса нанесения нанострукутрированного износостойкого покрытия монолитных

твердосплавных концевых фрез

Выводы по главе 5

Общие выводы

Список использованных источников

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Приложение 4

Приложение 5

Приложение 6

Приложение 7

Приложение 8

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение работоспособности монолитных твердосплавных концевых фрез путем оптимизации архитектуры многослойных наноструктурированных износостойких покрытий»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы

Непрерывное совершенствование конструкций авиационных двигателей, широкое применение труднообрабатываемых материалов для изготовления ответственных деталей с высокой точностью и низкой шероховатостью рабочих поверхностей привело к широкому внедрению станков с числовым программным управлением, обрабатывающих центров, автоматических линий и другого дорогостоящего оборудования, требующего значительной интенсификации режимов резания и как следствие, вызывающих повышенный расход режущего инструмента.

Одним из эффективных средств сокращения расхода инструмента при достижении высокого уровня производительности металлообработки является применение инструмента с износостойкими покрытиями. Износостойкие покрытия позволяют получить рабочие поверхности инструмента с необходимыми служебными характеристиками, как правило, не изменяя свойств основного инструмента. Поэтому в настоящее время фирмы-производители инструмента, такие как Sandvik Coromant, Iscar, Dormer, Walter, ЗАО «НИР», Кировоградский завод твердых сплавов и др., ведут активные разработки по следующим основным направлениям: совершенствование геометрии и материала режущей части, а также в области технологии нанесения износостойких покрытий.

Наибольший потенциал для повышения эксплуатационных свойств инструмента на данном этапе развития промышленности заключается в совершенствовании технологии нанесения износостойких покрытий, корректный подбор свойств и химического состава покрытия для конкретной области применения. Покрытие инструмента позволяет добиться сверхвысокой

твердости при высокой вязкости, повышения стойкости к пластическим деформациям и температурной стойкости.

Износостойкие покрытия стали неотъемлемой частью современных инструментальных материалов применительно для повышения работоспособности режущего инструмента. В своем развитии износостойкие покрытия прошли этапы от простых однокомпонентных покрытий до многослойных покрытий, включающих слои как простого, так и сложного состава.

Применение простых однослойных покрытий на основе нитридов и карбонитридов типа ИЫ и ТЮЫ в настоящее время не представляется целесообразным, так как эффективность таких покрытий низка по сравнению с образцами более поздней разработки. Однако в ряде случаев, эффективность простых покрытий может быть повышена за счет такого технологического приема, как осаждение покрытия в комбинированном температурном режиме (КТР). В этом случае «нижняя» зона покрытия, прилегающая к инструментальной основе, осаждается при повышенной температуре конденсации, а «верхняя», контактирующая с заготовкой и стружкой - при пониженной температуре. Технология КТР позволяет повысить эффективность покрытий в 1,5 раза. Несмотря на это простые покрытия целесообразно применять только в качестве функциональных слоев в составе многослойных покрытий.

На следующем этапе развития покрытий были созданы покрытия сложного состава на основе нитридов и карбонитридов, легированные одним металлическим или неметаллическим элементом. Примерами таких покрытий могут служить сложные нитриды ШгК, Т1АШ, ШеИ, ^¡К и карбонитриды Т12гСЫ, Т1А1СЫ. При этом использование сложных нитридов двойных систем металлов и неметаллов позволяет повысить стойкость режущих инструментов в 2-3 раза, а карбонитридов - до 4-6 раз по сравнению с покрытием Т1К Среди указанных покрытий наиболее эффективны покрытия на основе соединений

титана и алюминия и титана и циркония, обладающие одновременно высокой твердостью и вязкостью разрушения, а также жаростойкостью и коррозионной стойкостью. Легирование таких покрытий третьим элементом (покрытия на основе тройных систем типа ИА^, ШгАШ, ИА^гИ и др.)

позволяет дополнительно повысить стойкость инструмента в 1,5-2 раза.

Сейчас все большее распространение получают наноструктурированные многослойные покрытия, состоящие из нескольких основных слоев, разделенных тонкими промежуточными слоями. Технология нанесения позволяет придать им характеристики, необходимые для конкретных условий обработки, и гарантировать, что покрытие эффективно дополняет физико-механические свойства основы из твёрдого сплава. В многослойном покрытии каждый износостойкий слой выполняет свою функцию, улучшающую эксплуатационные свойства режущей кромки. Варьируя состав и толщину слоев, можно создавать либо твёрдые сплавы, предназначенные для обработки определенной группы материалов или выполняющих конкретную операцию, либо универсальные в применении твёрдые сплавы для разных обрабатываемых материалов и операций.

Наиболее эффективно многослойные наноструктурированные покрытия применяются для твердосплавных концевых фреза с целью предотвращения сколов режущих кромок при возникновении ударных нагрузок. Во многих случаях фрезами производятся операции по обработке сложных поверхностей на дорогостоящем оборудовании, поэтому существенное увеличение режимов обработки и повышение стойкости фрезы, благодаря применению многослойных многофункциональных наноструктурированных покрытий, существенно снижает себестоимость изделия и позволяет эффективнее использовать оборудование.

Цель работы. Повышение работоспособности монолитных твердосплавных концевых фрез путем оптимизации архитектуры многослойных наноструктурированных износостойких покрытий.

Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:

1. Разработать математические модели резания осевым твердосплавным инструментом с наноструктурированными износостойкими покрытиями с учетом особенностей резания монолитными твердосплавными фрезами с многослойными покрытиями.

2. Исследовать зависимости, характеризующие разрушение покрытий на инструменте, на основе которых предложить наиболее рациональные архитектуры многослойных наноструктурированных покрытий монолитных твердосплавных концевых фрез.

3. Проанализировать основные методы износостойких покрытий монолитных твердосплавных концевых фрез и выбрать наиболее эффективные способы покрытий с точки зрения повышения работоспособности инструмента.

4. Оптимизировать технологию синтеза многослойных износостойких наноструктурированных покрытий монолитных твердосплавных концевых фрез по граничному комплексу отслоения покрытия и разработать оптимальный вариант структуры демпфирующего покрытия.

5. Провести испытание и исследование силовых параметров резания с целью выявления стойкостных характеристик монолитных твердосплавных концевых фрез с полученным многослойным покрытием, определить достоверность полученных математических моделей и внедрить результаты исследования в производство монолитных твердосплавных концевых фрез.

Методы исследования. Теоретические исследования проводились с использованием фундаментальных положений механики, теорий резания и упругости, технологии машиностроения, теории пластической деформации, теории вероятности, методов планирования экспериментов, методов моделирования на ЭВМ. Экспериментальные исследования выполнены в производственных и лабораторных условиях на специальном оборудовании с использованием системы автоматизированной фиксации экспериментальных

данных. Достоверность научных выводов обеспечивается использованием современных методов обработки расчетных и экспериментальных данных: МаЛБ^-б, Бгайвйса, и др.

Научная новизна.

1. Предложена оптимизация архитектуры многослойного износостойкого наноструктурированного покрытия монолитных твердосплавных концевых фрез по граничному комплексу отслоения, на основе разработки математических моделей оценки напряженного деформированного состояния покрытий, и процесса резания монолитными твердосплавными концевыми фрезами с многослойными износостойкими покрытиями, позволяющих прогнозировать их стойкостные характеристики;

2. Разработан алгоритм выбора рационального покрытия монолитных твердосплавных концевых фрез, учитывающий комплекс факторов, определяющих стойкость покрытия на инструменте, в том числе физико-механические свойства обрабатываемого и инструментального материала, режимы резания, геометрические параметры режущего инструмента, что позволяет прогнозировать структуру многослойного покрытия на стадии технологической подготовки производства.

3. Установлены закономерности о наименьшей дефектации многослойного износостойкого наноструктурированного покрытия монолитной концевой фрезы достигаемой рациональными значениями граничного комплекса отслоения покрытия, характеризующегося пороговым значением составляющей силы резания Рг на задней поверхности зуба фрезы;

4. Теоретически обоснован и экспериментально подтвержден способ повышения стойкостных характеристик монолитных твердосплавных концевых фрез за счет оптимизации архитектуры многослойных износостойких наноструктурированных покрытий по граничному комплексу отслоения.

Практическая значимость работы состоит в оптимизации технологии демпфирующего многослойного износостойкого покрытия на монолитные

твердосплавные концевые фрезы по граничному комплексу отслоения, обеспечивающей повышение ресурса работы инструмента между переточками, а также оптимизации процесса нанесения покрытия по граничному комплексу отслоения покрытия, обеспечивающим оптимальные режимы резания.

В процессе работы выполнен анализ состояния исследуемой проблемы с учётом результатов прогнозных исследований, сформулированы требования к технологическим процессам изготовления многослойных износостойких наноструктурированных покрытий монолитных твердосплавных концевых фрез, применяемых при обработке деталей авиационных газотурбинных двигателей из труднообрабатываемых материалов и характеристикам износостойких покрытий.

Реализация результатов работы. Основные положения диссертации внедрены на предприятии ЗАО «Новые инструментальные решения» в виде каталога предприятия, включающего в себя рекомендации по использованию инструмента с многослойными износостойкими покрытиями, применяемого при обработке деталей авиационных газотурбинных двигателей из труднообрабатываемых материалов, с целью повышение эффективности изготовления металлорежущего инструмента с наноструктурированными покрытиями.

Апробация результатов работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на «Конкурсе молодых специалистов авиационно-космической отрасли» в 2008 г., г. Москва, Организатор - Торгово-промышленная палата Российской Федерации, (работа награждена дипломом третьей степени); на «Международном форуме по нанотехнологиям» декабрь 2008г. Организатор -ГК «РОСНАНОТЕХ»; конкурсе работ молодых ученых «У.М.Н.И.К.» г. Алушта 2009 г. Организатор - МАИ; доклад на конференции в рамках выставки «Высокие технологии, инновации, инвестиции» 2008г. г. Санкт-Петербург; конкурсе молодых специалистов в рамках авиационного салона МАКС-2009 г. Жуковский, организатор - РГАТА им. П.А. Соловьева; доклад на конгрессе в

рамках выставки «Двигатели 2010», организатор конгресса - ФГУП «ВИАМ», г. Москва, апрель 2010г.

Автором диссертации выполнялись научно-исследовательские работы по грантам и программам Министерства образования и науки РФ совместно с Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере по программе «У.М.Н.И.К.-2011».

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ (тезисов докладов 3, статей 8) в различных журналах, сборниках научных трудов и материалах конференций. В изданиях, рекомендуемых ВАК РФ, опубликовано 3 статьи.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованных источников и приложений. Общий объем работы 206 страниц, 64 рисунка, 13 таблиц и 142 наименование литературы.

Заключение диссертации по теме «Автоматизация в машиностроении», Курочкин, Антон Валерьевич

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

В работе решена актуальная научно-техническая задача, заключающаяся в повышении режущих свойств инструмента путем выбора рациональной архитектуры многослойных износостойких наноструктурированных покрытий монолитных твердосплавных концевых фрез.

В процессе выполнения теоретических и экспериментальных исследований достигнуты следующие научные результаты и сделаны выводы:

1. Полученные аналитические зависимости для расчета силы резания инструментом с покрытием учитывают пластическое подмятие обрабатываемого материала режущей кромкой с нанесенным на нее покрытием и позволяют рассчитать силы резания при обработке любых материалов.

2. Проведенное моделирование показало, что система «покрытие-подслой-основание» чувствительна к свойствам входящих в нее компонентов, что дает возможность принять меры по оптимизации покрытия.

3. Разработанные двумерные конечно-элементные модели позволяют имитировать реакцию многослойной системы покрытие-подслой-подложка в различных ее вариациях на нагружение, характеризующее работу режущего инструмента.

4. Предложенная архитектура многослойного покрытия общей толщиной 2.5 мкм, состоящего из восьми чередующихся слоев П (играющего роль буферного слоя) и АШИ с изменяющейся толщиной каждого слоя, выдерживает наибольшую нагрузку, менее подвержено разрушению и позволяет существенно повысить режущие свойства инструмента из твердых сплавов при обработке труднообрабатываемых материалов монолитными твердосплавными концевыми фрезами.

5. Установлено, что применение разработанных многослойных покрытий при фрезеровании заготовок из титановых сплавов позволяет повысить период стойкости концевых фрез в 2,7 - 4,5 раза по сравнению с инструментом без покрытия ив 1,5 — 2 раза по сравнению со стандартным покрытием AlTiN-Ti.

6. Выявлен механизм влияния архитектуры многослойного покрытия на его структурные параметры, механические свойства, износ и разрушение покрытия в процессе резания. Разработанная методика оптимизации процесса нанесения многослойного износостойкого наноструктурированного покрытия монолитных твердосплавных концевых фрез учитывает обширный комплекс факторов, определяющих стойкость покрытия на инструменте, в том числе учитывает физико-механические свойства обрабатываемого и инструментального материала, режимы резания, геометрические параметры режущего инструмента, что позволило прогнозировать структуру многослойного покрытия на стадии технологической подготовки производства.

7. Использование данной методики в производстве позволило разработать научно обоснованные рекомендации для практического использования при выборе технологии нанесения многослойного износостойкого покрытия, а также оптимизировать процесс нанесения покрытия по граничному симплексу отслоения покрытия при обеспечении оптимальных режимов резания.

8. Разработанные практические рекомендации для технологий нанесения покрытий позволили в среднем повысить стойкость инструмента 16%, увеличить количество переточек на 8% и повысить производительность обработки на 28% при обеспечении требуемой точности обрабатываемой поверхности.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Курочкин, Антон Валерьевич, 2012 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Исайков, А.Н. Технологическое обеспечение надежности концевых фрез путем нанесения многослойно-композиционных покрытий [Текст] / А.Н. Исайков // Дис. канд. техн. наук.-М, 2006. - 109С.

2. Справочник металлиста в 5-ти томах / под ред. Маслова А.Н. - М.: Машиностроение, 1977.

3. Зорев, H.H. Обработка стали твердосплавным инструментом в условиях прерывистого резания с большими сечениями среза[Текст] /НН. Зорев//. Вестник машиностроения.- №2.- 1963.

4. Гостев, Г.В. Исследование закономерностей рассеивания стойкости торцевых и концевых фрез [Текст] /Г.В.Гостев, В.А.Колюнов, Е.В.Гусев // Физико-химические процессы резания материалов: Межвузовский сборник / Чебоксары.- 1986. - С. 75-77.

5. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для многоцелевых станков фрезерно-сверлильно-расточной группы, -М.: ВНИИТЭМР, 1986. 159 С.

6. Богуслаев, A.B. Высокоскоростное финишное фрезерование лопаток моноколес [Текст] /A.B.Богу слаев,А.Я.Качан, В.П. Карась // Вестник двигателестроения - 2002 г.-№1 .-С. 110-111.

7. Жеманюк, П.Д.Формообразование сложно-профильных поверхностей моноколес высокоскоростным фрезерованием [Текст] /П.Д.Жеманюк, В.Ф.Мозговой, А.Я.Качан, В.П.Карась // Газотурбинные технологии - 2003 г.-№5 (26) - С. 18-21.

8. Богуслаев, A.B. Формообразование сложно-профильных поверхностейосевогомоноколеса с широкохордными лопатками высокоскоростным фрезерованием [Текст] /A.B. Богуслаев, А.Я.Качан, В.П.Карась,П.Д.Жеманюк, В.Ф.Мозговой. Вестник двигателестроения - 2004 г. -№3. -С. 16-19.

9. Синопальников, В.А. Надежность и диагностика технологических систем[Текст] /В.А.Синопальников, С.Н. Григорьев. Учебник. - М.: Высшая школа, 2005.-С.343.

10. Гурин, В.Д. Диагностирование состояния концевых фрез по силовым параметрам[Текст] /В.Д.Гурин,С.Н. Григорьев, С.В.Алешин, В.А. Семенов. «ИТО: инструмент, технология, оборудование». - № 6 (95).- 2005.-С. 15-19.

11. Лоладзе, Т.Н. Прочность и износостойкость режущего инструмента[Текст] /Т.Н. Лоладзе.- М.: Машиностроение, 1982.-320 С.

12. Григорьев,С.Н.Надёжность и диагностика при обработке резанием[Текст] /С.Н.Григорьев, В.Д.Гурин, А.Н.Ромашев, В.А.Синопальников, А.М.Фирсов. Учебное пособие. Алт. гоС. тех. ун-т, БТИ. - Бийск. Из-во Алт. гоС.техн. ун-та, 2005. - 420 С.

13. Бржозовский, Б.М.Надежность и диагностика автоматизированных станочных систем [Текст] : учеб.пособие / Б. М. Бржозовский [и др.] ; ред. Б. М. Бржозовский. - Тверь : ТГТУ, 2005. - 180 С..

14. Синопальников, В.А.Надежность и диагностика технологических систем / В. А.Синопальников, С. Н. Григорьев. - М. : МГТУ "Станкин", 2003. - 331 С.

15. Хает, Г.Л. Качество и надежность режущих инструментов. Надежность режущего инструмента./Г.Л. Хает// Сб. статей. Киев - Донецк: Виша школа. -1975.-Вып. 2.- С. 3-11.

16. Гурин, В.Д. Повышение надежности фрезерования сталей за счет диагностирования состояния инструмента по силовым диагностическим признакам /В.Д. Гурин// Диссертация на соискание ученой степени к.т.н. Москва,- МГТУ «СТАНКИН»,- 2004.

17. Вальков, В.М. Контроль в ГАП /В.М. Вальков. - Л.: Машиностроение, ленинградское отделение 1986.-232 С.

18. Подураев, В.Н.Технологическая диагностика резания методом акустической эмиссии [Текст] : монография / В. Н. Подураев, А. А. Барзов, В. А. Горелов. - М.: Машиностроение, 1988. - 53 С.

19. Старков, В.К.Технологические методы повышения надежности обработки на станках с ЧПУ [Текст] / В.К. Старков. - М. : Машиностроение, 1984. - 119 С.

20. Палей,С.М. Некоторые особенности эксплуатации токарных станков с ЧПУ на участке АСВ-20. / С.М. Палей// В сб.: Автоматизированные участки из станков с ЧПУ, управляемые ЭВМ., М.: ЭНИМС, 1981, С. 27-31.

21. Scherbarth, S.ModerneScheidstoffe und Werkzeuge-WegezurgesteigertenProductivitat. Sandvik Dusseldorf. Warkzeugtagung.-2002. (In German)

22. Koop, W. The Integrated High Performance Turbine Engine Technology (IHPTET) Program. IS ABE 97-7175. 5.

23. Terazono, H. Development of Fabrication Process for Ceramic Gas Turbine Components / H.Terazono, K.Tanaka, T. Kubo // Proc. of the Int. Gas Turbine Congress,-1999.-P.81-86.

24. Dceda, Y.Nondestructive Testing for Ceramic Gas Turbine Project / Y.Dceda, Y.Mizuta, K.Orda// Proc. of the Int. Gas Turbine Congress. 1999.-P.87-92.

25. ХокингМ. Металлические и керамические покрытия: Получение, свойства и применение/М. Хокинг, В. Васантасри, П. Сидки. Пер. с англ. - М.: Издательство «Мир», 2000г.- 518 С.

26. Поляк, М.С. Технологические методы упрочнения. Справочник в 2-х томах. - М.: "ЛВ. М.- СКРИПТ, Машиностроение.- 1995.- 832 С.

27. Боровский, Г.В.Справочник инструментальщика [Текст] / Г. В. Боровский, С. Н. Григорьев, А. Р. Маслов; ред. А. Р. Маслов. - М.: Машиностроение, 2005. -463 С.

28. Егоров,С.А. Электрофизические методы упрочнения поверхностей деталей машин и инструмента /С.А. Егоров.Учеб.пособие. -Иваново, 2001.-129 С.

29. Рыжкин, А.А.Лазерное упрочнение металлообрабатывающего инструмента: учеб.пособие / А. А. Рыжкин, Г. И. Бровер, В. Н. Пустовойт. -Ростов н/Д : [б. и.], 1998. - 125 С.

30. Локтев, Д.А. Методы нанесения износостойких покрытий и оборудование для их реализации // Стружка. 2004. № 12. С. 6-11

31. Григорьев, С.Н. Методы повышения стойкости режущего инструмента: учебник для студентов втузов. - М.: Машиностроение. 2009.-368 С.

32. Богодухов, С.И. Методы повышения эксплуатационных свойств твердосплавного режущего инструмента / СИ. Богодухов, B.C. Гарипов, Е.В. Калмыков, Б.М. Шейнин; ГОУ ОГУ. - Оренбург, 2004. - 27 С. - Деп. ВВИПИТИ 11.10.04 № 1583-В2004

33. Верещака, A.C. Работоспособность инструмента с покрытием /Верещака A.C. - М.: Машиностроение, - 1993. - 336 С.

34. Верещака, A.C. Научные и технологические аспекты проблемы разработки режущих инструментов с износостойкими покрытиями повышенной эффективности. /A.C. Верещака, A.A. Верещака, А.Б. Чумиков, Л.Г. Дюбнер. //Резание и инструмент в технологических системах. - Межд. научн. техн. Сборник.- Харьков: НТУ «ХПИ», 2002. - Вып.62. - С. 12-20.

35. Верещака, A.C. Основные аспекты применения и совершенствования режущих инструментов с износостойкими покрытиями //СТИН.2000.- № 9. С.33-40.

36. Верещака, A.C. Анализ основных аспектов проблемы совершенствования инструментальных материалов путем модификации их поверхностных свойств. /Верещака A.C. Вопросы механики и физики процессов резания и холодного пластического деформирования: Сб. науч. труд. Института сверхтвердых материалов им. В.Н. Бакуля HAH Украины. Серия Г: Процессы механической обработки, станки и инструменты. - Киев, 2002.-С.301-315.

37. Vereshchaka,A.S.HighPrecision/HighSpeedMachiningTechnologies // A.S. Vereshchaka,W.Y. Lee//EditionofHRDI, S.Korea, Cheonan. 2002.- 393 P.

38. Верещака, A.C. Повышение эффективности инструмента путем управления составом, структурой и свойствами покрытий./А.С. Верещака, A.A. Верещака / / Упрочняющие технологии и покрытия. 2005, № 9. С.9-19.

39. Scherbarth, S.ModerneScheidstoffe und Werkzeuge-WegezurgesteigertenProductivitat. Sandvik Dusseldorf. Warkzeugtagung 2002. (InGerman).

40. Cselle, T.NanostracturierteSchichten in der Werkstaff. PlatitAG. Warkzeugtagung 2002. (In German).

41. Moll, E. Hard coatings by plasma-assisted PVD technologies: industrial practice. / E. Moll,, E. Bergmann.// Surface and Coating Technology , 37 (1989) 483509. (In English).

42. Holleck, H. Basic principles of specific application of ceramic materials as protective layers. //Surface and coatings Tecnnology, 43/44 (1990) 245 - 258.

43. Vetter, J. The architecture and performance of compositionally gradient and multi-layer PVD coating. /J.Vetter, W. Burgmer, H. Dederichs, A.Perry. //Material Science Forum Vols. 163-165 (1994) pP.527 - 532. (In English).

44. Westphal, Y.DearbeitungSchwerspanbarerWerkstoffe. Widia Essen. Warkzeugtagung 2002. (In German)

45. Byrne, G. Advancing Cutting Technology. / G.Byrne, D.Dornfeld, B. Denkena. / / CIRP Annals. Vol 52/2/2003. (In English).

46. Самсонов, Г.В. Тугоплавкие покрытия /Г.В. Самсонов, А.П.Эпик. //М.: Металлергия,1973.- 397 С.

47. Аникеев, А.И. Пути повышения работоспособности режущего интрумента за счет нанесения покрытий. / А.И.Аникеев, В.Н.Аникин, В.С.Торопченов //Современный твердосплавный инструмент и рациональное его использование. Л.: ЛДНТП. 1980. - С. 40-44.

48. Платонов, Г.Л.Изучение роста износостойких слоев из карбида титана на твердых сплавах /Г.Л.Платонов, В.Н.Аникин, А.И.Аникеев и др.//Порошковая металлургия № 8.1980. - С. 48-52.

49. Хокингс М. Металлические и керамические покрытия: Получение, Свойства и применение: Пер. с англ. /М.Хокингс, В. Васантари, П. Сидки.//М.:Мир, 2000.-518 С.

50. Cobine, J. Introduction to Vacuum Arcs Vacuum Arcs: Theory and Application. //Edition J. M. Lafferty (1980) (New York: Wiley). - P 1-18. (In English).

51. Persson, A. Influence of deposition temperature and time during PVD coating of CrN on corrosive wear in liquid aluminium. Surface & Coatings Technology,

2001.- 146.-P.42-47.

52. Carvalho, N. J. M. Stress analysis and microstructure of PVD monolayer TiN and multilayer TiN/(Ti,Al)N coatings.Thin Solid Films.2003.-P.179-189.

53. Hutchinson, J.W.Mixed-Mode Cracking in Layered Materials, in Advances in Applied Mechanics, Vol29.-1992.~P.63-191.

54. Evans, A.G.The Thermomechanical Integrity of Thin-Films and Multilayers .ActaMetallurgica Et Materialia, 1995.-P.2507-2530.

55. Teixeira, V. Residual stress and cracking in thin PVD coatings .Vacuum,

2002.-P.393-399.

56. Гудков, В. В. Пути развития высокоскоростной обработки резанием [Текст] / В. В. Гудков, Н. А. Петров: Обзор. - М.: НИИМаш, 1984. - 38 С.

57. Командури, Р. Механизм образования сегментной стружки при обработке резанием [Текст] / Р. Командури, Браун // Конструирование и технология машиностроения: Труды Амер. Общества инж.-механиков. — 1981. — № 1.-С. 145-146.

58. Проскуряков, С. Л. Повышение эффективности обработки деталей из жаропрочных сплавов путем оптимизации режима резания инструментом из СТМ [Текст]: ДиС. ... канд. техн. наук / С. JI. Проскуряков. - Рыбинск, 1989. -184 С.

59. Schulz, H.Hochgeschwindigkeits - Zerspannung: neueTechnologieoderSchlagwort? [Text] / H. Schulz, W. Arnold, J. Scherer // Werkstatt und Betrieb. - 1981. - Vol.114. - № 8. - S.527-531.

60. Потапов, В. А. Высокоскоростная обработка: Обзорная информация [Текст] / В. А. Потапов, Г. И. Айзеншток. - М.: ВНИИТЭМР, 1986. - 60 с

61. Командури, Р. Методика выбора варианта высокоскоростной и вы-

сокопроизводительной обработки [Текст] / Р. Командури // Конструирование и технология машиностроения: Труды Амер. Общества инж.-механиков. - 1985. -№4.-0.246-258.

62. Клушин, М. И. О физических основах сверхскоростного резания металлов [Текст] / М. И. Клушин // Труды ГПИ. - Горький, 1961. - С. 15-22.

63. Резников, Н. И. Скоростное резание металлов с большими подачами [Текст] / Н. И. Резников. - М.: Машгиз, 1957. - 136 С.

64. Лоладзе, Т. Н. Стружкообразование при резании металлов [Текст] / Т. Н. Лоладзе. -М.: Машгиз, 1952.-200 С.

65. Подураев, В. Н. Автоматически регулируемые и комбинированные процессы резания [Текст] / В. Н. Подураев. - М.: Машиностроение, 1977. -304 С.

66. Исследовательские работы в США по сверхскоростной механической обработке [Текст] // Металлообрабатывающая промышленность. - 1962. - № 21. - Т. 104. - С.934-938. (пер. с англ.).

67. Schroeder, Т. A. High speed machining analysis of difficult-to-machine materials [Text] / T. A. Schroeder, J. Hazra // SME Manuf. Eng. Trans. Vol. 9. - 9th North Amer. Manuf. Res. Conf., Proc., University Park, May 19-22, 1981. - Dearborn, Mich., 1981.-P.374-381.

68. Крагельский, И. В. Трение и износ [Текст] / И. В. Крагельский. - М.: Машиностроение, 1968. -480 С.

69. Кузнецов, В. Д. Физика резания и трения металлов и кристаллов [Текст] / В. Д. Кузнецов. - М.: Наука, 1977. - 3 ЮС.

70. Вишняков, В. В.К расчету усилий резания при сверхскоростной обработке металлов [Текст] / В. В. Вишняков // Изв. вузов. Машиностроение. -1971.- № 8. - С.129 - 133

71. Кабалдин, Ю. Г. Резание металлов в условиях адиабатического сдвига элемента стружки [Текст] / Ю. Г. Кабалдин // Вестник машиностроения. -1995. - № 7. - С.19 - 25.

72. Леонов, Б. Н. Исследование термоконтактных явлений в процессе

тонкого точения металлов резцами из твердого сплава и эльбора [Текст]: ДиС. канд. техн. наук / Б. Н. Леонов. - Куйбышев, 1974. - 174 С.

73. Проскуряков, С. Л. Теоретическое определение геометрических параметров и температурного поля элементной стружки [Текст] / С. Л. Проскуряков, В. Н. Макаров // Технологическое обеспечение надежности и долговечности деталей машин. -Ярославль: >111 И, 1987. - С.100-105.

74. Chaplin, J. Summary of recent lockheed research re-high-speed machining [Text] / J. Chaplin, J. A. Milter, R. I. King // SME Manuf. Eng. Trans. Vol. 9. - 9th North Amer. Manuf. Res. Conf. Proc., University Park, Pa May 19-22, 1981. -Dearborn, Mich., 1981.-P.311-317.

75. Бобров, В. Ф. Основы теории резания металлов [Текст] / В. Ф. Бобров. -М.: Машиностроение, 1975. - 344 С.

76. Ипатов, Н. С. Эффективность применения инструмента из СТМ при резании труднообрабатываемых материалов [Текст] / Н. С. Ипатов // Станки и инструмент. - 1984. - №7. - С.22-24.

77. Strenkowski, J. S. A partially constrained Eulerian orthogonal cutting model for chip control tools [Text] / J. S. Strenkowski, S. M. Athavale // Trans. ASME. J. Manuf. Sci. and Eng. - 1997. - № 4b. - P.681 - 688.

78. Резников, A. H. Теплофизика резания [Текст] / A. H. Резников. - М.: Машиностроение, 1969.-288 С.

79. Резников, А. Н. Теплообмен при резании и охлаждении инструментов [Текст] / А. Н. Резников. - М.: Машиностроение, 1963. - 200 С.

80. Силин, С.С. Метод подобия при резании металлов [Текст] / С.С. Силин. -М.: Машиностроение, 1979. - 152 С.

81. Зорев, Н. Н. Вопросы механики процесса резания металлов [Текст] / Н. Н. Зорев. - М.: Машгиз, 1956. - 368 С.

82. Lee, Е. Н. The Theory of Plasticity Applied to a Problem of Machining [Text] / E. H. Lee, B. W. Shatter // ASME Journal of Applied Mechanics. - 1951. - V.18. -№4.- P.405 - 413.

83. Карслоу, Г. Теплопроводность твердых тел [Текст] / Г. Карслоу, Д. Егер. -М.: Наука, 1964.-487 С.

84. Лыков, А. В. Теория теплопроводности [Текст] / А. В. Лыков. - М.: Высшая школа, 1967. - 600 С.

85. Резников, А. Н. Теплофизика процессов механической обработки материалов [Текст] / А. Н. Резников. -М.: Машиностроение, 1981. - 279С.

86. Вульф, А. М. Резание металлов [Текст] / А. М. Вульф. - Л.: Машиностроение, 1973. -496 С.

87. Лоладзе, Т. Н. Прочность и износостойкость режущего инструмента [Текст] / Т. Н. Лоладзе. - М.: Машиностроение, 1982. - 320 С.

88. Кабалдин, Ю. Г.Механизмы деформации срезаемого слоя и стружко-образование при резании [Текст] / Ю. Г. Кабалдин // Вестник машиностроения. - 1993. - № 3. - С.25 - 30.

89. Basuray, Р. К. Transition from ploughing to cutting during machining with blunt tools [Text] / P. K. Basuray, В. K. Misra, G. K. Lai // Wear. - 1977. - Vol.43. -№ 3. -P.341 - 349

90. Williams, J. A.The Role of The Chip-Tool Interface in Machining [Text] / J. A. Williams // Bulleten du cercled'etude des metaux. - 1980. - V. 14. - № 11. - P.235 -241.

91. Basuray, P. K. Transition from ploughing to cutting during machining with blunt tools [Text] / P. K. Basuray, В. K. Misra, G. K. Lai // Wear. - 1977. - Vol.43. -№3.-P.341 -349

92. Minasse, A.A slip-line solution for negative rake angle cutting [Text] / A. Minasse // SME Manuf. Eng. Trans. - Vol.9. - 9th North Amer. Manuf. Res. Conf. Proc., University Park, May 19-21, 1981. - Dearborn, Mich., 1981. - P.341 - 348.

93. Козлов, В. А. Аналитическое определение усадки стружки при осуществлении процесса резания [Текст] / В. А. Козлов // Вестник Верхневолжского отделения академии технологических наук РФ. Сер. Высокие технологии в машиностроении и приборостроении. - Вып.1. - Рыбинск: РГАТА, 1994. - С.60 - 71.

94. Трусов, В. В. Вопросы механики резания труднообрабатываемых материалов [Текст] / В. В. Трусов // Оптимизация операций механической обработки.- Ярославль: ЯПИ, 1984.-С. 120-128.

95. Сидоренко, JI. С.Расчет коэффициента утолщения стружки [Текст] / JI. С. Сидоренко // Станки и инструмент. - 1992. - №1. - С.7-10.

96. Oxiey, P. Shear Angle Solutions in Orthogonal Machining [Text] / P.Oxiey // Int. J. Mach. Tool Des. Res. - 1962. - Vol. 2. - P.219 - 229.

97. Bailey, J. A. Friction in metal machining - mechanical aspects [Text] / J. A. Bailey // Wear. - 1975. - V.31. - P.243 - 275.

98. Макаров, А. Д. Оптимизация процессов резания [Текст] / А. Д. Макаров. - М.: Машиностроение, 1976. - 278 С.

99. Маслов, А. Р. Инструмент для современных технологий [Текст]: Справочник / Под общей ред. А.Р. Маслова. - Издательство «ИТО», М.: Москва издательство «ИТО» - 2005. - 248 С.

100. Recht, R. P. Catastrophic Thermoplastic shear [Text] / R. P.Recht // Trans. ASME. - 1964. - Vol. 31. - P.l86.

101. Leyland, A. On the significance of the H/E ratio in wear control: a nanocomposite coating approach to optimisedtribologicalbehaviour[Text] /A.Leyland, A. Matthews//Wear, 2000.-P.1-11.

102. Matthews, A.Tribological coatings: contact mechanisms and selection[Text]/A. Matthews, S. Franklin, K. Holmberg//Journal of Physics D-Applied Physics, 2007.-Vol.40.-P.5463-5475.

103. Subramanian, C.Review of Multicomponent and Multilayer Coatings for Tribological Applications[Text]/C.Subramanian, K.N. Strafford//. Wear, 1993.-Vol.l65(l).-P.85-95.

104. Bouzakis, K.D. Wear development of cemented carbide inserts coated with mono and multilayer PVD films, considering their strength properties, adhesion and the cutting loads [Text] /К. D.Bouzakis.Surface &Coatings Technology, 2006.-Vol.201(7).-P.4395-4400.

105. Matthews, A.Modelling the deformation behaviour of multilayer coatings [Text] /A.Matthews, R. Jones, S. Dowey//Tribology Letters.2001.-Vol. 11 (2).-P. 103-106.

106. Djabella, H. Finite-Element Comparative-Study of Elastic Stresses in Single, Double-Layer and Multilayered Coated Systems/H.Djabella, R.D. Arnell //Thin Solid Films, 1993.-Vol. 235.-P.156-162.

107. Bull, S.J. Multilayer coatings for improved performance[Text]/S.J. Bull,A.M. JonesSurface &Coatings Technology, 1996.- Vol.78(l-3)-P.173-184.

108. Ma, K.J. Examination of mechanical properties and failure mechanisms of TiN and Ti-TiN multilayer coatings[Text]/K.J.Ma, A. Bloyce, T. Bell.Surface &Coatings Technology, 1995.-Vol.76(l-3): P.297-302.

109. Agrawal, D.C.Measurement of the Ultimate Shear-Strength of a Metal Ceramic Interface[Text]/ D.C. Agrawal,R. Raj.ActaMetallurgica, 1989.-Vol.37(4). -P.1265-1270.

110. Chen, B.F.A tensile-film-cracking model for evaluating interfacial shear strength of elastic film on ductile substrate [Text]/ B. F. Chen. Surface &Coatings Technology, 2000.-Vol.l26(2-3).-P.91-95.

111. Chen, B.F.In situ observation of the cracking behavior of TiN coating on 304 stainless steel subjected to tensile strain [Text]/ B. F. Chen. Thin Solid Films, 1999.Vol. 352(1-2). - P.173-178.

112. Yanaka, M. Cracking phenomena of brittle films in nanostructure composites analyzed by a modified shear lag model with residual strain[Text]/M.Yanaka. Journal of Materials Science, 1998.-Vol.33(8).-P.2111-2119.

113. Wojciechowski, P.H. On the Multiple Fracture of Low- Elongation Thin-Films Deposited on High-Elongation Substrates[Text]/P.H. Wojciechowski, M.S. Mendolia. Journal of Vacuum Science &Technology a-Vacuum Surfaces and Films, 1989.-Vol.7(3).-P. 1282-1288.

114. Krishnamurthy, S. Multiple cracking in CrN and Cr2Nfilms on brass[Text]/S.Krishnamurthy, I. Reimanis.Surface &Coatings Technology, 2005.-Vol. 192(2-3).-P.291 -298.

115. Holleck, H. Multilayer PVD coatings for wear protection[Text]/H.Holleck, V. Schier.Surface &Coatings Technology, 1995.-Vol.76(l-3).-P.328-336.

116. Bull, S.J. Multilayer coatings for improved performance[Text]/S.J. Bull, A.M. Jones.Surface &Coatings Technology, 1996.-Vol.78(l-3).-P.173-184.

117. Romero, J. Period dependence of hardness and microstructure on nanometric Cr/CrN multilayers[Text]/ J.Romero, J. Esteve, A. LousaSurface &Coatings Technology, 2004.-Vol.l88.-P.338-343.

118. Bouzakis, K.D. Wear development of cemented carbide inserts coated with mono and multilayer PVD films, considering their strength properties, adhesion and the cutting loads[Text]/K. D.Bouzakis.Surface &Coatings Technology, 2006.-Vol.201 (7).-P.43954400.

119. Hutchinson, J.W. Mixed-Mode Cracking in Layered Materials [Text] / J. W. Hutchinson, Z. Suo.Advances in Applied Mechanics, 1992.-Vol.29.-P.63-191.

120. Leyland, A. On the significance of the H/E ratio in wear control: a nanocomposite coating approach to optimisedtribological behavior[Text] / A. Leyland, A. Matthews. Wear, 2000.-Vol. 246(l-2).-P.l-ll.

121. Matthews, A.Modelling the deformation behaviour of multilayer coatings [Text] / A.Matthews, R. Jones, S. Dowey.Tribology Letters, 2001.-Vol. 11 (2)-P. 103-106.

122. Ma, X. X. Characteristics of TiN films deposited on a trench-shaped sample prepared by plasma-based ion implantation and deposition [Text] /X.X.Ma. Surface &Coatings Technology, 2005.-Vol.l96(l-3).-P.100-103.

123. Bull, S.J.Modelling of the indentation response of coatings and surface treatments [Text] /S.J.Bull, E.G. Berasetegui, T.F. Page. Wear, 2004.-Vol.256(9-10).-P.857-866.

124. Oliveira, S.A.G. An analysis of fracture anddelamination in thin coatings subjected to contact loading[Text]/S.A.G. Oliveira, A.F. Bower.Wear, 1996.-Vol.l98(l-2).-P. 15-32.

125. Djabella, H. Finite-Element Comparative-Study of Elastic Stresses in Single, Double-Layer andMultilayered Coated Systems[Text]/ H. Djabella, R.D. Arnell. Thin Solid Films, 1993.- Vol.235(l-2).- P.156-162.

126. Chi, S.H. Cracking in coating-substrate composites with multi- layered and FGMcoatings[Text]/ S.H. Chi and Y.L. Chung. Engineering Fracture Mechanics, 2003.- Vol.70(10).- P.1227-1243.

127. Bromark, M. Wear of PVD Ti/TiN multilayer coatings [Text]/ M. Bromark. Surface&CoatingsTechnology, 1997. - Vol.90(3).-P.217-223.

128. Ma, K.J. Examination of mechanical properties and failure mechanisms of TiN and Ti-TiN multilayer coatings. [Text]/ K.J. Ma, A. Bloyce, and T. Bell. Surface & Coatings Technology, 1995. - Vol.76(l-3).-P.297-302.

129. Lyubimov, V.V. Stress-Analysis and Failure Possibility Assessment of Multilayer Physically Vapor-Deposited Coatings[Text]/ V.V. Lyubimov. Thin Solid Films, 1992.- Vol.207(l- 2) .-P.l 17-125.

130. Gorishnyy, T.Z. Optimization of wear-resistant coating architectures using finite element analysis [Text]/ T.Z. Gorishnyy. Journal of Vacuum Science & Technology A. 2003. - Vol.21(l).-P. 332-339.

131. Lakkaraju, R.K. Optimization of multilayer wear- resistant thin films using finite element analysis on stiff and compliant substrates [Text]/ R.K. Lakkaraju, F. Bobaru, and S.L. Rohde. Journal of Vacuum Science & Technology A, 2006.-Vol.24(l).- P.146-155.

132. Begley, M.R. The mechanics of size-dependent indentation[Text]/ M.R. Begley and J.W. Hutchinson. Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 1998.-Vol.46(10).-P.2049-2068.

133. Venkatesh, T.A. Determination of elasto-plasticproperties by instrumented sharp indentation: Guidelines for property extraction[Text]/ T.A. Venkatesh. ScriptaMaterialia. 2000. - Vol.42(9).-P.833-839.

134. Li, X.D. Measurement offracture toughness of ultra-thin amorphous carbon films [Text]/ X.D. Li and B. Bhushan. Thin Solid Films. 1998. - Vol. 315(1-2).-P.214-221.

135. Wang, J.S. The mechanical performance of DLC films on steel substrates[Text]/ J.S. Wang. Thin Solid Films. 1998. - Vol. 325(1-2).- P. 163-174.

136. Bull, S.J., Failure mode maps in the thin film scratch adhesion test[Text]/ S.J. Bull. Tribology International. 1997.- Vol.30(7).- P.491-498.

137. Holmberg, K. A model for stresses, crack generation and fracture toughness calculation in scratched TiN-coated steel surfaces [Text]/ K. Holmberg.Wear. 2003. -Vol.254(3- 4).- P.278-291.

138. Xia, S.M. Delamination mechanism maps for a strong elastic coating on an elastic-plastic substrate subjected to contact loading [Text]/ S.M. Xia. International Journal of Solids and Structures. 2007. - Vol.44(l 1-12).- P.3685-3699.

139. Старков, B.K. Управление стабильностью и качеством в автоматизированном производстве / В.К. Старков. М.: 1989, С. 296.

140. Барвинок, В.А. Закономерности формирования покрытий в вакууме. /В.А. Барвинок, В.И.Богданович,Б.С. Митин// ФХОМ. №5. - 1986. - С. 92-97.

141. Береснев, В.М.А.с. 1129966. СССР. МКИ С23 С14/36. Способ получения износостойкого покрытия. / В.М. Береснев, В.М. Мацевитый - Опублик. 1984. -С. 4.

142. Циркин, А.В. Разработка конструкций многослойных покрытий для повышения работоспособности торцевых фрез [Текст] / А.В. Циркин // Дис. канд. техн. наук.- Ульяновск, 2004. - 213С.