Прогнозирование локальных остаточных деформаций при проектировании технологического процесса изготовления маложестких деталей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.08, кандидат технических наук Лившиц, Александр Валерьевич

• Лившиц, Александр Валерьевич
• кандидат технических наук
• 1999

Оглавление диссертации кандидат технических наук Лившиц, Александр Валерьевич

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1.ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСТАТОЧНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ И ДЕФОРМАЦИИ

1.1. Особенности производства маложестких деталей

1.2. Остаточные напряжения и деформации

1.3. Средства и методы, используемые для решения задач минимизации остаточных деформации маложестких деталей

Цели и задачи исследования

2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ФОРМИРОВАНИЯ ЛОКАЛЬНЫХ ОСТАТОЧНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ ПОЛОТНА ПОДКРЕПЛЕННОЙ ЯЧЕЙКИ МАЛОЖЕСТКОЙ ДЕТАЛИ

2.1. Анализ методик решения задач, подобных прогнозированию возникновения локальных остаточных деформаций полотна подкрепленной ячейки маложесткой детали

2.2. Математическая модель локальных остаточных деформаций полотна подкрепленной ячейки маложесткой детали

2.3. Математическая модель локальной потери устойчивости полотна подкрепленной ячейки детали при его расположении

по нейтральной оси поперечного сечения заготовки

2.4. Программное обеспечение, реализующее математические модели

2.5. Анализ разработанных математических моделей

2.5.1. Анализ математической модели прогнозирования локальных остаточных деформаций полотна подкрепленной ячейки маложесткой детали

2.5.2. Анализ математической модели оценки локальной устойчивости полотна подкрепленной ячейки маложесткой детали

Выводы

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1. Общие условия проведения экспериментов

3.2. Определение термических остаточных напряжений в заготовках

3.3. Исследование локальных остаточных деформаций полотна подкрепленной ячейки при различных величинах его толщины

3.4. Исследование локальных остаточных деформаций полотна ячейки детали при различном распределении припусков на обработку

3.5. Исследование локальной устойчивости полотна подкрепленной ячейки маложесткой детали

Выводы

4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

4.1. Определение оптимальных условий обработки маложестких деталей

4.2. Разработка рекомендаций для доработки конструкции детали

4.3. Разработка рациональных технологических процессов с минимальной локальной деформацией изгиба

Выводы

Общие выводы по работе

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Прогнозирование локальных остаточных деформаций при проектировании технологического процесса изготовления маложестких деталей»

ВВЕДЕНИЕ

В современном машиностроительном производстве, являющемся многономенклатурным, имеется большое количество изделий, характеризуемых высокой конструктивной сложностью, повышенными требованиями к точности изготовления, качеству поверхностей, а в итоге и к эксплуатационным свойствам продукции, ресурсу ее работы.

Так, в частности, в авиационном производстве, в процессе создания крупногабаритных летательных аппаратов важной задачей является рациональное проектирование высоконагруженных несущих деталей, обеспечивающих максимальную жесткость при минимальной массе. Вследствие этого в конструкции планера самолетов существует большая номенклатура маложестких авиационных деталей характеризуемых незначительной толщиной полотна и ребер и различным характером расположения последних. При существующих технологических процессах изготовления маложестких деталей встречаются серьезные затруднения их производства в связи с появлением общего коробления, а часто и локальной потери устойчивости, приводящих к браку. В связи с этим в технологический процесс приходится вводить дополнительные операции правки и рихтовки, отрицательно сказывающиеся на общей трудоемкости изготовления детали и на снижении ее эксплуатационных свойств.

Высокая стоимость маложестких деталей, значительные временные затраты на осуществление операций правки и рихтовки, которые могут достигать 30% от общего баланса времени их изготовления, ставят задачу пересмотра взгляда на проектирование технологического процесса их изготовления.

Хорошо известно, что коробление маложестких деталей, локальная потеря устойчивости их полотна в межреберном пространстве связаны с перераспределением остаточных напряжений, возникающих в

детали на всех этапах ее изготовления.

В настоящее время существует целая гамма методов, позволяющих как оценивать, так и прогнозировать остаточные деформации маложестких деталей, но все они носят частный характер и, как правило, не позволяют проектировать технологические процессы большинства подобных деталей устраняющие коробление. Кроме того, вопрос устранения локальной потери устойчивости полотна маложесткой детали в межреберном пространстве («хлопунов») остается по-прежнему открытым.

Дальнейшее развитие теоретических подходов к изготовлению маложестких деталей неразрывно связано с математическим моделированием их деформаций в ходе процесса обработки. Особенно данное положение актуально применительно к такому типу деформаций, как локальная потеря устойчивости полотна маложестких деталей в межреберном пространстве. Такие деформации приводят к многочисленным дефектам полотна, влияют на эксплуатационные свойства изделия.

В настоящей работе была поставлена цель - разработать инженерную методику минимизации локальных остаточных деформаций полотна в межреберном пространстве маложесткой детали при проектировании технологического процесса ее изготовления и создать необходимую для этого математическую базу.

Результаты работы нашли отражение в четырех главах.

В первой главе показан большой вклад в изучение остаточных напряжений и деформаций маложестких деталей исследователей А.П. Абрамова, В.В.Абрамова, И.А.Биргера, С.П.Гинкула, Н.В.Калакутского, Ю.И.Замащикова, С.К.Каргапольцева, Г.П.Козирук, В.Е.Койре, О.Ю.Коцюбинского, Б.А.Кравченко, А.А.Маталина, К.Ф.Митряева, А.П. Овсеенко, А.И.Промптова, Д.Д.Папшева, А.П.Соколовского,

П.И.Ящерицина и ряда других.

На основании литературного обзора и проведенных наблюдений по изучению остаточных деформаций маложестких деталей в ходе их изготовления были выявлены причины возникновения остаточных деформаций и виды порождаемых ими дефектов. В результате проведенного анализа установлено, что наибольшее количество дефектов в виде различных зарезов, «хлопунов» возникают в результате локального деформирования полотна в межреберном пространстве маложесткой детали.

В ходе рассмотрения ранее выполненных работ, производственных нормативных документов и патентного поиска установлено, что существующие методики управления и прогнозирования остаточными деформациями касаются только общих остаточных деформаций маложестких деталей и практически не касаются локальных деформаций их полотна, возникающих в межреберном пространстве. На основе проведенного анализа сделан вывод о необходимости изменения подходов к разработке технологического процесса изготовления маложестких деталей. В его основу должен быть положен комплексный подход к устранению как общих остаточных деформаций изгиба маложестких деталей, так и локальной потери устойчивости их полотна в межреберном пространстве.

В связи с этим в дополнение и развитие ранее выполненных работ, связанных с управлением общими остаточными деформациями маложестких деталей, были сформулированы цель работы и следующие задачи, которые подлежали решению для достижения поставленной цели.

Во второй главе проанализированы методы решения задач, подобных прогнозированию возникновения локальных остаточных деформаций полотна маложесткой детали в межреберном пространстве

в рамках теории упругости, пластин и оболочек. Представлены разработанные автором на основе проведенного анализа и рассмотрения маложесткой детали в виде набора отдельных подкрепленных ячеек следующие математические модели:

а) формирования локальных остаточных деформаций полотна подкрепленной ячейки маложесткой деталей, изготавливаемой из плиты;

б) локальной потери устойчивости полотна подкрепленной ячейки при его расположении по нейтральной оси поперечного сечения заготовки.

Третья глава посвящена экспериментальной проверке математических моделей, приведенных во второй главе.

В этой главе рассмотрены общие условия проведения экспериментов, описана необходимая оснастка для их проведения, изложена методика определения остаточных напряжений в заготовке, а так же локальных остаточных деформаций полотна подкрепленной ячейки маложесткой детали. Изложено обоснование размеров и формы образцов, режущего инструмента, его геометрических параметров. Исследовано локальное деформирование полотна изготовленных образцов с подкрепляющими ребрами.

В четвертой главе представлен комплексный алгоритм минимизации остаточных деформаций при проектировании технологического процесса изготовления маложестких деталей, учитывающий как общий изгиб подобных деталей, так и локальные остаточные деформации их полотна в межреберном пространстве и определяющий последовательность проведения операций по минимизации остаточных деформаций маложестких деталей.

Основываясь на проведенных исследованиях, автор выносит на защиту:

1. Математическую модель, прогнозирования локальных остаточных деформаций полотна подкрепленной ячейки маложесткой детали при различных геометрических размерах ячеек, характере подкрепления и остаточных термических напряжениях заготовки;

2. Математическую модель локальной потери устойчивости полотна подкрепленной ячейки маложесткой детали при его расположении по нейтральной оси поперечного сечения заготовки, позволяющую оценить устойчивость при различных геометрических размерах ячеек детали, различном расположении ребер жесткости и остаточных напряжений заготовки;

3. Комплексную методику прогнозирования остаточных деформаций изгиба маложестких деталей при проектировании технологического процесса их обработки, учитывающую как общий изгиб детали, так и локальные деформации ее полотна в межреберном пространстве.

4. Регламент корректировки конструкции маложестких деталей с целью минимизации локальных остаточных деформаций их полотна в межреберных пространствах.

Работа выполнена в течение 1995 - 1999 годов на кафедре оборудования и автоматизации машиностроения Иркутского государственного технического университета и в цехах Иркутского и Улан-Удэнского авиационно-производственных объединений.

Результаты работы прошли апробацию на Иркутском и Улан-Удэнском авиационно-производственных объединениях.

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСТАТОЧНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ И ДЕФОРМАЦИИ

1.1. Особенности производства маложестких деталей

Повышение надежности, грузоподъемности, уменьшения веса целого ряда изделий в машиностроительном производстве неразрывно связано с применением в их конструкциях маложестких деталей, которые можно представить в виде набора тонких пластин, подкрепленных по краям ребрами, сочетающих в себе элементы как силового набора, так и обшивки.

Расширение производства современной авиационной и корабельной техники резко увеличило номенклатуру используемых монолитных маложестких деталей, позволяющих:

а) реализовать в одной детали элементы силового набора и обшивки;

б) применить принцип блочной конструкции планера самолета, снижающей трудоемкость обработки и сборки его деталей;

в) сократить количество конструктивных разъемов, а, следовательно, повысить герметичность изделия;

г) уменьшить количество основных и крепежных деталей при обеспечении высокой прочности и снижении веса агрегатов;

д) снизить себестоимость изготовления изделий в серийном производстве;

е) повысить надежность и ресурс машин в эксплуатации.

Рассматривая конструкции монолитных маложестких деталей,

изображенных на рисунках 1,1... 1,4 можно сделать вывод о том, что эти детали имеют сложную конструкцию, сочетающую в себе разнообразное расположение подкрепляющих ребер, наличие окон, лючков. Кроме того, обладая большими габаритными размерами (до 25000

/ \ 04

/о о г----ч \ о ' \ ^ \

4-70

Рис. 1.1. Панель

Размер заготовки 36 х 910 х 1700 мм. Высота ребер: поперечные - 35... 30 мм;

Продольные - 20 мм. Толщина полотна - Змм.

Допустимые отклонения от прямолинейности 0,5 мм.

Рис. 1.2. Лонжерон

Размеры заготовки. 112 х 73 х 1735мм Толщина ребер - 4,5 мм. Толщина полотна - 2...5,5 мм

Допустимые отклонения от прямолинейности 0,5 мм.

О о О ( ) ( ) о

Рис. 1.3. Нервюра

Размеры заготовки 90x180x1100 мм. Толщина ребер - 3,6 мм. Толщина полотна - 4 мм

Допустимые отклонения от прямолинейности 0,5 мм.

\

\

О О \

\

() 0 \

Рис. 1.4. Панель

Размеры заготовки 50x910x1700 мм.

Толщина ребер - 2,5... 3 мм.

Толщина полотна - 1,2...2 мм

Допустимая неплоскостность панели - до 1,5 мм

Локальная неплоскостность по полотну толщиной 1,2 мм - 0,3

мм

мм) они имеют жесткие требования к точности их формы, так, например, допуски на непрямолинейность и неплоскостность составляют 0,1...0,5 мм [16, 68].

Широкое использование монолитных маложестких деталей привело к резкому возрастанию доли механической обработки в общей трудоемкости изготовления, которая для ряда изделий составляет до 40% [8,53,87,93,94], что, в свою очередь, привело к коренному пересмотру взглядов на технологию изготовления таких деталей.

На сегодня, для производства маложестких деталей металлургическая промышленность предоставляет большую гамму различных деформируемых алюминиевых сплавов в виде листового проката, штампованного, прессованного полуфабриката [4,34,67]. Среди них наибольшее применение получили следующие сплавы:

- сплавы Д16 и Д19 системы алюминий-медь-магний-марганец, относящиеся к теплостойким, применяются для изготовления обшивки, шпангоутов, стрингеров и лонжеронов самолетов из листового, прессованного и штампованного полуфабриката. Они относятся к дуралюми-нам и при закалке требуют обеспечения высокой скорости охлаждения.

- Высокопрочный сплав В95 системы алюминий-цинк-магний-медь, применяется для изготовления высоконагруженных конструкций, работающих длительное время при температуре <100...120° (обшивка, стрингеры, шпангоуты, лонжероны и т.д.) из листового, прессованного и штампованного полуфабриката. По сравнению с дуралюминами этот сплав обладает большей чувствительностью к концентраторам напряжений и пониженной коррозионной стойкостью под напряжением.

- Сплав АК4-1 системы алюминий-медь-магний-железо-никель, относящийся к жаропрочным сплавам, обладает высокой пластичностью в горячем и холодном состояниях, что позволяет использовать его при производстве заготовок сложного профиля. Из этого сплава изго-

тавливаются крыльчатки, лопатки и диски осевых компрессоров турбореактивных двигателей, обшивка сверхзвуковых самолетов и т.д., работающие при температуре до 300°С.

Рассматривая собственно процесс изготовления маложестких деталей типовую последовательность операций их производства из таких сплавов можно представить в следующем виде (рис. 1.5):

I. Получение заготовки. Для изготовления маложестких деталей простой формы в качестве заготовок деталей простой формы используют горячекатанные плиты или профили. В целях уменьшения удаляемого припуска при изготовлении деталей сложного профиля применяют различные высокопроизводительные методы обработки давлением, что обеспечивает минимальный вес заготовки и максимальное ее приближение к форме готовой детали. Выбор формообразования (горячая штамповка, прессование и т.д.), в этом случае, зависит от конфигурации и размеров детали.

II. Термообработка. Производится перед дальнейшей механической обработкой заготовок и полуфабрикатов для придания детали требуемых прочностных свойств.

III. Механическая обработка. На этом этапе изготовления детали формируются окончательные контуры изделия. Для обработки маложестких деталей используется целый парк специальных фрезерных станков с ЧПУ: ФП17СМ, ФП9М, ПФП-5, ПФПК-1, ПФПК-2 и др. Для подготовки базовых поверхности маложестких деталей используют торцовые фрезы больших диаметров, а обработка их внутреннего набора ребер и полок ведется концевыми фрезами. На этапе черновой обработки, как правило, удаляется основная масса материала с оставлением 1...5 мм на чистовую обработку. При введении в технологический процесс операции повторной термообработки величина припуска на черновую обработку может быть увеличена до 8... 12 мм [83].

Рис. 1.5. Типовая последовательность операций при изготовлении маложестких деталей

Основное отличие технологического процесса производства монолитных маложестких деталей от деталей другого типа - это высокая доля механической обработки в общей трудоемкости, сопровождающаяся снятием до 90% материала заготовки. Кроме этого в процессе производства маложестких деталей возникает целый ряд затруднений, связанных с появлением их общего коробления и локальной потери устойчивости полотна подкрепленных ячеек, что приводит к утончению, зарезам полотна и другим дефектам изготовления. В свою очередь это определяет необходимость ввода в технологический процесс изготовления маложесткой детали операций правки и рихтовки, что, во-первых, повышает трудоемкость изготовления (в общем балансе трудоемкости такие операции составляют до 30% времени) и, во-вторых, снижает эксплуатационные свойства деталей вследствие появления микротрещин, что крайне нежелательно.

Как отмечается в целом ряде работ [17,40,42,68,80] если общее коробление маложесткой детали, как правило, поддается правке, то исправление локальных деформаций изгиба полотна в межреберном пространстве очень сложно или попросту невозможно.

1.2. Остаточные напряжения и деформации

Как хорошо известно, остаточные деформации маложестких деталей неразрывно связаны с формированием и перераспределением остаточных напряжений на всех этапах технологического процесса их производства [31,68,82,101).

Согласно классификации, предложенной H.H. Давиденковым [3,17,68], все остаточные напряжения по протяженности силового поля подразделяются на три рода:

- напряжения I рода - макронапряжения, охватывающие области, соизмеримые с размерами детали;

- напряжения II рода - микронапряжения, распространяющиеся на отдельные зерна металла, или на их группу;

- напряжения III рода - субмикроскопические, относящиеся к искажению атомной решетки кристалла.

В дальнейшем мы будем рассматривать только остаточные напряжения первого рода (технологические), поскольку именно они и связаны с остаточными деформациями маложестких деталей, проявляющимися в виде их общего коробления, закручивания, локальных деформаций полотна подкрепленных ячеек подобных деталей.

Рассматривая представленную ранее типовую последовательность операций изготовления маложестких деталей (рис. 1.5) можно сделать вывод о том, что на всех этапах их производства возникают остаточные напряжения [38,49,58]. При этом основным фактором, оказывающим наибольшее влияние на формирование остаточных напряжений, является термическая обработка заготовок, так как

- на этом этапе устраняются остаточные напряжения, сформированные на предшествующих операциях (получения заготовок) [17,68];

- остаточные напряжения, созданные собственно процессом ре-

зания имеют незначительную глубину распространения и ими можно пренебречь [42,68].

Рассматривая вопросы, связанные с изучением характера распределения остаточных напряжений в заготовках различной формы можно отметить, что он достаточно подробно исследован для заготовок простой формы и практически не изучен для сложнопрофильных полуфабрикатов.

Останавливаясь на причинах этого можно привести ряд работ [3, 13,20,43,45,49,62,77] в которых отмечается, что при изучении формирования термических остаточных напряжений необходимо учитывать условия нагрева и охлаждения, упрочнения материала и решать задачу теплопроводности со сложными со сложными краевыми условиями и изменяющимися термическими коэффициентами, что в подавляющем большинстве случаев представляет собой большие трудности.

В то же время, исследования [3,40,52] показывают, что распределение остаточных напряжений .(Т^ в плитах (рис. 1.6) с высокой точностью можно аппроксимировать параболическими зависимостями

плоскостях гОУ и ХОУ соответственно; Н - исходная толщина заготовки;

У - расстояние от рассматриваемой точки до поверхности заготовки.

(1.1)

Г 6 2 6

О о

где 0"п 2, стп х - остаточные напряжения на поверхности заготовки в

о

Рис. 1.6.

Термические остаточные напряжения в заготовках типа плит

Поскольку остаточные напряжения являются основной причиной изменений формы и размеров маложестких деталей [10,17,38,58,100,101] необходимо остановиться на рассмотрении влияния этих напряжений на остаточные деформации изделий.

Как хорошо известно, суммарная величина остаточных деформаций детали в общем случае складывается из трех основных величин:

- остаточные деформации, вызываемые релаксацией внутренних остаточных напряжений в заготовках и деталях (естественное коробление);

- остаточные деформаций, возникающие при перераспределении остаточных напряжений, остающихся в заготовке после снятия с нее припуска;

- остаточные деформации, связанные с формированием остаточных напряжений собственно процессом резания.

Эффект естественного самопроизвольного коробления проявляется с течением времени при обычной температуре. Характер релаксации остаточных напряжений в этом случае зависит от их начальной величины, распределения по объему и от свойств металла. В работах Корсакова B.C., Коцюбинского О.Ю., Константинова Л.С. [52,54,55] приводятся примеры таких деформаций. Так, поводки салазок металлорежущих станков в первые дни вылеживания на базовой длине 2100 мм достигают 20...25 мкм и продолжают увеличиваться спустя более чем 8 месяцев после проведения механической обработки. В работе Козирук Г.П. [45] указывается, что естественное коробление в алюминиевых сплавах происходит с очень малой скоростью (если нет влияния непостоянства формы и размеров отдельных сечений изделия, неравномерного распределения напряжений по поверхности детали по всему объему). В связи с этим был сделан вывод, что для маложестких деталей из алюминиевых сплавов эффект естественного коробления не-

значителен или отсутствует.

Вторая, основная составляющая остаточных деформаций - остаточные деформации, возникающие после снятия припуска с заготовки.

При удалении слоя металла с заготовки, имеющей внутренние напряжения, нарушается равновесное состояние остаточных напряжений. В связи с этим происходит деформирование детали в результате полного восстановления равновесного напряженного состояния (рис. 1.7).

Третья составляющая остаточных деформаций - деформации, возникшие вследствие перераспределения остаточных напряжений наведенных непосредственно в процессе резания.

В работе С.И.Ключникова [42] проанализирован ряд работ, относящихся к вкладу процесса резания в общий баланс остаточных деформаций и сделан вывод о том, что остаточные деформации возникающие вследствие указанного фактора значительно меньше остаточных деформаций обусловленных перераспределением остаточных напряжений в заготовке. В то же время учет влияния остаточных напряжений от собственно механической обработки необходимо проводить в исключительных случаях, при обработке особо тонкостенных деталей. Так в методических материалах [68] отмечено, что учет остаточных напряжений, привнесенных непосредственно фрезерованием, необходим только при толщине полотна изделия менее 1 мм.

На практике существует большое количество различных видов остаточных деформаций, обусловленных конструктивными особенностями деталей и связанных с ними дефектов изделий.

Наиболее характерными видами остаточных деформаций при изготовлении маложестких деталей различного типа являются [68]:

1) для деталей типа панелей больших габаритных размеров (рис. 1.4):

О о0

Рис. 1.7. Схема формирования остаточных напряжений и деформаций в детали после снятия припуска а:

а - исходные остаточные напряжения в заготовке; б - растяжения сжатия и изгиба после снятия припуска; в - остаточные напряжения в деформированной детали.

а) двухосный изгиб типа «парус» (рис. 1.8а);

б) одноосный гофрированный изгиб (рис. 1.86);

в) локальная деформация полотна маложестких деталей в межреберном пространстве (рис.1.8в);

2) для деталей типа лонжеронов (рис. 1.3), больших размеров в одном направлении:

а) одноосный гофрированный изгиб (рис. 1.86);

б) простой одноосный изгиб (рис.1.8г);

в) локальная деформация полотна маложестких деталей в межреберном пространстве (рис.1.8в);

Анализируя приведенные выше виды остаточных деформаций, характерные для изготовления маложестких деталей, общую деформационную картину необходимо рассматривать в виде двух составляющих:

- остаточная деформация маложесткой детали в целом;

- локальная остаточная деформация полотна маложесткой детали в межреберном пространстве,

что хорошо согласуется с выводом Л.Г.Доннелла [26], сделанным при рассмотрении деформаций маложестких деталей находящихся под действием внешних нагрузок.

При этом общая деформация маложесткой детали вызывается главным образом деформацией ребер жесткости. Полотно же маложесткой детали, как отмечено в [26,68] оказывает влияние только на общую жесткость подобной детали, степень его деформирования, решающего влияния на общее коробление детали не оказывает. Влияние общего деформированного состояния маложесткой детали на уровень локальной деформации ее полотна в межреберном пространстве следует оценивать в виде влияния изгиба ребер, подкрепляющих полотно по контуру, на его коробление. В случае обеспечения общего

I ¿х

7

/

/

а

б Ау

в

Рис 1.8. Виды остаточных деформаций Маложестких деталей

коробления в пределах допусков на непрямолинейность и неплоскостность, характерных для маложестких деталей, такое влияние можно считать несущественным.

На сегодня, общая деформация детали исследована достаточно хорошо. В работах А.П.Абрамова [2], В.В.Абрамова [3], ИАБиргера [10], С.П.Гинкула [47,48], Н.Н.Давиденкова [21], Ю.И.Замащикова, С.К.Каргапольцева [31,40], Н.В.Калакутского [39], В.Е.Койре [46,47,48], О.Ю.Коцюбинского [55], Г.П.Козирук [43...45], Б.А. Кравченко [58], А.А.Маталина [66], А.П.Овсеенко [38], Д.Д.Папшева [14,15], А.И. Промптова [79,80,81,82,83,84], А.П.Соколовского [91] представленных по вопросу исследования взаимосвязи остаточных напряжений и остаточных деформаций деталей, сформированы математические модели и выработаны технологические рекомендации по снижению коробления изделий.

Представленные в этих работах зависимости, позволяющие прогнозировать общие деформации маложестких деталей, построены при рассмотрении следующих остаточных напряженных состояний:

- линейного остаточного напряженного состояния, когда заготовка представляется в виде бруса. При этом в расчетах остаточных деформаций используется схема изображенная на рисунке 1.9 [10];

- плоского остаточного напряженного состояния с использованием схемы нагружения пластины изображенной на рисунке 1.10 [40].

Одним из первых упрощенное описание процесса формирования остаточных деформаций бруса при удалении с него припуска дал А.П.Соколовский [91]. Заменяя остаточные напряжения в снятом слое эквивалентной силой, он получил величину изгиба бруса в виде:

- И2у

0= 8ЁГ <12)

ь

Рис. 1.9. Расчетная схема при линейном напряженном состоянии бруса прямоугольного сечения площадью ахЬ, длиной /_ М - изгибающий момент;

Р - продольная сжимающая (растягивающая сила)

Рис. 1.10. Расчетная схема при плоском напряженном состоянии (Ух,а2 - нормальные сжимающие (растягивающие) напряжения; Мх,Мг- единичные изгибающие моменты.

где Р - эквивалентная сила;

1 - длина бруса;

у - координата от центра тяжести обработанного бруса до

центра тяжести отсеченной части;

Е - модуль упругости 1-рода;

1 - момент инерции сечения.

В последствии в работах И.А.Биргера [10] и Н.Н.Давиденкова [21] уточняется зависимость (1.2) путем учета характера распределения остаточных напряжений в снимаемом слое. В этом случае зависимость, соответствующая случаю простого одноосного изгиба (рис.1.8г), приобретает вид:

ус - координата центра тяжести удаленной части эпюры остаточных напряжений;

С - остаточные напряжения в удаленной части изделия.

В работах [31,40,82], в отличие от предыдущих авторов, рассмотрены остаточные деформации применительно к изготовлению деталей типа пластин с подкреплением.

Так, С.К.Каргапольцев, исходя из уравнений (1.1) осевую силу F и изгибающий момент м (рис. 1.9), действующие на оставшуюся часть заготовки после снятия припуска Э (рис. 1.6) определил следующим выражениями:

(1-3)

где 3 - величина снимаемого с заготовки припуска; И - высота заготовки;

¥ = а;;ЬЬт(2т -1),

(1.4)

где СТ° - величина остаточных напряжений на поверхности заготов-

П = — - масштабный коэффициент.

н

Применительно к двухосному напряженному состоянию (рис. 1.10) сжимающие (растягивающие) напряжения СТх,а2 после удаления припуска и единичные изгибающие моменты Мх?М2 определены следующими зависимостями:

ки;

- соответственно ширина и высота поперечного сечения де тали после снятия припуска а;

а

Ш = — - масштабный коэффициент;

Н - высота заготовки;

ь

= ~<,М2т ~

= -<т(2т -1),

(1.5)

м

X

2

М

ъ

2

В работах Ю.И.Замащикова, С.К.Каргапольцева [31,40] приведе-

ны зависимости для определения остаточных деформаций изгиба подкрепленной детали (рис. 1.11), описывающие двухосный изгиб типа «парус» (рис. 1.8а) и выведенные основываясь на уравнениях (1.1). Эти зависимости имеют следующий вид:

х о-в)

-(М.-цМД

8Е1

где ~ остаточные деформации изгиба в плоскости 10Х и

ZOY соответственно;

1?Ь - габаритные размеры детали соответственно по осям X и Мх,М2 - изгибающие моменты, действующие на деталь в результате удаления припусков д1, Э2, Эз, в направлении осей ОХ и ОТ соответственно;

1х,12 - моменты инерции поперечного сечения детали в плоскостях ХОУ и гОУ.

сч

ТО

п?

>П

СО

03

X

Рис. 1.11. Поперечное сечение подкрепленной маложесткой детали

Рассматривая работы, проведенные в области локальных остаточных деформаций полотна деталей, следует отметить, что этот вид деформаций практически не исследован, хотя по количеству дефектов, возникающих вследствие этого вида остаточного деформирования, он стоит на первом месте [68]. Как показывает анализ дефектов, возникающих в ходе обработки маложестких деталей, локальное остаточное деформирование приводит:

- к прослаблению в центре полотна ячейки, когда его обработка производится по схеме «улитка». Это происходит, когда перед началом обработки полотно подкрепленной ячейки маложесткой детали уже потеряло локальную устойчивость и центр полотна не прижат к столу (рис. 1.12а).

- ступенчатые зарезы (рис. 1.126) при каждом замкнутом заходе фрезы;

- зарезы вдоль подкрепляющих ребер маложесткой детали, объясняемые тем, что вакуумные усилия закрепления, прогнув всю площадь полотна, не смогли устранить волны, как показано на рис.1.12в.

Кроме зарезов возможно саморазрушение полотна маложесткой детали между ребрами при больших его прогибах [68].

В соответствии с методическими материалами [68], посвященными минимизации деформаций маложестких деталей при их изготовлении, локальные остаточные деформации полотна подкрепленных ячеек маложестких деталей практически не поддаются рихтовке. При попытке отрихтовать локальное коробление может даже увеличиться. В методических материалах [68], посвященных проектированию технологических процессов фрезерной обработки маложестких деталей на станках с ЧПУ с минимальной деформацией, отмечается, что локальные остаточные деформации изгиба полотна ячеек маложестких деталей, подкрепленных с трех сторон и одной свобод-

Рис. 1.12 Виды дефектов, возникающих при локальной деформации полотна подкрепленной ячейки маложесткой детали

ной стороной (рис. 1.136) правке не поддаются и необходимо в конструкции изделия избегать таких ячеек.

а

б

Рис. 1.13. Виды подкреплений ячеек маложесткой детали

Учитывая вышесказанное, можно сделать вывод о том, что разработка математических моделей прогнозирования локальных остаточных деформаций подкрепленных ячеек маложесткой детали с целью выработки рекомендаций по их уменьшению является важной задачей обеспечения точности изготовления маложестких деталей.

В то же время имеется ряд работ, в которых сделана попытка определить условия возникновения локальной потери устойчивости полотна подкрепленной ячейки маложесткой детали при ее изготовлении. Так, А.И.Промптов и С.И. Ботвенко в своей работе [82] определили условие отсутствия локальной потери устойчивости полотна деталей типа пластин с подкреплением в виде следующего выражения:

с^СзТ^Е^

(1.7)

где СТ - остаточные напряжения на поверхности плиты;

С1, С2, С3 - коэффициенты, учитывающие принятые допущения; 1 - момент инерции поперечного сечения подкрепленного по-

лотна; к = а

ь

а - толщина удаляемого припуска с заготовки;

Ъ. - толщина подкрепленного полотна;

Ь - ширина подкрепленного полотна;

Б - площадь поперечного сечения подкрепленного полотна;

Ус - эксцентриситет точки приложения сосредоточенной силы.

В методических материалах [68] высказано предположение, что устранить прогиб полотна подкрепленной ячейки маложесткой детали при ее изготовлении, если есть к нему предпосылки, можно только правильным, обоснованным выбором припуска на чистовую обработку. И сделана попытка расчета припусков на чистовое фрезерование из условия обеспечения устойчивости полотна подкрепленных прямоугольных ячеек маложесткой детали перед снятием припуска на чистовую обработку.

=

3 ао(1 + у2Х1-Ц2)

тех

атт

г

Е

\

(1.8)

+ —г +

и

21 2

а2Ь

У

где Ь - толщина полотна подкрепленной ячейки маложесткой детали с учетом припуска на чистовую обработку; <30 - величина остаточных напряжений; Е - модуль упругости; |Ы - коэффициент Пуассона;

а,Ь - длина и ширина полотна подкрепленной ячейки маложест-

кой детали;

а

Анализируя приведенные зависимости (1.7,1.8) можно сделать вывод, что они основаны на предположении, что причиной появления неустойчивости полотна подкрепленной ячейки маложесткой детали является возникновение в нем превосходящих некоторую величину напряжений сжатия в результате перераспределения остаточных напряжений при удалении припуска с заготовки.

При этом в приведенных расчетах не учитываются во-первых, изгибающие моменты, возникающие после снятия припуска с заготовки. В то же время, принимая во внимание тот факт, что чем больше толщина полотна, тем большие изгибающие моменты, рассчитанные по зависимостям (1.2) действуют на него. Отсюда, однозначно не учитывать такую дополнительную нагрузку нельзя;

во-вторых, в указанных математических моделях не учитывается возможность прогнозирования остаточных деформаций с учетом снятия припусков с двух сторон полотна;

в-третьих, выражения (1.7,1.8) определены при рассмотрении полотна, защемленного со всех четырех сторон, что верно в случае его подкрепления ребрами значительной толщины (рис. 1.14а), обеспечивающими такое защемление. В случае же изготовлении маложестких деталей с тонкими полотнами и ребрами, обладающими малой жесткостью на кручение эффекта жесткого защемления не наблюдается, а форма остаточной деформации соответствует одной полуволне изгиба (рис. 1.146), что характерно для случая шарнирного опирания [68].

Так, по экспериментальным данным, представленным в методических материалах [68], при изготовлении маложесткой детали с отно-

а

б

Рис. 1.14. Форма локального изгиба полотна

подкрепленной ячейки а - толстое ребро (случай жесткого защемления) б - тонкое ребро (случай шарнирного опирания)

шением толщины ребра к толщине полотна ее подкрепленной ячейки равном двум полотно деформируется в соответствии с рис. 1.146. Указанное соотношение можно использовать в качестве ограничения возможности принятия варианта шарнирного закрепления при проведении расчетов.

Следует отметить, что этот факт хорошо согласуется с условием использования граничных условий для шарнирно опертой стороны классической теории пластин и оболочек [18].

1.3. Средства и методы, используемые для решения задач

минимизации остаточных деформации маложестких деталей.

Методы, используемые для уменьшения остаточных деформаций маложестких деталей, в общем случае можно подразделить на следующие группы:

1) методы регулирования остаточных напряжений в заготовке и детали в направлении их снижения;

2) методы обеспечения взаимокомпенсации остаточных деформаций, обусловленных релаксацией остаточных напряжений в заготовке при снятии с нее припусков;

3) введение дополнительных операций, направленных на снижение остаточных напряжений или прямое уменьшение погрешностей формы деталей.

К методам обеспечения требуемого уровня остаточных напряжений в заготовке и детали можно отнести:

во-первых, термические методы снижения и стабилизации остаточных напряжений в заготовке и детали;

во-вторых, механические методы, реализующие малые пластические деформации заготовки и детали;

в-третьих, акусто-механические способы обеспечения требуемого уровня остаточных напряжений.

В основу термических методов положена зависимость остаточных напряжений от «резкости» термообработки или, иными словами, от скорости охлаждения и перепада между температурами нагрева заготовки и охлаждающей среды и возможность релаксации напряжений под действием определенных температур.

Термические методы уменьшения остаточных деформаций маложестких деталей имеют на сегодня широкое распространение. Они

включают в себя закалку в различных средах, низкотемпературный отжиг.

Так, в работах [4,27,50,62] исследуется влияние различных закалочных сред на уровень остаточных напряжений. По данным этих работ в отличие от «жесткой» закалки в холодной воде «мягкая» закалка в воде с температурой 60° снижает остаточные напряжения на 10...40%, с температурой 80° на 30...70° и кипящей - на 60...95% в зависимости от размеров и конфигурации заготовки. По данным, приведенным Д.В. Вишняковым [17] коробление при «мягкой» закалке снижается в 2...3 раза.

Однако, снижение скорости охлаждения, как правило, ухудшает механические свойства материала [17]. Дополнительным недостатком закалки в воде является неравномерность отвода тепла от поверхности заготовки из-за интенсивного парообразования. Поэтому «мягкую» закалку применяют для деталей, к которым не предъявляются высокие требования по механическим свойствам. Охлаждение в масле приводит к тем же результатам, что и охлаждение в воде при тех же недостатках [40].

В отличие от закалки в воду и масло механические свойства при закалке в жидкий азот снижаются незначительно (на 6...8%) [17,36]. Однако этот метод имеет следующие недостатки: требует наличия специального оборудования, высокий расход азота, и то, что необходимый уровень свойств обеспечивается только для толщин не более 5...6 мм (увеличение толщины ведет к снижению скорости охлаждения и снижению механических свойств материала детали)[17].

Вышесказанное позволяет сделать вывод, что применение закалки в воду, масло, используя азот, мало подходит по своим свойствам для уменьшения уровня остаточных напряжений в заготовках маложестких деталей, тем более деталей авиационной промышленности.

Для решения таких задач более подходит закалка в «кипящем слое» [17] или в специальных водных растворах на основе органических соединений, при которой механические свойства алюминиевых изделий остаются на уровне закалки в холодной воде, но дает в несколько раз меньшие поводки и коробление, вследствие равномерного распределения остаточных закалочных напряжений.

Механические способы обеспечения требуемого уровня остаточных напряжений заготовок и изделий, реализующие их малые пластические деформации оказывают благоприятное влияние на уровень остаточных напряжений - резко снижаются величины макронапряжений [17,57]. H.H. Кочетов, Б.И. Панов, Ю.С. Румянцев, в своей статье [57] отмечают, что при оптимальной деформации растяжением остаточные напряжения сплава В95 закаленного и состаренного снижаются в 10... 15 раз, что приводит к снижению величины отклонения от точности формы детали в 10 и более раз. Кроме этого метод позволяет снизить не только общий уровень остаточных напряжений, но и выровнять их значения, устранив основной источник поводок и коробления. Основными недостатками этого метода являются:

- ухудшение прочностных свойств материала;

- возможность его использования для ограниченного типа заготовок простой формы и одинакового поперечного сечения;

- требования специального прессового оборудования.

Акусто-механические способы обеспечения требуемого уровня

остаточных напряжений в заготовках, к которым относятся ультразвуковой, вибрационный методы, имеют ограниченные возможности применения вследствие значительных технологических затруднений и увеличения себестоимости маложестких деталей [17,22,23].

Второе направление минимизации остаточных деформаций маложестких деталей - создание такого технологического процесса их из-

готовления, при котором релаксация остаточных напряжений в результате снятия припусков с заготовки не будет приводить к остаточным деформациям маложесткой детали, превышающим допустимых значений. По сравнению с другими методами, такая минимизация остаточных деформаций маложесткой детали не приводит к ухудшению физико-механических свойств изделия. При этом, за счет исключения дополнительных операций правки, может снизиться себестоимость. Среди данных методов наибольшее распространение получили:

- перераспределение удаляемых с заготовки припусков на изготовление маложесткой детали [17,31,40];

- использование упругого изгиба при закреплении заготовки на столе станка [42];

- изменение последовательности обработки различных участков маложесткой детали [42];

- корректировка конструкции маложесткой детали и заготовки.

В основе метода перераспределения припусков, удаляемых с заготовки, лежит требование обеспечения бездеформационной обработки изделий, сформулированное В.Е. Койре [46]: поскольку остаточные деформации изгиба плоских образцов зависят от величины удаляемого с них припуска, необходимо так их назначать при двухсторонней обработке, чтобы обеспечивалось равенство

Заключение диссертации по теме «Технология машиностроения», Лившиц, Александр Валерьевич

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. На основе рассмотрения элемента полотна маложесткой детали, ограниченного ребрами (подкрепленной ячейки), разработаны и экспериментально подтверждены математические модели: а) формирования локальных остаточных деформаций полотна в межреберном пространстве маложесткой детали, изготавливаемой из термообработанной плиты для двух видов подкрепления - четырьмя ребрами и тремя ребрами при одной свободной стороне; б) потери локальной устойчивости полотна подкрепленной ячейки маложесткой детали с его расположением по нейтральной оси поперечного сечения заготовки при перераспределении остаточных напряжений для тех же случаев подкрепления.

2. Разработано программное обеспечение, реализующее математические модели: а) программный модуль, позволяющий оценить локальную устойчивость полотна ячейки, определить форму потери его устойчивости (количество полуволн прогиба по осям х, г); б) программные модули, позволяющие определить величину локальной остаточной деформации полотна подкрепленной ячейки в зависимости от ее геометрии, напряжений растяжения-сжатия и изгибающих моментов, определенных с использованием модуля пункта 2в для случая подкрепления с четырех сторон и подкрепления при одной свободной стороне. в) программный модуль, позволяющий определять действующие напряжения и единичные изгибающие моменты в пластине в зависимости от геометрии подкрепленной ячейки, распределения припусков на изготовление и остаточных напряжений на поверхности заготовки.

3. Теоретическим анализом и экспериментальными исследованиями раскрыто влияние подкреплений полотна отдельной ячейки детали тремя и четырьмя ребрами на характер его локальной остаточной деформации при несовпадении нейтральных осей поперечного сечения полотна и заготовки и локальной устойчивости при расположении полотна по нейтральной оси поперечного сечения заготовки:

- установлено резкое увеличение локальных деформаций изгиба полотна при уменьшении его толщины на 0,2.0,3 мм по сравнению с расчетным «критическим» значением, определяемым габаритными размерами полотна;

- определено, что увеличение толщины полотна ячейки, расположенного по нейтральной оси поперечного сечения заготовки, на 0,5. 1,5 мм приводит к увеличению критических сжимающих остаточных напряжений в 1,5.2,5 раза и повышению его устойчивости;

4. Создана инженерная методика минимизации локальных остаточных деформации полотна маложесткой детали в межреберном пространстве, вошедшая составной частью в комплексный алгоритм прогнозирования остаточных деформаций, которая позволяет:

- устанавливать подкрепленные ячейки, наиболее подверженные локальным деформациям и склонные к появлению «хлопунов»;

- определять локальные остаточные деформации изгиба полотна наиболее деформируемых ячеек;

- производить оценку возможности появления «хлопуна» в результате потери устойчивости полотна подкрепленной ячейки.

5. В рамках комплексного алгоритма предложены пути снижения локальных остаточных деформаций изгиба при проектировании технологического процесса изготовления, основанные на прогнозировании их возникновения. Эти пути включают: перераспределение припусков на изготовление полотна, корректировку условий проведения операции термоупрочнения, использование механических способов снижения уровня остаточных напряжений.

6. Разработаны рекомендации по корректировке конструкции детали с целью минимизации локальных остаточных деформаций полотна детали и определен приоритет их использования.

7. На основе разработанных математических моделей и алгоритма минимизации усовершенствован технологический процесс изготовления детали «Панель боковая воздухозаборника» прошедший промышленную апробацию на Улан-Удэнском авиационно-производственном объединении.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Лившиц, Александр Валерьевич, 1999 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Абовский Н.И., Андреев Н.П., Друга А.П. Вариационные принципы теории упругости и теории оболочек. - М.: Наука, 1978. - 287 с.

2. Абрамов А.П. Расчет коробления заготовок валов при механической

обработке после холодной правки // Вестник машиностроения. -1968.-№1.-С.58-60.

3. Абрамов В.В. Остаточные напряжения и деформации в металлах. -

М: Машиностроение, 1963. -355 с.

4. Алюминиевые сплавы: структура и свойства полуфабрикатов из алюминиевых сплавов. - М.: Металлургия, 1974. - 432 с.

5. Амбарцумян С.А. Разномодульная теория упругости. - М.: Наука, 1982.-317 с.

6. Арбоч Й. Исследование устойчивости оболочек: теория и практика //

Потеря устойчивости и выпучивание конструкций: теория и практика.-М.: Наука, 1991.-С. 42-68.

7. Безухов Н.И., Лужин О.В. Приложение методов теории упругости и пластичности к решению инженерных задач. - М.: Высшая школа, 1974.-200 с.

8. Белянин П.Н. Производство широкофюзеляжных самолетов. - М.: Машиностроение, 1979. - 360 с.

9. Биргер И.А. Некоторые математические методы решения инженерных задач. - М.: Госуд. изд. оборонной промышленности, 1956. -150 с.

10. Биргер И.А. Остаточные напряжения. - М.: Машгиз, 1963, - 232 с.

11. Биргер И.А. Стержни, пластинки, оболочки. - М.: Физматлит, 1992. - 392 с.

12. Биргер И.А., Мавлютов P.P. Расчеты на прочность в авиастроении. Учебное пособие. - Уфа: изд.УАИ, 1982. - 183 с.

13. Бодарев A.C. и др. Исследование процесса закалки сплава Д16 в жидком азоте // Митом. - 1972. - №8. - С. 14-18.

14. Букатый С.А., Дмитриев В.А., Папшев Д.Д. Влияние технологических остаточных напряжений на деформации тонкостенных кольцевых деталей // Вестник машиностроения. - 1984. - №6. - С. 4044.

15. Букатый С.А., Дмитриев В.А., Папшев Д.Д. Оптимизация режимов упрочнения по допускаемым деформациям деталей // Вестник машиностроения. - 1990. - №8. - С. 58-61.

16. Великанов H.A., Севастьянов Ю.М., Корышев А.И., Бучнева Р.И. Система автоматизированного контроля размеров длинномерных деталей // Авиационная промышленность. - 1992. - №4. - С. 6-9.

17. Вишняков Д.В., Пискарев В.Д. Управление остаточными напряжениями в металлах и сплавах. - М.: Металлургия, 1989. - 254 с.

18. Вольмир A.C. Устойчивость деформируемых систем. - М.: Наука, 1967. -984 с.

19. Галимов Ш.К. Уточненные теории пластин и оболочек. - Изд-во Сарат.ун-та, 1990. - 136 с.

20. Губа В.М. К расчету термоупругих напряжений в нагреваемом слитке прямоугольного сечения // Проблемы прочности. - 1997. -№4. - С. 130-137.

21. Давиденков H.H., Шевандин Е.М. Исследование остаточных напряжений, создаваемых изгибом // Журнал технической физики. -1939.-Т.IX.-Вып. 1.

22. Даукшас К.К. Снижение коробления деталей вибрационным нагру-жением // Повышение эксплуатационных свойств деталей машин технологическими методами: Сборник / ИПИ. - Иркутск, 1980. - С. 33-37.

23. Даукшас К.К. Экспериментальная вибрационная установка для ре-

гулирования остаточных напряжений // Повышение эксплуатационных свойств деталей машин технологическими методами: Сборник / ИПИ. - Иркутск, 1978. - Вып.1. - С. 47-49.

24. Даулинг П.Д. Исследования устойчивости пластин при проектировании стальных конструкций II Потеря устойчивости и выпучивание конструкций: теория и практика. - М.: Наука, 1991. - С. 189-207.

25. Дж.Роудс. Выпучивание и разрушение подкрепленных по краям пластин // Потеря устойчивости и выпучивание конструкций: теория и практика. - М.: Наука, 1991. - С. 225-236.

26. Доннелл Л.Г. Балки, пластины, оболочки. - М.: Наука, 1982. - 568 с.

27. Еременко В.И., Корнеева H.H., Журавлев H.H., Пискарев В.Д., Ка-щеева A.B., Дашкевич Л.П. Влияние режимов закалки на механические свойства и остаточные напряжения жаропрочных никилевых сплавов типа ЭП962 // Металловедение и термическая обработка металлов. - 1992. - №1. - С. 10-13.

28. Журавлев Д.А. Принцип суперпозиции для учета остаточных напряжений при механической обработке // Исследования по механике деформируемых сред: Сборник / ИПИ. - Иркутск, 1991. - С. 1520.

29. Замащиков Ю.И. Каргапольцев С.К. Экспресс-метод определения остаточных напряжений закаленных плитах // Повышение эффективности тех.процессов механической обработки: Сборник / ИПИ. -Иркутск, 1990. - С. 90-96.

30. Замащиков Ю.И., Ботвенко С.И., Каргапольцев С.К. Технологические возможности снижения остаточных деформаций после обработки резанием // Проектирование инструментов в ГАП / Научно-технич.конф. - Свердловск, 1987. - С. 66-71.

31. Замащиков Ю.И., Каргапольцев С.К. Математическая модель САПР-ТП бездеформационной обработки деталей типа пластин с

подкреплениями // Сб. науч. тр. / ИПИ. - Иркутск, 1989. - С. 9-13.

32. Замащиков Ю.И., Промптов А.И., Ботвенко С.И., Каргапольцев С.К. A.C. Способ определения закалочных остаточных напряжений. -№1643928 от 22.12.90. - 5 с.

33. Замащиков Ю.И. Об исследовании на образцах начальных и остаточных напряжений в поверхностном слое // Механика деформируемых сред в технологических процессах // Сб. науч. тр. / ИрГТУ. - Иркутск, 1997. - С. 44-49.

34. Захаров В.В., Ростова Т.Д. Высокоресурсные высокопрочные алюминиевые сплавы // Металловедение и термическая обработка металлов. - 1995. - №5. - С. 24-26.

35. Иванов С.И., Букатый С.А. Общий метод определения остаточных деформаций детали, вызванных обработкой поверхности // Изв.вузов. Машиностроение. - 1981. - №8. - С. 3-6.

36. Ильюшенко Е.Г., Бодарева A.C. Закалка деталей из алюминиевых сплавов в жидком азоте // Митом. - 1968. - №1. - С. 46-49.

37. Исаев А.И. Влияние технологических факторов на остаточные напряжения в поверхностном слое при точении конструкционных сталей. - М.: Машгиз, 1957. - 189 с.

38. Исаев А.И. Овсеенко А.Н. Выбор оптимальной толщины образца при определении остаточных напряжений в поверхностном слое // Вестник машиностроения. - 1967. - №8. - С. 74-76.

39. Калакутский Н.В. Исследование внутренних напряжений в чугуне и стали. - Санкт-Петербург, 1888. - 116 с.

40. Каргапольцев С.К. Прогнозирование остаточных деформаций при проектировании технологического процесса обработки маложестких деталей. Дисс... канд. техн. наук. - Иркутск, 1990. - 216 с.

41. Карман Т., Био М. Математические методы в инженерном деле. -2-е изд. - М.:Гос.изд.тех.-теор.лит, 1948. -424 с.

42. Ключников С.И. Минимизация остаточных деформаций методом

дискретного моделирования при фрезеровании маложестких деталей. Дисс... канд. техн. наук. - Иркутск, 1998. - 248 с.

43. Козирук Г.П. Об условии наследования при формировании остаточных напряжений // Повышение эксплуатационных свойств деталей машин и режущего инструмента технологическими методами: Тез.докл.научю-технич.конф. - Иркутск, 1979. - С. 31-35.

44. Козирук Г.П. Проявление технологического наследования при изготовлении маложестких деталей // Молодежь Восточной Сибири в решении проблем научно-технического прогресса: Тез.докл.науч.-технич.конф. - Иркутск, 1978. - С. 24-26.

45. Козирук Г.П. Стабилизация остаточных напряжений и деформаций изделий из алюминиевых сплавов // Повышение эксплуатационных свойств деталей машин технологическими методами. - Иркутск, 1978.-С. 75-79.

46. Койре В.Е. Чистовая обработка крупногабаритных деталей. - М.: Машиностроение, 1976. - 117 с.

47. Койре В.Е., Гинкул С.П. Влияние внутренних напряжений на точность механической обработки крупногабаритных деталей // Материалы I науч.-технич.конф. НИИПГМАШа (7-9 февраля 1968). -Краматорск, 1968. - С. 78-79.

48. Койре В.Е., Гинкул С.П. Коробление корпусов и крышек редукторов при механической обработке // Материалы I научно-технической конференции НИИПТМАШа. - Крамоторск, 1970. - С. 54-56.

49. Колмогоров В.Л. Напряжения, деформации, разрушение. - Л.: Металлургия, 1970. -299 с.

50. Колобнев И.Ф. Термическая обработка алюминиевых сплавов. - М: Госуд.научн.техн.изд., 1961. -413 с.

51. Конишин М.С., Столяров Н.Н, Дедов Н.И. Большие прогибы прямоугольных в плане пластин и пологих оболочек из нелинейного упру-

гого материала // Исследования по теории пластин и оболочек. Сборник IX. - Изд-во Казанского университета, 1972. - 157 с.

52. Константинов Л.С., Трухов А.П. Напряжения, деформации и трещины в отливках. - М.: Машиностроение, 1981. - 199 с.

53. Константинов М.Т. Расчет программ фрезерования на станках с ЧПУ. - М.: Машиностроение, 1985. - 160 с.

54. Корсаков B.C. Точность механической обработки. - М.: Машгиз, 1961.-380 с.

55. Коцюбинский О.Ю. Коробление чугунных отливок от остаточных напряжений. - М.: Машиностроение, 1965. - 176 с.

56. Кочетов H.H., Губин H.H., Гусев В.Н., Панов Б.И., Кукушкин С.Ю. Технологические условия снижения коробления сложноконтурных деталей при механической обработке // Авиационная промышленность. - 1992. - №9. - С. 3-6.

57. Кочетов H.H., Панов Б.И., Румянцев Ю.С. Оптимизация технологических параметров производства деталей летательных аппаратов с минимальным короблением // Авиационная промышленность. -1992, -№11-12, -С. 16-19.

58. Кравченко Б.А. Силы, остаточные напряжения и трение при резании металлов. - Куйбышев, 1962. - 179 с.

59. Крысько В.А., Бочкарева Т.А.. Оптимальное проектирование гибких ребристых прямоугольных пластин с симметричным и несимметричным расположением ребер относительно срединной поверхности // Математические модели, методы решения и оптимальное проектирование гибких пластин и оболочек. - Изд-во Саратовского ун-а, 1988. - С. 110-114.

60. Крэтциг В.Б., ВиттекУ., Базар Ю. Потеря устойчивости оболочками - теория и числовые расчеты // Потеря устойчивости и выпучивание конструкций: теория и практика. - М: Наука, 1991. - С. 296-310.

61. Купрадзе В.Д., Гегелиа Т.Г., Башелейшвили М.О., Бурчуладзе Т.В. Трехмерные задачи математичемкой теории упругости и термоупругости. - М.: Наука, 1976. - 663 с.

62. Кутайцева Е.И.,Сенаторова О.Г. и др. Влияние охлаждающей среды при закалке на свойства и остаточные напряжения в штамповках сплава В96 II Металловедение и технология легких сплавов. -М.: Наука, 1976.-С. 73-76.

63. Лещинер Л.Н., Федоренко Т.П. Влияние состава и структуры на свойства алюминиевого деформируемого сплава типа Д16 // МИТОМ. - 1982. - №3. - С. 33-36.

64. Лурье А.И. Нелинейная теория упругости. - М.:Наука, 1980. - 512 с.

65. Ляхов А.Л., Рождественский Ю.В. Деформация прямоугольной плиты, полупогруженной в упругое основание. // Проблемы прочности. -1996. -№3, - С. 72-78.

66. Маталин A.A., Моисеев И.П. Коробление тонкостенных деталей в процессе их механической обработки // Технология и автоматизация машиностроения: Республ.межведомств.научн.-технич.сб. -Киев, 1968. - Вып.4. - С. 47-53.

67. Металловедение алюминия и его сплавов. Справоч. - М: Металлургия, 1983. -280 с.

68. Методические материалы НИАТ ММ 1.4.1460-85. Проектирование технологических процессов фрезерной обработки на станках с ЧПУ с минимальной деформацией.

69. Михайловский Е.И. Прямые, обратные и оптимальные задачи для оболочек с подкрепленным краем. - Л.: Изд-во Лен и нгр. ун-та, 1986.-220 с.

70. Михайловский Е.И., Тарасов В.Н. Контактные задачи для гибких элементов конструкций // Сб. науч. тр. / КПИ. - Калинин, 1989. - С. 100-108.

71. Мяченков В.И., Григорьев И.В. Расчет составных оболочечных конструкций на ЭВМ: Спровочник. - М.: Машиномтроение, 1981. -216 с.

72. Новожилов В.В. Основы нелинейной теории упругости. - М.: Гос-техиздат, 1948. -211 с.

73. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках // Центр. Бюро нормативов по труду при НИИ труда. - Изд.З-е. - М.: НИИ труда, 1978. -247 с.

74. Огибалов П.М., Колтунов М.А. Оболочки и пластины. - М.: МГУ, 1969.-691 с.

75. Огибалов П.М. Изгиб, устойчивость и колебания пластинок. - М.: МГУ, 1958.-380 с.

76. Петров А.Ф. Вибрационная обработка деталей для снятия напряжений // Металловедение и термическая обработка металлов. -1990.-№1,-С. 45-48.

77. Позлеев A.A., Няньшин Ю.И., Трусов П.В. Остаточные напряжения, теория и приложение. - М.: Наука, 1982. - 111 с.

78. Применение алюминиевых сплавов: Справ, изд. / Альтман М.Б., Андреев Г.Н., Арбузов Ю.П. и др. - 2-е изд., - М.: Металлургия, 1985.-344 с.

79. Промптов А.И. Оптимизация режима резания при фрезеровании маложестких деталей // Технология машиностроения и вопросы прочности: Сборник / ТПИ. - Томск, 1977. - С. 46-50.

80. Промптов А.И., Замащиков Ю.И. Остаточные напряжения и деформации при обработке маложестких деталей резанием // Вестник машиностроения. - 1975. - №4. - С. 7-9.

81. Промптов А.И. Расчет остаточных деформаций изгиба и закручивания по остаточным напряжениям // Исследование обрабатывав-

мости жаропрочных и титановых сплавов: Межвузовск.сб. - Куйбышев, 1976. - Вып. 3. - С. 187-192.

82. Промптов А.И., Ботвенко С.И. Причины возникновения и возможные пути управления неустойчивым состоянием полотна при изготовлении деталей коробчатой формы // Управление технологическими процессами в машиностроении / Сб. науч. тр. / ИПИ. - Иркутск, 1989. - С. 3-9.

83. Промптов А.И., Замащиков Ю.И., Каргапольцев С.К. Оптимизация условий обработки маложестких деталей по критерию минимальных остаточных деформаций // Применение автоматизированного проектирования РИ, ТП, ОТПП: Сборник/УПИ. - Свердловск, 1989. - С. 3-9.

84. Промптов А.И., Леонов В.А. Применение обратного выгиба для снижения остаточных деформаций нежестких деталей при фрезеровании // Исследование металлорежущих станков и процесса резания металлов: Сборник / ИПИ. - Иркутск, 1973. - С. 138-141.

85. Прочность, устойчивость, колебания. Справочник в трех томах / Под ред. И.А.Биргера и Я.Г.Пановко. - М.:Машиностроение, 1968. -420 с.

86. Салин А.Н., Ушаков Б.Н., Степанов H.A., Косенко А.И. Определение деформаций и напряжений в натурных авиационных конструкциях методом нанесения хрупких тензочувствительных покрытий // Авиационная промышленность. - 1993. - №5-6. - С. 10-11.

87. Севастьянов В.П. Экспериментальное исследование осевых остаточных напряжений при торцевом фрезеровании ст.45 // Изв. вузов. Сер. «Машиностроение». - 1960. - №1. - С. 34-36.

88. Севриков C.B. Оценка остаточных напряжений в трубах после высокоскоростного нагрева поверхности // Металловедение и терми-

ческая обработка металлов. - 1992. - №2. - С. 30-33.

89. Симонов Л.Б. Рациональное проектирование каркасно - пластинчатых силовых конструкций с учетом локальной устойчивости // Авиационная промышленность. - 1991. - №4. - С. 9-11.

90. Соколов И.А., Уральский В.И. Остаточные напряжения и качество металлопродукции. - М.: Металлургия, 1981. - 96 с.

91 Соколовский А.П. Основы технологии машиностроения. - Л.: Издательство машиностроительной литературы, 1938. - Т.2. - 679 с.

92 Справочник по сопротивлению материалов / Писаренко Г.С., Яковлев А.П., Матвеев В.В. 2-е изд., перераб. и доп. - Киев: Наук, думка, 1988. -736 с.

93. Старков В.К. Технологические методы повышения надежности обработки на станках с ЧПУ. - М.: Машиностроение, 1984. - 119 с.

94. Стебиков В.И. Остаточные напряжения при механической обработке жаропрочного сплава ЭП 437Б // Производительность и качество при обработке жаропрочных и титановых сплавов. - Куйбышев: КуАИ, 1967.-С. 36-38.

95. Твергорд В., Нидлман А. О явлении локализованного выпучивания // Потеря устойчивости и выпучивание конструкций: теория и практика. - М.: Наука, 1991. - С. 11-25.

96. Филин А.П.. Элементы теории оболочек. 3-е изд., перераб. и доп. -Л.: Стройиздат. Ленинградское отд-ние, 1987. - 384 с.

97. Хант Д.У. Упругая устойчивость: исследования в области механики конструкций и прикладной математики // Потеря устойчивости и выпучивание конструкций: теория и практика. - М.: Наука, 1991. - С. 105-123.

98. Чейтер Э., Хатчинсон Д.У., Нил К.У. Распространение выпучин по стержню, лежащему на нелинейно упругом основании // Потеря устойчивости и выпучивание конструкций: теория и практика. - М.:

Наука, 1991. - С. 34-42.

99. Шепеляковский К.З. Объемно-поверхностная закалка как способ повышения прочности, надежности и долговечности деталей машин // Металловедение и термическая обработка металлов. - 1995. -№11.-С. 2-9.

100. Шнейдер Г.П. Коробление штамповок и деталей из алюминиевых сплавов. // МИТОМ. - 1986. - №1. - С. 38-41.

101. Щапов Г.П. Влияние холодной правки на прочность стальных деталей. -М.: Трансжелдориздат, 1953. - 136 с.