Создание технологии гидроабразивного разделения материалов с наложением электрического поля тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.07, кандидат наук Гончаров, Евгений Владимирович

• Гончаров, Евгений Владимирович
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Гончаров, Евгений Владимирович

Содержание

Введение

Глава 1. Методы разделения металлических материалов

1.1 Анализ методов разделения материалов

1.2. Гидроабразивное разделение

1.3. Анодно-абразивная обработка металлических материалов 30 Анализ известных исследований и обоснование задач работы 39 Глава 2. Методика решения поставленных задач

2.1. Рабочие гипотезы

2.2. Объекты обработки

2.3. Обоснование и выбор способа подведения электрического поля в 44 зону обработки при гидроабразивном разделении металлов с анодным растворением поверхности разделения

2.4 Новые материалы для инструментов при гидроабразивном 50 разделении с наложением электрического поля

2.5. Экспериментальная установка и оснастка

2.6. Порядок выполнения работы 57 Выводы 59 Глава 3. Механизм гидроабразивного разделения материалов с 61 наложением электрического поля

3.1. Физическая модель комбинированного разделения

3.2. Математическое описание процесса удаления шаржированного 65 слоя при комбинированной обработке

3.3. Математическое описание процесса удаления загрязнения с 73 поверхности используемого абразива при комбинированной обработке

Выводы

Глава 4. Экспериментальные исследования гидроабразивного 78 разделения материалов с наложением электрического поля

4.1. Анализ дефектов поверхности после гидроабразивного 78 разделения

4.2. Удаление шаржированного слоя при комбинированном 88 разделении

4.3. Шероховатость и точность поверхности разделения после 94 комбинированного разделения

4.4. Восстановление режущих свойств абразива при 100 комбинированном разделении

Выводы 103 Глава 5. Реализация комбинированного способа разделения в 105 машиностроении

5.1. Схема промышленной установки для комбинированного 105 разделения материалов и рекомендации по модернизации гидроабразивных установок

5.2. Технологический процесс комбинированного разделения 111 токопроводящих материалов

5.3. Технологические возможности способа разделения 113 5.4 Перспектива использования комбинированной гидроабразивной 119 обработки с наложением электрического поля

Выводы

Результаты и выводы по работе

Литература

Приложение 1

Приложение 2

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Создание технологии гидроабразивного разделения материалов с наложением электрического поля»

Введение

Актуальность темы: Постоянно растущие требования потребителей к показателям качества и производительности процессов разделения материалов, использование новых материалов с особыми свойствами, большой сортамент и номенклатура разделяемых изделий, многократность использования операции резки на стадиях изготовления заготовок потребовали новых технологий разделения материалов, так как традиционное механическое разделение имеет ограничение возможности и отличается значительной энергоемкостью, относительно низкой скоростью резания, сложностью получения изделий сложной формы (ограничением являются геометрические размеры механического инструмента), осыпанием кромок хрупких материалов, нежелательным термическим воздействием на обрабатываемый материал и образованием пыли, вызывающей профессиональные заболевания. Для некоторых широко используемых металлов применение традиционных методов механического разделения материалов не желательно, т.к. вызывает ухудшение эксплуатационных характеристик изделий. Примерами таких материалов могут быть: металлы, для которых не допустим чрезмерный нагрев в зоне обработки (титан и т.д.), обладающие малой твердостью (алюминий, медь и т.д.), хрупкие материалы (полупроводники, эльбор и т.д.).

Одним из методов, снижающих негативное воздействие на зону разделения, является гидроабразивная резка материала. В процессе освоения этого метода выявлены недостатки, главным из которых является возникновение в зоне разделения металлов с малой твердостью элементов шаржирования поверхности абразивными зернами, которые вызывают трудности при последующей обработке. Абразив, застрявший в материале, требует дорогостоящей последующей операции, ухудшает эксплуатационные свойства детали и может вызвать выход изделия из строя в процессе эксплуатации.

В рассматриваемой работе проблема получения окончательного профиля несопрягаемых участков поверхностей решена применением комбинированной механической струйной гидроабразивной и электрохимической обработки путем анодного съема с поверхности разделения припуска, достаточного для удаления шаржированного слоя. Из теории электрохимической размерной обработки известно, что скорость съема материала анодным растворением будет выше на концентраторах поля, которыми являются неровности. Это способствует снижению шероховатости. Одновременно происходит съем металла, налипшего на поверхность абразива. Это приводит к стабилизации процесса разделения металла, повышению качества обработанной поверхности, производительности, срока службы инструмента, а также достигается значительное снижение себестоимости обработки. Таким образом, предлагаемый способ, сохраняя все преимущества гидроабразивного разделения, устраняет нежелательные факторы ранее используемого процесса, расширяет технологические возможности гидроабразивного метода, что востребовано промышленностью и является актуальным в научном и прикладном аспекте.

Работа выполняется в соответствии с федеральной целевой программой «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 20092013 гг. и научным направлением ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» в соответствии с планом ГБ НИР № 2010.15 «Наукоемкие технологии в машиностроении, авиастроении и ракетно-космической технике».

Научная проблема: создание способа и установление закономерностей передачи энергии электрического поля через токопроводящий канал, разработка механизма анодного растворения шаржированного слоя, совмещенного в реальном масштабе времени с механическим воздействием несвязанных абразивных гранул в процессе разделения материалов и очистки используемых абразивных зерен от продуктов обработки.

Цель работы: исследование процесса и разработка технологии комбинированного гидроабразивного разделения с анодным удалением шаржированного слоя управляемым электрическим полем, обеспечивающим получение чистовой геометрии токопроводящих заготовок и сопутствующей очистки используемого абразива от продуктов обработки.

Для достижения поставленной цели требуется решить следующие задачи:

1. Установить пути повышения качества поверхности при разделении токопроводящих материалов комбинированным воздействием гидроабразивной струи и управляемого электрического поля.

2. Создать новые инструменты с переменной анодной и абразивной составляющей съема материала.

3. Разработать новый способ и раскрыть механизм удаления шаржированного слоя с адаптивным управлением электрическим полем по обратной связи с местом разделения материалов.

4. Разработать новый способ и раскрыть механизм очистки абразивных гранул от продуктов обработки в процессе разделения комбинированным методом.

5. Разработать рекомендации для проектирования средств технологического оснащения при комбинированном разделении материалов.

6. Разработать технологию комбинированного разделения материалов для получения заготовок, не требующих последующей обработки несопрягаемых поверхностей.

7. Оценить технологические возможности комбинированной обработки для получения поверхностей деталей с требуемой геометрией микро и макро профиля.

Методы исследований: В работе были использованы: теория обработки свободным абразивом; проектирование комбинированных методов обработки с наложением электрического поля; моделирование процессов с адаптивными связями; закономерности электрохимической размерной и комбинированной

электроабразивной обработки; классические закономерности электротехники, гидродинамики и химической кинетики.

Научная новизна полученных результатов работы включает:

1. Разработку механизма локального комбинированного разделения токопроводящих материалов с наложением электрического поля, отличающийся тем, что он включает адаптивное управление параметрами процесса анодного растворения с депассивацией зоны обработки за счет энергии воздействия абразивных гранул, используемых для гидроабразивной обработки.

2. Механизм управления комбинированным процессом, отличающийся тем, что впервые установлены взаимосвязи режимных параметров анодного процесса с механическим воздействием абразивных гранул, необходимые для достижения технологических показателей разделения материалов и обеспечение эксплуатационных требований к изделию.

3. Научное обоснование предельных технологических возможностей комбинированной обработки с учетом взаимного воздействия на процесс абразивных частиц и анодного растворения припуска с поверхности разделения.

4. Раскрытие механизма интенсивного управляемого переноса электрического поля при использовании в качестве инструмента нетокопроводящих абразивных гранул с токопроводящим твердым покрытием, удаляемым тепловым и динамическим воздействием струи при контакте с обрабатываемой поверхностью.

Практическая значимость работы:

1. Создание нового способа комбинированного разделения материалов, обеспечивающего совмещенное механическое воздействие абразивных несвязанных сред и локального действия электрического поля с регулированием времени протекания процесса по положению струи в зоне разделения.

2. Создание новой технологической схемы и инструмента для комбинированной обработки, позволившим устранить существенный недостаток гидроабразивного разделения - шаржирование поверхности разделения материала.

3. Разработка технологических режимов и технологии гидроабразивного разделения материалов с управляемым наложением электрического поля, позволяющим обеспечить повышение качества обработанной поверхности и снизить шероховатость в соответствии с требованиями к заготовке, создать условия для исключения последующей обработки несопрягаемых поверхностей деталей.

4. Создание нового инструмента, обладающего управляемой проводимостью при подаче электрического поля в зону обработки, что дает возможность повысить режущую способность инструмента за счет очистки гранул от загрязнений продуктами обработки.

Личный вклад соискателя включает:

1. Создание нового, защищенного патентом (№2465994), способа комбинированного разделения токопроводящих материалов, заключающегося в одновременном сверхзвуковом воздействии гидроабразивной струи на разделяемый материал с удалением шаржированной части поверхностного слоя анодным растворением.

2. Разработку механизма удаления шаржированного слоя с поверхности разделения при адаптивном гидроабразивном разделении материалов с наложением электрического поля по сигналам обратной связи о геометрии зоны разделения.

3. Создание нового, защищенного патентом (№2455132), способа удаления с абразивных зерен токопроводящего загрязняющего слоя продуктов обработки путем их управляемого растворения внешним электрическим полем.

4. Разработку метода повышения чистоты поверхности за счет анодного выравнивания поверхностного слоя при комбинированном механическом и

депассивирующим воздействии абразивных гранул, а также электрохимического растворения микронеровностей.

5. Методику расчета режимов и проектирования ТП комбинированного разделения токопроводящих материалов, обеспечивающих получение технологических показателей, отвечающих требованиям к поверхностям деталей в процессе эксплуатации без их последующей обработки.

6. Конструкции инструментов, обеспечивающих повышение технологических показателей комбинированной обработки.

7. Рекомендации по модернизации оборудования для комбинированного гидроабразивного разделения материалов с подводом в зону обработки электрического поля.

Апробация работы. Основные положения диссертации обсуждались и получили одобрение специалистов на:

Международных конференциях: МК-130-411, г. Пенза, 2011 г.; VI Международная научно-практическая конференция «Технологическое обеспечение качества машин и приборов, г. Москва, 2011 г.; ОАО "Концерн "Авиационное оборудование" Перспектива развития авиационного оборудования и агрегатов г. Москва, 2012 г.; ССП-2012, г. Воронеж, 2012 г.; VIII международная научно-техническая конференция «Информационные технологии в науке, технике и образовании», г. Пицунда, 2012 г; ССП-2013, г. Воронеж, 2013 г.

Всероссийских конференциях: АКТ 2011, г. Воронеж; Новые материалы и технологии в ракетно-космической и авиационной технике "Центр подготовки космонавтов", г. Москва, 2011 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 17 научных работ, в том числе 6 в изданиях, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией (ВАК) для публикации основных результатов диссертации. Получены 2 патента РФ. Общий объем публикаций 7,25 п.л. из них лично автору принадлежит 5,6 п.л.

Структура и объем работы. Диссертационная работа включает введение, 5 глав, заключение. Основная часть работы изложена на 155 страницах машинописного текста и содержит 61 рисунок, 7 таблиц, список литературы из 102 наименований, приложения.

Глава 1. Методы разделения металлических материалов

1.1 Анализ методов разделения материалов

Наиболее перспективны в современном производстве универсальные, быстропереналаживаемые, экономичные и экологически безопасные методы обработки. Наиболее применяемыми являются: гидроабразивное, лазерное, плазменное, газокислородное и проволочное электроэрозионное разделение [6, 10, 18, 52, 55, 71, 76, 84]. Все эти методы имеют различную природу и характеристики разделения. Рассмотрим эти методы подробнее и сравним их с проектируемым комбинированным методом.

Лазерная резка металлов основана на процессах нагрева, плавления, испарения, химических реакциях горения и удаления расплава из зоны резки. Сфокусированное лазерное излучение, обеспечивая высокую концентрацию энергии, позволяет разделять практически любые металлы и сплавы независимо от их теплофизических свойств за исключением светоотражающих и светопропускающих. При этом можно получить узкие резы с минимальной зоной термического влияния. При лазерной резке отсутствует механическое воздействие на обрабатываемый материал и возникают минимальные деформации, как временные в процессе резки, так и остаточные после полного остывания. Вследствие этого лазерную резку можно осуществлять с высокой степенью точности, в том числе легкодеформируемых и нежестких заготовок или деталей. Благодаря большой плотности мощности лазерного излучения обеспечивается высокая производительность процесса в сочетании с высоким качеством поверхностей реза.

Преимущества лазерного разделения:

- высокая скорость разделения тонких стальных листов (до 6 мм) не отражающих свет;

- автоматизация процесса;

- небольшая ширина реза;

- имеется возможность начать резание материала в любой его точке;

- высокая экономичность резания благодаря удалению малого объема материала и использования дешевых расходных материалов;

- очень быстрое и простое перепрограммирование.

Недостатки лазерного разделения:

- высокая стоимость оборудования;

- термическое воздействие на материал в зоне реза со всеми вытекающими неблагоприятными последствиями;

- ограничение перечня и диапазона толщин подвергающихся резке материалов;

- невозможность резки светоотражающих или светопропускающих материалов;

- высокий расход энергии;

- высокая стоимость обслуживания и ремонта;

- выделение вредных газов и испарений в процессе резки.

Технология плазменной резки основана на использовании воздушно-

плазменной дуги постоянного тока прямого действия. Сущность процесса плазменной резки заключается в локальном расплавлении и выдувании расплавленного материала из полости реза.

Преимущества плазменного разделения:

- относительно низкая стоимость оборудования;

- относительно высокая скорость разделительной резки малых и средних толщин при увеличенных допусках;

- автоматизация процесса резки.

Недостатки плазменного разделения:

- ограничение перечня подвергающихся резке материалов токопроводящими материалами;

- низкая точность реза криволинейных поверхностей;

- обгорание и оплавление кромок;

- появление напряжения и микротрещин, а также структурных изменений в обрабатываемых материалах;

- необходимость дополнительной механической обработки;

- высокая стоимость эксплуатации установок при резке материалов толщиной свыше 25 мм и легированных сталей;

- неблагоприятное воздействие на экологию вследствие выделения вредных газов и испарений в процессе разделения;

- требуются дополнительные затраты на приобретение мощной вытяжной вентиляции;

- взрыво-пожароопасность процесса.

Сущностью процесса электроэрозионного разделения проволочным электродом является воздействие на деталь искровых разрядов, образующихся вследствие протекания импульсного тока с частотой около 240 кГц между электродом-проволокой и деталью, находящихся в непосредственной близости друг от друга в среде жидкого диэлектрика. В результате этих разрядов из материала детали выбиваются микрочастицы, которые выносятся из межэлектродного зазора струей диэлектрика.

Преимущества электроэрозионного разделения проволочным электродом:

- относительно низкая стоимость оборудования;

- относительно высокая скорость разделительного разделения больших и средних толщин материала;

- автоматизация процесса резки;

- высокое качество поверхности разделения;

- небольшая ширина реза;

- высокая точность разделения;

- высокая экономичность резания благодаря удалению малого объема материала;

- очень быстрое и простое перепрограммирование.

Недостатки электроэрозионного разделения проволочным электродом:

- ограничение перечня подвергающихся резке материалов токопроводящими металлами;

- появление измененного слоя на разделяемой поверхности;

- неблагоприятное воздействие на экологию вследствие выделения вредных газов и испарений в процессе разделения;

- недостаточно высокая скорость разделения тонколистового металла. Процесс газокислородного разделения протекает следующим образом:

разрезаемый материал предварительно нагревается подогревающим пламенем резака, которое образуется в результате сгорания горючего газа в смеси с кислородом. При достижении температуры воспламенения материала в кислороде, на резаке открывается вентиль чистого кислорода (99-99,8%) и

начинается процесс резки. Чистый кислород из центрального канала

\

мундштука, предназначенный для окисления разрезаемого материала и удаления оксидов, называют режущим в отличие от кислорода подогревающего пламени, поступающего в смеси с горючим газом из боковых каналов мундштука. Струя режущего кислорода вытесняет в разрез расплавленные оксиды, которые, в свою очередь, нагревают следующий слой материала, способствуя его интенсивному окислению. В результате разрезаемый лист подвергается окислению по всей толщине, а расплавленные оксиды удаляются из зоны резки под действием струи режущего кислорода. Преимущества газокислородного разделения:

- относительно низкая стоимость оборудования;

- относительно высокая скорость разделительной резки малых и средних толщин при увеличенных допусках;

- высокая универсальность использования для любых материалов, различной толщины.

Недостатки газокислородного разделения:

- низкая точность реза криволинейных поверхностей;

- обгорание и оплавление кромок;

- появление напряжения и микротрещин, а также структурных изменений в обрабатываемых материалах;

- необходимость дополнительной механической обработки;

- высокая стоимость эксплуатации установок при резке материалов толщиной свыше 25 мм;

- неблагоприятное воздействие на экологию вследствие выделения вредных газов и испарений в процессе разделения;

- требуются дополнительные затраты на приобретение мощной вытяжной вентиляции;

- взрыво-пожароопасность процесса.

1.2 Гидроабразивное разделение 1.2.1 Принцип гидроабразивного разделения

Технология гидроабразивного разделения основана на принципе эрозионного воздействия струи абразива в водной рабочей среде на разделяемый материал [28, 30, 34, 41, 80]. Их высокоскоростные твердофазные частицы работают в качестве переносчиков энергии и, соударяясь об изделие, удаляют часть разделяемого материала. Скорость эрозии зависит от кинетической энергии воздействующих частиц [47, 86, 93], их массы, твердости, формы и угла удара, а также от механических свойств обрабатываемого материала.

Вода, нагнетаемая насосом и мультипликатором до давления 1000-8000 атмосфер, подается в режущую головку. Проходя через сопло обычно диаметром 0,05-0,5 мм, струя со сверхзвуковой скоростью поступает в смесительную головку, где смешивается с частицами абразива. Струя жидкости с абразивом выходит из смесительной головки с внутренним диаметром 0,5-1,5

мм и разделяет материал заготовки [42, 101]. Для гашения остаточной энергии струи после ее выхода из разделяемого материала используется слой воды толщиной, как правило, 600-1000 мм.

При гидроабразивном разделении разрушительная способность струи создается в гораздо большей степени за счет абразива [96], а вода выполняет преимущественно функцию переноса. Максимальный габаритный размер абразивных частиц, как правило, назначают в пределах 10—30% от диаметра режущей струи, что позволяет обеспечить наиболее эффективное ее воздействие и стабильность истечения. Обычно размер абразивного зерна составляет 0,1-0,3 мм, а в ряде случаев - порядка 0,05-0,1 мм, если необходимо получение разделенной поверхности с низкой шероховатостью. Считается, что оптимальный размер абразива должен быть меньше величины:

, №с.т, ~ ^в.с,) /1 1 \

—-—(1.1)

где с1с.т. - внутренний диаметр смесительной трубки, с1в.с. - внутренний диаметр водяного сопла.

Рекомендованные размеры абразива при различных режимах разделения представлены в таблице 1.1.

В качестве абразива используются материалы с твердостью по Моосу от 6,5. Их выбор зависит от вида и твердости обрабатываемого изделия, а также следует учитывать, что более твердый абразив быстрее изнашивает узлы режущей головки.

Сопла обычно изготавливают из сапфира, рубина или алмаза. Смесительные трубки изготавливают из сверхпрочных сплавов. Основными технологическими параметрами процесса гидроабразивного разделения являются:

- скорость разделения;

- свойства и толщина разделяемого изделия;

- внутренние диаметры водяного сопла и смесительной трубки;

- вид, размер, скорость потока и концентрация в режущей смеси абразивных частиц;

- давление.

Таблица 1.1 - Рекомендованные размеры абразива при различных режимах разделения

Размер частиц Внутренний Внутренний

гранатового диаметр водяного диаметр

абразива, мкм. сопла мкм. смесительной трубки мкм.

1 2 3 4

Стандартная конфигурация 300-150 330-356 1020

Высокоскоростное разделение 600-200 356-457 1270

Точное разделение 300-100 305-330 910

Скорость разделения [45, 97] (скорость перемещения режущей головки вдоль контура разделения) существенно влияет на качество разделенной поверхности. При высокой скорости увеличивается смещение водно-абразивной струи от прямолинейности, а также заметно проявляется ослабевание струи по мере разрезания материала, что увеличивает конусность реза, шероховатость обрабатываемой поверхности и степень шаржирования [90, 102].

Разделительная резка может выполняться на скорости, составляющей 80100%, оптимальная - 30-65%, тонкая -20-30%, прецизионная - 10-12% от максимальной скорости разделения.

При уменьшении внутреннего диаметра смесительной трубки возрастают скорость и точность разделения, уменьшается ширина паза (как правило, ширина разделения на 10% больше внутреннего диаметра смесительной трубки). При этом снижается и срок службы трубки [35, 91]. В процессе эксплуатации смесительной трубки ее внутренний диаметр увеличивается примерно на 0,01-0,02 мм за каждые восемь часов работы.

Расход абразива зависит от диаметров смесительной трубки и водяного сопла, условий резки и т.д. Расход абразива в струе влияет на максимально возможную толщину обрабатываемого материала [88] (рис. 1.1). Ориентировочные оптимальные значения приведены в таблице 1.2.

/ ' сек

Рис. 1.1 - Зависимость максимальной толщины разделяемого материала от расхода абразива при разделении нержавеющей стали при давлении рабочей среды 270 МПа, скорости подачи сопла вдоль контура разделения 25 мм/мин

Таблица 1.2 - Оптимальный расход абразивного материала при некоторых соотношениях диаметров смесительной трубки и сопла

Внутренний диаметр водяного сопла, мм. Внутренний диаметр смесительной трубки, мм. Расход абразива, г/мин.

1 2 3

0,25 0,76 270-360

0,36 1,02 500-640

0,46 1,27 800-1100

С увеличением давления рабочей среды возрастает скорость, качество и возможная максимальная толщина разделяемого материала [88] (рис. 1.2), но это приводит к более быстрому износу прокладок в насосе. Зависимость скорости прямолинейной разделительной (черновой) резки от толщины материала представлена в таблице 1.3.

Рис. 1.2 - Зависимость максимальной толщины разделяемого материала от давления рабочей среды при разделении нержавеющей стали скорости подачи сопла вдоль контура разделения 25 мм/мин и расходе абразива 480 г/мин

Таблица 1.3 - Зависимость скорости прямолинейной разделительной (черновой) резки (мм/мин) от толщины материала при давлении насоса Р = 4100 бар

Вид материала Скорость разделения (мм/мин) при толщине

5 мм 10 мм 20 мм 50 мм 100 мм

1 2 3 4 5 6

Нержавеющая сталь 877 476 217 64 24

Титан 1141 620 283 83 31

Алюминий 2370 1290 590 170 62

Микрорельеф поверхности разделения [21, 25] при гидроабразивном разделении (рис. 1.3, а) сформирован шероховатостью, образованной срезом части материала режущими кромками абразива (рис. 1.3, б) и волнистостью, образованной внедрением абразивных зерен в материал из-за нестабильности течения струи (рис. 1.3, в).

/

Рис. 1.3 - Микрорельеф поверхности после гидроабразивного разделения:

1 - разделяемый материал; 2 - абразив

Гидроабразивное разделение обладает следующими отличительными преимуществами [61, 89]:

- отсутствует термическое влияние на разрезаемый материал, так как генерируемое в процессе резки тепло практически мгновенно уносится водой;

- имеется возможность разрезать пакеты, состоящие из нескольких слоев различных материалов;

- можно обрабатывать материалы с волнистой поверхностью и сложных контуров;

- небольшая ширина реза;

- имеется возможность начать резание материала в любой точке;

- высокая скорость резания;

- высокая универсальность использования для любых материалов, различной толщины;

- высокая точность резки;

-полное отсутствие повреждения краев близко расположенных отверстий (толщина перемычки между отверстиями может быть 0,5 мм. и меньше);

- низкое тангенциальное усилие резания на деталь;

- высокая экономичность резания благодаря удалению малого объема материала и использования дешевых расходных материалов;

- отсутствие выделения пыли, дыма, токсичных паров;

- взрыво-пожаробезопасность процесса;

- очень быстрое и простое перепрограммирование.

К недостаткам гидроабразивного разделения относятся:

- образование микротрещин на поверхности разделения твердых материалов;

- шаржирование разделяемой поверхности;

- недостаточно высокая скорость разделения тонколистовой стали;

- ограниченный ресурс отдельных комплектующих насоса высокого давления, мультипликатора и режущей головки;

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Гончаров, Евгений Владимирович, 2014 год

Список литературы

1. Абразивные материалы и их основные свойства // ООО "Гидроабразив" / http://www.gidroabraziv.com/texnologija_2 (дата обращения 12.02.12).

2. Артамонов Б.А. Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов: Учеб. пособие (в 2-х томах.). Т.П. Обработка материалов с использованием высококонцентрированных источников энергии / Б.А. Артамонов, Ю.С. Волков, В.И. Дрожалова и др.; под ред. В.П. Смоленцева. - М.: Высш. шк., 1983. - 208 е., ил.

3. Барсуков Г.В. Определение производительности гидроабразивного резания с учетом характеристик абразивного зерна / Г.В. Барсуков, A.B. Михеев //Справочник. Инженерный журнал, 2008, №1. - С. 9-14.

4. Бавыкин О.Б. Формирование наименьшего значения шероховатости поверхности деталей машин на основе выбора оптимальных режимов размерной электрохимической обработки / О.Б. Бавыкин, О.Ф. Вячеславова // Известия МГТУ «МАМИ», 2010, №2. - С. 102-107.

5. Бадамшин A.A. Электрохимическая виброабразивная обработка индивидуально закрепленных деталей/ Сборник работ НИИ технологии машиностроения. - Ростов на дону - 1968. - С. 67-72.

6. Байсупов H.A. Электрохимическая обработка металлов: Учебн. Пособие. -М.: Высшая школа, 1981. - 152 с.

7. Байсупов И.А. Электрохимическая обработка металлов: Учеб. для СПТУ - М.: Высш. шк., 1988. - 184 с.

8. Барон Ю.М. Технология абразивной обработки в магнитном поле.-JL: Машиностроение, 1959 -129 с.

9. Бахчисарайцьян Н.Г. Практикум по прикладной электрохимии: Учеб. Пособие для вузов / Н.Г. Бахчисарайцьян, Ю.В. Борисоглебский, Г.К. Буркат и др.; под ред. В.Н. Варыпаева, В.Н. Кудрявцева. - 3-е изд., перераб. - Л.: Химия, 1990.-304 е.: ил.

10. Болдырев А.И. Наполнитель для электрохимической обработки / А.И. Болдырев, В.П. Смоленцев, Е.П. Зорин // Комбинированные электроэрозионные-электрохимические методы обработки: Тез. Докл. всесоюз. науч.-техн. конф. - Уфа, 1983.

11. Бурнашов М.А. Определение силы резания при раскрое настилов материала водоледяной струей высокого давления //Вестник Брянского государственного технического университета. 2008, №4. - С. 17-20.

12. Бурнашов М.А. Разработка технологии и оборудования для раскроя листовых и рулонных материалов водоледяными струями / М.А. Бурнашов, O.A. Кучерова //Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2008, №2-4. - С. 32-37.

13. Бурнашов М.А. Теоретическое обоснование повышения эффективности раскроя настилов материалов водоледяными струями высокого давления / М.А. Бурнашов, A.A. Горский // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2008, №3-3. - С. 59-63.

14. Вячеславова О.Ф. Многомерная шкала для комплексной оценки качества поверхности и функциональных параметров электрохимически обработанных изделий / О.Ф. Вячеславова, О.Б. Бавыкин // Метрология и метрологическое обеспечение 2010: тез. нац. науч. Симпозиума. Созополь, 2010. - С. 89-92.

15. Габагуев A.A. Обработка деталей в электролите с наполнителем / A.A. Габагуев, В.П. Смоленцев//Вопросы физики.: Калининград, 1979. С. 144145.

16. Газизуллин K.M. Выбор схемы электрохимической обработки в пульсирующем электролите // Прогрессивные технологии и оборудование в машиностроении и металлургии. Сб. матер. Всероссийской НТ конференции. Липецк: ЛГТУ. 2002. - С. 106-109.

17. Газизуллин K.M. Обработка сопряженных поверхностей в пульсирующем потоке электролита // Нетрадиционные технологии

машиностроения и приборостроения. Межвуз. сб. научн. тр. Воронеж: Изд-во ВГУ. 2001, Вып. 4. - С. 61-70.

18. Газизуллин K.M. Электрохимическая размерная обработка крупногабаритных деталей в пульсирующих рабочих средах: Научное издание. Воронеж: Воронежский государственный университет, 2002. 243 е.: ил.

19. Гончаров Е.В. Применение электрохимической обработки отверстий форсунок ЖРД для обеспечения расходов рабочего тела, заданных КД / Е.В. Гончаров, A.M. Романюк, Г.А. Сухочев // Научно-технический юбилейный сборник. КБ химавтоматики: В 3 томах / Под ред. B.C. Рачука. -Воронеж: «Квартал», 2012, Т. 3. - С. 90-95.

20. Гончаров Е.В. Повышение качества переходных участков деталей машин // Нетрадиционные методы обработки, Москва: Машиностроение, 2010, Выпуск 9 Часть 3. - С. 98-106.

21. Гончаров Е.В. Формирование поверхностного слоя при гидроабразивном разделении материалов с наложением на зону обработки электрического поля // ССП-2012: Материалы V Международной научно-практической конференции. Воронеж, 2012. - С. 199-203.

22. Гончаров Е.В. Комбинированное разделение металлов в электрическом поле / Е.В. Гончаров, В.П. Смоленцев, О.Н. Кириллов // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2012, №2-5 (292).-С. 10-15.

23. Гончаров Е.В. Способы подведения электрического поля в зону обработки при гидроабразивном разделении материалов / Е.В. Гончаров, В.П. Смоленцев // Наукоемкие технологии в машиностроении и авиадвигателестроении: Материалы IV Международной научно-технической конференции. В 2-х частях. - Рыбинск: РГАТУ имени П.А. Соловьева. 2012, Ч. 2.-С. 220-223.

24. Гончаров Е.В. Сравнение комбинированной гидроабразивной резки с наложением на зону разделения электрического поля с другими методами

разделения // ССП-2013: Материалы VI Международной научно-практической конференции. Воронеж, 2013.-С. 175-179.

25. Гребенщиков A.B. Поверхностный слой материалов после импульсной обработки / A.B. Гребенщиков, В.П. Смоленцев // Упрочняющие технологии и покрытия, 2008, №10. - С 45-47.

26. Гребенщиков A.B. Обеспечение качества деталей машин технологическими методами / A.B. Гребенщиков, A.B. Бондарь,

В.П. Смоленцев // Проектирование механизмов и машин: труды II Всерос. иауч.-прак. конф. Воронеж: ЦНТИ, 2008. - С 125-130.

27. Григорьев С.Н. Технология обработки концентрированными потоками энергии / С.Н. Григорьев, Е.В. Смоленцев, М.А. Волосова // Старый Оскол: ТНТ. 2009 - 280 с.

28. Зайцев А.Н. Высокоскоростное анодное растворение в условиях нестационарности электродных потенциалов / А.Н. Зайцев, В.П. Житников, Т.Р. Идрисов и др.; под ред. А.Н. Зайцева. - Уфа: Гилем, 2005. - 220 с.

29. Кириллов О.Н. Повышение качества поверхностного слоя деталей гидроабразивпой обработкой с локальным анодным растворением / О.Н. Кириллов, Е.В. Гончаров, В.И. Котуков // Вестник Воронежского государственного технического университета, 2013, Том 9 №6.1. - С. 64 - 66 .

30. Кравченко, Д.В. О проблеме применения сверхзвуковой струи жидкости для получения отверстий в листовых материалах // Известия ТулГУ. Серия «Машиностроение». 2000, Вып. 5. - С. 175 -179.

31. Кузовкин A.B. Моделирование гидродинамического процесса движения рабочей среды с наполнителем / A.B. Кузовкин, В.А. Клочко // Современная технология в машиностроении. - 1997. - С.73-77

32. Кузовкин A.B. Размерное формообразование сложнопрофильных деталей с применением твердого токопроводящего наполнителя /

A.B. Кузовкин, В.П. Смоленцев // Воронеж: Изд-во ВГТУ, 2000. - 176с

33. Маннапов А.Р. Особенности электрохимической вырезки массивов малоразмерных выступов тонкой перфорированной пластиной / А.Р. Маннапов,

A.Н. Зайцев // Труды ГОСНИТИ. - Москва, 2010, Том 106. - С. 86-90.

34. Манапов А.Р. Теория процесса импульсной электрохимической обработки вибрирующим электродом-инструментом / А.Р. Манапов, Т.Р. Идрисов, А.Н. Зайцев // учебное пособие. - Уфа: УГАТУ, 2011. - 88 с.

35. Мануйлов, В.Ф: Технология заготовительных производств; под ред. К. В. Фролова. М;: Машиностроение, 1996. - 256 с.

36. Павлов Э. Гидроабразивная резка // Умное производство. 2009, №1 (7).-С. 41-49

37. Патент России №2247635 МПК В23Н5/06, 5/12 Способ электрохимической размерной обработки / В.П. Смоленцев, Е.В. Смоленцев. 2003124046/02: заявлено 31.07.2003: опубл. 10.03.2005 //Бюл. 7, 2005.

38. Патент России №2072281 МПК В23Н5/12, 5/06 Гранула наполнителя для комбинированной электрообработки / В.П. Смоленцев, А.И. Болдырев, A.B. Кузовкин. 93036401/08: заявлено 14.07.93: опубл. 27.01.97 // Бюл. 3, 1997.

39. Патент России №2465994 МПК В23Н5/00 Способ устранения эффекта шаржирования при гидроабразивном разделении вязких металлов /

B.П. Смоленцев, Е.В. Гончаров, А.П. Печагин. 2011105507: заявлено 14.02.2010: опубл. 20.08.2012//Бюл. 31,2012 .

40. Патент России №2455132 МПК В23Н5/14 Способ гидроабразивного разделения вязких материалов / В.П. Смоленцев, И.Т. Коптев, Е.В. Гончаров, А.И. Осеков. 2010149206: заявлено 30.11.2010: опубл. 10.07.12//Бюл. 19, 2012.

41. Подураев В.Н. Технология физикохимических методов обработки. -М.: Машиностроение, 1985. -264 с.

42. Полянский С.Н. Технология и оборудование гидроабразивной резки / С.Н. Полянский, С.Н. Полянский, A.C. Нестеров // Вестник машиностроения, 2004, №5. - С. 43-46.

43. Попилов, Л.Я. Справочник по электрическим и ультразвуковым методам обработки материалов. - Л.: Машиностроение, 1971.- 544 с.

44. Потапов, В.А. Струйная обработка: состояние и перспективы развития в Европе и мире // Вестник машиностроения, 1996, №1.- С. 26-30.

45. Проволоцкий А.Е. Струйно-абразивная обработка деталей машин. / Киев: Техника, 1989. - 279 с.

46. Рыжов Э. В. Технологическое обеспечение эксплуатационных свойств деталей машин / Э.В. Рыжов, А. Г. Суслов, В.П. Федоров - М.: Машиностроение, 1979. - 176 с.

47. Саленко, А.Ф: Управление качеством при гидрорезке тонколистовых слоистых пластиков // Оборудование и инструмент, 2003, №2.-С. 20-21.

48. Седыкин Ф.В. Размерная электрохимическая обработка деталей машин. М.: Машиностроение, 1976. - 303 е.: ил.

49. Седыкин Ф.В. Гидродинамические особенности электрохимической обработки фасонной полости / Ф.В. Седыкин, Л.Б. Дмитриев, С.А. Алешин,

A.И. Сиротин, В.И. Филин // Вопросы гидродинамики процесса электрохимической размерной обработки металлов. Материалы всесоюзного научно-технического семинара в г. Туле - 1968 г. - С. 22-32.

50. Смоленцев В.П. Комбинированные методы обработки /

B.П. Смоленцев, А.И. Болдырев, A.B. Кузовкин, Г.П. Смоленцев, А.И. Часовских//Воронеж: ВГТУ, 1996. - 168 с.

51. Смоленцев В.П. Теория электрических и физико-химических методов обработки. В 2 ч. Ч. I: Обработка материалов с применением инструмента: учеб. пособие / В.П. Смоленцев, А.И. Болдырев, Е.В. Смоленцев и др. - Воронеж: ВГТУ, 2008.

52. Смоленцев В.П. Теория электрических и физико-химических методов обработки. В 2 ч. Ч. II: Обработка материалов с использованием высококонцентрированных источников энергии и комбинированными

методами: учеб. пособие / В.П. Смоленцев, А.И. Болдырев, Е.В. Смоленцев и др. - Воронеж: ВГТУ, 2008.

53. Смоленцев В.П. Технология машиностроения. Нетрадиционные методы обработки: учеб. пособие / В.П. Смоленцев, Е.В. Смоленцев, О.Н. Кириллов - Воронеж, гос. техн. ун-т, 2010.

54. Смоленцев В.П. Автоматизация процесса обработки несвязанными гранулами / В.П. Смоленцев, A.B. Кузовкин // Межвузовский сборник научных трудов «Технология, автоматизация и организация производства технических систем» - М.: МАИ (ВТУЗ-ЗИЛ), 1995. - С. 100-103.

55. Смоленцев В.П. Процесс обработки сопрягаемых пазов / В.П. Смоленцев, В.Н. Сухоруков // Нетрадиционные технологии в машиностроении и приборостроении. Межвуз. сб. науч. тр.- Воронеж: Изд-во ВГТУ, 1999, Вып. 3. - С. 91-94.

56. Смоленцев В.П., Обеспечение точности сопрягаемых поверхностей / В.П. Смоленцев, В.Н. Сухоруков // Нетрадиционные технологии в машиностроении и приборостроении. Межвуз. сб. науч. тр.- Воронеж: Изд-во ВГТУ, 1999, Вып. 3. - С. 94-98.

57. Смоленцев В.П. Технологические возможности и перспективы развития электроэрозионной и электрохимической размерной обработки. / В.П. Смоленцев, И.Т. Коптев, K.M. Газизуллин // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии, 2012, №2-5 (292). -С. 7-12.

58. Смоленцев В.П. Расчет режимов обработки полостей несвязанными гранулами / В.П. Смоленцев, A.B. Кузовкин, А.И. Болдырев, Г.С. Розаренов // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника, 1997, №1. - С. 5861.

59. Смоленцев В.П. Расчет технологических режимов гидроабразивного разделения материалов с наложением электрического поля / В.П. Смоленцев, Е.В. Гончаров // Вестник Воронежского государственного технического университета, 2012, Том 8 №4. - С. 130-133.

60. Смоленцев В.П. Повышение точности гидроабразивной обработки и качества поверхностного слоя в зоне разделения вязких материалов /

В.П. Смоленцев, Е.В. Гончаров // Упрочняющие технологии и покрытия, 2012, №4 (88). - С. 45-48.

61. Смоленцев В.П. Гидроабразивное разделение металлов с наложением электрического поля / В.П. Смоленцев, Е.В. Гончаров // Обеспечение качества продукции на этапах конструкторской и технологической подготовки производства, 2011, Выпуск 6. - С. 102-108.

62. Смоленцев В.П. Гидроабразивное разделение металлов с наложением электрического поля / В.П. Смоленцев, Е.В. Гончаров // Автоматизированный расчет технологических режимов гидроабразивной обработки с наложением электрического поля, 2011, Выпуск 8. - С. 13-16.

63. Смоленцев В.П. Формирование поверхностного слоя при гидроабразивном разделении металлов с наложением электрического поля / В.П. Смоленцев, Е.В. Гончаров // Вестник Воронежского государственного технического университета, 2011, Том 7 №7. - С.74-77.

64. Смоленцев Е.В. Проектирование электрических и комбинированных методов обработки // М: Машиностроение, 2005 - 511 с.

65. Справочник по электрохимическим и электрофизическим методам: обработки/ Г.Л. Амитан, И.А. Байсупов, Ю.М. Барон; под общ; ред. В

А. Волосатова. Л.: Машиностроение, 1988. - 719 стр.

66. Справочник по электрохимии / Под ред. A.M. Сухотина. - Л.: Химия, 1981.-488 е., ил.

67. Степанов Ю.С. Современные технологии гидро- и гидроабразивной обработки заготовок / Ю.С. Степанов, Г.В. Барсуков, Е.Г. Алюшин // Наукоемкие технологии в машиностроении, 2012, №6. — С. 11-17.

68. Степанов Ю.С. Технология раскроя сверхзвуковой струей жидкости технических текстильных материалов и композиций на их основе, применяемых в транспортном машиностроении / Ю.С. Степанов,

А.П. Черепенко, M.A. Бурнашов // Справочник. Инженерный журнал, 1999, №1. -С.3-6.

69. Степанов Ю.С., Качанов А.Н., Бурнашов М.А. Методика расчета технологических параметров резания неметаллических материалов водоледяным инструментом / Ю.С. Степанов, А.Н. Качанов, М.А. Бурнашов // Ползуновский вестник, 2009, № 1-2. - С. 276-277.

70. Суслов А.Г. Наукоемкие технологии в машиностроении /

А.Г. Суслов, Б.М. Базров, В.Ф. Безъязычный и др;. под ред. А.Г. Суслова. М.: Машиностроение, 2012. - 528 с.

71. Суслов А.Г. Научные основы технологии машиностроения /

A.Г. Суслов, A.M. Дальский - М.: Машиностроение, 2002. - 684 с.

72. Суслов А.Г. Качество поверхностного слоя деталей машин. - М.: Машиностроение, 2000. - 320 с.

73. Суслов А.Г. Технологическое обеспечение параметров состояния поверхностного слоя деталей. - М.: Машиностроение, 1987. - 208 с;

74. Суслов А.Г. Технологическое обеспечение и повышение эксплуатационных свойств деталей и их соединений / А.Г. Суслов,

B.П. Федоров, O.A. Горленко и др. - М.: Машиностроение, 2006. - 448 с.

75. Суспензия для гидропневмоабразивной обработки // ООО "Гидроабразив" / http://www.gidroabraziv.com/texnologija_l (дата обращения 12.02.12).

76. Теоретические основы проектирования технологических комплексов / Под общ. Ред. A.M. Русецкого. Минск: Беларус. навука, 2012. -242 с.

77. Тамаркин М.А. Исследование процесса гидроабразивной обработки / М.А. Тамаркин, A.A. Тихонов // Упрочняющие технологии и покрытия, 2011, №10.-С. 3-6.

78. Теория электрических и физико-химических методов обработки / Под ред. В.П. Смоленцева. Воронеж: ВГТУ, 2007. 376 с.

79. Тихомиров, P.A. Гидрообработка новый процесс и оборудование.: тез. докл. всеросс. науч. - техн. конф. «Актуальные проблемы машиностроения на современном этапе».: ВГТУ, 1995. - С. 63 - 64.

80. Тихомиров P.A. Гидрорезание судостроительных материалов / P.A. Тихомиров, В.Ф. Бабанин, E.H. Петухов - Д.: Судостроение, 1987. - 164 с.

81. Усов C.B. Конструктивно-технологические возможности гидроабразивной обработки деталей машин как фактора научно - технического прогресса / Усов C.B., Свириденко Д.С., Гончаров Е.В., Коденцев С.Н. // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии, 2013, №2. -С. 95-100.

82. Шапиро, И. И. Установка для контурного разрезания неметаллических материалов с помощью высоконапорной струи воды //Станки и инструмент, 1992, № 9. - С. 20-22.

83. Шпилев В.В. Влияние факторов гидроабразивной резки на шероховатость поверхности, ее твердость, овальность и конусообразность / В.В. Шпилев, М.К. Решетников, В.В. Шпилев // Вестник саратовского государственного технического университета, 2011, №2(56). - С. 160-163.

84. Шпилев В.В. Технология гидроабразивной резки / В.В. Шпилев, М.К. Решетников, И.Г. Иванов, Д.А. Бредихин // Современные технологии в машиностроении: сб. ст. XIII Междунар. науч.-практ. конф. - Пенза: ПДЗ, 2009. - С.141-142.

85. Чечета И.А. Резание материалов: учеб. Пособие. / И.А. Чечета, В.И. Гунин, О.Н. Кириллов; под ред. И.А. Чечеты. - Воронеж: ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет», 2006. - 196 с.

86. Aróla, D. Study of kerf characteristics in abrasive wateijet machining of graphite / D. Aróla, M.A. Ramulu //epoxy composites, 1993. MD-Vol. 45/PED-Vol. 66.-P. 125-150.

87. Arola D. Parametric Effects on Particle Deposition in AbrasiveWaterjet Surface Treatments / D. Arola, C. L. Hall // MACHINING SCIENCE AND TECHNOLOGY, pp. 171-192, 2004, Vol. 8, No. 2.-P. 171-193.

88. Chithirai P.S. Assessment of process parameters in Abrasive waterjet cutting of Stainless steel / P.S. Chithirai, S.R. Mohana // International Journal of Advances in Engineering & Technology, 2011. - P. 34-40.

89. Chithirai P. S. Effects of Process Parameters & Depth of Cut Model for Abrasive Waterjet Cutting of Ceramics / P.S. Chithirai, S.R. Mohana // Journal of Engineering Research and Applications (IJERA) Vol. 1. - Issue 3 - P. 929 - 933

90. Geskin E.S. Waterjet cutting experiments determine optimal techniques / E.S. Geskin, W.L. Chen // Glass Digest, 1988. - P. 66 - 69.

91. Hashish M. Visualization of the abrasive waterjet cutting process //. Exp: MechanL28, 1981- P. 59-169

92. Hloch S. Design of experiments applied on abrasive waterjet factors sensitivity identification / S. Hloch, S. Fabian, M. Rimar // Nonconventional Technologies Review, 2008, no. 2. - P. 49-57.

93. Hloch S. Factor analysis and mathematical modelling of awj cutting / S. Hloch, S. Fabian, L. Straka // 5th International DAAAM Baltic Conference "Industrial engineering - adding innovation capacity of labour force and entrepreneurs". - 20-22 April 2006, - Tallinn, Estonia. - P 127-132.

94. Kovacevic R. Monitoring of thermal energy distributiomin, abrasive waterjet cutting using infrared: thermography / R. Kovacevic, H. Beardsley // ASME J. Manuf. Sei. and Engng. 118: -1996. P. 555-563.

95. Kunaporn S. Ultra high pressure waterjet peening / S.Kunaporn, M. Ramulu, M. Hashish, J. Hopkins // WJTA American Waterjet Conference. - August 18-21 2001.

96. Ohlsson L. Mechanisms of striation formation in abrasive waterjet cutiing / L. Ohlsson, J. Powell, C. Magnusson // In: Allen N G (ed) 1994 Jet Cutting Technol, Mech. Engng: Publ. Ltd., London, 1994. - P. 151 - 164.

97. Raju S.P. Predicting hydro-abrasive erosive wear during abrasive 1 waterjet cutting part 1: a mechanistic formulation'and its solution / S.P. Raju, M. Ramulu, 1994. -PED-Vol. 68-1. - P.339-351.

98. Raju S.P. Predicting hydro-abrasive erosive wear during abrasive waterjet cutting part 2: an experimental study and model verification / S.P. Raju M. Ramulu, 1994. -PED-Vol. 68-1. - P. 381-396.

99. Smolentsev V.P. The combined division of metal materials /

V.P. Smolentsev, E.V. Goncharov, B.J. Omegov // Nauka i studia, 2012, 7 (52). -P. 5-10.

100. Smolentsev V.P. Quality of a superficial layer after hydroabrasive processing / V.P. Smolentsev, E.V. Goncharov, V.G. Grizyk, K.M. Gazizullin // Nauka i studia, 2012 . 7 (52). - P. 10-15.

101. Zeng J. Development of an abrasive waterjet kerf cutting model for brittle materials / J. Zeng, T. J. Kim // In: Lichtarowicz A (ed) Jet Cutting Technol, Kluwer Acad. Press, Dordrecht, 1992. - P. 483 - 501.

102. Zohoor M. Modeling of Abrasive Waterjet Turning / M. Zohoor,

I. Zohourkari // Australian Journal of Basic and Applied Sciences, 2011, 5(8). - P 7079.