Интенсификация процессов электрических методов обработки металлических материалов в кавитационном режиме тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.07, кандидат наук Скрыгин Олег Викторович

• Скрыгин Олег Викторович
• кандидат наук
• 2020

Оглавление диссертации кандидат наук Скрыгин Олег Викторович

Введение

Глава 1 Анализ состояния исследований в области интенсификации процесса массовыноса продуктов обработки из межэлектродного пространства

1.1 Роль и место массовыноса при электрических методах обработки

1.2 Применение ультразвуковых технологий при электрических методах обработки

1.3 Механизм действия ультразвуковых колебаний в жидкой рабочей среде

1.4 Ультразвуковая очистка деталей от загрязнений

1.5 Область использования результатов воздействия

электрических разрядов в жидкой среде

Анализ состояния исследований, обоснование цели и задач

работы

Глава 2 Пути и последовательность решения поставленных задач путем интенсификации процесса массовыноса при комбинированной обработке в кавитационном режиме

2.1 Научные гипотезы

2.2 Обоснование выбора объектов обработки

2.3 Средства технологического оснащения

2.4 Научная база для проведения испытаний

2.5 Последовательность решения поставленных задач

Выводы

Глава 3 Механизм развития и интенсификации кавитационного течения при импульсном внешнем воздействии на продукты обработки

3.1 Этапы массовыноса продуктов обработки при кавитационном течении рабочей среды

3.2 Моделирование механизма кавитационного режима течения рабочей среды

3.3 Интенсификация массовыноса продуктов комбинированной обработки

3.4 Экспериментальное подтверждение эффективности кавитационного течения рабочей среды на массовынос

Выводы

Глава 4 Технология комбинированной обработки в кавитационных

рабочих средах

4.1 Отработка технологичности изделий под электрические методы обработки

4.2 Технологические режимы обработки в кавитационной

среде

4.3 Подготовка автоматизированного программного комплекса для проектирования технологических процессов с наложением электрического поля

4.4 Применения метода траекторных преобразователей для создания управляющих программ

4.5 Оценка эффективности применения системы ЧПУ

4.6 Управление изменением геометрии каналов

электрохимическим методом

4. 7 Новые способы и устройства для комбинированной

обработки типовых деталей в кавитационной среде

4.8 Технология комбинированной обработки при кавитационном режиме течения жидкости в межэлектродном промежутке

4.9 Перспективы использования кавитационного режима при комбинированных методах обработки

Выводы

Заключение

Список литературы

Приложение А

Введение

Актуальность темы. В электрических методах обработки технологические показатели процессов зависят от скорости и равномерности массовыноса продуктов из зоны съема припуска. В большинстве известных методов в качестве рабочих сред используют жидкости, от режима течения которых зависит интенсивность удаления припуска и возможность протекания процесса обработки. Для этого в большинстве способов применяется жидкая рабочая среда, протекающая через межэлектродное пространство. Для интенсификации массовыноса продуктов обработки при комбинированных способах может дополнительно использоваться постоянное или импульсное механическое воздействие электрода-инструмента, концентрированное влияние энергии теплового луча, ультразвука и другое. Традиционно считалось, что для стабилизации процесса необходимо стремиться к получению ламинарного постоянного или дискретного течения потока в межэлектродном зазоре. Однако при этом не удавалось повысить массовынос продуктов обработки, что ограничивало возможности электрических методов обработки в основном по повышению производительности обработки. Известно большое количество изобретений ученых и практиков из Москвы, Тулы, Самары, Перми, Казани, Санкт-Петербурга, Воронежа, Рыбинска, Ростова-на-Дону по ускорению массовыноса загрязнений из зазора путем турбулизации потока в зоне обработки, например, введением жидких и газообразных сред. Наблюдалось ускорение съема припуска, но сопутствующее нарушение стабильности процесса и усложнение оборудования практически не позволили широко применять такие методы в производстве. Нестабильность вызывалась ограничениями близкорасположенных сторон межэлектродного зазора и образованием в них местных перекрытий каналов течения жидкости газообразными продуктами обработки, которые разделяли поток и создавали зоны с пониженным съемом металла. Попытки создания импульсного течения рабочей среды за счет кавитационного воздействия показали перспективность метода, но для этого потребовались

серьезные исследования процесса, выполненные в рассматриваемой работе и реализованные для расширения области использования электрических методов обработки при создании перспективных изделий новых поколений.

Работа выполнялась по тематическим карточкам на научные исследования Роскосмоса России в соответствии с постановлением Правительства РФ №2164-П «О проведении государственной программы «Мобильный комплекс» (раздел «Техническое перевооружение»), с федеральной целевой программой «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» и одним из научных направлений ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет».

Научная задача включает необходимость создания новых методов и средств ускорения массовыноса продуктов обработки при комбинированных методах формообразования с импульсным течением рабочей среды, формируемым от кавитационных воздействий, создаваемых вне зоны протекания процесса съема припуска.

Целью работы является расширение технологических возможностей электрических методов обработки путем интенсификации массовыноса продуктов обработки рабочей средой, подаваемой в зону обработки при кавитационном течении жидкости.

Для достижения поставленной цели были поставлены и решены следующие задачи:

1. Описание механизма суммарного постоянного давления на продукты обработки рабочей среды и импульсного воздействия потока в режиме кавитации на стабильное ускорение массовыноса продуктов обработки из удаленных и труднодоступных для подвода инструмента обрабатываемых участков заготовки.

2. Создание системы управления процессом импульсного воздействия кавитационного потока для интенсификации массовыноса при комбинированной обработке профильным инструментом и разделении непрофилированным электродом заготовок повышенной толщины.

3. Обоснование граничных режимов для создания импульсных воздействий от кавитационного потока на переходных участках с гарантией сохранности их геометрии в процессе обработки.

4. Разработка методики выбора и расчета технологических режимов для проектирования процессов комбинированной обработки с кавитационной интенсификацией массовыноса.

5. Создание новых способов и средств технологического оснащения для расширения возможностей комбинированных методов обработки труднодоступных для профильного инструмента участков деталей и разделения непрофилированным электродом заготовок повышенной толщины.

Объект исследований - глубокие каналы и отверстия, сложнопрофильные труднодоступные для профильного инструмента участки металлических заготовок и детали повышенной толщины при необходимости их разделения непрофилированным проволочным электродом.

Предмет исследований - механизм комбинированной обработки с интенсификацией массовыноса импульсами кавитационного воздействия жидкости на продукты обработки.

Методы исследований и достоверность результатов

В процессе выполнения работы соискатель базировался на теоретических материалах классических закономерностей в области технологии машиностроения, электрических методов обработки, закономерностях проектирования комбинированных технологических процессов, теоретических положениях о подобии в технике, теории кавитационных течений жидкостей, регулирования процессов в условиях ограничений. Достоверность результатов обоснована высокой сходимостью расчетных и экспериментальных результатов, положительными показателями при испытании изделий в производственных условиях.

Научная новизна исследований:

1. Разработан механизм массовыноса для интенсификации процессов электрических методов обработки путем импульсных воздействий на рабочую

среду от очагов кавитационного перемещения жидкости вне зоны обработки детали.

2. Проведено моделирование процесса интенсификации массовыноса при обработке труднодоступных для профильного инструмента участков заготовок и разделении непрофилированным электродом деталей повышенной толщины путем создания насосного эффекта от кавитационного импульсного воздействия на поток жидкой рабочей среды.

3. Созданы новые, защищенные патентами, способы получения кавитационного течения рабочей среды с импульсными воздействиями на загрязнения в зоне обработки с учетом условий течения жидкости через межэлектродное пространство.

Практическая значимость результатов исследований включает:

1. Методику проектирования процессов электрических методов обработки в жидкой рабочей среде с технологическими показателями, повышенными при кавитационном течении рабочей среды за счет интенсификации процесса массовыноса продуктов обработки импульсными воздействиями.

2. Создание методов и средств технологического оснащения для реализации разработанных способов интенсификации процесса с использованием возможностей кавитационного режима течения рабочей среды.

3. Адаптация механизма массовыноса к условиям обработки профильным и непрофилированным инструментом при комбинированных методах обработки металлических заготовок.

4. Возможности расширения технологических показателей электрических методов обработки за счет интенсификации процесса массовыноса и повышения технологических показателей процессов с использованием результатов исследований в других отраслях машиностроения при создании перспективных изделий машиностроения.

Вклад в технологическую науку

Впервые исследован и реализован механизм обработки в кавитационном режиме течения через межэлектродное пространство жидкой рабочей среды с

направленным воздействием на твердые и газообразные загрязнения импульсами различных (от низкочных до ультразвуковых) частот.

Личный вклад соискателя

Личное участие в постановке и решении поставленных задач, получение и анализ результатов, составляющих теоретическое и практическое содержание научных исследований по теме диссертации, реализация материалов при внедрении их в промышленное производство.

Автор защищает:

1. Новые способы и устройства для создания и реализации разработанных процессов электрических методов обработки в кавитационной рабочей среде при импульсных воздействиях на загрязнения, что расширило технологические возможности комбинированных методов на эффективное использование процессов в различных отраслях машиностроения.

2. Механизм создания насосного эффекта импульсным воздействием на загрязнения в межэлектродном пространстве за счет кавитационного течения рабочей среды при формировании зоны кавитации до места удаления припуска, что позволило снизить влияние обработанных поверхностей в зазоре на стабильность съема материала профильным и непрофилированным индивидуальным и многоэлектродным инструментом.

3. Теорию интенсификации массовыноса с управляемым изменением режимов при различных видах электрических методов обработки.

4. Методики расчета технологических режимов и проектирование процессов комбинированной обработки с интенсификацией массовыноса продуктов обработки и с учетом обеспечения получения заданных технических условий на деталь.

5. Пути повышения технико-экономических показателей предложенных методов обработки и средств технологического обеспечения при изготовлении освоенных и вновь создаваемых изделий авиакосмической отрасли и продукции других отраслей машиностроения.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Интенсификация процессов электрических методов обработки металлических материалов в кавитационном режиме»

Апробация работы

Основные положения работы докладывались на следующих конференциях: Международной научно-технической конференции «Лучшие технологические школы России» в рамках IV Международного технологического форума «Инновации. Технологии. Производство» (Рыбинск, 2017); Х Международной научно-технической конференции (ТМ-2018), (Воронеж, 2018); IX Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Жизненный цикл конструкционных материалов» (от получения до утилизации), (Иркутск, 2019); Международной научно-технической конференции ССП-2019 (Воронеж: 2019); Всероссийской с международным участием научно-технической конференции «Совершенствование технологических процессов в машиностроении» (Чебоксары, 2019); XI Международной научно-технической конференции ассоциации технологов-машиностроителей «Инновационные технологии машиностроения в транспортном комплексе» (Калининград, 2019); X Международной научно-практической конференции «Инновации в машиностроении» (ИнМаш-2019) (Кемерово-Шерегеш, 2019); Научном симпозиуме технологов-машиностроителей (с международным участием) «Фундаментальные основы физики, химии и динамики наукоёмких технологических систем формообразования и сборки изделий» (Ростов-на-Дону, п. Дивноморское, 2019).

Реализация и внедрение результатов работы. Материалы диссертации реализованы в цехах ВМЗ - филиала ФГУП ГКНПЦ им. М. В. Хруничева и внедрены в серийное производство для ракетных двигателей, а также нашли использование в АО КБХА с реальным экономическим эффектом. Результаты применяю ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», ФГБОУ ВО «Юго-западный государственный университет», ФГБОУ ВО «Брянский государственный технический университет».

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 научных работ общим объемом 11,38 п.л., где соискателю принадлежит 4,51 п.л. В их число входит

монография, 5 патентов, 7 публикаций в изданиях по списку ВАК РФ и 2

публикации в системе «Scopus».

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, приложений, списка литературы из 102 наименований. Работа изложена на 144 страницах, содержит 37 рисунков и 8 таблиц.

Глава 1 Анализ состояния исследований в области интенсификации процесса массовыноса продуктов обработки из межэлектродного пространства

1.1 Роль и место массовыноса при электрических методах обработки

1.1.1 Влияние загрязнения межэлектродного зазора на протекание процесса обработки

Понятие массовыноса было введено в 1973 году Смоленцевым В. П. и подробно описано в [79] при исследовании электрохимической размерной обработки внутренних поверхностей. Далее это понятие стало определяющим при создании комбинированных методов обработки с наложением электрического поля [31; 36; 79]. Затем эти вопросы стали актуальными при использовании в качестве одного из воздействий локального ультразвукового луча [2; 44; 55; 59; 60; 61; 79 и др.].

В [79] показаны качественные и количественные связи между количеством загрязнений в рабочей среде и возможностями их массовыноса из межэлектродного пространства путем управления скоростью потока.

Выявилось [79], что массовынос позволяет управлять технологическими показателями процесса, определять возможности метода при использовании в машиностроении. Однако выяснилось [11; 59; 60;79], что массовынос является определяющим при изготовлении глубоких отверстий малого диаметра, где из-за загрязнения межэлектродного зазора скорость прошивки падает на 1-2 порядка и резко снижаются технологические показатели операции. Еще большее влияние на производительность прошивки массовынос оказывает на комбинированную обработку при многоэлектродной схеме [29; 44; 48; 49; 50; 54; 71; 95 и др.], где предлагаются новые способы и устройства для интенсификации процесса, в частности периодическое прерывание цикла обработки [11; 15], вращение инструмента, вибрации и др. В [67] рассматривается новый способ импульсно-циклической обработки с переменной подачей через зазор электролита, где в межэлектродном зазоре формируются импульсы, способные создать кавитацию

потока. При этом выявилось, что прерывистое течение с неуправляемым вектором действия импульсов, хотя и ускоряет массовынос, но ухудшает стабильность процесса обработки и снижает точность профиля в детали.

Недостатком способа является невозможность подвода технологического тока к изолированным друг от друга металлическим участкам знаков, и утрата точности профиля маркируемых поверхностей.

Для ускорения очистки межэлектродного пространства от продуктов обработки можно использовать опыт промывки с использованием ультразвуковых колебаний жидкости [59; 60; 72 и др.] и турбулизацию рабочей среды [63; 66 и. др.], что ранее считалось не перспективным для комбинированных методов обработки.

1.2 Применение ультразвуковых технологий при электрических методах обработки

В [39 и др.] достаточно подробно рассмотрены вопросы, связанные с применением ультразвуковых колебаний, в частности, протекающие в жидкости. К таким можно отнести удаление загрязнений, очистку сред, дегазацию, эмульгирование и др.

При воздействии импульсов от ультразвуковых колебаний происходят периодические сжатия и растяжения жидкости. Растягивающие силы могут создать условия для образования пузырьков, внутри которых находится пар из окружающей их жидкости. После сжатия пузырьков пар конденсируется и происходит его схлопывание. Как результат многократного повторения процесса возникает паровая кавитация.

Кавитация в жидких технологических средах происходит тем интенсивнее, чем большее количество в ней присутствует газовых пузырьков различного размера и других частиц, что наблюдается при электроэрозионной, электрохимической и комбинированной обработке. К особенностям паровой кавитации, создаваемой ультразвуком, относится возможность при малой средней

плотности энергии ультразвукового поля получить высокую мощность локального импульсного воздействия кавитационных пузырьков.

В [72] приведены примеры использования концентрированных ультразвуковых воздействий на ускорение массовыноса при электроэрозионном разделении непрофилированным электродом стальных заготовок, что впервые позволило получить удовлетворительные результаты при изготовлении пуансонов и матриц стальных вырубных штампов, а в дальнейшем использовано в серийном отечественном и зарубежном оборудовании для увеличения толщины разрезаемых заготовок.

Ранее, при обработке непрофилированным электродом стальных заготовок толщиной более 2-3 мм на станках серии 4531-4533, процесс обработки протекал нестабильно из-за попадания продуктов загрязнения, выделяющихся из электродов и рабочей среды, в зону резания.

Нарушение процесса происходит ввиду наличия в стали углерода и вследствие намагничивания материалов, что подтвердили проведенные эксперименты [72]. Проведенные исследования показали, что с понижением содержания углерода в стали, процесс становится более стабильным. Кроме того, после обработки непрофилированным электродом заметно намагничиваются стальные детали и продукты эрозии. Для немагнитных материалов процесс протекает устойчивее.

Из рисунка 1.1 можно раскрыть механизм загрязнения паза продуктами обработки, что объясняется нарушением массовыноса в первых конструкциях оборудования. Видно, что пространство без загрязнений имеет форму круга. Оно размещено в конце паза его величина эквидистантна диаметру проволоки-электрода. Отсюда видно, что загрязнения нарушают процесс естественного массовыноса продуктов обработки и снижают технологические показатели процесса.

Рисунок 1.1 - Участок загрязнения паза продуктами обработки

Продукты эрозии при электроэрозионном процессе являются токопроводящими и имеют хорошее сцепление со стенками паза, способны создавать сплошную зону загрязнения при ширине паза 0,10-0,12 мм. По [72] прочность продуктов эрозии на разрыв находится в диапазоне 4-5,5 МПа.

Проволока-катод не может свободно перемещаться в процессе обработки по обработанному участку паза из-за загрязнений, поэтому на это положение инструмента следящая система станка реагирует как на короткое замыкание проволоки и детали через продукты эрозии и стремится перемещать катод в направлении, противоположном рабочему. Создается неустранимое короткое замыкание и обрыв электрода. Аналогичная картина наблюдается и при частичном загрязнении паза, если величина пространства, свободного от

загрязнений, мала для обеспечения свободного перемещения проволоки в пазе. Это снижает точность и производительность обработки. Так как износ проволоки при повторном прорезании паза значительно меньше, то нарушается точность контура и ширина паза возрастает.

Рисунок 1.2 - Схема загрязнения паза: Ь- ширина паза; Ь - ширина слоя

загрязнений в пазе; 1 - величина возможного перемещения проволокив пазе; ^-диаметр проволоки-катода; а' - величина межэлектродного зазора

На рисунке 1.2 показана схема загрязнения паза при обработке стали непрофилированным электродом. При этом принято: толщина заготовки незначительна, поэтому износ проволоки отсутствует, продукты эрозий равномерно распределены на стенках паза, при полном загрязнении паза величина

свободного перемещения проволоки 1 в направлении, обратном подаче, равна межэлектродному зазору а'. Для оценки степени влияния различных факторов на загрязненность паза введем понятие у - «степень очистки паза от продуктов эрозии», которая представляет отношение ширины паза, свободной от

загрязнений, к общей ширине паза Ь:

*>- \

'= <и> С учетом допущений, принятых в схеме на рисунке 1.2, степень очистки

паза зависит от ширины паза и величины /2, которая характеризует возможность свободного перемещения проволоки в направлении, противоположном подаче. Ширина паза Ь может быть выражена через диаметр проволоки-электрода и величину межэлектродного зазора а':

Ъ=1пр + 1а.

Из треугольников ОСК и ОСБ (рисунок 1.2)

Или

1г =

Ч, Л" гъ-ъг V

I — + а I - -L I

12 ) У 2 )

ГО 'Ъ-Ы V

I -

К 2 ) V 2 )

После некоторых преобразований, отбрасывая величины третьего и четвертого порядка малости, получим

Ъ- к =

V

а2с12

¿1 + V + 1а2 - пр

пр

пр

I

С учетом формулы (1.1) после ряда преобразований находим степень очистки паза 7 характеризующую интенсивность массовыноса из паза продуктов обработки.

J =

пр

а1с1

(1.2)

Из формулы (1.2) видно, что степень очистки паза зависит от диаметра электродной проволоки, межэлектродного зазора (по новому ГОСТу-Б) и величины /2.

Межэлектродный зазор зависит от энергии единичного импульса или от емкости конденсаторов рабочего контура и напряжения. Анализ формулы (1.2) показывает, что наибольшее влияние оказывает толщина заготовки, диаметр

проволоки, степень влияния остальных факторов значительно меньше.

Допущения, сделанные при выводе формулы (1.2), лишь позволяют с ее помощью оценить воздействие различных факторов на степень очистки паза от продуктов эрозии. В частности, не выявляется количественная сторона изменения продуктов эрозии, осевших на стенки паза, от энергии импульсов. Она может значительно влиять на степень очистки паза, и рассмотрение этого вопроса представляет интерес. Важным фактором, влияющим на интенсивность очистки паза от загрязнений, является время пребывания частиц в зоне обработки, где они могут осесть на стенки паза. Это время можно значительно сократить искусственным ускорением перемещения жидкости (например, с помощью ультразвуковой очистки паза в процессе обработки деталей).

При экспериментальных исследованиях было оценено влияние диаметра проволоки-электрода, электрического режима обработки, состава рабочей жидкости, скорости ее прокачки и ультразвуковых колебаний на степень очистки паза от продуктов эрозии. Исследования выполнялись на образцах из сталей Х12М и У10А толщиной 20 мм.

Полученные результаты справедливы для других марок исследуемой группы инструментальных сталей. Для моделирования процесса изготовления различных контуров в образцах прорезался ступенчатый паз на глубину 12-15 мм и контур с радиусом закругления 1,5 мм. Степень очистки паза определялась на микроскопе УИМ-21.

С увеличением диаметра проволоки степень очистки паза возрастает, так как в зоне обработки улучшается циркуляция рабочей жидкости, частицы, вымывающиеся из зоны резания, не успевают оседать на стенки паза и находятся во взвешенном состоянии.

В таблице 1.1 показано изменение степени очистки паза в керосине в зависимости от диаметра проволоки-катода.

Таблица 1.1 - Изменение степени очистки паза в зависимости от диаметра проволочного электрода (емкость конденсаторов 1 мкФ напряжение 100 В)

Диаметр проволоки, мм Степень очистки паза в % для сталей

У10А Х12М

0,10 0 2,0

0,15 5,1 6,3

0,20 12,7 19,15

0,25 31,8 38,0

0,30 51,5 62,3

Очистка паза в детали из углеродистой стали У10А происходит менее интенсивно, чем в детали из стали Х12М, хотя количество углерода в последней в 1,5-1,7 раза выше. Это объясняется более низкой производительностью обработки стали Х12М, меньшим объемом загрязнений, выделяющихся в среду в единицу времени. Следовательно лучшими условиями для интенсивного массовыноса частиц из паза.

Проведенные эксперименты показали, что следящие системы станков начинают работать устойчиво при степени очистки больше чем 30-35%. По таблице 1.1, это соответствует диаметру проволоки 0,25 мм. Тогда для стабильного процесса обработки сталей необходимо выбирать больший диаметр катода, что не всегда удобно, так как для «мягких» электрических режимов целесообразнее использовать малые сечения электродов.

Степень очистки, паза зависит от электрического режима обработки. На рисунке 1.3 приведены данные для проволоки диаметром 0,20 мм, процесс протекал в керосине.

При обработке деталей из стали Х12М во всем интервале изменения емкости конденсаторов и напряжения, на электродах они получают более высокую степень очистки паза по сравнению с деталями из стали У10А. Это объясняется наличием в стали Х12М тугоплавкого компонента (молибдена), который существенно снижает производительность ее обработки, а следовательно, и объем продуктов эрозии, выделяющихся в рабочую среду в

единицу времени.

Для обеспечения стабильного протекания процесса требуется высокое напряжение (более 100 В) и емкость конденсаторов более 0,8-1,0 мкФ. При таких режимах обработки возможно получение шероховатости поверхности до Яа= 1,5- 2,0 мкм, после чего с учетом эксплуатационных требований необходима доводка их контура на 1-3 степени точности.

О ОЛ 0.8 12 16 2.0 2Л

мкФ

Рисунок 1.3 - Влияние электрического режима обработки на степень очистки паза: 1.3 - при обработке деталей из стали Х12М; 2.4 - из стали У10А

Использование метода обработки деталей непрофилированным электродом в качестве предварительной операции для изготовления рабочей части инструмента в большинстве случаев нецелесообразно, так как экономические показатели механической обработки незакаленной инструментальной стали значительно выше. Применение таких режимов оправдано лишь для вырезания нерабочей части контура в закаленных заготовках. Например, непрофилированным электродом может выполняться профиль съемника из закаленной стали для твердосплавных вырубных штампов.

В таблице 1.2 приведена зависимость степени очистки паза от различных факторов при следующих условиях: емкость конденсаторов 1 мкФ, напряжение 100 в, диаметр проволоки 0,20 мм, материал детали - сталь У10А.

Процесс протекает устойчиво при обработке в керосине деталей толщиной

до 3-3,5 мм, в масле до 20 мм, в спирте и воде - во всем исследуемом диапазоне толщин. Для тонких деталей условия эвакуации продуктов эрозии из зоны резания будут более благоприятны, так как превалирующая доля частиц удаляется через торцовые поверхности, а не в паз.

Таблица 1.2 - Изменение степени очистки паза в различных средах в зависимости от толщины детали

Толщина детали, б мм Степень очистки паза в % при обработке в

керосине спирте вазелиновом масле

1 98 100 69,9

2 50,7 100 52,4

4 27,2 86,6 43,1

6 20,0 51,2 38,0

8 16,7 46,8 36,7

10 15,5 45,6 36,0

15 13,5 45,1 35,6

20 12,1 44,5 31,1

25 10,9 44,2 28,9

28 10,6 44,1 27,7

В исследуемых рабочих средах процесс обработки таких деталей протекает устойчиво при всех режимах обработки, хотя массовынос и граница стабильности смещается при «мягких» режимах обработки в сторону снижения толщины. Хорошие качества спирта как рабочей среды объясняются меньшим количеством в нем атомов углерода и его малой вязкостью. Количество продуктов эрозии, выделяющихся при работе со спиртом, недостаточно для образования сплошной зоны загрязнения, а частицы, находящиеся в пазе, интенсивно вымываются свежим диэлектриком. Небольшая вязкость жидкости способствует лучшему поступлению ее в межэлектродное пространство замене загрязненной среды, интенсификации массовыноса.

При работе с маслом для деталей толщиной до 1,5-2,0 мм очистка паза протекает хуже, чем в керосине, а при большей, толщине лучше, но во всем

исследуемом диапазоне значительно хуже, чем при работе вводе. Керосин, вода и спирт, обладающие меньшей вязкостью, обеспечивают хорошую очистку зазора тонких деталей со стороны торцов. При толщине более 2-3 мм очистка паза от продуктов обработки при работе в спирте и масле выше, чем при работе в керосине. Однако при использовании в качестве рабочей среды спирта или масла значительно снижается производительность обработки.

В таблице 1.3 приведена производительность обработки сталей в спирте и масле по сравнению с обработкой в керосине.

Таблица 1.3 - Производительность обработки деталей из разных сталей в

различных средах (диаметр проволоки-катода 0,20 мм, материал проволоки - Л62, толщина деталей 20 мм)

Материал детали — Относительная производительность обработки сталей

сталь в керосине в спирте в вазелиновом масле

У10А I 0,78 0,707

Х12М 1 0,753 0,723

Хорошая очистка паза от продуктов эрозии при работе в спирте способствует стабильности процесса. Однако образование паров в межэлектродном пространстве ухудшает условия деионизации жидкости и вызывает пропуски в разрядах, что ведет к снижению производительности процесса по сравнению с обработкой в керосине от 22 % до 25 %. Низкие диэлектрические свойства не позволяют работать с шаблоном, так как происходит замыкание через рабочую среду рабочей и копировальной электрических цепей, поэтому область использования спирта весьма ограничена.

Масло обладает высокой стойкостью к парообразованию, но его большая вязкость задерживает поступление жидкости в зазор и деионизацию межэлектродного промежутка, что снижает производительность от 28 % до 30 %.

В таблице 1.4 приведены данные по производительности работы в масле при различных условиях поступления жидкости в зону обработки.

Таблица 1.4 - Изменение производительности обработки деталей из стали У10А по мере углубления электрода в деталь (толщина детали 20 мм, диаметр проволоки 0,2 мм, материал проволоки - Л62, емкость конденсаторов 1 мкФ, напряжение 100 В)

Среда Производительность обработки (мм2/сек) по мере углубления электрода в паз, мм)

1,0 1,3 1,8 2,5 3,2 4,0 5,0

Керосин 0,0641 0,063 0,0625 0,062 0,062 0,062 0,062

Вазелиновое масло 0,1092 0,085 0,0562 0,0497 0,0447 0,0437 0,0437

Относительная величина производительности (относительно обработки в керосине) 1,7 1,35 0,9 0,8 0,72 0,707 0,707

В начале паза, где масло свободно проникает в область резания, процесс протекает интенсивнее, чем при работе в керосине (от 60 % до 70 %), но по мере углубления электрода в паз производительность снижается, а затем стабилизируется и на глубине 3-3,5 мм и более остается постоянной.

В качестве рабочей среды используется вода, но ее применение при обработке стальных деталей приводит к активной коррозии поверхности деталей, что для прецизионного инструмента нежелательно.

Технологические рекомендации справедливы для всех марок исследуемой группы инструментальных сталей. Ограничения по технологическим возможностям применения режимов обработки и исследованных рабочих сред, особенно значительное снижение производительности обработки, не позволяют удовлетвориться приведенными результатами.

Были рассмотрены два варианта удаления частиц из зоны обработки:

механическое прокачивание жидкости через паз и ультразвуковая очистка.

Первый вариант [67] не дал положительного результата, так как во время работы проволока перемещается относительно детали в разных направлениях и осуществить подачу жидкости в узкий паз ранее не удавалось. Кроме того, при прокачке рабочей жидкости через детали с повышенной толщиной было сложно обеспечить параллельность струи стенкам паза и большое давление жидкости, которое может вызывать колебания электрода-проволоки и нарушать стабильность протекания процесса. Эти вопросы нашли решение позднее, например, в [75].

Ультразвуковая очистка производилась в среде керосина на режимах, рекомендованных для промывки деталей с узкими пазами. При этом были рассмотрены различные варианты установки ультразвуковых излучателей в ванне станка (таблица 1.5). Излучатель устанавливался так, чтобы фронт ультразвуковых колебаний был параллелен стенкам паза в детали (таблица 1,5, положение снизу), или так, чтобы направление движения частиц от излучающей пластины было перпендикулярно стенкам паза (положение сбоку).

Таблица 1.5 - Изменение степени очистки паза от времени ультразвуковой промывки, положения излучателя и его мощности

Время промывки, мин. Степень очистки паза ( %) при мощности излучатели

1250 Вт, расположенного 600 Вт, расположенного

снизу сбоку снизу сбоку

0 0 0 0 0

5 1,8 0 0 0

10 4,7 0 0 0

15 10,3 0 2,8 0

20 17,5 0 7,1 0

25 26,5 0 12,3 0

30 37,0 1,0 20,0 0

40 60,5 14,2 36,2 0

50 87,9 29,9 54,7 3

60 97,4 47,4 82,0 7,2

70 98,8 — — . —

Исследуемые образцы имели первоначально полное загрязнение паза

продуктами обработки; в случае частичного загрязнения количественные показатели значительно улучшаются. Для обработки деталей толщиной от 30 мм до 35 мм требуется излучатель мощностью 1,0-1,5 кВт, установленный так, чтобы фронт излучений был параллелен стенкам паза.

При очистке паза в момент его обработки время промыва будет иным. Это объясняется следующим: в случае удаления продуктов эрозии, уже осевших на стенки паза, требуется значительное время для проникновения частиц жидкости в продукты эрозии, в этот период процесс промывки практически отсутствует (особенно при боковом положении излучателя, когда направление движения среды перпендикулярно пазу). При одновременном прорезании паза и ультразвуковой его очистке времени для такого проникновения не требуется, так как продукты эрозии находятся во взвешенном состоянии в промывающей среде, и процесс удаления частиц происходит в десятки раз быстрее.

На рисунке 1.4 приведен блок очистки ультразвуковым излучателем.

Рисунок 1.4 - Схема установки излучателя на станке

1 - ультразвуковой излучатель; 2 - электрод-проволока; 3 - шаблон; 4 - заготовка; 5 - стол станка; 6 - пластина Большое влияние на интенсивность очистки оказывает расстояние от

излучающей поверхности до зоны обработки. Ниже приведена зависимость степени очистки паза от расстояния между излучателем и пазом.

Расстояние от излучателя

до паза, мм 2 4 8 14 20 30 40 50

Степень очистки паза, % 37,5 35,2 33,1 32,0 30,3 20,7 14,6 6,7

Наиболее резко снижается массовынос и степень очистки при расстоянии излучателя от паза в детали более 25-30 мм. Целесообразно устанавливать излучатели в непосредственной близости от детали, но практически этого сделать не удается, так как при мощности более 500 Вт выделяется значительное количество тепла, которое приводит к нагреву рабочей среды, что для горючих жидкостей недопустимо. Поэтому для излучателей приходится выполнять специальные ванны, охлаждаемые проточной водой. У серийных станков такие ванны могут быть выполнены лишь на расстоянии не менее 35-40 мм от образца. Кроме того, при работе с излучателями мощностью более 500 Вт возникает специфический звук высоких тонов, что неблагоприятно влияет на нервную систему операторов.

Поэтому применяют излучатель мощностью менее 250- 300 Вт. Для него не требуется водяного охлаждения и такой излучатель может быть закреплен на скобе электроэрозионного станка (рисунок 1.4). Излучатель вместе со скобой перемещается вдоль паза детали и в зоне его воздействия постоянно находится лишь небольшой участок контура вблизи рабочей зоны электроискровой обработки. Ультразвуковые колебания передаются в среду через пластинку 6 с диагональным пазом. Фронт частиц параллелен стенкам паза детали, расстояние от детали до пластинки 6 не более 1-2 мм. Шум, создаваемый излучателем такой мощности, незначителен и не утомляет оператора.

Под минимально-необходимой мощностью понимается ее граничная величина, обеспечивающая стабильное протекание процесса обработки сталей непрофилированным электродом.

Характеристика излучателей при обработке деталей различной толщины

может быть выбрана по таблице 1.6.

Таблица 1.6 - Минимально-необходимая мощность излучателей

(расстояние до излучателя 0,8 мм, материал детали - сталь Х12М)

Толщина детали, мм Минимально-необходимая мощность (Вт) при диаметрах проволоки, мм

0,10 0,20 0,30

До 10 60 40 30

15 70 50 35

20 80 65 45

25 100 80 60

30 120 95 80

35 150 120 110

Мощность излучателей выбирается с учётом наибольшей толщины заготовок деталей, которые предполагается обрабатывать на станке, в пределах конструктивных возможностей станка.

При обработке заготовок толщиной до 25 мм (наиболее часто применяемых для прецизионного инструмента) электродом-проволокой любого диаметра можно ограничиться мощностью 100-110 Вт, при этом, используя проволоку диаметром 0,30 мм, можно стабильно обрабатывать заготовки толщиной до 35 мм. Практически целесообразно использовать элементы ультразвуковых паяльников с излучателями мощностью 150-200 Вт.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Скрыгин Олег Викторович, 2020 год

Литература

1. А.с. 1093456 СССР, МКИ3 В 23 1/04. Способ защиты необрабатываемых участков детали при электрохимической обработке [Текст] / Р. Г. Кешнер, П. С. Яшин, З. Б. Садыков, В. П. Смоленцев. (СССР). - № 310722; заявл. 02.07.1982; опубл. 23.05.84, Бюл. № 19. - 4 с.

2. .А.с. 944850 СССР, Способ электрохимической обработки импульсами технологического тока [Текст] / В. П. Смоленцев, Т. П. Литвин, В. А. Перов, А. В. Попов, В. М. Антипов. (СССР). - № 2929828/25-08; заявл. 26.05.80; опубл. 23.07.82, Бюл. № 27.

3. А.с. № 513823 СССР, В 23 Р. Устройство для подачи электролита [Текст] / В. П. Смоленцев и др. (СССР). - № 2014369/08; заявл. 11.01.74; опубл. 21.06.76, Бюл. №18.

4. А. с. 1016129 СССР, В 23 Р. Способ электроабразивной обработки в среде электролита [Текст] / В. П. Смоленцев, З. Б. Садыков, Ш. С. Гафиатуллин. (СССР). - № 3318916; заявл17.07.81; опубл. 07.05.83, Бюл. №17. - 2 с.

5. А.с. №1839126 СССР. Способ электрохимической обработки [Текст] /

З. Б. Садыков, В. П. Смоленцев, Р. А. Алхимов. (СССР). - № 4823833/08; заявл. 07.05.90; опубл. 30.12.93; Бюл. № 48-47. - 3 с.

6. А.с. 1085734 СССР, МКИ3 В 23Н 3/08. Способ электрохимикомеханической обработки [Текст] / А. И. Болдырев, В. П. Смоленцев. (СССР). - № 3460386/25-08; заявл. 29.06.84; опубл. 15.04.84; Бюл. № 14. - 2 с.

7. А.с. 1192917 СССР, МКИ4 В 23 Н 3/00. Способ размерной электрохимической обработки [Текст] / В. П. Смоленцев, А. И. Болдырев, Г. П. Смоленцев. (СССР). - № 3702600/25-08; заявл. 20.02.84; опубл. 23.11.85; Бюл. № 43. - 4 с.

8. А.с. № 1673329 СССР, МКИ3 В 23 Р 1/14. Способ изготовления диэлектрических деталей с отверстиями [Текст] /В. П. Смоленцев, В. Т.

Трофимов, В. В. Трофимов. (СССР). - № 4685849/08; заявл. 03.05.89; опубл. 30.08.91, Бюл. № 32. - 2 с.

9. А.с. 599951 СССР. Способ электрохимической обработки [Текст] / В. П. Смоленцев, З. Б. Садыков. (СССР). - № 2430785/08; заявл. 14.19.76; опубл. 30.03.78; Бюл. № 12. - 3 с.

10. Берио, Л. Количественное сравнение волн давления в воде при электрических разрядах и детонации малых зарядов [Текст] / Л. Берио // Труды Американского общества инженеров-техников. - 1970.- № 1.

11. Бойко, А. Ф. Эффективная технология и оборудование для электроэрозионной прошивки прецизионных микроотверстий [Текст]: монография //А. Ф. Бойко. - Белгород: Изд-во БГТУ, 2010. - 314 с.

12. Бондарь, А. В. Качество и надежность [Текст]: монография // А. В. Бондарь. - М.: Машиностроение, 2007. - 308 с.

13. Бутовский, М. Э. Нанесение покрытий и упрочнение материалов концентрированными потоками энергии. Электроэрозионное упрочнение. Техника и технология [Текст]: учеб. пособие / М. Э. Бутовский. - М.: ИКФ «Каталог», 1998. - Ч. 1. - 158 с.

14. Газизуллин, К. М. Опыт обработки крупногабаритных типовых деталей в пульсирующей рабочей среде [Текст] / К. М. Газизуллин, Г. М. Фатыхова, Р. М. Газизуллин // Известия высших учебных заведений. Сер. Авиационная техника. -М.: 2007, - № 1. - С. 76-77.

15. Газизуллин К. М. Электрохимическая размерная обработка крупногабаритных деталей в пульсирующих рабочих средах [Текст]: науч. издание / К. М. Газизуллин. - Воронеж: Воронежский государственный университет, 2002. - 243 с

16. Гренькова, А. Н. Модульный принцип комплектации специального оборудования [Текст] / А. М. Гренькова, Е. В. Смоленцев, Г. М. Фатыхова // ПММ - 2007: труды всеросс. науч.-практ. конф. - Воронеж: Воронежский государственный технический университет,, 2008. - С. 26-29.

17. Золотых, Б. И. Физические основы электроэрозионной обработки [Текст]: / Б. И. Золотых, P. P. Мельдер. - М.: Машиностроение, 1977. - 43 с.

18. Иванов В. В. Вибрационные механохимические покрытия. LAP LAMBERT Academic Publishing is a trademark of: Omni Scriptum GmbH & Co. KG. Heinrich-Böcking-Str. 6-8, 66121.Saarbrucken, Germany. 2014. ISBN 978-3-65949674-5. - 119 С.

19. Иванов, В. В. Вибрационные механохимические методы нанесения покрытий (оксидирование) [Текст]: монография / В. В. Иванов - Ростов-на-Дону: Изд. Центр ДГТУ, 2007. - 142 с.

20. Иванов, В. В. Вибрационные механохимические методы нанесения покрытий.(цинкование) [Текст]:монография / В. В. Иванов. - Ростов-на-Дону: Изд. центр ДГТУ, 2010.- 130 с.

21. Иванов, В. В. Повышение физико-механических свойств стали 20Х вибрационной механохимической обработкой и объемным импульсным лазерным упрочнением [Текст] / В. В. Иванов, М. А. Ягмуров, Х. Р Сугаров. //- Вестник Северо-Кавказского федерального университета. 2015. - № 1(46). - С. 36 - 38.

22. Иванов, В. В. Особенности применения нанотехнологий для формирования твердосмазочных покрытий [Текст] // «Механизация строительства». - 2012. - № 11. - С. 45-48

23. Качество машин [Текст]: Справочник: в 2 т. / под общ. ред. А. Г. Суслова. - М.: Машиностроение, 1995. - Т. 1. - 256 с.

24. Кириллов, О. Н. Технология комбинированной обработки непрофи-лированным электродом [Текст] / О.Н. Кириллов. - Воронеж: ВГТУ, 2010. - 254 с.

25. Коваленко, В. С. Лазерная технология [Текст]: учеб. для вузов / в.С. Коваленко. - Киев: Выща школа, 1989. - 280 с.

26. Ким, В.А. Анализ теплового режима электроэрозионной обработки/ В. А Ким, М. Ю., Сарилов, Е. Б. Щелкунов // Вестник КнАГТУ Сер. «Наука на службе технического прогресса». - 2004.- Вып. 4. - Ч. 1. - С. 45-47.

27. Коденцев, С.Н. Технологические аспекты электроэрозионного формообразования каналов сложного профиля // Прогрессивные технологии и оборудование в машиностроении и металлургии: сб. науч. тр. междунар. науч.-техн. конф. - Липецк: ЛГТУ, 2006. - Ч. 1. - С. 128-131.

28. Кожевников, Ю. Г. Теория вероятностей и математическая статистика [Текст]: учеб. пособие для вузов / Ю. Г. Кожевников. - М.: Машиностроение, 2002. - 416 с.

29. Козлов, А. А. Расчет и проектирование инструмента для растрового маркирования [Текст] / А. А. Козлов, В. П. Смоленцев, Г. Н. Климова // Упрочняющие технологии и покрытия. - 2013. - № 6. - С. 38-42.

30. Козлов, А. А. Подготовка поверхности деталей с диэлектрическим покрытием под электрохимическое маркирование [Текст] / А. А. Козлов, В. П. Смоленцев, Б. И. Омигов, Б. И. // Вестник Воронежского государственного технического университета. - 2013. - Т. 9. - № 3.1. - С. 73-76.

31. Комбинированные методы обработки [Текст]: учеб. пособие / под. ред. В. П. Смоленцева. - Воронеж: ВГТУ, 1996. - 168 с.

32. Комплексные исследования в области отработки прочности и ресурса энергетических установок [Текст] / В. С. Рачук, М. А. Рудис, Н. А. Махутов, В. Т. И др. // Науч.-техн. юбил. сб. КБ химавтоматики. - Воронеж: ИПФ «Воронеж», 2001. - С. 196-201.

33. Древаль, А. Е. Краткий справочник металлиста /. А. Е. Древаль, Е. А. Скороходов и др.; под общ. ред. Е. Древаля. - 4-е изд., перераб. - М.: Машиностроение, 2005. - 960 с.

34. Кузнецов, Н. Д. Эквивалентные испытания газотурбинных двигателей [Текст] / Н. Д. Кузнецов, В. И. Цейтлин. - М.: Машиностроение, 1980, - 214 с.

35. Кузовкин, А. В. Комбинированная обработка несвязанным электродом [Текст] / А. В. Кузовкин. - Воронеж: Из-во ВГУ, 2001. - 180 с.

36. Либов, Л. Я. Установки подачи электролита при электрохимической обработке [Текст] / Л. Я. Либов, Е. И. Влазнев, В. И. Сомонов. - М.: Машиностроение. - 1981. - 120 с.

37. Машиностроение: Энциклопедия. Технология изготовления деталей машин [Текст] / А. М. Дальский, А. Г. Суслов, Ю. Ф. Назаров и др.; под общ. ред. А. Г. Суслова. - М.: Машинос троение, 2000. - Т. Ш-3. - 840 с.

38. Мельников, В. П. Управление качеством [Текст]: учебник / В. П. Мельников, В. П. Смоленцев, А. Г. Схиртладзе. - М.: Академия, 2007. - 352 с.

39. Наукоемкие технологии в машиностроении [Текст]: монография / А. Г. Суслов, и др.; под ред. А. Г. Суслова. - М.: Машиностроение, 2012.- 527 с.

40. Общетехнический справочник [Текст] / Е.А. Скороходов, В.П. Законников, А. Б. Пакнис и др.; под. общ. ред. Е. А. Скороходова. М.: Машиностроение, 1990. - 496 с.

41. Окунькова, А. А. Проектирование систем электроэрозионного оборудования с проволочным инструментом [Текст] / Вестник компьютерных и информационных технологий, - 2009, № 4. - С. 28-30.

42. Основы повышения точности электрохимического формообразования [Текст] / Ю. Н. Петров, Г. Н. Корчагин, Г. Н. Зайдман, Б. П. Саушкин; под.ред. д-ра техн. наук И. И. Мороза. - Кишинев: «Штиинца», 1997. - 152 с.

43. Чичинадзе, А. В. Основы трибологии [Текст: учебник для технических вузов] / А. В. Чичинадзе, Э. Д. Браун, Н. А. Буше и др.; под общ. ред. А. В. Чичинадзе. - М.: Машиностроение, 2001. - 664 с.

44. Пат. 2680327 Российская Федерация, МПК В237/00, В23Н 7/22, В23Н 9/14. Способ изготовления многоэлектродного инструмента и устройство для его осуществления [Текст] / Смоленцев В. П., Смоленцев Е. В., Омигов Б. И, Шаров Ю.В.; заявитель и патентообладатель Воронежский государственный технический университет. - № 2016121608; заявл. 31.05.2016 ; опубл. 19.02.2019, Бюл. № 5. -12 с.

45. Пат. 69787 Российская Федерация, МПК В23Н7/00. Установка для очистки тары от загрязнений [Текст] / Смоленцев В. П., Гребенщиков А. В.,

Николаенко И. Б., Калужин С. Л.; заявитель и патентообладатель ФГУП «Воронежский механический завод». - № 2007133997; заявл. 09.11.2007; опубл. 01.10.2008, Бюл. № 1. - 3 с.

46. Пат. 2216437 Российская Федерация, МПК В23Н 3/08. Способ электрохимической обработки [Текст] / Смоленцев В. П., Газизуллин К. М.; заявитель и патентообладатель Воронежский государственный технический университет. - № 2001135947; заявл. 27.12.2001; опубл. 20.11.2003, Бюл. № 32. -4 с.

47. Пат. 2466835 Российская Федерация, МПК В23Н 7/02, В23Н 7/08. Способ эрозионно-термической обработки [Текст] / Коденцев С. Н., Смоленцев В. П., Сухочев Г. А., Уваров М. А.; заявитель и патентообладатель Воронежский государственный технический университет. - № 2009143234/02; заявл. 20.11.2009; опубл. 23.11.2009, Бюл. № 32. - 6 с.

48. Пат. 2542216 Российская Федерация, В23Н 9/06, В23Н 7/00. Устройство для электрохимического маркирования поверхности металлических деталей под упругим диэлектрическим покрытием и способ его применения [Текст] / Смоленцев В. П., Козлов А. А., Смоленцев Е. В., Козлов А. М.; заявитель и патентообладатель Воронежский государственный технический университет. -№ 20121400075947; заявл. 18.09.2015; опубл. 20.02.2015, Бюл. № 5. - 10 с.

49. Пат. 2537409 Российская Федерация, С23D 5/04, С23D 7/04, В23Н 9/00. Инструмент и способ калибровки отверстий малого сечения в форсунках [Текст] / Смоленцев В. П., Коптев И. И., Салтанаева Е. А., Смоленцев Е. В.; заявитель и патентообладатель Воронежский государственный технический университет. -№ 20012140003; заявл. 18.09.2012 ; опубл. 10.01.2015, Бюл. № 32. - 4 с.

50. Пат. № 2581538 Российская Федерация, МПК В23Н 9/06. Способ изготовления шаблона [Текст] / Смоленцев В. П., Кириллов О. Н., Котуков В. И. Скрыгин О. В.; заявитель и патентообладатель Воронежский государственный технический университет. - № 2014117428/02; заявл. 29.04.2014; опубл. 20.04 2016, Бюл. № 11 - 5 с.

51. Пат. №2646652 Российская Федерация, МПК В23Н 5/00, В23Н 1/00, В23К 26/342, В23К 26/354. Способ эрозионно-лучевого упрочнения поверхностей металлических деталей и устройство для его использования [Текст] / Смоленцев В. П., Кондратьев М. В., Смоленцев Е. В., и др.; заявитель и патентообладатель ФГУП «ГКНПЦ им. М.В. Хруничева». - № 1016152372; заявл. 28.12.16; опубл. 06.03.18, Бюл. № 7. - 7 с.

52. Пат. №2699471 Российская Федерация, МПК В23Н 3/00, В23Н 9/00 Способ изготовления и шаблон для электрохимического получения углублений в пазах охлаждающего канала детали [Текст] / Смоленцев В. П., Щеднов А. В., Скрыгин О. В.; заявитель и патентообладатель АО «ГКНПЦ им. М. В. Хруничева». - № 2018123057; заявл. 25.06.2018; опубл. 05.06.2018, Бюл. № 25. -9 с.

53. Пат. № 2704350 Российская Федерация, МПК В23Н 3/08, В23Н 3/10. Способ прошивки глубокого отверстия и устройство для его прошивки [Текст] / Скрыгин О. В., Смоленцев В. П., Сафонов С. В., Смоленцева Я. С.; заявитель и патентообладатель Воронежский государственный технический университет. -№ 2018139885; заявл. 26.02.2019; опубл. 28.10 2019, Бюл. № 31. - 8 с.

54. Пат. №2621325 Российская Федерация, МПК В23Н 9/14, В23Н 3/10 , В23Н 7/36. Способ подготовки прокачиваемой через зону обработки при электрохимической размерной обработке рабочей среды и устройство для его осуществления [Текст] / Смоленцев В. П., Боброва Н. В., Котуков В. И, Немтимов К. А.; заявитель и патентообладатель Воронежский государственный технический университет. - № 2014153378; заявл. 11.11.2014; опубл. 02.06. 2017, Бюл. № 16.

- 8 с.

55. Пат. 2672462 Российская Федерация, МПК В23Н 7/02, В23Н 7/04. Способ стабилизации проволочного электрода и устройство для его применения [Текст] / Смоленцев В. П., Золотарев В. В., Рязанцев А. Ю., Кириллов О. Н.; заявитель и патентообладатель Воронежский государственный технический университет. - № 2016121613; заявл. 31.05.2016; опубл. 14.11.2018, Бюл. № 32.

- 8 с.

56. Пат. 2454304 Российская Федерация, МПК В23Н 7/04. Способ формирования импульсов тока при электрохимической обработке детали [Текст] / Смоленцев В. П., Некрасов А. Н., Омигов Б. И., Медведев И. П.; заявитель и патентообладатель ФГУП «ГКНПЦ им. М.В. Хруничева». - № 2010117796/02; заявл. 04.05.2010; опубл. 27.06.2012. Бюл. № 18. - 6 с.

57. Пат. 2581539 Российская Федерация, МПК В2Ы 5/100, В22F 3/00. Способ изготовления полости и отверстия в прессованной заготовке [Текст] / Смоленцев В. П., Пишкова Н. В., Климова Г. Н.; заявитель и патентообладатель Воронежский государственный технический университет. - № 2014117424/02; заявл. 29.04.2014; опубл. 20.04 2016, Бюл. № 11 - 7 с.

58. Пат. № 2464137 Российская Федерация, В23Н 5/02. Способ получения локального участка охлаждения теплонагруженной детали [Текст] / Смоленцев В. П., и др.; заявитель и патентообладатель ФГУП «ГКНПЦ им. М. В. Хруничева». - № 1010144769; заявл. 01.11.10; опубл. 20.10.2012, Бюл. № 29. -6 с.

59. Приходько, В. М. Ультразвуковая технология в машиностроении Наукоемкие технологии в машиностроении [Текст]: монография / А. Г. Суслов, Приходько В. М.; под ред. А. Г. Суслова. - М.: Машиностроение, 2012. - 528 с.

60. Приходько, В. М. Ультразвуковые технологии при производстве, эксплуатации и ремонте транспортной техники [Текст]: монография / В. М. Приходько. - М.: Техполиграфцентр, 2003. - 253 с.

61. Рабинович, Е. З. Гидравлика [Текст] / Е. З. Рабинович. - М.: Госиздат физ.-мат. литературы, 1961. - 408 с.

62. Рази, А. А. Траекторные преобразователи [Текст] / А. А. Рази. - Л.: Машиностроение, 1984. - 192 с.

63. Сафонов, С. В. Режимы электроискрового легирования и покрытия металлических изделий [Текст] / С. В. Сафонов, В. П. Смоленцев, В. Г. Грицюк // Наукоемкие технологии в машиностроении..- 2014. - № 5. - С. 27- 31.

64. Сафонов, С. В. Технологическое обеспечение эксплуатационных характеристик изделий [Текст]: монография / С. В. Сафонов. - Воронеж: ИПЦ ВГУ, 2015. - 224 с.

65. Сафонов, С. В. Повышение эксплуатационных характеристик деталей путем модификации поверхностного слоя [Текст] / С. В. Сафонов, В. П. Смоленцев, А. И. Портных // Прогрессивные машиностроительные технологии, оборудование и инструменты: коллек. монография в 5 т.; под ред. А. В. Киричека. - М.: Спектр, 2014. - Т. 3. - С. 365 - 406.

66. Сафонов, С. В. Критериальная система проектирования и использования технологических процессов для повышения эксплуатационных характеристик поверхностного слоя [Текст] / С. В. Сафонов // Вестник Воронежского государственного технического университета. - - 2015.- Т. 11. - № 3. - С. 4-10.

67. Скрыгин, О. В. Технология комбинированной обработки при кавитационном режиме течения жидкости в межэлектродном промежутке [Текст] / О. В. Скрыгин, В. П. Смоленцев, А. А. Широкожухова // Справочник. Инженерный журнал. - 2019. - № 8. - С. 8-13.

68. Скрыгин, О. В. Механизм комбинированной обработки в кавитационном режиме [Текст] // О. В. Скрыгин, В. П. Смоленцев, А. А. Широкожухова // Вестник Воронежского государственного технического университета. - 2019. -Т. 15. - № 3. - С. 122-127.

69. Скрыгин, О. В. Интенсификация массовыноса продуктов комбинированной обработки [Текст] / О. В. Скрыгин, В. П. Смоленцев, // Упрочняющие технологии и покрытия. - 2019. - Т. 15. - № 8. - С. 369-374.

70. Смоленцев, В. П. Комбинированные методы обработки и механосборки ракетных двигателей [Текст] / В. П. Смоленцев, О. В. Скрыгин, С. В. Сафонов // Инновации в машиностроении: сб. тр. Х междунар. науч.-практ. конф. -Кемерово: КузГТУ, 2019. - С. 150-154.

71. Смоленцев, В. П. Комбинированая обработка в кавитационном режиме [Текст] / В. П. Смоленцев, О. В. Скрыгин, С. В. Сафонов // Фундаментальные основы физики, химии и динамики наукоемких технологических систем

формообразования и сборки изделий: сб. тр. науч. симпозиума технологов-машиностроителей. - Ростов-н/ Д: ДГТУ, 2019. - С. 131-133.

72. Смоленцев, В. П. Изготовление инструмента непрофилированным электродом [Текст] / В. П. Смоленцев. - М.: Машиностроение, 1974. - 163 с.

73. Смоленцев, В. П. Изготовление единичных мелкомодульных эвольвентных профилей непрофилированным электродом (раздел 7) [Текст] / В. П. Смоленцев, А. В. Кузовкин, В. В. Золотарёв // Прогрессивные машиностроительные технологии, оборудование и инструменты: коллек. монография: в 5 т.; под ред. А. В. Киричека. - М.: Спектр, 2014. - Т. 4. - С. 325 - 368.

74. Смоленцев, В. П. Отработка технологичности изделий под электрические методы обработки [Текст] / В. П. Смоленцев, А. И. Портных, О. В. Скрыгин // Наукоемкие технологии машиностроения. - 2018. - № 11. - С. 31 - 34.

75. Смоленцев, В. П. Получение требуемой микроповерхности при электрохимической размерной и комбинированной обработке [Текст] / В. П. Смоленцев, В. В. Золотарёв, И. Т. Коптев // Вестник Воронежского государственного технического университета. - 2016. - Т. 12. - № 2. - С. 102-107.

76. Смоленцев, В. П. Проектирование технологической оснастки для электрических методов обработки [Текст] / В. П. Смоленцев, А. В. Кузовкин. -Воронеж: ВГТУ, 2006. - 149 с.

77. Смоленцев, В. П. Проектирование технологических процессов комбинированной обработки в реологических жидкостях [Текст] / В. П. Смоленцев, А. А. Козлов, Н. В. Пишкова // Вестник Воронежского государственного технического университета. - 2013. - Т. 9. - № 2. - С. 67-71.

78. Смоленцев, В. П. Формирование показателей поверхностного слоя комбинированной обработкой [Текст] / В. П. Смоленцев, В. В. Золотарев, Г. А. Сухочев // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. -2016. - №1. - С. 82 - 89.

79. Смоленцев, В. П. Технология электрохимической обработки внутренних поверхностей [Текст] / В. П. Смоленцев. - М.: Машиностроение, 1978 - 176 с.

80. Смоленцев, В. П. Технико-экономическое обоснование новых методов обработки и результатов научных исследований в машиностроении [Текст] / В. П. Смоленцев, О. В. Скрыгин, А. В. Мандрыкин // Вестник Воронежского государственного технического университета. - 2018. - Т.14. - № 4. - С. 140-145.

81. Смоленцев, В. П. Поддержание качества поверхностного слоя изделий в процессе их очистки от загрязнений [Текст] / В. П. Смоленцев, С. В. Сафонов,

B. И. Котуков // Наукоемкие технологии в машиностроении. - 2014. - № 7. -

C. 21 - 23.

82. Смоленцев, В. П. Проектирование технологических процессов и обеспечение качества бесконтактной комбинированной обработки (раздел 2) [Текст]: справочник в 5 т. / В. П. Смоленцев, О. В. Скрыгин, А. В. Мандрыкин // Прогрессивные машиностроительные технологии, оборудование и инструменты: коллек. монография: в 5 т.; под ред. А. В. Киричека. - М.: Изд. дом" Спектр", 2015.- Т. 5. - С. 145 - 179.

83. Смоленцев, Е. В. Проектирование электрических и комбинированных методов обработки [Текст]: монография / Е. В. Смоленцев. - М.: Машиностроение, 2005. - 511 с.

84. Справочник технолога-машиностроителя [Текст]: справочник: в 2 т. / под. ред. А. С. Васильева, А. А. Кутина. - М.: Инновационное машиностроение, 2018. - Т. 2. - 818 с.

85. Сухочев Г. А. Управление качеством изделий, работающих в экстремальных условиях при нестационарных воздействиях [Текст]: монография / Г. А. Сухочев.- М.: Машиностроение, 2004. - 287 с.

86. Сухочева, Е. Г. Технология комбинированной обработки каналов малого сечения с обеспечением эксплуатационных показателей [Текст] / Е. Г. Сухочева, Коденцев С. Н. // Упрочняющие технологии и покрытия. - 2007. - № 11. -С. 25 - 28.

87. Фатыхова, Г. К. Тепловые преобразования на границе «металл-покрытие» [Текст] / Г. К. Фатыхова, Г. П. Смоленцев, М. А. Уваров //

Совершенствование производства поршневых двигателей для малой авиации: труды отраслевой науч.-техн. конф. - М.: Машиностроение, 2008. - С. 55-59.

88. Флек, М.Б. Учет эволюционных преобразований при управлении формообразующими движениями [Текст] / Проектирование технологических машин: сб. науч. тр. - М.: МГТУ «Станкин», 1998. - Вып. 9.

89. Чигиринский, Ю. Л. Математические методы управления процессами механической обработки [Текст]: монография / Ю. Л. Чигиринский // Волгоград: ВолГТУ. 2010. - 139 с.

90. Чижов, М. И. Гальваномеханическое хромирование деталей машин [Текст]: монография / М. И. Чижов, В. П. Смоленцев. - Воронеж: ВГТУ, 1998. -162 с.

91. Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов учеб. пособие для студентов машиностроительных вузов [Текст]: в 2т. / под ред. В. П. Смоленцева. - М.: Высш. шк., 1983. - Т. 1. - 247 с.

92. Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов: учеб. пособие для студентов машиностроительных вузов [Текст]: в 2 т. / под ред. В. П. Смоленцева. - М.: Высш. шк., 1983. Т. 2. - 208 с.

93. Ivanov, V.V., Lebedev, V.A., Pinahin I. A. Impoving Wear Resistance of Surface by Depositing Vibrational Vechanochemical MoS2 Coating. Jornal of Friction and Wear, 2014.Vol. 35, No.4.pp.339-342.ISSN 1068-3666 (DOI) 10.3103/S1068366614040059

94. Skrygin, O.V. Preparing automated of the software complex for technological processes with imposition of an electric field / O.V. Skrygin, V.P. Smolentsev, E.A. Saltanaeva // Lecture Notes in Mechanical Engineering.2019

95. Skrygin, O.V. The mass transfer intensification of combined treatment products / O.V.Skrygin, V.P.Smolentsev, A.V.Schednov// MATEC Web of Conferences Volume 1 (2019), X International Scientific and Practical Conference "Innovations in Mechanical Engineering" (ISPCIME-2019) Kemerovo, Russia, November 26-29, 201 DOI: https://doi.org/10.1051/matecconf/201929701002

96. Smolentsev, V. P. Processing of Channels in Heat Engine Filters / V. P. Smolentsev, S. V. Safonov, V.V. Zolotarev // Procedia Engineering, 150, 2016. P. 1124-1130.

97. Safonov, S. V. Surface laver modification by elektrospark alloying and coating / S. V. Safonov, V. P. Smolentsev // Nauka i studia. V international conference «Science and education» 27- 28.02.2014. Premyse, 2014. P. 57- 67.

98. Hunt Margaret. The promise of intermetallics // Eng.: Mater. 1990.- № 3 -107.- P. 36 - 39.

99. Moriss D. G. Creep resistance in a new alloy based on Fe3Al / D. G. Moriss, M. Mazmy, C. Noseda // Scr. Met et Mater. 1994. - № 2 - 31.- P. 173 - 178.

100. Sikka V. K. Development and commercialization status of Fe3Al - based intermetallic alloys / V. K. Sikka, S. Viswanathan, C. G. McKaamey // Struct. Intermetallics: Champion. 1993. - P. 26 - 30.

101. Bondar, A. B., Smolentsev V. P., Chasovskih A.I . Frame and control of an engineering control in engineering. Addives - 2001. / Oxford, 2001. - P. 18- 28.

102. Bondar, A. B., Sukhochev G.A. V. P., Smolentsev V. P. State of a surface layer after processing with combined effect // EM - 06, Polska, Bydgoszcz, 2006.- P. 82- 91.

Приложение А

«УТВЕРЖДАЮ»

Генеральный .директор

Акт внедрения в производство нового

электрода-инструмента для прошивки отверстии

от I aJr4c.Tti.20hf.

Мы, нижеподписавшиеся, составили настоящий акт в том, что в период с 2013 г. по 2011 г. на предприятии внедрен электрод-инструмент для прошивки отверстий.

Опыт применения электрода-инструмента позволил ускорить процесс прошивки и улучшить качество прошиваемых отверстий, снять ограничения по глубине прошиваемых отверстий из-за загрязнения продуктами обработки межэлектродного зазора.

От внедрения процесса получен экономический эффект в сумме 117 (сто семнадцать) тысяч рублей в год.

Подписали:

от «ВСЗ - Холдинг» от авторов

Липектоп. Профессор, д.т.н.

«УТВЕРЖДАЮ»

I снеральщ»ш директор

1ДКИН

201 § г.

Акт внедрения в производство нового

электрода-инструмента для прошивки отверстии

ОТ Я nJrtfc. та 20 J&.

Мы, нижеподписавшиеся, составили настоящий акт в том, что в период с 2013 г. по 20 П г. на предприятии внедрен электрод-инструмент для прошивки отверстий.

Опыт применения электрода-инструмента позволил ускорить процесс прошивки и улучшить качество прошиваемых отверстий, снять ограничения по глубине прошиваемых отверстий из-за загрязнения продуктами обработки межэлектродного зазора.

От внедрения процесса получен экономический эффект в сумме 117 (сто семнадцать) тысяч рублей в год.

Подписали:

от «ВСЗ - Холдинг» ОТ авторов

Липектоп. Профессор, д.т.н.