6 (207)
2014
СОДЕРЖАНИЕ
Современные технологии
Калашников А. С., Моргунов Ю. А., Калашников П. А. Особенности
технологии зубохонингования цилиндрических колес ……………………………... 3
Файншмидт Е. М., Пегашкин В. Ф., Шевченко О. И., Астафьев Г. И.
Электроискровая цементация крупногабаритного пресс-инструмента ……………. 10
Носков А. С., Королев А. В., Решетникова О. П. Результаты экспериментальных
исследований технологии создания прочного антифрикционного покрытия на
дорожки качения упорных подшипников ……………………………………………. 13
Конструирование, расчеты
Нейман Л. А. Синхронный электромагнитный механизм для виброударного
технологического оборудования ……………………………………………………… 17
Труханов В. М., Свечников Р. С. Методика оценки количественных показателей
надежности по результатам эксплуатации изделий гидроакустической связи типа:
структура-35, структура-СВП, МГ-55М и т.п. ………………………………………. 20
Жуков А. А., Хасанова Л. А., Немтырев О. В. Численное моделирование
напряженно-деформированного состояния азотированнных зубчатых колес из
конструкционной стали 20Х3МВФА ………………………………………………… 26
Металлорежущие станки и инструменты
Моховиков А. А., Игнатьев А. С. Влияние модификации передней поверхности
режущего инструмента на износостойкость …………………………………………. 32
Техническое обслуживание и ремонт
Юркевич В. В., Дубовицкий Б. О. Метод спектров огибающих при контроле
подшипников качения, имеющих дефекты …………………………………………... 35
Сегодня – студент, завтра – инженер
Кондаков А. И., Васильев А. С. Теория принятия проектных решений (конспект
лекций). Продолжение ………………………………………………………………… 40
Попов В. В. Обучение проектированию технических систем – основа
инженерного образования …………………………………………………………….. 46
Разная информация
Микаева С. А., Микаева А. С. Энергообеспечение и энергоаудит
промышленных предприятий …………………………………………………………. 50
Григорьев И. В., Тихонов И. И., Никифорова А. И., Григорьева О. И.
Устройства для контроля за весом груза на сухопутном лесовозном транспорте … 53
Журнал зарегистрирован в Комитете Российской Федерации по печати. Свидетельство о регистрации
№ 014670 от 25.12.1997 г., Свидетельство о перерегистрации ПИ № ФС 77-46364 от 26.08.2011 г.
Журнал входит в перечень утвержденных ВАК РФ изданий для публикации трудов
соискателей ученых степеней
Перепечатка, все виды копирования и воспроизведения материалов, публикуемых в журнале
«Справочник. Инженерный журнал», допускаются со ссылкой на источник информации и только
с разрешения редакции
Председатель
редакционного совета
академик РАН, д-р техн. наук
Р. Ф. ГАНИЕВ
Заместитель председателя
редакционного совета
д-р техн. наук, проф.
А. В. КИРИЧЕК
Главный редактор
П. Е. КЛЕЙЗЕР
Заместитель главного редактора
А. А. КУЛИКОВА
Редакция:
С. М. МАКЕЕВА, А. А. КУЛИКОВА
Редакционный совет:
В. Ф. БЕЗЪЯЗЫЧНЫЙ,
д-р техн. наук, проф.
А. И. БЕЛЯКОВ,
канд. техн. наук
А. И. БОЛДЫРЕВ,
д-р техн. наук, проф.
Р. БЛАШКОВИЧ,
д-р техн. наук, проф.
(Словакия)
Р. Я. ВАКУЛЕНКО,
д-р эконом. наук, проф.
В. А. ГОЛЕНКОВ,
д-р техн. наук, проф.
О. А. ГОРЛЕНКО,
д-р техн. наук, проф.
С. Н. ГРИГОРЬЕВ,
д-р техн. наук, проф.
М. А. ЕВДОКИМОВ,
д-р техн. наук, проф.
А. А. ЖУКОВ,
канд. техн. наук, проф.
В.Л. ЗАКОВОРОТНЫЙ,
д-р. техн. наук, проф.
Ю. М. ЗУБАРЕВ,
д-р техн. наук, проф.
А. С. КАЛАШНИКОВ,
д-р техн. наук, проф.
С. В. КИРСАНОВ,
д-р техн. наук, проф.
А. Ю. КОНЬКОВ,
канд. техн. наук
В. Г. МАЛИНИН,
д-p физ.-мат. наук, проф.
Г. А. НУЖДИН,
канд. техн. наук
Ю. В. ПАНФИЛОВ,
д-р техн. наук, проф.
В. П. ПУЧКОВ,
д-р техн. наук, проф.
С. В. ПЫТКО,
д-р техн. наук, проф.
(Польша)
В. Я. РАСПОПОВ,
д-р техн. наук, проф.
В. П. СМОЛЕНЦЕВ,
д-р техн. наук, проф.
Ю. С. СТЕПАНОВ,
д-р техн. наук, проф.
А. Г. СХИРТЛАДЗЕ,
д-р техн. наук, проф.
В. М. ТРУХАНОВ,
д-р техн. наук, проф.
В. М. ШАРИПОВ,
д-р техн. наук, проф.
С. Ю. ШАЧНЕВ,
канд. техн. наук.
В. П. ЧИРКОВ,
д-р техн. наук, проф.
Подписку на журнал можно оформить в любом
почтовом отделении, или непосредственно в
издательстве. Индексы по каталогам:
«Роспечать» 72428, «Пресса России» 41299,
«Почта России» 60255
Телефоны редакции:
(495) 589 56 81, (495) 514 76 50
Адрес редакции: 119048, г. Москва,
ул. Усачева, д. 35, стр. 1
E-mail: hb@idspektr.ru; sizhpost@gmail.com
Http://www.handbook-j.ru; Http://www.idspektr.ru
© ООО «Издательский дом «СПЕКТР», «Справочник. Инженерный журнал», 2014
Стр.5
6 (207)
2014
CONTENTS
Up-to-date Technologies
Kalashnikov A. S., Morgunov J. A., Kalashnikov P. A. Technology Features
of Honing of Cylindrical Gears …………………………………………………………….. 3
Fainshmidt E. M., Pegashkin V. F., Shevchenko O. I., Astafyev G. I. Electro-spark
Cementation of Large-Sized Pressing Tool ………………………………………………… 10
Noskov A. S., Korolev A. V., Rechetnikova O. P. Results of Experimental Research
Technologies Create Lasting Anti-friction Coating on the Raceway of Thrust Bearings ….. 13
Constructing, Calculations
Neyman L. A. Synchronous Electromagnetic Mechanism for Vibratory Impact
Mechanism for Manufacturing Equipment ………………………………………………… 17
Trukhanov V. M., Svechnikov R. S. Assessment Methodology Quantified Reliability
as a Result of Use of Products Hydroacoustic of “Structure 35”, “Structure of SVP”,
“MG-55M” etc ……………………………………………………………………………… 20
Zhukov A. A., Khasanova L. A., Nemtyrev O. V. Numerical Modeling of the
Stress-strain State of the Nitrided Gears From Constructional Steel 20H3MVFA ………… 26
Metal-Cutting Machines and Tools
Mokhovikov A. A., Ignatyev A. S. Impact Modification of the Front Surface of the
Cutting Tool Wear Resistance ……………………………………………………………… 32
Maintenance, Repair and Operations
Yurkevich V.V., Dubovizki B. O. The Method of Enevelopes in the Control of Rolling
Bearings with Defects ………………………………………………………………………. 35
Today – a student, tomorrow – Engineer
Kondakov A. I., Vasiliev A. S. The Theory of Making Design Decisions (Lecture Notes).
Continuation………………………………………………………………………………... 40
Popov V.V. Teaching Technical Systems Designing-Basics of Engineering Education …... 46
Different Information
Mikaeva S. A., Mikaeva A. S. Energy Supply and Energy Audit
of Industrial Enterprises …………………………………………………………………….. 50
Grigorev I. V., Tihonov I. I., Nikiforova A. I., Grigoreva O. I. Devices for the Control
Over Weight of a Cargo on Land for Transport for Transportation of Wood ……………… 53
The journal is registered in State Committee of Russian Federation on printing. Registration certificate
N 014670 at 25.12.1997. Re-registration ПИ N ФС 77-46364 at 26.08.2011.
The Journal is among those approved by VAC RF for dissertation publication.
Reprint, all types of copying and reproduction of the materials published in the journal "Handbook. An
Engineering journal" are allowed only with he permission from the editors and with the reference to the source
of information. Advertisers are fully responsible for the content of the
© LLC “Publishing house “SPEKTR”, “Handbook. An Engineering journal”, 2014
President of Editorial advisory
Academician of RAS, Dr of Eng. Sc.
R. F. GANIEV
Chairman Assistant
Dr of Eng. Sc., Prof.
A. V. KIRICHEK
Editor-in-Chief
P. E. KLEYZER
Editorial council
A. A. KULIKOVA
Edition:
S. M. MAKEEVA, A. A. KULIKOVA
Editorial council:
V. F. BEZYAZYCHNY,
Dr of Eng. Sc., Prof.
A. I. BELYAKOV,
Cand. of Eng. Sc.
A. I. BOLDYREV,
Dr of Eng. Sc., Prof.
R. BLAZHKOVICH,
Dr of Eng. Sc., Prof.
(Slovakia)
R. Ya. VAKULENKO,
Dr. of Econom. Sc, Prof.
V. A. GOLENKOV,
Dr of Eng. Sc., Prof.
O. A. GORLENKO,
Dr of Eng. Sc., Prof.
S. N. GRIGORIEV,
Dr of Eng. Sc., Prof.
A. A. ZHUKOV,
Cand. of End. Sc., Prof.
V. L. ZAKOVOROTNY,
Dr of Eng. Sc., Prof.
Yu. M. ZUBAREV,
Dr of Eng. Sc., Prof.
A. S. KALASHNIKOV,
Dr of Eng. Sc., Prof.
S. V. KIRSANOV,
Dr of Eng. Sc., Prof.
A. Yu. KON'KOV,
Cand. of Eng. Sc., Prof.
V. G. MALININ,
Dr P.-H. Sc., Prof.
G. A. NUZHDIN,
Cand. of Eng. Sc.
Yu.V. PANFILOV,
Dr of Eng. Sc., Prof.
V. P. PUCHKOV,
Dr of Eng. Sc., Prof.
S. V. PYTKO,
Dr of Eng. Sc., Prof.
(Poland)
V. Ya. RASPOPOV,
Dr of Eng. Sc., Prof.
V. P. SMOLENTSEV,
Dr of Eng. Sc., Prof.
Yu. S. STEPANOV,
Dr of Eng. Sc., Prof.
A. G. SHIRTLADZE,
Dr of Eng. Sc., Prof.
V. M. TRUHANOV,
Dr of Eng. Sc., Prof.
V. M. SHARIPOV,
Dr of Eng. Sc., Prof.
S. Yu. SHACHNEV,
Cand. of Eng. Sc.
V. P. CHIRKOV,
Dr of Eng. Sc., Prof.
The journal is being distributed according to a
subscription, which is available in any post
office or at the publishing house directly. Indexes in
the catalogue: "Rosspechat" – 72428, Joint
Catalogue "Pressa Rossii" – 41299, bi the
catalogue “Pochta Rossii" – 60255
Tel.: (495) 589 56 81; (495) 514 76 50
Edition address: Buil. 1, Usacheva St. 35,
Moscow, Russia, 119048
E-mail: hb@idspektr.ru; sizhpost@rambler.ru
Http://www.handbook-j.ru; www.idspektr.ru
Стр.6
РАСЧЕТНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОГРЕШНОСТИ, ОБУСЛОВЛЕННОЙ МЕТОДОМ ОБРАБОТКИ ЛЕЗВИЙНЫМ ИНСТРУМЕНТОМ
b
Д а=
1
1
– безразмерный комплекс, характеризующий геометрию сечения среза, где b1 – ширина среза, м.
Значения коэффициентов и показателей степени приведены в табл. 3.
Значения m для расчета величин х (табл. 3) определяются следующим образом:
– при λg ≤ 20 и Б < 10Г 0,05Д 0,11 m = 0,045;
– при 10Г 0,05Д 0,11 ≤ Б < 60Г 0,7Д 0,11 m = 0,03;
– при Б ≥ 60Г 0,05Д 0,11 m = – 0,055;
– при λg > 20 при тех же интервалах изменения Б величина m равна соответственно 0,105; 0,09 и 0,005.
При закреплении заготовки в патроне с поддержкой задним центром
∆ τ St sin η 20L
j g
h = p
Ч 1 1 tg arctgB − +γ 0,5ρ1b
− + () Stµ1
В
3
C
C E d C D L l C
4
+
1
х
− −1
1
1
2
−
+ 1 µ Ч
jпр
2
2
−
arccos 1 − a B 2 1 sin γ
Жесткость jпр выбирается в зависимости от вида
приспособления. По данным А. П. Соколовского для
станков с высотой центров 200…250 мм при нагружении
на плече с длиной 200 мм (от переднего торца шпинделя)
жесткость навинчиваемого на шпиндель трехкулачкового
патрона составляет (650…1600) 10 4 Н/м; четырехкулачковый
патрон с высотой центров 400 мм с резьбовым
креплением при нагружении на плече 200 мм имеет
жесткость 4100 ⋅ 104 Н/м, а такой же патрон с фланцевым
креплением при нагружении на плече длиной
300 мм имеет жесткость 4500 ⋅ 104 Н/м. При изменении
длины плеча, на котором прикладывается сила, жест−
b
()
x
+
a B1 b ()2 1 sin γ
2
x
sin α cos γ + Bsin γ
+
1
() ,αcosρ
δ
−
−
−
м.
(6)
кость изменяется обратно пропорционально квадратам
длин плеч:
jпатр
=
jпатр. max
Smin
2
2
S
,
где Smin – длина плеча, указанная выше, мм; S – максимальный
вылет заготовки в патроне (от торца шпинделя
станка), мм.
Жесткость центров (№ 4 – 6) токарных станков с учетом
деформации стыков составляет (5000…7000) 104 Н/м.
Для конкретных схем базирования жесткость может
приниматься в соответствии с табл. 4.
3. Значения коэффициентов и показателей степени в формуле для определения комплекса В
Обозначение величин
Значения величин
Интервалы изменения Б, λg и произведения ГД
Б ≤ 60Г 0,05Д 0,11
С
Б > 60Г 0,05Д 0,11
Б ≤ 0,6Г 0,7Д 0,11
х
60Г 0,05Д 0,11 ≥ Б > 0,6Г 0,7Д 0,11
Б > 60Г 0,05Д 0,11
λg ≤ 20
у
z
20 ≤ λg ≤ 110
λg > 110
0,19[БГ(1 – sinγ)]0,11
Приложение. Справочник. Инженерный журнал № 6, 2014
5
λg ≤ 20
λg > 20
λg ≤ 20
λg > 20
Г ≤ 9,5
Г > 9,5
0,9 1,35
0,45Г– 0,09
6,05
2,6
– 0,21[Г(1 – sinγ)]– 0,3 + m
0,31[Г(1 – sinγ)]– 0,22 + m
– 0,16[Г(1 – sinγ)]– 0,22 + m
– 0,11[Б(1 – sinγ)]– 0,6
– 0,62[Б(1 – sinγ)]– 0,82
0,195
Стр.69
РАСЧЕТНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОГРЕШНОСТИ, ОБУСЛОВЛЕННОЙ МЕТОДОМ ОБРАБОТКИ ЛЕЗВИЙНЫМ ИНСТРУМЕНТОМ
Рис. 5. Сопоставление расчетных и экспериментальных значений
∆h при обработке в патроне токарного станка IK620
(обрабатываемый материал ЭИ698ВД, резец из ВК8):
v = 0,4 м/с; α = 12 °; γ = 10 °; ϕ = 45 °; ϕ1 = 15 °; r = 1 мм; ρ1 = 30 мкм;
t = 1,5 мм; d = 60 мм, ––––––– расчет; – – – – – эксперимент
При расчетном определении погрешности ∆h использовались
теоретические зависимости для определения
составляющих силы резания [4].
Pz = τp 1 1a b 1 1 tg arctgB − γ + ρ Ч
0,5
Ч arccos 1 − a B−b ()2 1 sin− γ
2
+ α γ + Bsin γ + δ
2
a B1−b ()2 1 sin− γ
sin cos
Py = τ a В
p 1 1
b
ρ1
− +
−
+ + () b
x
−
В
+
()
1 1 ()tg arctgB − γ + ρ b
α
cos
Ч arccos 1 − a B− 2 1 sin− γ
sin cos
Px = τ a В
p 1 1
b
Ч arccos 1 − a B− 2 1 sin− γ
sin cos
2
+ α γ + Bsin γ + δ
2
a B − 2 1 sin− γ
1 b ()
x
ρ1
2
+ α γ + Bsin γ + δ
2
a B1−b ()2 1 sin− γ
х
ρ1
− +
− b ()
x
() η ;
cosα sin
−
1 1 ()tg arctgB − γ + ρ b
0,5
µ а b
−b ()
x
() η.
cosα cos
При торцовом фрезеровании погрешность от недостаточной
жесткости технологической системы (жесткости
станка, приспособления, инструмента и заготовки),
когда учитывается неравномерная твердость обрабатываемого
материала и колебание припуска на обработку,
определяется по формуле
∆ = τ µ S k t
z t
h
p 2
+ ∆
2
D D D H
l
Jсист
−
2
−
sin 1 1 tg arctg
2
В
,
η − + ()
B−γ + ρ ∆cosα
z t µ3
0,5 1
S k t
b
+
+
1 1 1
1
Ч
0,5
+
;
µ а b
1 1 1
1
Ч
а
1 1
1
b
где D – диаметр фрезы, м; t – глубина резания, м;
b – длина режущей кромки зуба фрезы, м; ∆ – длина контакта
по задней поверхности зуба фрезы с обрабатываемым
материалом, м; Н – ширина резания, м; ∆l – параметр
неперпендикулярности оси шпинделя к столу станка,
м; ρ1 – радиус округления режущей кромки зуба фрезы,
м; τр – сопротивление материала пластическому
сдвигу, Па; Jсист – жесткость технологической системы
СПИЗ, Н/м; µ2 – коэффициент динамичности технологической
системы СПИЗ; µ3 – коэффициент трения на задней
поверхности зуба фрезы; kt – коэффициент, учитывающий
колебание припуска; В – безразмерный комплекс
процесса резания, отражающий влияние степени
пластических деформаций материала снимаемого припуска;
α – задний угол зуба фрезы, °; γ – передний угол
зуба фрезы, °; η – угол схода стружки, °
1
jсист
=
1
C H С Нпр пр
х
1 ст
п
+
1
+
lфр
3
0,15ЕD
4
ф
+
12х Lпр − хо
Д Д
2
0
пр
()
Е h L Н
2
,
где Нст – ширина стола фрезерного станка, м; С1 и х –
коэффициенты, зависящие от конструкции станка и степени
его точности. Значения их приведены в табл. 5;
lфр – вылет фрезы из шпинделя станка, м; Е – модуль
упругости материала фрезы, Па; Dф – диаметр фрезы, м;
Lпр – длина между опорами приспособления, м; ЕД –
модуль упругости материала обрабатываемой заготовки,
Па; Н – ширина обрабатываемой заготовки, м; hД – толщина
обрабатываемой заготовки, м; хо – расстояние от
неподвижной губки тисков или прижимных планок, расположенных
слева от обрабатываемой поверхности, м.
Жесткость станочных тисков, широко применяемых
при фрезеровании, может быть определена в зависимости
от ширины губок [29]:
=
j С Н х n
пр
пр пр , Н/м,
где Нпр – максимальная ширина губок, м; Спр и хn – коэффициенты,
зависящие от типа тисков. Значения их
приведены в табл. 6.
5. Значения коэффициентов в формуле для определения
жесткости системы СПИЗ
Тип станка
Фрезерные
вертикальные
с крестовым столом
Фрезерные
консольные
Фрезерные широкоуниверсальные
с
поворотным столом
Продольно-фрезерные:
– вертикальный
шпиндель
– горизонтальный
шпиндель
Н 560 0,51 ГОСТ
18101–85
П 436 0,51
Н 565 0,52 ГОСТ
18101–85
П 436 0,50
Приложение. Справочник. Инженерный журнал № 6, 2014
9
точности С1 ⋅ 10–5
Класс
х
П 491 1,04
П 463 0,86
П 411 0,90
Стандарт
Н 402 1,06 ГОСТ
9726–89
Н 402 0,97 ГОСТ
17734–88
Н 343 0,97 ГОСТ
26016–83
Стр.73