4 (217)
2015
СОДЕРЖАНИЕ
Современные технологии
Ганиев Р. Ф., Ганиев С. Р., Касилов В. П., Кислогубова О. Н.,
Курменев Д. В., Пустовгар А. П., Алдошин С. М., Бадамшина Э. Р.,
Грищук А. А., Тарасов А. Е., Эстрин Я. И. Перспективы волновых технологий
для создания новых полимерных композиционных материалов (нанокомпозитов,
высоконаполненных композитов) …………………………………………………….. 3
Конструирование, расчеты
Блинов Д. С., Морозов М. И. Разработка методики силового расчета безгаечной
роликовинтовой передачи …………………………………………………………….. 10
Бердник А. Н. Методы оценки потерь работоспособности выпускных газов
на двигателе 8ЧН 18/22 ……………………………………………………………….. 21
Автоматизация инженерного труда
Ярушкина Н. Г., Музяков Е. В. Разработка автоматизированной подсистемы
технологической подготовки предприятий промышленного производства ………. 26
Станки и инструменты
Шачнев С. Ю., Татарова Л. А., Солодилов С. А., Третьяков С. А. Инструмент
для сварки трением с перемешиванием алюминиевых сплавов ……………………. 31
Кирсанов С. В., Бабаев А. С. Особенности срезания стружки ружейными
сверлами малых диаметров …………………………………………………………… 37
Техническое обслуживание и ремонт
Кошин А. А. , Дьяконов А. А., Шмидт И. В. Модульная структура
технологических процессов ремонтно-восстановительных работ с применением
полимерно-композиционных материалов …………………………………………… 40
Разная информация
Микаева С. А., Ашрятов А. А., Косицын А. А. Перспективные методы
охлаждения полупроводниковых источников света ………………………………... 47
Мусатов Р. Л., Халатов Е. М. Особенности построения системы приводов
спускоподъемного устройства водолазного колокола ……………………………… 50
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. БЛАЖКОВИЧ,
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. пед. 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.
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», 2015
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.
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. пед. 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.
Стр.5
4 (217)
2015
CONTENTS
Up-to-date Technologies
Ganiev R. F., Ganiev S. R., Kasilov V. P., Kislogubova O. N., Kurmenev D. V.,
Pustovgar A. P., Aldoshin S. M., Badamshina E. R., Grishchuk A. A., Tarasov A. E.,
Estrin Ya. I. Prospects of Wave Technology to Create New Polymer Composite Materials
(Inc. Nanocomposites and Highly Filled Composites) ……………………………………. 3
Constructing, Calculations
Blinov D. S., Morozov M. I. Development of Nut-free Roller Drive Power Calculation
Method ……………………………………………………………………………………. 10
Berdnik A. N. Methods of Estimation of the Loss of Working Capacity of Exhaust Gases
on the Engine 8CHN 18/22 ……………………………………………………………….. 21
Automation of Engineer's Work
Yarushkina N. G., Muzyakov E. V. Development of an Automated Subsystem
Technological Training Enterprises in Industrial Production …………………………….. 26
Machines and Tools
Shachnev S. Yu., Tatarova L. A., Solodilov S. A., Tretyakov S. A. Tool for Friction
Stir Welding of Aluminum Alloys ………………………………………………………... 31
Kirsanov S. V., Babaev A. S. Peculiarities of Cutting with Small Diameter
Gun Drills …………………………………………………………………………………. 37
Maintenance, Repair and Operations
Koshin A. A. , Dyakonov A. A., Shmidt I. V. The Modular Structure of the Process
Repair Work Using Polymer-Composite Materials ………………………………………. 40
Different Information
Mikaeva S. A., Ashratov A. A., Kositsyn A. A. Perspective Methods of Cooling
of a Semiconductor Light Sources ………………………………………………………... 47
Musatov R. L., Khalatov E. M. Constructive Features of a Drive System
of a Diving Bell Pulling-and-running Device …………………………………………….. 50
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
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”, 2015
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@gmail.com
Http://www.handbook-j.ru; www.idspektr.ru
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
A. I. BELYAKOV
A. I. BOLDYREV
R. BLAZHKOVICH
R. Ya. VAKULENKO
V. A. GOLENKOV
O. A. GORLENKO
S. N. GRIGORIEV
M. A. EVDOKIMOV
A. A. ZHUKOV
V. L. ZAKOVOROTNY
Yu. M. ZUBAREV
A. S. KALASHNIKOV
S. V. KIRSANOV
A. Yu. KON'KOV
V. G. MALININ
G. A. NUZHDIN
Yu. V. PANFILOV
S. V. PYTKO
V. Ya. RASPOPOV
V. P. SMOLENTSEV
Yu. S. STEPANOV
A. G. SHIRTLADZE
V. M. TRUHANOV
V. M. SHARIPOV
S. Yu. SHACHNEV
V. P. CHIRKOV
Стр.6
4 / 2015
УДК 621.9.06
DOI: 10.14489/hb.supp.2015.04.pp.001-024
В. Ф. Безъязычный, д-р техн. наук, Э. В. Киселев, д-р техн. наук
(Рыбинский государственный авиационный технический университет им. П. А. Соловьева,
e-mail: root@rgatu.ru)
АВТОМАТИЗАЦИЯ РАСЧЕТА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ
ОБРАБОТКИ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ КОМПЛЕКС ЗАДАННЫХ
ПАРАМЕТРОВ ТОЧНОСТИ, КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ
И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ДЕТАЛЕЙ МАШИН
Рассмотрена проблема назначения режимов обработки деталей при механической обработке. Предложена
математическая модель расчета параметров точности и качества поверхностного слоя детали при известных
технологических условиях обработки. Разработан алгоритм оптимизационного поиска. Представлена система расчета условий
обработки, обеспечивающая получение заданных параметров точности и качества поверхностного слоя, заданных
эксплуатационных свойств.
Ключевые слова: токарная обработка; точность; поверхностный слой; качество; расчет режимов.
V. F. Bezjazychnyi, E. V. Kiselev (Soloviev Rybinsk State Aviation Technical University)
AUTOMATION OF CALCULATION OF MACHINING CONDITIONS
PROVIDING THE COMPLEX OF SPECIFIED ACCURACY PARAMETERS,
SURFACE LAYER QUALITY AND PERFORMANCES OF MACHINE PARTS
The article describes the problem of assign the cutting modes. Mathematical model of calculation of accuracy parameters and surface
layer quality for known machining conditions is offered. The algorithm of optimization search is developed. The system of calculation
of machining conditions providing specified accuracy parameters and surface layer quality, performances is shown.
Keywords: Turning; Accuracy; Surface layer; Quality; Calculation of machining conditions.
Перепечатка, все виды копирования и воспроизведения материалов, публикуемых в журнале «Справочник. Инженерный журнал», допускаются
со ссылкой на источник информации и только с разрешения редакции
© ООО «Издательский дом «СПЕКТР», «Справочник. Инженерный журнал», 2015
Стр.65
АВТОМАТИЗАЦИЯ РАСЧЕТА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ОБРАБОТКИ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ КОМПЛЕКС ЗАДАННЫХ
2. Значения коэффициентов
в формуле для определения (θm / θA)пл
Обозначение
величины
Сθ
Интервалы
изменения
у/а1, БВ и ρ1/а1
у/а1 > 1,05(БВ)0,05 ρ1/а1 ≤ 0,5
ρ1/а1 > 0,5
у/а1 ≤ 1,05(БВ)0,05 ρ1/а1 ≤ 0,5
ρ1/а1 > 0,5
х1
х2
х3
БВ ≤ 30
БВ > 30
у/а1 > 1,05(БВ)0,05
у/а1 ≤ 1,05(БВ)0,05
БВ ≤ 16
БВ > 16
БВ ≤ 30
d
х4
БВ > 30
ρ1/а1 ≤ 0,5
ρ1/а1 > 0,5
(БВ)0,51
θА – температура на условной
вершине резца, определяется по
формуле [4]
θ =
A c Bρ
τ
p erf 4
БВ
,
где сρ – удельная теплоемкость обрабатываемого
материала,
м К
Дж
⋅
3
.
В ряде случаев с определенной
степенью погрешности плоская схема
действия тепловых источников
может удовлетворять условиям обработки.
Однако в реальных условиях
в поверхностном слое детали действуют
объемные источники теплоты,
впервые установленные профессором
Н. В. Талантовым (рис. 2).
В этом случае максимальная температура
в i-м слое поверхности детали
θm определяется по формуле
−
θ
θ
A
m
= R БВ)
об
(
∆
Ч ∆
1
m n h 1
n
y
p
h
y
i
a1
∆
∆
my
h
h
2
1
и
.
Значения коэффициента R и показателей
степени зависят от технологических
условий обработки [1].
k
Ч
Рис. 2. Схема действия объемных источников теплоты и распределения
температурных полей в поверхностном слое детали в процессе обработки:
1 – наклонный объемный источник теплоты ABKNA, возникающий в зоне
основных пластических деформаций металла снимаемого припуска;
2 – объемный источник теплоты ANN1 A1 A, расположенный впереди инструмента
и возникающий в результате пластических деформаций в поверхностном
слое детали; 3 – объемный источник теплоты ДАА2 Д1 Д, возникающий
на площадке контакта АД инструмента с деталью, обусловленный трением
контактирующих поверхностей; q1, q2, q3 – закономерности изменения интенсивности
тепловыделения первого, второго и третьего источников теплоты
Приложение. Справочник. Инженерный журнал № 4, 2015
5
Значения величин
БВ ≤ 30 30 < БВ ≤ 70 БВ > 70
0,16 0,077
0,7
0,976
0,23
0,47
– (БВ)0,13
– 0,8(БВ)0,488
0,1(БВ)0,404
0,205(БВ)0,155
0
0,088
0,265
0,125 0,06
0,42
0,33
Размеры источников теплоты имеют следующие
значения:
−
−
∆ = arccos 1[] ;
a B1 (1 sin )
−а В− − γ
2
1 B
∆ = a
2
b ()2 1 sin
1 ; ∆ =
h a1 B2 + −
=
x
B
a
+ α γ + Bsin
1 2(1 2
2
sin cos
+ B ) 1+ ;
1 1 1 ; h = ∆
1
2
.
Значения а2, b2 и х также зависят от технологических
условий обработки (табл. 3).
Термомеханические явления в зоне резания
в наиболее полной мере отражают энергетический
критерий процесса резания А, включающий в себя
интегральные характеристики процесса: температуру
резания θр и тангенциальную составляющую силы
резания Pz , которые определяются по формуле [4]
P z
A a b c p
= 1 1 θρ .
− − γ
b2
x
ρ
γ + δ
1
1
Стр.69