История и принципы применения мощного ультразвука при резьбообразовании

НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

УДК 621. 7 ББК К 56

С. Я. Березин, И. М. Кулеш

История и принципы применения мощного ультразвука при резьбообразовании

Рассмотрены исторические этапы внедрения мощного ультразвука в технологические процессы резьбооб-разования в различных странах мира. Представлены эффекты, лежащие в основе положительного влияния ультразвука на силовые и другие параметры, определяющие ход резьбообразования. Исследования и примеры производственного использования акустической энергии свидетельствуют о ее высокой эффективности как в процессах резания, так и при резьбовыдавливании. Представлен также материал по соответствующему производственному оборудованию для данных операций.

Ключевые слова: ультразвук, резьбонарезание, метчики, раскатники, резьбовыдавливание, деформация, дислокации, трение, кавитация, ультразвуковые станки, генераторы.

S. Ya. Berezin, I. M. Kulesh

History and principles of powerful ultrasound application during thread formation

The history of powerful ultrasound to apply for technological processes of screw forming in some countries is studied. The effects forming the basis of positive influence of ultrasound on force and other parameters stating the process of screw forming are described. The estimation of industrial application for acoustic energy shows its high efficiency both in cutting and in screw extrusion. The scope of equipment for the given operations is also presented.

Key words: ultrasound, thread-forming, taps, tap-deforming, thread-pressing, deformation, dispositions, friction, cavitations, ultrasonic machine tools, generators.

Производственный интерес к технологическим возможностям мощного ультразвука начал интенсивно проявляться в 50-60 гг. прошлого столетия. Ультразвуковое резание, или ультразвуковая размерная обработка, было открыто в 1948 г. американским инженером Льюисом Бэлемутом (англ. патент № 602801. L. Balamuth. Method of Abrading). Метод заключался в прошивке отверстий частицами абразива в жидкой среде [7].

Уже в середине 50-х гг. в различных странах начали появляться первые ультразвуковые станки. Разработка электромагнитных и электронных генераторов, позволяющих получать выходные мощности более 1 кВт, привело к их широкому использованию в разнообразных технологических процессах, включая абразивную очистку заготовок, шлифование, лужение, пайку, сварку, кристаллизацию отливок, волочение, прессование, прокатку и т. д.

В бывшем Советском Союзе, США, Англии, Японии и европейских странах началось интенсивное создание исследовательских центров и научно'-промышленных лабораторий по изучению технологических возможностей мощного ультразвука. В СССР ультразвуковые технологии начинают изучать и применять в конце 50 - начале 60 гг., судя по тому, что 3-9 июня 1955 г. на 2-й научнопроизводственной конференции по электрическим методам обработки металлов в Ленинграде не прозвучало ни одного доклада по ультразвуку (Вест. маш-ния. № 2. 1956. С. 66).

В Акустическом институте им. Н.Н. Андреева АН СССР создается отдел ультразвука, возглавляемый Л. Д. Розенбергом (Москва) [6]. Влияние ультразвука на термодинамические свойства вещества исследуется в Курском государственном педагогическом институте. Исследования ведутся также в Горьковском институте прикладной физики АН СССР, в Киевском институте проблем прочности АН УССР.

Влияние мощного ультразвука на прочностные характеристики металлов и процессы обработки давлением изучается в лаборатории пластичности физико-технического института АН СССР и лаборатории кафедры «Машины и технологии обработки металлов давлением» Белорусского политехнического института. В Литве подобные исследования проводились в проблемной лаборатории ультразвука им. проф. К. Баршаускаса Каунасского политехнического института. Сборник научных трудов «Ультразвук» ведущих вузов Литовской ССР начинает выходить с 1969 г. (Вильнюс: Изд. Митис).

Аналогичные исследования интенсивно проводятся и за рубежом. В Японии первые работы датируются серединой 50-х гг. В 1962-1963 гг. в Японии проходит 40-я Всеяпонская конференция обще-6

ства инженеров-механиков. На ней был представлен ряд докладов, посвященных ультразвуковому нарезанию наружных и внутренних резьб. К тому времени в Японии уже сложился ряд научных центров по изучению процессов ультразвуковой интенсификации. Благодаря широко известной в России книге Дзюнъитиро Кумабэ известны разработки ученых Токийского технического университета, лаборатории обработки резанием с вибрациями в г. Кофу, лаборатории точной обработки университета в г. Уцуномия. Результаты японских исследований связаны с именами Иноуэ Киёси, Масуко Ка-мабэ, Намимы Тэцуро, Нисимуры Тэнрокуро, Симагавы Масанори, Симакавы Сикэн и других.

Японские специалисты исследовали влияние на процесс резьбонарезания как низкочастотных колебаний частотой 100 Гц, так и ультразвука. При частоте колебаний 20 кГц, превосходящих в направлении подъема винтовой линии метчика, при легком прикосновении метчика к обрабатываемой детали резьба нарезалась таким образом, как будто деталь «засасывала» инструмент. Подобного явления не наблюдалось при нарезании резьбы с частотой вибраций 100 Гц. Такое поведение инструмента можно объяснить следующим образом. При колебаниях инструмента с ультразвуковой частотой расстояние l T (суммарное смещение единичной точки режущей кромки инструмента) было намного меньше получившегося при нарезании резьбы с частотой 100 Гц. При этом протяженность импульсов тоже резко уменьшалась. В результате этого, существенно снижалось сопротивление резанию, что обусловило упомянутый выше эффект. Как отмечено далее в том же источнике, стружка получалась тонкой и сливной. Форма стружки заметно отличалась от получавшейся при обычном резании. Важно отметить, что поверхность, полученная вибрационным резанием, была очень гладкой.

Нарезание резьбы с наложением вибраций позволяет получать более гладкую поверхность профиля. При обычном нарезании наблюдаются значительные неровности поверхности. Когда внутренняя резьба, имеющая грубую поверхность профиля, входит в зацепление с наружной, контакт в резьбовом соединении получается нерегулярным, что нежелательно. Отмечалось также, что при нарезании с наложением вибраций внутренняя резьба хорошо сцепляется в наружной. При обычной технологии такое сцепление не обеспечивается.

Симакава Сикэн опубликовал ряд статей по механической обработке с применением ультразвука, в том числе и по резьбонарезанию, в журнале «Кикай то когу. Tool Engineering», № 7-12, 1968 и № 2 за 1969 (р. 127-135).

Первые опыты резьбообразования в основном касались абразивной обработки резьбы методом винтового копирования в твердых и хрупких материалах. Данный метод был разработан в 1952 г. американским инженером De Groat G.H. и опубликован в American Machinist, 1952, 15, № 9, р. 141. Он аналогичен абразивной ультразвуковой прошивке отверстий, когда инструмент совершает медленное винтовое движение. Подобный же способ был запатентован в СССР от Минского тракторного завода (а.с. № 225389, CT3d, D23g, заявленное 4.10.63, опубликованное 30.12.68).

Balamuth L. описывал также опыт применения ультразвука для сборки резьбовых деталей в пластмассовые детали без предварительного нарезания резьбы.

В 60-70-х гг. ведутся интенсивные разработки ультразвуковых резьбонарезных станков и исследования самого процесса резьбонарезания. В США подобными разработками занимаются в лаборатории фирмы Cavitron, в фирме Branson Sonic Power Co. В Англии исследования ведутся на фирмах Karry Ultrasonic Ltd., Dawe Instruments и, в частности, по заказам Atomic Energy Researdi Establ Harwell. В Германии ультразвуковые станки разрабатывает компания Lenfeldt.

В тот же период результаты промышленного использования ультразвука для резьбонарезных операций популяризуются в работах таких авторов, как Vetter T., Göbel E.F. (Германия), Ostaszewski J. (Польша), Cornu Othmar (Швейцария), Perkins J.P., Kops L. (Англия), Calvez J. (Франция).

Одними из первых ультразвуковых резьбонарезных станков, выпущенных в Советском Союзе, были станки УЗР-2118, УЗР2-2А125, УЗР-2А53, УЗР-2А56, производимые на базе универсальных станков сверлильной группы и оснащенные УЗ-генераторами.

Впоследствии стали выпускаться специализированные УЗ станки СРС-2, СРС-3, СРС-901 для нарезания резьб М1-М3, М2.5-М6 и М1,6-М8, соответственно. В настоящее время данные станки выпускаются компанией «Торвальд» в г. Глухове. Одни из первых результатов ультразвукового резьбонаре-зания были опубликованы в работах В. М. Салтанова, Е. П. Калинина, А. А. Горбунова, Э. А. Михай-люка.

Параллельно с этим ведутся исследования по изучению влияния ультразвука на пластические и упругие свойства материалов, процессы трения, изменение свойств смазок, остаточные напряжения и др. Параллельно с этим ведутся исследования по изучению влияния ультразвука на пластические и упругие свойства материалов, процессы трения, изменение свойств смазок, остаточные напряжения и

др. На рубеже 60-70-х гг. ХХ в. появляются первые диссертационные работы, посвященные исследованию ультразвуковых процессов (В. А. Привалов, Ю. И. Мищенков - 1969, Нгуен Минь Ву, В. И. Петухова - 1971, С. И. Петренко, Ю. В. Балалаев - 1972, М. Г. Киселев, Т. Г. Суворова - 1973 и др.). Немногим позже появляются диссертации, в которых вначале исследуются процессы резьбонарезания метчиками, а в дальнейшем - раскатниками:

1. Горбунов А. А. Исследование ультразвукового метода нарезания внутренних резьб малого диаметра (М 1.4-М6) / А. А. Горбунов. - М., 1974.

2. Турков А. Г. Исследование эффективности ультразвуковых колебаний при нарезании резьб малого диаметра в жаропрочных и титановых сплавах / А. Г. Турков. - Куйбышев: КПИ, 1974.

3. Усов В. П. Исследование физико-технологических особенностей процесса ультразвукового накатывания внутренних резьб / В. П. Усов. - Куйбышев: КПИ, 1978.

4. Захаров В. В. Использование метода формообразования резьб бесстружечными метчиками с воздействием ультразвука / В. В. Захаров. - Саратов: СПИ, 1979.

Действие У3-колебаний на процессы резьбонарезания метчиками и накатывание раскатниками проявляется через различные эффекты. Они связаны с изменением схемы течения металла в колебательном режиме, в отличие от схем, не использующих УЗ. При этом изменяется геометрия режущей части инструмента и происходит как бы заострение режущего клинка. По данным А. А. Горбунова, УЗ-колебания инструмента существенно улучшают процесс резания при изготовлении метчиками мелкой резьбы (М1-М8). Крутящий момент уменьшается в 1,3-1,6 раза, устраняется заклинивание метчиков, процесс нарезания стабилизируется, стойкость метчиков возрастает в два раза. Это позволяет уменьшить на один количество метчиков в комплекте и осуществлять машинное нарезание мелкоразмерной резьбы [4; 5].

Метчики известных конструкций полностью пригодны для УЗ-нарезания, однако такой процесс предъявляет к инструменту ряд специфических требований. В отличие от метчиков М10 и более, длину которых следует рассчитывать с учетом резонансных условий и выдерживать с точностью до + 5 %, мелкоразмерные метчики для нарезания с воздействием ультразвука не отличаются по своим размерам от обычных метчиков. Они имеют малую массу и участвуют в колебательном процессе не как отдельный резонансный элемент, а как присоединенная ко всей системе масса. Хвостовик мелкоразмерных метчиков может быть гладким, а не резьбовым как у крупных метчиков. Плотный контакт при их малой массе обеспечивается цанговым зажимом.

Действие УЗ-колебаний на резьбонарезание метчиками и резьбовыдавливание деформирующими инструментами основано на различных физических эффектах: изменении геометрии режущей части в динамическом режиме, снижении сопротивления пластической деформации и сил трения, кавитационных процессах, активизации смазывающих составов, замене формы контакта инструмента с деталью на периодический и др. Необходимо учитывать также и критерии оценки техникоэкономической эффективности использования ультразвука в резьбонарезающих процессах. Известно, что при работе метчиков крутящий момент включает три составляющие:

где Мд - деформационная, связанная с работой заходной режущей или деформирующей части инструмента;

Мтр - фрикционная составляющая, основой которой является процесс трения на калибрующей части инструмента;

Мдп - составляющая от защемления перьев метчика при скручивании его стержня в процессе работы.

Введение УЗ-колебаний в зону резьбонарезания уменьшает составляющую Мдп в 3-4 раза. Изменение профиля внутренней резьбы при работе метчиков в У3-режимах, по данным А. И. Маркова, не наблюдалось. Эксперименты Э. А. Михайлюка, проведенные в Иркутском политехническом институте, позволили оценить радиальные силы резьбонарезания и силы трения. Первые уменьшались на 15-20 %, а вторые практически в два раза.

Аналогичные результаты получены в работе [4], в которой в качестве информативного показателя эффективности УЗ при резьбонарезании выбран крутящий момент

Мг = Мр + Мк, где Мр - составляющая от работы режущей части метчика; Мк - то же от работы калибрующей части.

Как показали исследования процесса, введение УЗ в зону резания ведет к снижению уровня действующих напряжений, коэффициента усадки К и соответственно всех составляющих суммарного крутящего момента.

Меняется также соотношение составляющих в общем балансе сил, а также структура крутящего момента. При этом Ме формируется в основном за счет крутящего момента, возникающего от работы режущей части, а снижение Мк обусловлено, главным образом, уменьшением сил трения и это наблюдается даже при значительном затуплении зубьев режущей части. При обычном резьбонареза-нии последнее приводит к существенному повышению Мк и Ме.

Резьбонарезные станки оснащаются, как правило, УЗ-головками, установленными в шпиндельный узел. Они несут в себе либо магнитострикционный преобразователь, охлаждаемый водой, либо пьезокерамический преобразователь для нарезании мелких резьб.

Основными критериями оценки эффективности резьбонарезания является стойкость метчиков в виде затупления режущей части и интенсивность сколов режущих кромок. Установлено, что интенсивность износа быстрорежущих метчиков при воздействии ультразвука практически не изменяется, а их стойкость (в количестве обработанных отверстий) увеличивается примерно в два раза. Допустимый износ мелкоразмерных метчиков определяется не требованиями к качеству нарезаемой резьбы, как у крупных метчиков, а допустимыми по прочности крутящим моментом Мкр. Воздействие ультразвука снижает Мкр и создает некоторый запас прочности, однако двукратное увеличение стойкости только этим объяснить нельзя. Предполагается, что одной из основных причин увеличения стойкости является кинематическое уменьшение радиуса скругления режущей кромки. Под воздействием ультразвука радиус кинематически уменьшается в 2,5-5,0 раз. Происходит заострение режущей части инструмента. Это способствует повышению в 2-2,5 раза допустимого износа метчиков.

Изменения механических свойств, происходящие в металлах и сплавах при ультразвуковой обработке, вызваны изменением в их кристаллических структурах. УЗК, интенсивность которых превышает некоторое пороговое значение, вызывают в материале размножение, перемещение и взаимодействие несовершенств кристаллического строения: дислокаций, вакансий, примесных атомов. Наряду с механической работой по совершению процесса деформации, ультразвук вносит в деформируемую область дополнительную работу (энергию), которая расходуется на часть работы по формоизменению, изменению условий фрикционного взаимодействия, на тепловыделение, активизацию смазок и т. д.

Механизм образования и перемещения несовершенств кристаллического строения, их взаимодействие, изменение плотности при ультразвуковой обработке значительно отличается от обычной деформации. Установлено, что в отличие от статической деформации, условие достижения критического прогиба источника Франка-Рида является недостаточным для формирования дислокационных петель при ультразвуковом формоизменении. Необходимым и достаточным условием работы источника Франка-Рида является наличие пороговой амплитуды напряжения, при превышении которой за период Т/2 образуется замкнутая петля. Данное пороговое значение можно назвать динамическим пределом текучести [3].

Увеличение амплитуды УЗК приводит к снижению неоднородности деформации и вызывает генерацию большого числа новых дислокаций. Для каждого материала характерна интенсивность УЗК, вызывающая развитие множественного скольжения. При этом перемещение дислокаций происходит по многим направлениям и плоскостям, не участвующим в пластической деформации при статических нагрузках. На поверхности деталей, подвергнутых ультразвуковой обработке с интенсивностью выше пороговой, наблюдаются следы пластической деформации - полосы скольжения. Их количество возрастает с увеличением амплитуды и продолжительности УЗК. Все это вызывает повышение пластичности деформируемого материала (эффект Блага - Лангенеккера).

Установлено, что в изделиях, обработанных с УЗК, попытается концентрация несовершенств кристаллического строения. При этом воздействие колебаний малой мощности, ниже порогового значения, приводит к появлению полос скольжения в виде дислокационных петель или диполей. При достаточно высокой интенсивности образуются дислокационные сплетения и ячейки [1]. В поликристаллах с малоподвижными границами ультразвук вызывает зернограничное проскальзывание.

Для каждого металла и условий обработки существует пороговое значение напряжения, создаваемого УЗК. Например, для алюминия при 20 оС оно составляет 7 МПа, меди - 12 МПа. Для большинства чистых металлов значения пороговых напряжений равны 0,4-0,5 предела текучести материала при его статической деформации [3]. Обработка металлов ультразвуком с амплитудами, меньшими пороговых в течение коротких промежутков времени, не вызывает изменения свойств ме-

талла. Амплитуды выгше пороговых значений могут привести к упрочнению металла, или разупроч-нить его, если материал был упрочнен каким-либо другим способом (накатка, дробеструйный наклеп и т. д.).

Снижение предела текучести происходит в основном за счет миграции дислокаций, а не образования их по методу Франка - Рида. Энергетические затраты на образование дислокаций значительно больше, чем на перемещение уже имеющихся в материале структурных несовершенств в зону пластического течения [1]. По мнению данных авторов, расчет показывает, что при длине дислокационного отрезка Ь=10-2-10-4 см максимум дислокационного поглощения для металлов приходится на частоты от сотен килогерц до десятков мегагерц. Интенсивность УЗК при этом должна быгть достаточной, чтобы, основываясь на фононной модели Келера-Гранато-Люке, реализовывался амплитудозависимый гистерезис, как механизм дислокационного поглощения, при котором возможно перемещение дислокаций.

В ранних работах авторов уже указыпвалось на проблематичность реализации данного принципа, т. к. существующие генераторные установки не позволяют обеспечить необходимые интенсивности промышленных УЗК на мегагерцовом диапазоне и проверить указанное предположение можно пока только на микрообразцах.

Тем не менее, основываясь даже на кинетическом принципе влияния ультразвука на процесс пластической деформации, можно отметить, что любое возмущение, вносимое извне в равновесное состояние сплошной среды, вызывает в ней появление механических напряжений. Сложение статического напряжения с амплитудой знакопеременного напряжения в определенной части цикла делает суммарное напряжение достаточным для преодоления дислокациями потенциальных барьеров и, соответственно, для начала более раннего пластического течения.

В последнее время появились многочисленные работы в области акустопластического эффекта, физическая сущность которого заключается в том, что снижение напряжений течения при деформации с постоянной скоростью или увеличение скорости пластической деформации в условиях действия постоянного напряжения в результате приложения к кристаллу напряжений звуковой или ультразвуковой частоты приводит к общему снижению усилий деформации [2].

При распространении ультразвуковой волны напряжение, создаваемое в элементарном объеме, прямо пропорционально амплитуде УЗК и модулю упругости материала

<ук = ±ЕкА cos

где к - волновой коэффициент, равный к = ;

1 - длина волны;

Е - модуль упругости;

А - амплитуда;

0 - круговая частота;

Ь, х - время и линейная координата.

Таким образом, в алюминиевых сплавах ультразвуковые напряжения могут достигать 20-30 МПа. Кроме того, поглощение УЗК приводит к повыгшению температуры в приконтактных зонах «инструмент-изделие», что создает термические напряжения, достигающие иногда значений 40-50 МПа и равные

<у, = Е  а  АТ  I,

где а - коэффициент термического расширения материала детали;

АТ - градиент температуры;

1 - глубина проникновения тепловой волны.

Все это вносит определенный вклад в снижение пороговыгх напряжений пластического деформирования и, соответственно, рабочих усилий.

Ультразвуковые волны, проходящие через металл, создают переменное поле напряжений, складывающееся со статическим полем и вызывающее рост интенсивности деформаций.

Основным условием развития пластической деформации являются максимумы напряжений, возникающие при совпадении знака напряжений статической и динамической нагрузки (для линейного напряженного состояния), или пики напряжений, возникающие при геометрическом сложении максимальных сдвигающих напряжений от обоих источников нагружения при объемных напряженно-деформированных состояниях. Механизм воздействия ультразвуковых колебаний на контактное трение обусловлен изменением кинематики скольжения на контактной поверхности, характера

взаимодействия контактируемых поверхностей и эффективности действия смазок. Эффект оказывает и направление УЗК в зону контакта [6]. Взаимодействие пульсирующих поверхностей сопровождается трением между микронеровностями, в результате чего выделяется тепло. Нагрев микровыступов приводит к уменьшению напряжений, необходимых для их смятия или сдвига. Степень повышения температуры микровыступов зависит от амплитуды смещений, частоты колебаний и шероховатости инструмента.

При наличии смазки снижение сил контактного трения происходит не только за счет сил экранирующего и нивелирующего действия смазки, но и путем пластифицирования поверхностного слоя обрабатываемого металла вследствии расклинивающего действия смазки и адсорбционного эффекта понижения прочности. На формирование смазочного слоя большое влияние оказывают дефекты структуры обрабатываемого металла, такие как микротрещины, инородные включения, сложные структуры и т. д. Ультразвуковые колебания могут активизировать химические реакции на контактных поверхностях, увеличивать проникающую способность смазок и создавать кавитационные полосы в акустических полях среды СОЖ. Знакопеременный характер давлений в таких плоскостях приводит к образованию кавитационных пузырьков и их схлопыванию, что создает ударные гидродинамические волны с давлением до 100 МПа [1]. Интенсивные акустические течения улучшают смазывающе-проникающую способность СОЖ и снижают силы трения. Указанные возможности ультразвука позволяют надеяться на положительный эффект при различных технологических процессах, в том числе и при сборке резьбовых соединений с резьбообразующими крепежными деталями.

Основными критериями работы раскатников в УЗ-режимах является стойкость инструмента, надежность процесса раскатывания и точность резьбового профиля. Надежность оценивается уровнем крутящего момента и коэффициентом запаса прочности:

п = ^,

п = М

где [М] - допустимая величина момента по условиям прочности стержня раскатника.

Применение ультразвука при резьбовыдавливании облегчает процесс пластического точения металла и приводит к повышению коэффициента заполнения профиля. Отсюда диаметр отверстия под резьбу для УЗ-раскатывания увеличивают на 0,3-0,5 %. В.В. Захаров усовершенствовал формулу диаметра отверстия, полученную ранее Э.В. Рыжковым, О.С. Андрейчиковым, введя в нее параметры ультразвука

й0 = Ш

(1 2й й, 2Лл'

+ —+

+—2

^ 1 2й} й2 2Лл'

2 3Р  tg а Р  tg а Р ) ^ 2 3Р  tg а Р  tg а Р

где й, й\, й2 - наружн^1й, внутренний и средний диаметры резьбы раскатника соответственно;

Р - шаг нарезки;

а - угол профиля нарезки;

А - амплитуда УЗ-колебаний.

В. В. Захаровым установлено также, что износ метчиков без ультразвука практически не изменяет крутящий момент, а с воздействием ультразвука повышение износа приводит к увеличению крутящего момента.

Эксперименты М. С. Нерубая, В. П. Усова, проводимые в Куйбышевском (Н-Новгород) политехническом институте, показали эффективность применения раскатников специальных конструкций с особой конфигурацией заходной части и с разделением заходной и калибрующей частей. Для внутренних резьб большого диаметра (М60) были разработаны роликовые головки с разделяемыми маг-нитострикционными преобразователями.

Процесс монтажа резьбообразующих крепежных элементов, а именно - деформирующих шпилек и винтов, в сущности, схож с процессом работы раскатников. Поэтому вполне объяснима целесообразность использования энергии ультразвука для сборки резьбовых соединений с крепежнорезьбообразующими деталями (КРД). Работы, выполняемые авторами с 1980 г. в Читинском политехническом институте, доказали возможность постановки КРД в гладкие отверстия корпусов из легких цветных сплавов АЛ4, АЛ9, АЛ-10В, МЛ-5, МЛ-7, в латунные корпуса Л59, в корпуса из серых чугунов с НВ, 215 и низкоуглеродистых сталей с НВ, 190 [1].

Силовые возможности монтажа КРД, также как и процесс раскатывания, ограничены уровнем крутящих моментов, вызывающих появление срезающих напряжений в стержнях крепежных деталей. Надежное свинчивание обеспечивается выполнением определенных соотношений прочностных характеристик материалов шпилек и корпусов:

а

Вк

< 0,3

а

-Тш > 2,4 - 4,7

Тк

(АЛ4 - АЛ-10В); (Л69, СЧ18, Cm .5 и др.)/

где оВ - пределы прочности;

от - предел текучести при растяжении;

тТ - предел текучести по касательным напряжениям.

Индексы (к) и (ш) относятся к материалам корпуса и шпильки (винта), соответственно.

Введение УЗ-колебаний в зону резьбообразования приводит к значительному снижению крутящих моментов (в среднем до 15-42 %), повышению степеней деформации (на 12 %) и некоторому разупрочнению профиля. Результаты проведенных исследований опубликованы в отчетах по НИР № 48 г/б (№ госрегистрации 81076878 и Инв. № 02821014297, 02860036733), выпущенных авторами по результатам исследовательской работы в ЧитГУ.

Список литературы

1. Березин С. Я. Ультразвук в процессах резьбообразования и сборки. Чита: ЧитГу. 2009. 167 с.

2. Малыгин Г. А. Акустопластический эффект и механизм суперпозиции напряжений / / Физика твердого тела, 2000. Т. 42. Вып. 1. С. 69-75.

3. Марков А.И. Ультразвуковое резание труднообрабатываемых материалов. М.: Машиностроение, 1968. 365 с.

4. Применение ультразвука и взрыва при обработке и сборке / М. Ф. Вологдин, В. В. Калашников, М. С. Не-рубай, Б. Л. Штриков. М.: Машиностроение, 2002. 264 с.

5. Ультразвуковое резание / Л. Д. Розенберг, В. Ф. Казанцев, Л. О. Макаров, Д. Ф. Яхимович. М.: Изд-во АН СССР, 1962. 252 с.

6. Физика и техника мощного ультразвука: в 3 т. Т. 3: Физические основы ультразвуковой технологии / под ред. Л. Д. Розенберга. М.: Наука. 1970. 687 с.

7. Balamuth L. Recent developments in ultrasonic metalworking / / SAE Preprints. S.A. 1966. № 849 G. Р. 10.

УДК 378 ББК Ч 481.20

А. Н. Бирюкова

Формирование гуманистической личностно-профессиональной позиции у будущего врача в рамках курса «Медицинская и биологическая физика»

В статье раскрывается понятие гуманистической личностно-профессиональной позиции будущего врача как интегративной характеристики будущего специалиста, рассматриваются пути ее формирования в рамках курса «Медицинская и биологическая физика» при изучении профессионально ориентированных вопросов.

Ключевые слова: медицинская и биологическая физика, гуманистическая личностно-профессиональная позиция врача, профессионально ориентированные вопросы.

A. N. Biryukova

The shaping of the humanistic personal and professional position of the future physician within the framework of the "Medical and biological physics" course

The notion of the humanistic personal and professional position of the future physician opens in the article as an integrative feature of the future specialist, are considered ways of her(his) shaping within the framework of the course "Medical and Biological physics" by studying professional oriented questions.

Key words: Medical and Biological Physics, humanistic personal and professional position of the physician, professional oriented questions.

Профессия врача всегда занимала особое место среди других профессий как по основным содержательным характеристикам труда (интеллектуальность, особая ответственность за результаты, творчество и т. п.), так и по выполняемой в обществе социокультурной миссии (ориентация людей на гуманистические принципы). Сегодня одним из основных параметров высшего медицинского образования современного типа считается развитие духовности в структуре личностных характеристик спе-12