Научная тема: «ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ НАНОСТРУКТУРИРУЮЩЕГО ВЫГЛАЖИВАНИЯ ПРИ ОБРАБОТКЕ ПРЕЦИЗИОННЫХ ДЕТАЛЕЙ ИЗ КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ»
Специальность: 05.02.07
Год: 2013
Отрасль науки: Технические науки
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Принципы и параметры управления пластическим структурообразованием поверхностного слоя конструкционных сталей наноструктурирующим выглаживанием.
  2. Методология решения задач комплексного управления пластическим структурообразованием, скоростью обработки и синтезом инструмента по критериям качества наноструктурированного слоя и трудоемкости процесса.
  3. Математическая модель динамики наноструктурирующего выглаживания и метод обеспечения динамической устойчивости процесса и параметрического синтеза демпфирующего узла инструмента на основе имитационного моделирования.
  4. Теплофизическая модель наноструктурирующего выглаживания и методический подход к построению теплоотводящей системы инструмента для повышения скорости обработки и производительности процесса.
  5. Методы исследования технологических возможностей процесса и установленные закономерности повышения качества поверхностного слоя и эксплуатационных свойств деталей.
  6. Методический подход к определению взаимосвязи параметров управления пластическим структурообразованием наноразмерных кристаллитов с параметрами качества поверхностного слоя и трудоемкостью процесса.
Список опубликованных работ
Статьи в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК:

1.Кузнецов В.П., Смолин И.Ю., Дмитриев А.И., Смирнов С.В., Макаров А.В., Киряков А.Е., Юровских А.С. Конечно-элементное моделирование нано-структурирующего выглаживания // Физическая мезомеханика. – 2011. – Т.16. – №6. – С.87–97.

2.Кузнецов В.П., Никонов А.Ю., Дмитриев А.И., Псахье С.Г., Макаров А.В. Исследование механизмов наноструктурирования поверхностного слоя при пластическом деформировании скользящим индентором. Моделирование на атомном масштабе // Физическая мезомеханика. – 2012.–№3.

3.Кузнецов В.П. Имитационное моделирование влияния параметров технологической системы на виброустойчивость выглаживания поверхностей деталей // Металлообработка. – 2010. - №1(55). – С. 7–15.

4.Кузнецов В.П. Методика определения параметров инструмента для упругого выглаживания деталей на основе моделирования нелинейной динамики процесса // Машиностроение и инженерное образование. – 2009.–№3(20). – С. 18 – 26.

5.Кузнецов В.П. Методика настройки оптимального натяга выглаживате-ля с упругим демпфером для отделочной обработки деталей на токарно-фрезерном центре // Вестник УГАТУ. – 2009. - №4(33). – С. 71–75.

6.Кузнецов В.П., Горгоц В.Г., Дмитриева О.В. Инженерия плосковершинного регулярного микрорельефа поверхности при многоцелевой обработке // Вестник УГАТУ. – 2009. - №4(33). – С. 113–115.

7.Кузнецов В.П. , Дмитриева О.В. Экспериментально-расчетный метод оценки упругодемпфирующих свойств элементов выглаживающего инструмента // Вестник Ижевского государственного технического университета. – 2009. -№3. – С.24–25.

8.Кузнецов В.П., Ильичев С.А., Горгоц В.Г. Динамика упругого выглаживания поверхностей деталей с отверстиями на токарно-фрезерных центрах // Вестник машиностроения. – 2009. - №11. – С. 71–75.

9.Кузнецов В.П., Горгоц В.Г. Математическое моделирование нелинейной динамики процессов упругого выглаживания поверхностей деталей // Вестник машиностроения. – 2008. - №12. –С. 61–65.

10.Горгоц В.Г., Кузнецов В.П., Губанов В.Ф., Ильичев С.А. Оптимизация процесса алмазного выглаживания деталей компрессорной техники // Компрессорная техника и пневматика. – 2006. - №8. – С. 33–35.

11.Горгоц В.Г., Кузнецов В.П., Губанов В.Ф. Теоретический анализ динамики процесса алмазного выглаживания поверхностей деталей методом фазовой плоскости // Технология машиностроения. – 2006. - №11(53) – С.19–24.

12.Кузнецов В.П., Дмитриева О.В., Макаров А.В., Киряков А.Е. Экспериментальные и теоретические исследования формирования субмикрошерохо-ватых поверхностей деталей выглаживанием на токарно-фрезерных центрах // Известия Томского политехнического университета. – 2011. – Т.319. – №2. – С.40–45.

13.Кузнецов В.П., Дмитриева О.В. Моделирование и исследование формирования плосковершинного микрорельефа поверхностей трения со смазочными микрокарманами при многоцелевой обработке деталей // Известия ТПУ. – 2011. – Т.319. – №2. – С.35–40.

14.Кузнецов В.П., Макаров А.В., Саврай Р.А., Поздеева Н.А., Малыгина И.Ю., Киряков А.Е. Формирование высококачественных поверхностей деталей из коррозионностойкой стали выглаживанием специальным инструментом с узлом динамической стабилизации на токарно-фрезерном центре // Упрочняющие технологии и покрытия. – 2011. – №8. – С. 3–15.

15.Кузнецов В.П., Макаров А.В., Поздеева Н.А., Саврай Р.А., Юровских А.С., Малыгина И.Ю., Киряков А.Е. Повышение прочности, теплостойкости и износостойкости деталей из цементированной стали 20Х наноструктурирую-щим фрикционным выглаживанием на токарно-фрезерных центрах // Упрочняющие технологии и покрытия. – 2011. – №9. – С. 3–13.

16.Кузнецов В.П., Макаров А.В., Осинцева А.Л., Юровских А.С., Саврай Р.А., Роговая С.А., Киряков А.Е. Упрочнение и повышение качества поверхности деталей из аустенитной нержавеющей стали алмазным выглаживанием на токарно-фрезерном центре // Упрочняющие технологии и покрытия. – 2011. – №11. – С. 16–26.

17.Кузнецов В.П., Макаров А.В., Юровских А.С., Саврай Р.А., Киряков А.Е. Износостойкость поверхностей деталей из стали 20Х13 с субмикро- и на-нокристаллическими слоями, сформированными выглаживанием на токарно-фрезерном центре // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия Технические науки. – 2011. – Т.13. – №4(3). – С. 776–781.

18.Dmitriev A.I., Nikonov A.Yu., Kuznetsov V.P. The features of structure transformation caused by nano-burnishing process // Наносистемы: Физика. Химия. Математика. – 2011. – Т.2.– №3. – С. 53–59.

Статьи в сборниках трудов и материалах конференций:

1.Кузнецов В.П. Моделирование и динамическая стабилизация нановыг-лаживания прецизионных поверхностей при многоцелевой обработке деталей / Материалы VI Российской научно-технической конференции «Механика микронеоднородных материалов и разрушение (Электронный ресурс). Екатеринбург: ИМАШ УрО РАН, 2010. Электрон. оптич. диск, вкладка «Публикации».

2.Кузнецов В.П. Моделирование нелинейной динамики выглаживания прецизионных поверхностей деталей на станках с ЧПУ // «Инновация, экология и ресурсосберегающие технологии на предприятиях машиностроения, авиастроения, транспорта и сельского хозяйства»: Труды IX международной научно-технической конференции.– Ростов н/Д: ИЦ ДГТУ, 2010. – С. 582–587.

3.Кузнецов В.П. Синтез инструмента с узлом динамической стабилизации для выглаживания поверхностей деталей на токарно-фрезерных центрах // «Инновация, экология и ресурсосберегающие технологии на предприятиях машиностроения, авиастроения, транспорта и сельского хозяйства»: Труды IX международной научно-технической конференции.– Ростов н/Д: ИЦ ДГТУ, 2010. – С. 592–599.

4.Кузнецов В.П., Макаров А.В., Киряков А.Е. Экспериментальные исследования формирования поверхностного слоя деталей при финишной обработке выглаживанием на токарно-фрезерных центрах // «Современные проблемы машиностроения»: Труды V Международной научно-технической конференции. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2010. – С. 571–575.

5.Кузнецов В.П. Формирование качества функциональных поверхностей деталей из коррозионностойких сталей при финишной обработке выглаживанием на токарно-фрезерных центрах // «Инновационные технологии в автоматизированном машиностроении и арматуростроении»: Материалы Международной научно-технической конференции – Курган: Изд-во Курганского гос. ун-та, 2010. – С.41–53.

6.Кузнецов В.П., Иванов А.А. Контроль динамического внедрения ин-дентора в обрабатываемую поверхность при выглаживании инструментом со встроенным оптоэлектронным преобразователем // «Инновационные технологии в автоматизированном машиностроении и арматуростроении»: Материалы Международной научно-технической конференции – Курган: Изд-во Курганского гос. ун-та, 2010. – С.101–103.

7.Кузнецов В.П., Макаров А.В., Саврай Р.А., Малыгина И.Ю., Поздеева Н.А., Киряков А.Е. Технологические и материаловедческие аспекты финишной обработки выглаживанием коррозионностойких сталей на токарно-фрезерных центрах / Материалы V Российской научно-технической конференции «Ресурс и диагностика материалов и конструкций» (Электронный ресурс). – Екатеринбург: ИМАШ УрО РАН, 2011.

8.Кузнецов В.П., Макаров А.В., Осинцева А.Л., Юровских А.С., Роговая С.А. Влияние многопроходного выглаживания на структуру, прочностные и трибологические характеристики поверхности нержавеющей аустенитной стали /«Ресурс и диагностика материалов и конструкций»: Тезисы V Российской научно-технической конференции.–Екатеринбург: ИМАШ УрО РАН, 2011.–С. 82.

9.Кузнецов В.П., Макаров А.В., Поздеева Н.А., Саврай Р.А., Юровских А.С., Малыгина И.Ю., Киряков А.Е. Повышение износостойкости деталей из цементированной стали 20Х наноструктурирующим фрикционным выглаживанием на токарно-фрезерных центрах // Создание и перспективы использования нанокристаллических материалов и нанотехнологий в промышленности: Тезисы докладов XII международной конференции «Дислокационная структура и механические свойства металлов и сплавов». – Екатеринбург: ИФМ УрО РАН. 13-16 июня 2011 г. – С. 82–83.

10.Кузнецов В.П., Макаров А.В., Поздеева Н.А., Саврай Р.А., Роговая С.А. Оптимизация технологических условий фрикционной наноструктурирую-щей обработки стальных поверхностей // IV Всероссийская конференция по на-номатериалам. Москва. 01-04 марта 2011 г. / Сборник материалов. – М.: ИМЕТ РАН, 2011. – С.327.

11.Kuznetsov V.P., Nikonov A.Y. and Dmitriev A.I. Molecular-dynamics investigation of nanoburnishing process // Proc of II International Conference on Particle-Based Methods – Fundamentals and Applications (PARTICLES 2011), Barcelona, Spain, 26-28 October 2011.- p159/1-p159/8 (electronic resource).

12.Дмитриев А.И., Никонов А.Ю., Кузнецов В.П. Особенности изменения структуры поверхностного слоя кристаллических тел при моделировании процесса выглаживания// Труды XVII международной конференции по вычислительной механике и современным прикладным программным системам ВМСППС 2011, г. Алушта, (Украина) 25-31 мая 2011. с. 328–330.

13.Dmitriev A.I., Nikonov A.Yu., Kuznetsov V.P. The features of structure transformation caused by nano-burnishing process // Proceedings of XXXIX International Summer School. Conference Advanced Problems in Mechanics 2011, St. Petersburg (Repino), July 1–5 2011, p. 114–120.

14.Дмитриев А.И., Никонов А.Ю., Кузнецов В.П. Молекулярно-динамическое исследование процесса нановыглаживания кристаллических тел // Тезисы докладов Международной конференции по физической мезомеханике, компьютерному конструированию и разработке новых материалов, 5–9 сентября 2011г., Томск, Россия. – Томск: ИФПМ СО РАН, 2011. – С. 104–105.

15.А.И.Дмитриев, А.Ю.Никонов, В.П.Кузнецов, Псахье С.Г. Моделирование локального контакта кристаллических тел в условиях сдвигового нагру-жения // Труды IX Международной конференции по Неравновесным процессам в соплах и струях (NPNJ’2012) г. Алушта, (Украина) 25-31 мая 2012.

16.Кузнецов В.П. Интегральный параметр фрикционно-силового нагру-жения и оценка накопленной пластической деформации сдвига при нанострук-турирующем выглаживании // Вестник Курганского государственного университета. Серия «Технические науки». Выпуск 7. – 2012. – №2(24). – С.113–119.

17.Кузнецов В.П. Методология решения задач управления режимами на-ноструктурирующего выглаживания конструкционных сталей // Сборник научных трудов международной научно-технической конференции «Перспективные направления развития технологии машиностроения и металлообработки». Ростов-на-Дону, 28 февраля 2013 г. – Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ, 2013. – С.254–269.

Учебные пособия:

1. Кузнецов В.П., Горгоц В.Г., Губанов В.Ф., Схиртладзе А.Г. Обеспечение требуемого качества поверхностей деталей на основе управления динамической системой процесса выглаживания: Учеб. пособие. Гриф УМО АМ. – Курган: Изд-во Курганского гос. ун-та, 2005. – 85 с.

Патенты:

1.Пат. 62554 Российская Федерация, U1 МПК B24B 39/02. Выглажива-тель / Кузнецов В.П., Губанов В.Ф., Горгоц В.Г.; заявл. 02.05.2007; опубл. 27.04.2007, Бюл. №12 (ч.I). – 3с.

2.Пат. 88599 Российская Федерация, U1 МПК B24B 39/02. Индентор для выглаживания прерывистых поверхностей / Кузнецов В.П.; заявл. 30.06.2009; опубл.20.11.2009, Бюл. №29(ч.III). – 3с.

3.Пат. 89015 Российская Федерация, U1 МПК B24B 39/02. Динамическая опора индентора выглаживателя / Кузнецов` В.П.; заявл. 26.08.2009; опубл.27.11.2009, Бюл. №29(ч.IV). – 3с.

4.Пат. 2401731 Российская Федерация, С2 МПК B24B 39/02. Способ формирования плосковершинного регулярного микрорельефа выглаживанием / Кузнецов В.П., Горгоц В.Г., Ильичев С.А.; заявл. 04.07.2008; опубл. 20.10.2010, Бюл. № 29 (ч.III). – 4с.

5.Пат. 97671 Российская Федерация, U1 МПК B24B 39/00. Выглажива-тель с оптоэлектронным датчиком виброперемещений индентора / Кузнецов В.П.; заявл. 26.05.2010; опубл.20.09.2010, Бюл. №26(ч.III). – 5с.

6.Пат. 110672 Российская Федерация, U1 МПК B24B 39/00. Выглажива-тель с встроенным индикатором настройки рабочего зазора индентора/ Кузнецов В.П., Горгоц В.Г.; заявл. 01.07.2011; опубл. 27.11.2011, Бюл. №33. – 3с.

7.Пат. 114433 Российская Федерация, U1 МПК B24B39/02. Выглаживающий инструмент / Кузнецов В.П., Горгоц В.Г.; заявл. 08.11.2011; опубл. 27.03.2012, Бюл. № 9. – 3с.

8.Пат. 115281 Российская Федерация, U1 МПК B24B 39/02. Устройство для настройки вне станка усилия пластического деформирования в выглаживающем инструменте / Кузнецов В.П.; заявл. 21.11.2011; опубл. 27.04.2012. Бюл. №12. – 3с.

9.Пат. 115706 Российская Федерация, U1 МПК B24B39/00 В82В3/00. Инструмент для формирования на деталях трибосопряжений поверхностей с на-нокристаллической структурой / Кузнецов В.П.; заявл. 09.11.2011; опубл. 10.05.2012. Бюл. №13. – 3с.

10.Пат. 2458777 Российская Федерация, С2 МПК B24B 39/02. Способ упрочняющей обработки поверхностей деталей выглаживанием / Кузнецов В.П., Макаров А.В., Киряков А.Е., Саврай Р.А., Аникеев А.В.; заявл. 09.11.2010; опубл. 20.08.2012, Бюл. №23. – 4с.

11.Пат. 2458778 Российская Федерация, С2 МПК B24B 39/00. Способ формирования нанорельефа на поверхностях деталей двухпереходным выглаживанием / Кузнецов В.П.; заявл. 29.11.2010; опубл. 20.08.2012, Бюл. №23. – 5с.

12.Пат. 120226 Российская Федерация, МПК В24В 39/00, G01N1/00, G01N3/00 . Образец для исследования влияния поверхностного пластического деформирования на параметры состояния поверхностного слоя /Кузнецов В.П., Горгоц В.Г; заявл. 03.04.12; опубл. 10.09.2012, Бюл. №25.

13.Пат. 120035 Российская Федерация МПК В24В 39/00; Инструмент с устройством поворота индентора / Кузнецов В.П., Горгоц В.Г.; заявл. 19.04.12; опубл. 10.09.2012, Бюл. №25.

14.Пат. 2460628 Российская Федерация, С2 МПК В24В 39/00 и В82В3/00. Способ наноструктурирующего упрочнения поверхностного слоя прецизионных деталей выглаживанием / Кузнецов В.П.; заявл. 09.02.2011; опубл.10.09.2012, Бюл. №25.

15.Пат. 120385 Российская Федерация, МПК В24В 39/00 G01N3/00; Инструмент со встроенной системой контроля режимов выглаживания / Кузнецов В.П., Иванов А.А., Горгоц В.Г.; заявл. 26.04.2012; опубл. 20.09.2012; Бюл. №.26.

16.Пат. 126979 Российская Федерация, МПК B24B 39/00 B82B 3/00; Инструмент с системой контроля температуры поверхностного слоя в контактной зоне очага деформации для наноструктурирующего выглаживания / Кузнецов В.П.; заявл. 01.11.2012; опубл. 20.04.2013; Бюл. №11.

17.Пат. 129443 Российская Федерация, МПК B24B 39/04; Выглаживающий инструмент с охлаждением индентора / Кузнецов В.П., Горгоц В.Г., Кузнецова Е.М.; заявл. 08.10.2012; опубл. 27.06.2013; Бюл. №18.