- Предложена классификация состояния поверхностного слоя минерала при его механической обработке по величине удельной энергии воздействия. При этом впервые показано, что необходимое качество поверхности может быть достигнуто при обработке в режиме квазипластичности при величине удельной энергии в интервале от предела Пайерлса, соответствующего началу движения дислокаций, до хрупкого разрушения.
- В разработанной теоретической модели процесса поверхностной обработки твердых хрупких кристаллических минералов в периодически воздействующем термомеханическом поле с получением поверхности нанометрового рельефа впервые осуществляется новый подход к шлифованию минералов как к разрушению поверхностного слоя обрабатываемого материала с учетом основных закономерностей разрушения горных пород и минералов и физических свойств обрабатываемого минерала, оказывающих существенное влияние на процесс обработки и выход годной продукции. Такой подход позволяет определить интервал допустимых контактных напряжений, составляющий доли процента от величины предела прочности минерала на растяжение, оценить необходимое время воздействия для определения параметров оборудования технологического процесса формирования нанометрового рельефа поверхности твердых хрупких минералов.
- При наложении термических и механических полей, возникающих в процессе квазипластичной обработки, величина термических напряжений нелинейно зависит от температуры поверхности и не должна превышать величину предела прочности минерала на растяжение. Влияние теплового расширения на величину контактных напряжений впервые предложено определять по интегральной средней температуре по объему образца, практически не зависящей от более высокой температуры поверхностного слоя.
- Теоретическое и экспериментальное исследование спектров акустических сигналов с постоянными частотами килогерцового диапазона, сопровождающих процесс колебания системы «инструмент-обрабатываемый минерал» при поверхностной обработке твердых хрупких минералов в режиме квазипластичности, позволило установить, что генерируемые сигналы являются совокупностью колебаний, специфичных для каждого исследуемого минерала. При этом впервые показано, что частоты сигналов, генерируемых алмазом и лейкосапфиром, прямо пропорциональны их модулям Юнга в различных кристаллографических направлениях, не связаны с размерами образца и с упругими постоянными станочного модуля и могут быть использованы при диагностике неоднородностей упругих свойств поверхностного слоя в процессе механического воздействия.
- Разработанный комплекс критериев (1 прочностной, 3 теплофизических), позволяет определить условия обработки твердых хрупких кристаллических минералов в области квазипластичного удаления поверхностного слоя без перехода в область хрупкого разрушения материала.
- Разработанная концептуальная модель квазипластичной поверхностной обработки твердых хрупких кристаллических минералов на основе впервые предложенного комплекса критериев (прочностных, теплофизических и упруго-механических) обеспечивает выбор рационального диапазона заданных технологических параметров поверхностной обработки в режиме квазипластичности и представляет возможность для автоматизации процесса поверхностной обработки в режиме квазипластичности для серийного производства изделий с нанометровым рельефом поверхности.
- При определении параметров оборудования для формирования нанометрового рельефа поверхности твердых хрупких минералов в режиме квазипластичности должна учитываться корреляционная зависимость усилия прижима инструмента с собственными частотами, генерируемыми материалом при механической обработке в режиме квазипластичности. Впервые показано, что для получения нанометрового рельефа после алмазного шлифования совершенствования качества поверхности твердых хрупких кристаллических минералов с получением нанометрового рельефа поверхности, необходимо уменьшать усилие прижима при уменьшении частоты сигнала, генерируемого материалом в процессе обработки.
1. Теплова Т.Б., Сильченко О.Б., Коньшин А.С. Анализ путей повышения эффективности обработки алмазов. – ГИАБ. - 2000. - №9.- С. 184-187.
2.Теплова Т.Б., Сильченко О.Б., Коньшин А.С. Технологические аспекты диагностики бездефектной обработки кристаллов. - ГИАБ. – 2000. - №11. - С.218-220.
3.Теплова Т.Б., Коньшин А.С., Сильченко О.Б. Обработка твердоструктурных минералов резанием на шлифовальных станочных модулях с ЧПУ с применением новой технологии. - Горные машины и автоматика. – 2001. – № 11. - С.31-33.
4.Теплова Т.Б., Сильченко О.Б., Морозов В.И. Тестовые методы диагностирования параметров квазипластичного шлифования кристаллов / Мат-лы конф. «V Юбилейная Школа Геомеханики». - Польша, Устрань, 16-19 ноября 2001г.
5. Теплова Т.Б., Сильченко О.Б., Диагностирование параметров пластичного микрошлифования в мезообъемах/ Мат-лы X Международного симпозиума «GEOTECHNIKA – GEOTECHNICS» Польша, Устрань, 15-18 октября 2002г. - С 127-135.
6.Коньшин А.С., Теплова Т. Б., Соловьев В.В. Особенности микрошлифования кристаллов лейкосапфира на станочном модуле с числовым программным управлением. – ГИАБ. – 2005. - №3. - С. 52-56.
7.Теплова Т.Б., Коньшин А.С., Соловьев В.В., Ашкинази Е.Е. О выборе рациональных режимов процесса микрошлифования монокристалла лейкосапфира. - ГИАБ. – 2005. - №9. - С. 76-83.
8.Теплова Т.Б., Гридин О.М., Петронюк Ю.С., Левин В.М. О перспективах применения ультразвуковой микроскопии для оценки качества кристаллов после микрошлифования на станочном модуле с ЧПУ. – ГИАБ. – 2005. - №11. - С. 124-129.
9.Коньшин А.С., Теплова Т.Б., Переселенкова Е.И., Проектирование технологического процесса огранки ювелирной вставки из алмаза со сферической гранью на станочном модуле с ЧПУ. – ГИАБ. – 2005. - №5. - С. 258-262.
10. Теплова Т. Б., Могирева Е.С., Переселенкова Е.И. Методы принятия решений создания алгоритма автоматического выбора рациональных режимов шлифования для размерно-регулируемой обработки твердых материалов/ XLIV Sympozjonu ptmts Modelirowanie w mechanice ,Wisla, 2005.- С. 443-450.
11.Теплова Т. Б., Коньшин А.С., Гридин О.М. Осциллографический метод контроля процесса микрошлифования на станочном модуле с ЧПУ. – ГИАБ. – 2005. - №10. - С. 84-88.
12.Теплова Т.Б., Сильченко О.Б., Могирева Е.С. Разработка модели и алгоритма автоматического выбора рациональных режимов шлифования для размерно-регулируемой обработки твердых минералов/ XLIV Sympozjonu ptmts Modelirowanie w mechanice, Wisla, 2005. – С. 407-412.
13.Ашкинази Е.Е., Коньшин А.С, Теплова Т. Б. и др. Получение лейкосапфировых подложек с критически контролируемыми параметрами шероховатости нанометровой величины/ Международный симпозиум «Образование через науку», Москва, МГТУ им. Н.Э.Баумана, 17-19 мая 2005г.
14. Теплова Т. Б., Могирева Е.С. Разработка алгоритма осциллографического контроля качества поверхности при размерно-регулируемом шлифовании / International Scientific Conference; 55th anniversary of founding the Faculty of Mechanical Engineering of VSB Technical University of Ostrava, Czech Republic, September 7-9, 2005г.
15.Обработка поликристаллических CVD алмазов в упругой обрабатывающей системе, Е.Е.Ашкинази, В.Г.Ральченко, А.С.Коньшин, Т. Б. Теплова и др. / Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технологии его изготовления и применения / Сборник научных трудов.- Киев, ИСМ им.В.Н.Бакуля, выпуск 8, 2005г.- С.216-220.
16.Теплова Т. Б., Самерханова А.С. Тенденции развития применения твёрдых высокопрочных минералов в микроэлектронике, медицине и ювелирных изделиях. - ГИАБ. – 2006. - №10. - С. 338-346.
17.Гридин О.М., Теплова Т. Б., Самерханова А. С. Исследование зависимости диэлектрической проницаемости и удельного сопротивления лейкосапфира от температуры. – ГИАБ.- 2007. - №4. С. 365-370.
18.Теплова Т.Б., Самерханова А.С. Обзор методов контроля дефектности твердых материалов. - ГИАБ. - 2007. - №5. – С. 365 – 369.
19.Теплова Т.Б. Коньшин А.С., Гридин О.М., Плотников С.А. Влияние теплового расширения на качество плоских поверхностей монокристалла лейкосапфира. – ГИАБ. - 2006-№11, С. 345-350.
20.Теплова Т.Б. Самонастраивающееся управление со стабилизацией выходных параметров обработки на основе диагностирования параметров пластичного резания в мезообъемах. – ГИАБ. – 2002. - №5. – С. 157-161.
21.Теплова Т. Б. Шлифование поверхностей в режиме пластической деформации как способ получения твердых минералов с заданной шероховатостью / Мат -лы ХI Международного симпозиума «GEOTECHNIKA – GEOTECHNICS » Польша, Устрань, 19-22 октября 2004г. - С 86-93.
22.Теплова Т. Б. Перспективы технологии размерно-регулируемого шлифования твердых высокопрочных материалов. - ГИАБ. – 2005. - №1. - С. 90-94.
23.Теплова Т.Б. Энергетические особенности процесса микрошлифования твёрдых кристаллов. - М. – ГИАБ. – 2006. -№12. - С. 326-333.
24.Теплова Т.Б. Учет акустических и температурных параметров при определении управляющих параметров микрошлифования твёрдых материалов. – ГИАБ. – 2007. -№1. С. 103-104.
25.Теплова Т.Б. Функциональная управляющая модель процесса механической обработки поверхностей твёрдых материалов, обеспечивающая получение шероховатости нанометрового уровня. – ГИАБ. – 2007. -№1. - С. 357-359.
26.Теплова Т.Б. Теоретическая интерпретация процесса размерно-регулируемого микрошлифования твёрдых материалов. – ГИАБ. – 2007. -№2. – С. 363 - 370.
27.Теплова Т.Б. Учет упругих постоянных упругой обрабатывающей системы при микрошлифовании твёрдых материалов. – ГИАБ. – 2007. - №3. – С. 351 -354.
28.Теплова Т.Б. Физические процессы при механической обработке твердых минералов на ультразвуковых частотах. - Горный журнал. – 2007. - №1. – С.45-47.
29.Теплова Т.Б. Тепловые процессы при механической обработке твердых минералов. - Горный журнал. – 2007. - №12. – С. 42-45.
30.Теплова Т.Б. Анализ энергетических и силовых параметров усталостного разрушения поверхностного слоя твердых минералов при механическом воздействии. – ГИАБ. – 2007. - №7. – С.91 - 98.
31. Теплова Т.Б. Частотные характеристики минералов при поверхностном разрушении под воздействием периодического механического поля. – ГИАБ. – 2007. - №4. – С 370 -373.
32.Теплова Т.Б. Критерии квазипластичного режима при направленном поверхностном разрушении твердых материалов. – ГИАБ. – 2007. - № 4. С. 241 – 243.
33. Теплова Т.Б. Особенности взаимодействия инструмента и твердых материалов при направленном разрушении поверхностного слоя. – ГИАБ. – 2007. - № 4, - С.180 -181.
34. Tatiana B. Teplova," The modelling of thermal processes at the mechanical
grinding of hard materials", Materialy konferencyjne, XLVI Sympozjon PTMTS
"Modelowanie w mechanice", Politechnika Slaska, Katedra Mechaniki
Teoretycznej i Stosowanej, Gliwice 2007, s. 31-35.
35.Теплова Т.Б. Исследование возможности обработки хрупких твердых кристаллических материалов электронной техники в режиме квазипластичности для совершенствования качества обрабатываемой поверхности. - Нано-и микросистемная техника. -2008.- №2. –С. 45-47
36.Теплова Т.Б. Физико-технологические принципы получения нанометрового рельефа поверхности при обработке твердых хрупких материалов электронной техники. – Нано-и микросистемная техника. – 2008. -№7. –С. 33-37.
37.Теплова Т.Б. Контроль качества обрабатываемой поверхности в процессе квазипластичной обработки твердых хрупких минералов. – Контроль. Диагностика. 2008. –№9. – С 25 –27.
38. Теплова Т.Б. Диагностирование процесса формирование бездефектной поверхности нанометровой шероховатости на основе синтеза физико-технических процессов обработки поверхности. - СТИН.- 2009. -№4. –С40.
39. Теплова Т.Б. Физико-технологические принципы получения нанометрового рельефа поверхности при обработке твердых хрупких материалов электронной техники.- СТИН.- 2009. -№5. –С34 –40.
В других изданиях:
40. Теплова Т.Б., Сильченко О.Б., Коньшин А.С. Технологическая диагностика размерно - регулируемого критически бездефектного микрорезания натуральных алмазов на станках с ЧПУ / Тез. Международной науч.-техн. конф. «Состояние и перспективы развития электротехнологии».- Иваново. - 2001. - С.222.
41. Обработка алмазных пластин, выращенных в СВЧ плазме до наноразмерных величин микронеровностей Ашкинази Е.Е., Ральченко В.Г., Коньшин А.С., Теплова Т. Б. и др. Научно-техническая конференция «Аэрокосмические технологии» Реутов ФГУП «НПО машиностроения»25 мая 2005г.- С. 127
42. Теплова Т. Б., Физическая модель процесса размерного квазипластического обработки твердых минералов / Тез. Международной науч.-техн. конф. «Состояние и перспективы развития электротехнологии».- Иваново.- 2005.- С.158.