автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Многокритериальная оптимизация процесса точения на основе обобщения теоретико-экспериментальных исследований методами теории подобия

Рыбинская государственная авиационная технологическая академия

На правах рукописи

о*

2 2 ДЕК Ш

Белецкий Дмитрий Владимирович

МНОГОКРИТЕРИАЛЬНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ТОЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ ОБОБЩЕНИЯ ТЕОРЕТИКО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ МЕТОДАМИ ТЕОРИИ ПОДОБИЯ

Специальность 05.03.01 — Процессы механической и

физико-технической обработки, станки и инструмент

Научный руководитель

действительный член АТНРФ Заслуженный деятель науки и техники РФ д.т.н., профессор Силин С.С.

Научный консультант

д.т.н., профессор Козлов В.А.

Рыбинск - 2000

Работа выполнена в Рыбинской государственной авиационной технологической академии

Научный руководитель:

Заслуженный деятель науки и техники РФ, д.т.н., профессор Силин С.С.

Научный консультант:

д.т.н., профессор Козлов В.А.

Официальные оппоненты:

д.т.н., профессор Непомилуев В.В. к.т.н., доцент Шапошников A.M.

Ведущая организация:

Ярославский моторный завод - ОАО "Автодизель"

Защита состоится 21 декабря 2000 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 064.42.01 при Рыбинской государственной авиационной технологической академии по адресу: 152934, Ярославская область, г.Рыбинск, ул.Пушкина, 53, РГАТА, ауд. 237.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Рыбинской государственной авиационной технологической академии.

Автореферат разослан 20 ноября 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совет

к. т.н., доцент

КбЗ Z'642.1 с116,0

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность

Токарная обработка материалов является одним из основных методов формообразования в современном отечественном машиностроительном производстве, поэтому повышение ее технико-экономической эффективности остается важной и актуальной научно-технической задачей. Мощный резерв дальнейшего повышения эффективности процесса точения без дополнительных трудовых и материальных затрат создает оптимизация технологических условий его осуществления и, прежде всего, оптимизация режимов резания.

Выбор оптимальных режимных условий осуществления токарных операций должен обеспечивать экстремальное значение одного из критериев оптимизации экономического или технико-экономического характера при выполнении ряда накладываемых технологических ограничений.

Целенаправленный оптимизационный выбор режимов резания должен быть научно обоснованным и базироваться на расчетном методе их определения, особенно в таких ответственных и наукоемких отраслях народного хозяйства, как автомобиле- и судостроение, энергетика, авиационная и космическая промышленность. Применение -в этих машиностроительных отраслях новейших конструкционных и инструментальных материалов, современных износостойких инструментальных покрытий и смазочно-охлаждающих технических средств создает потребность в новых обобщенных математических моделях, достоверно описывающих совокупность физических явлений в зоне струж-кообразования и позволяющих прогнозировать обрабатываемость материалов резанием в различных условиях обработки на стадии конструкторской и технологической подготовки производства.

Таким образом, в современных условиях развития отечественного машиностроения задача научно обоснованного выбора наиболее рациональных по различны/А критериям оптимизации режимов резания при осуществлении токарных операций является важной и актуальной, представляющей как научный, так и практический интерес.

Учитывая вышеизложенное, цель и задачи исследования можно сформулировать следующим образом.

Цель исследований

Разработка обобщенной теоретике-экспериментальной модели процесса точения для математического обеспечения многокритериальной параметрической оптимизации токарной обработки материалов.

Задачи исследований

1. На основе экспериментального изучения и математического анализа физико-механических и теплофизических явлений, сопровождающих процесс точения, разработать обобщенное критериальное уравнение обрабатываемости металлов резанием, учитывающее широкий комплекс переменных технологических условий токарной обработки, свойства обрабатываемых и инструментальных материалов, а такие характерные особенности процесса стружкообразования.

2. На базе вышеуказанного критериального уравнения обрабатываемости материалов резанием получить достоверные аналитические выражения для расчетного определения температурно-силовых, стой-костных и других выходных характеристик процесса точения.

3. Используя установленные аналитические зависимости в качестве математического обеспечения, разработать методику многокритериальной параметрической оптимизации режимов резания при точении. Реализовать полученную■ методику в виде автоматизированной системы и провести испытания данной системы е производственных условиях.

Методы исследований

Для решения вышеуказанных задач использовались основные положения теории подобия, теории резания материалов и теплофизики лезвийной обработки, методология полного факторного планирования математических экспериментов, автоматизированные способы статистической обработки экспериментальных данных, а также один из основных методов оптимизации оценочных функций - метод дифференциального исчисления.

Научная новизна

На основе обобщения, теоретико-экспериментальных исследований токарной обработки и математического моделирования физико-механических и теплофизических явлений в зоне стружкообразования разработано обобщенное теоретико-экспериментальное уравнение процессов резания, единое для различных обрабатываемых и инструментальных материалов. Предлагаемая математическая модель процессов резания:

- устанавливает функциональную зависимость обрабатываемости материалов резанием от широкого комплекса переменных технологических условий токарной обработки, механических и теплофизических свойств обрабатываемых и инструментальных материалов, а также от особенностей процесса стружкообразования;

- позволяет прогнозировать обрабатываемость различных материалов точением в анализируемых условиях обработки на этапе конструкторской и технологической подготовки производства.

С использованием обобщенного уравнения обрабатываемости получен ряд аналитических выражений для определения основных темпе-ратурно-силовых, стойкостных и других выходных параметров процесса резания, на основе которых создана методика многокритериальной параметрической оптимизации токарной обработки материалов.

Практическая ценность и реализация результатов работы

Практическое решение задачи многопараметрической оптимизации токарной обработки материалов (а виде автоматизированной системы "Уоригп") позволяет достичь значительного повышения технико-экономической эффективности ее осуществления, сократить трудоемкость проектных работ и сроки освоения новой продукции без дополнительных трудовых и материальных затрат.

Автоматизированная система Уорит, созданная на основе разработанного автором математического обеспечения, подтвердила свою эффективность при ее использовании для оптимизации токарной обработки деталей машин и передана для практического применения на

- ОАО "Автодизель" (Ярославский моторный завод);

- ОАО "ЕШШ" (Ярославский электромашиностроительный завод);

- АО "Ярославский завод "Красный маяк";

- АО "Ростовский оптико-механический'завод";

- АО "Рыбинск-полиграфмаш"

и на ряд других промышленных предприятий города Рыбинска.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы апробированы

на 9 Всероссийских, 2 Региональных и 5 Международных НТК ("100 лет российскому автомобилю" - Москва, 1996; "Прогрессивные методы проектирования технологических процессов, металлорежущих станков и инструментов" - Тула, 1997; "Проблемы трибологии производства" - Иваново, 1997; Международный конгресс "Наука и молодежь: третье тысячелетие" - Москва, 1996 и др.).

Результаты работы докладывались на научно-методических семинарах кафедры "Станки и инструменты" Рыбинской государственной авиационной технологической академии, а также на научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых РГАТА.

Разработанная автоматизированная система демонстрировалась в 1998 г. на Международной технической выставке "КАН-98" (Франция).

Публикации

По результатам проведенных исследований опубликованы 22 научные работы, включая депонированную рукопись.

Структура и объем диссертации

Работа состоит из введения, 4 глав, заключения, списка использованных источников (100 наименований) и приложения. Работа содержит 213 страниц машинописного текста, 72 рисунка, 17 таблиц.

В приложении к работе представлены результаты сопоставления расчетов с экспериментальными данными,тексты прикладных программ, акты производственного внедрения разработки.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение к работе содержит обоснование актуальности выбранной темы диссертации. .

В первой главе работы проведен обзор отечественных и зарубежных публикаций в области оптимизации процессов лезвийной обработки материалов; приведено описание основных видов, методов и критериев оптимизации, а также накладываемых на процесс резания технологических ограничений; подчеркнута роль техникс-экономических критериев как важнейших критериев оптимизации; наглядно продемонстрировано, что многокритериальная параметрическая олтишзйция режимных условий лезвийной обработки материалов воз-

можна лишь на основе установления обобщенной стойкостной зависимости V = С'/Тш и определения оптимальной по размерной стойкости инструмента скорости резания У0.

Проанализированы основные недостатки существующих экспериментальных и теоретических методов определения оптимальных режимов токарной обработки, а также причины, ограничивающие возможность применения в САПР ТП существующих аналитических выражений для определения выходных характеристик процессов резания (сопоставляемых с технологическими ограничениями или рассматриваемых в качестве критериев оптимизации).

Обоснована насущная необходимость коренного изменения базового математического обеспечения существующих САПР ТП и перехода на другие, научно обоснованные, принципы его создания с целью практической реализации многокритериальной параметрической оптимизации анализируемых процессов лезвийной обработки материалов.

В заключение главы сформулированы цель и задачи исследования.

Во второй главе работы на основе статистического анализа обширной базы экспериментальных данных выявлена зависимость широко известной в теории резания критериальной функции А = С1-(Б-В)П, предложенной академиком С.С.Силиным для описания физических явлений, сопровождающих процесс токарной обработки материалов, от некоторых технологических параметров (б, I, й) и теплофизических констант обрабатываемого и режущего материалов (Хр, Хд), что потребовало введения новых переменных в_обобщенную математическую модель процессов резания (см. рис. 1).

Выявлены наиболее вероятные с точки зрения включения в новую модель обрабатываемости математические реплики К3, К,,, Ка, Д, Г", причем критерий Г"= Хр/Хд стал основным элементом предлагаемой модели, связавшим результаты экспериментальных данных, полученные для различных пар обрабатываемых и режущих материалов.

Обобщение опытных данных осуществлено с помощью пакета прикладных программ БТАТСРАРШСБ. Синтез результатов единичных экспериментов произведен методом индукции от простейших конструкций, выявляющих связь энергетического критерия А с каждой из принятых к рассмотрению математических реплик (изучение однофакторных экспериментов) , к созданию единого для' различных инструментальных и обрабатываемых материалов критериального уравнения процессов резания (общая модель) - см. стр. 7.

Влияние технологических условий токарной обработки и свойств обрабатываемого и инструментального материалов на взаимосвязь критериев подобия А и (БВ)

Влияние по дачи-инструмента э 1.0

Влияние критерия Г" С

»1,5г

1.5

(ЕВ) --

Режим резшшя и гесмеъри.я инструмента: г т; Л • 45 ля; а - 8': к * 6е; X - С; Iр - 45'; ф, • 45°; г - 0.25 Л«

Влияние глубины резания I

(ЕВ) •

Рагл резанул и геометрия инструменпс: ; - о.а жуос. й - .'7 **,а • ^0°; у - .10'; x - 0: ф • 45'; ф, - <5°; г - 1 ш

Влияние диаметра заготовки й

(БВ)-

рекж резания -л геометрия инструмент: г - 0.2 мм/об. I - г им: а - 8°: г - 8*; X ■ 0; Ф - 45»; ф, - 45"; г - 0.25 ш

—— Гро^к Д = С, - СБ-Б)"

10 20 30 40 50 (БВ)--

! ] СтмНЗX ' 1/! | ВК8

| / Стм*25 ; ! I | ! 1 ; ЭИ69 !

I БрАЖ9 АЛ ЭК415>^Т ! ! </ У/ жпь^г | 1 ; | г ЭИ417 | | 1

1 ! 1

ЬЙС^! 1 —Г-|ВТ5-1 1 ! 1

1 ! !

1 { > » = 0,1 мм/об- 1 - 2мм

ш ! | 1 1 | |

40 50 (бв) —

Рис. 1

А = С0-Бп-Вт , (1)

(-0, 008(Кс1)1 • 5) 0,1472

где С0 = 0,3575-Г" •(К3-Кс)

п = 0,3776; т = п - 0, 2266-Д° •1.

где А = а^Ь^ср'вЛу, Б = У-а^а; В = Ьё Г" = Хр/Хд;

Е = р!/в!; Д = а,/Ь4; К5 = з/зн; К[ = Ь/^: Ка = сЗ/йн -критерии подобия и симплексы элементов режима резания; (бн = 0,1 мм/об; = 1 мм; с1н = 10 мм); э, ь. (3, зн, 1;н, <3Н - действительные и номинальные значения подачи (мм/об), глубины резания и диаметра обработки (мм); а^ Ь^ - толщина и ширина среза в анализируемых технологических

условиях обработки, мм; а, ср - коэффициент температуропроводности обрабатываемого материала ((•10~6) м2/с) и его удельная объемная теплоемкость, С■106) Дж/(м3-К);

9. V - температура (°С) и скорость (м/с) резания;

?2 - главная составляющая силы резания, Н; - угол наклона условной плоскости сдвига, \р, Хд - коэффициенты теплопроводности инструментального и обрабатываемого материалов, Вт/(м-К).

Проведено сопоставление экспериментальных данных с результатами аналитических вычислений энергетического критерия А по предлагаемой математической модели уравнения обрабатываемости, а также сравнение предлагаемого автором уравнения с критериальной зависимостью академика С.С.Силина по точности их результатов (с использованием гипотезы о равенстве дисперсий двух нормальных генеральных совокупностей и критерия Фишера-Снедекора), которые подтвердили адекватность разработанной математической модели.

Произведен математический анализ полученного критериального уравнения с целью определения на его основе значений критериев Б0 и В0 (отражающих влияние на процессы резания режимных факторов и степени пластических деформаций металла снимаемого припуска), соответствующих условиям оптимального резания. На основе этого анализа выявлен экстремальный характер безразмерной аналитической функции Ч = Г(В) и из производной Ч1'в-решением приведенного кубического уравнения Кардано найдено выражение для определения критерия В0 в общем виде, которое методом полного факторного планирования эксперимента приведено к следующему степенному виду:

х = к2-(2-ш+1)/(2-п); у = (к!+к3) -гп/п: г = (т-1)/п;

^ = к2 = 0,78-Е/(з1па)° '5;. к3 = 0,312-Е-И,

где Е, И = Ь3/р1 - безразмерные критериальные комплексы; а - главный задний угол режущего инструмента, 10 - угол между направлением действия силы стружкообразования и условной плоскостью сдвига,

Таким образом, на основе проведенного исследования процессов лезвийной обработки материалов методами теории подобия получена возможность аналитического определения оптимальной по размерной стойкости инструмента скорости резания У0, а также последующей параметрической оптимизации процесса точения по различным технико-экономическим критериям.

В третьей главе работы рассмотрены вопросы оптимизации процессов лезвийной обработки по основным технико-экономическим критериям (максимальной размерной стойкости инструмента, минимальной себестоимости и максимальной производительности процесса точения, по различным обобщенным критериям) и создания математического обеспечения автоматизированной системы многокритериальной параметрической оптимизации режимов токарной обработки.

В данной главе проведен анализ переменных параметров, входящих в существующие теоретические выражения для определения темпе-ратурно-силовых, контактных, стойкостных и других основных выходных характеристик процесса токарной обработки материалов.

Показано, что для расчета указанных характеристик (кроме свойств обрабатываемых и инструментальных материалов и геометрических параметров режущей части используемого инструмента) необходимо иметь информацию о численных значениях следующих величин, соответствующих анализируемым условиям обработки: а1# Ь»! - толщина и ширина среза, мм;

ц - угол схода стружки. ...0; 0! - угол наклона условной плоскости сдвига, Тр - сопротивление обрабатываемого материала пластическому сдвигу, Н/мм2;

10 - угол между направлением действия силы стружкообразования

и условной плоскостью сдвига, Д! - коэффициент трения на задней поверхности инструмента;

С1( С - длина пластического и полного контакта стружки с передней поверхностью инструмента, мм;

Ьзп - длина контакта задней поверхности режущего инструмента с

обрабатываемой заготовкой, мм; Ьзкр ~ критический износ режущего инструмента по задней поверхности в области его вершины, мм;

Ьол - относительный линейный износ инструмента, мкм/(103-м);

Т - период стойкости режущего инструмента, мин.

При разработке методики определения указанных характеристик процесса резания широко использованы научные труды Н.Н. Зорева, А.Д.Макарова, С.С.Силина, А.Н.Резникова и других авторов.

В ходе проведения описанных в главе 2 исследований процессов лезвийной обработки материалов методами теории подобия получено экспериментально-теоретическое выражение для определения критерия В0 = Рю ПРИ точении на оптимальных скоростях У0 без СОЖ.

На основе автоматизированного статистического анализа результатов силовых экспериментов, проведенных при точении материалов без СОЖ и с ее применением, вышеуказанное теоретическое выражение для расчета критерия В0 было скорректировано и после апп-роксимационной обработки (с использованием метода полного факторного планирования математического эксперимента) представлено в следующем виде:

Во(сож) = г СЕ. Д. 1ё10, з1па. И, Кс). (3)

Входящий в выражение (3) комплекс, учитывающий применение СОЖ:

Кс = ИЕ, Д. Г", эШК, з1п<х, Ки), (4)

где Ш - критерий Нуссельта (согласно данным Берлинера Э.М. при точении материалов: N0 = 0,Б-Ие0■5-Рг°-38■К1, Ие = шс-(сГ-10-3)Л>; Рг = г/асоя; = (Рг/Рг„. с. 75; шс - средняя скорость подачи СОЖ в зону резания (м/с); (3' - гидравлический эквивалентный диаметр заготовки (мм); V, асох - кинематическая вязкость и коэффициент температуропроводности анализируемой СОЖ (м2/с)).

При подстановке полученной величины В0 в соответствующие выражения для определения силовых характеристик процесса резания становится возможным нахождение значений минимальных стабилизированных сил резания 1?01 Р20, Рхуо, Рх0, Руо.

После определения оптимальной температуры резания 0О и вышеуказанных силовых характеристик появляется возможность оптимизации процесса точения по критерию максимальной износостойкости применяемого режущего инструмента. Так, из уравнения (1) следует:

a г ср-80 -\1/пг г- ^'V1

•[v«-(i/B.*».-/i. **,*«.) ](5)

На основе полученного аналитического выражения для расчета оптимальной скорости резания V0 разработана методика определения стойкостных характеристик токарной обработки, в том числе периода стойкости инструмента при точении на оптимальных режимах резания:

Т0 = f( h3(Kp)0, h0JI0, V0 ). (6)

В результате обобщения теоретико-экспериментальных исследований процесса изнашивания режущего инструмента предложена обобщенная стойкостная зависимость для произвольных режимов обработки:

V = С'/Тт, (7)

где С' =V0-(T0)m (8), ю = f(E, Д, Г". tgl0, slnK. sina). (9)

Существенной отличительной особенностью аналитического выражения (7) является то, что входящий в него степенной показатель га является не константой, а параметром, функционально зависящим от технологических условий процесса резания. В результате этого уточнения обеспечивается высокая степень достоверности выражения (7). подтверждаемая многочисленными экспериментальными данными.

С использованием стойкостного выражения (7) получены нижеприведенные зависимости (10)-(13), позволяющие оптимизировать процесс точения по критериям минимальной себестоимости и максимальной производительности процесса точения :

Vce6 = С'/(Тсеб)т, (10) Тсеб = (1/ш - 1) • (tCM + е/Е)-Х. (И) Vnp = С'/(Тпр)га, (12) Тпр = (1/ш - D-WX , (13)

где tCM - время на смену инструмента и его подналадку, мин;

е, Е - стоимость эксплуатации инструмента за период его стойкости и стоимость станкоминуты работы оборудования,коп;

X - коэффициент резания, учитывающий врезание и перебег инструмента при токарной обработке заготовки.

В третьей главе также произведен расчет ряда выходных характеристик процесса резания, сопоставляемых с накладываемыми технологическими ограничениями (такими как технологический допуск на обработку, требуемые показатели шероховатости обработанной поверхности, коэффициент запаса прочности инструмента по различным его показателям, коэффициент запаса динамической устойчивости процесса резания и др.). При выводе этих выражений широко использованы работы В.В.Трусова, В.Ф.Безъязычного, М.Х.Утешева, Т.Н.Ло-ладзе, Г.П.Дзельтена и других авторов.

Таким образом, в третьей главе на основе теоретико-экспериментальных исследований получена методика оптимизации процессов резания по основным технико-экономическим критериям (метод оптимизации - дифференциальный, на основе поиска производных ряда целевых функций) и разработано математическое обеспечение для создания автоматизированной системы оптимизации процесса точения.

В четвертой главе диссертации содержится описание автоматизированной системы многокритериальной параметрической оптитзации процессов токарной обработки материалов УорШ:, разработанной на основе вышеописанной расчетной методики.

Автоматизированная система Уорит позволяет определять значения скорости резания V и подачи инструмента э, оптимальных по различным критериям технико-экономического характера, а также соответствующих этим режимам высотных характеристик шероховатости обработанной поверхности (Г!а, и составляющих силы резания (Р2, Рх, Ру) при осуществлении процесса токарной обработки различных материалов инструментами групп ВК, ТК, Р (РК)-с учетом:

- толщины снимаемого припуска (глубины резания г);

- диаметра обрабатываемой заготовки <1;

- геометрических параметров используемого режущего инструмента (в том числе его износа по задней поверхности 113);

- применения смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) и пр.

Предлагаемая автоматизированная система обеспечивает параметрическую оптимизацию режимных условий анализируемой токарней обработки по следующим оснозныга технико-экономическим критериям:

- минимальная себестоимость токарной операции Соп пер(мин);

- максимальная производительность труда на операции Ц(мах);

- минимальный размерный износ режущего инструмента Ь3(МИН):

- минимум компромиссного критерия Кмин, получаемого при свертке любых предыдущих критериев оптимизации.

Схема проведения автоматизированных расчетов оптимальных режимов токарной обработки

Исходные

данные

- обрабатываемый и инструментально материалы (Хр, Хя, а, св., он,...) модель станка тип и размеры эаготоаки

' размеры обрабатываемого участка (<1, Ьэ)

• геометрия режущей части инструмента (у, а, ф, <р1, Г/ р1)

• величина износа режущего инструмент* Ьз

• глубина резания t

• подача инструмента з

■ тип и скорость подачи смаэывающе-охлажяагацей жидкости _

- объем производства

- сменность работы

- коэффициент загру.эки оборудования в течении смены

- разряд и категория персонала

- тарифные расценки

- стоимость станко-минуты используемого металлорежущего оборудования

Накладываемые на процесс

резания технико-технологические ограничения по:

- точности обработки (Тс!)

- шероховатости обработанной поверхности (Иа, Р.г)

- прочности используемого режущего инструмента {па}

- жесткости технологической системы (Кр)

- мощности приводов главных движений станка (Ыст, Рз)

Харахтиеристики процесса резания

тр, ц, 6о

1_

Критерии подобия

Е, Д, Г, И, Ыи

Параметры сечения среза и угол схода стружки_

а1, Ы, Ь, п

Во - . о

| А » 1? (Е. Д. Г, Б, В...)

Силовые характеристики процесса резания_

Рго, Рхо, Руо, Ио

Стойкостные характеристики __процесса резания_

Ьз 1кр.>» Ьоло, То

Входные характеристики, сопоставляемые

с накладываемыми технико-технологическими ограничениями

Дс, Барасч, Играсч, вн, [Кр], Ыреэ, Рзпот

Себестоимость

обработки

С - Г(Т, Хм, ТУ...)

1

дс

ТсеС - - 0

гт

Производительность

обработки

П - Г(Т, 1«-к, ТУ...)

1

СП

Тпр - - о

эт

VI $ г Р1 Рх Ру на л Т Себ. Пр.

и/с мм/об мч Н н Н мкм мм мин коп ит/ч

0,05 0 2 985 9 299 532 6 1, 592 0 0562 44 9500 747, 9 1 180

0,10 0 2 870 6 280 4 62 7 1,393 0 0489 35 8700 382,5 2 325

0,15 0 2 809 5 269 426 1,288 0 0450 31 4300 259,0 3 452

0,20 0 2 763 в 261 401 7 1,219 0 0424 23 6200 196,6 4 566

0,25 С 2 738 6 254 333 8 1,167 0 0405 26 6200 159, 9 5 669

0,30 0 2 714 8 24 9 369 7 1,127 0 0390 25 0800 133,6 6 763

0, 35 0 2 716 8 242 360 7 1,131 0 0381 16 0300 124,3 1 465

0,40 0 2 720 б 235 353 1,138 0 0373 10 4500 121,4 7 901

0,45 0 2 724 1 229 346 1,145 0 0366 7 1640 122,7 8 100

0,50 0 2 727 г 224 341 1,151 0 0360 5 1110 127,4 8 084

0,55 0 2 730 0 219 336 3 1,156 0 0355 3 7660 135,1 7 891

0, 60 0 2 732 5 215 331 8 1,161 0 0350 г 8500 145, 5 7 567

0,65 0 2 734 9 212 0 327 7 1,165 0 034 6 2 ?050 158,2 7 156

0,10 0 2 737 1 208 323 9 1,170 0 0342 1 7390 173,3 6 701

0,75 0 2 739 г 205 320 5 1,173 0 0338 1 3940 190.5 6 227

0,60 0 2 741 1 202,7 317 3 1,177 0 0335 1 1340 209,9 5 758

0,85 0 2 742, 9 200 314 3 1,181 0 0332 0 9334 231,3 5, 306

0,90 0 2 744 6 197 311 5 1,184 0 0329 0 7772 254,е 4 881

0, 95 0 2 746 2 195 308 9 1, 187 0 0326 0 6535 280,3 4 4 07

1,00 0 2 747 8 193 306 5 1,190 0 0324 0 5545 307,7 4,125

Рис. 2

Оптимальные режимные условия обработки , (

\/о, Усеб, Упр, V*, 5

-*—»4 у-0*01

Операционная память автоматизированной системы содержит физико-механические и теплофизические свойства 50 различных обрабатываемых материалов (конструкционных и легированных сталей, чугу-нов, цветных, жаропрочных и коррозионно-стойких сплавов), И инструментальных материалов (групп ВК, ТК и Р), 32 смазочно-охлажда-ющих жидкостей (водных растворов электролитов, эмульсий, масляных жидкостей)и технические характеристики 183 станков токарной группы, широко используемых в отечественном машиностроении. Предусмотрена возможность дополнения и изменения этого списка с учетом потребностей конкретного производства.

Экспериментальная проверка предлагаемой методики показала хорошую сходимость результатов расчетов и опытных данных, что свидетельствует о достоверности указанной методики и позволяет рекомендовать ее для практического использования в условиях реального производства на машиностроительных предприятиях.

Автоматизированная система Уорит позволяет повысить технико-экономическую эффективность процесса точения без привлечения дополнительных трудовых и материальных ресурсов, уменьшить расход режущего инструмента и затраты на его эксплуатацию, обеспечить заданную точность обработки и качество поверхностного слоя изготовляемой продукции, а также сократить производственный брак наиболее простым, доступным и дешевым в практической реализации способом - путем многокритериальной оптимизации процесса резания.

Автоматизированная система УорШ является выходным продуктом проведенной научно-исследовательской работы, подтверждающим достоверность как самой методологии оптимизации процесса точения, так и предлагаемого базового математического обеспечения системы.

В ПРИЛОЖЕНИИ к работе представлены таблицы справочного характера, технические характеристики станков, составы СОЯ, заложенных в операционную память разработанной САПР ТП.

Приведены результаты сопоставления аналитических вычислений энергетического критерия А по предлагаемой автором математической модели с экспериментальными данными (более 3,5 тысяч опытов).

Приложение содержит также результаты испытаний предлагаемой автоматизированной системы, тексты разработанных прикладных программ, таблицы с коэффициентами, входящими в типовые аналитические выражения для определения выходных характеристик токарной обработки, акты внедрения автоматизированной системы в производство.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. На основе автоматизированной обработки результатов многочисленных экспериментальных исследований методами теории подобия установлена степень влияния на обрабатываемость материалов резанием переменных технологических условий обработки, механических и теп-лофизических свойств обрабатываемого и инструментального материалов, а также характерных особенностей процесса стружкообразования.

2. Разработано обобщенное критериальное уравнение процессов резания, адекватно описывающее совокупность физико-механических и теплофизических явлений в зоне стружкообразования и позволяющее прогнозировать обрабатываемость различных материалов точением в' анализируемых технологических условиях.

3. На основе вышеуказанного обобщенного критериального уравнения процессов резания получены выражения для аналитического определения оптимальной скорости резания У0 и критерия В0 = р1о, соответствующего оптимальным по износостойкости инструмента технологическим условиям токарной обработки.

4. С использованием разработанных выражений для определения оптимальной скорости резания У0 и критерия В0 получены аналитические зависимости для расчетного определения на стадии ТИП основных температурно-силовых. контактных, стойкостных, технико-экономических и других выходных характеристик процесса точения.

5. На основе результатов проведенных исследований установлена обобщенная стойкостная зависимость V = С'/Тт. Существенной отличительной особенностью данного выражения, значительно повышающей уровень его достоверности, является то. что входящий в него степенной показатель т является не константой, а параметром, функционально зависящим от технологических условий процесса резания.

6. При использовании полученных аналитических выражений в качестве базового математического обеспечения разработана методика параметрической оптимизации режимных условий токарной обработки по различным критериям технико-экономического характера.

7. Указанная методика и созданное на ее основе математическое обеспечение реализованы в действующей автоматизированной системе многокритериальной параметрической оптимизации режимных условий токарной обработки. Производственные испытания автоматизированной

системы, проведенные на машиностроительных предприятиях Ярославской области, показали высокую эффективность ее применения, что подтверждено соответствующими актами внедрения и рецензиями.

8. Производственное применение разработанной автоматизированной системы позволило достичь значительного повышения технико-экономической эффективности токарной обработки (снижения себестоимости до 15-25% и увеличения производительности до 20-30% по различным наименованиям деталей) за счет интенсификации режимов резания при одновременном сокращении расхода используемого инструмента на единицу производимой продукции, а также за счет сокращения сроков технологической подготовки производства. " -

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В РАБОТАХ: .

1. Белецкий Д. В. Аналитическое определение силовых характеристик токарной обработки материалов // Гагаринские чтения: Тезисы докладов Всероссийской НТК/. - Рыбинск, сентябрь 1995 г.

2. Белецкий Л.В. Аналитическое определение температурно-силовых характеристик процесса резания // Научная программа Московских симпозиумов Конгресса YSTM'96: Тезисы докладов Международного научного Конгресса студентов, аспирантов и молодых ученых "Наука и молодежь: третье тысячелетие"/. - Москва, январь 1996 г.

3. Козлов В.А. Белецкий Л-В. Аналитическое определение длины контакта стружки с передней поверхностью режущего инструмента при лезвийной обработке материалов. - Вестник Верхневолжского отделения Академии наук РФ, серия: Высокие технологии в маши-но- и приборостроении. - 1996. - Вып. 1.

4. Козлов В.А., Белецкий Д.В., Соколова A.B. Комплексная оптимизация геометрических параметров используемых инструментов и режимов резания при лезвийной обработке материалов // 100 лет российскому автомобилю. Промышленность и высшая школа: Тезисы докладов Международной НТК/. - Москва, ноябрь 1996 г.

5. Козлов В.А., Белецкий Д.В., Соколова A.B. Методика научно обоснованного прогнозирования характеристик шероховатости поверхностного слоя, формируемого при лезвийной обработке материалов // 100 лет российскому автомобилю. Промышленность и высшая школа: Тезисы докладов Международной НТК/. - Москва, ноябрь 1996 г.

6. Силин С. С., Козлов В. А., Белецкий Д. В. и др. Методика прогнозирования характеристик шероховатости поверхностного слоя, формируемого при лезвийной обработке материалов // Прогрессивные методы проектирования технологических процессов, металлорежущих станков и инструментов:' Тезисы докладов Международной НТК/. - Тула, май 1997 г.

7. Силин С. С., Козлов В. А., Белецкий Д. В. и др. Аналитическое определение характеристик износостойкости режущих инструментов при токарной обработке материалов // Проблемы трибологии производства:Тезисы докладов Республиканской НТК/. - Иваново, ноябрь 1997 г.

8. Козлов В.А., Белецкий Д.В. Прогнозирование стойкости инструмента и технико-экономической эффективности токарной обработки материалов на стадии технологической подготовки производства/ РГАТА.- Рыбинск, 1998,- 109 С,- Деп. В ВИНИТИ N 1872-98.

9. Силин С.С., Козлов В.А., Белецкий Д.В. Комплексная математическая модель процесса износа режущих инструментов при лезвийной обработке материалов на основе анализа термомеханических явлений // Актуальные проблемы повышения качества машиностроительной продукции: Тезисы докладов Всероссийской НТК/. - Владимир, сентября 1999 г.

10. Козлов В.А., Белецкий Д.В. Прогнозирование стойкостных характеристик токарной обработки материалов на стадии технологической подготовки производства // Перспективы развития волжского региона: Тезисы докладов II Всероссийской НТК/.- Тверь, 1999 г.

И. Козлов В.А., СшрновФ.В.. Белецкий Д.В. Автоматизированная структурно-параметрическая оптимизация технологических условий токарной обработки на стадии ТПП // Аэрокосмическая техника и высокие технологии - 2000 (АКТ-2000): Тезисы докладов Всероссийской НТК/. - Пермь, февраль 2000 г.

12. Козлов В.А., Смирнов Ф.В., Белецкий Д.В. Повышение технико-экономической эффективности процесса точения путем автоматизированной структурно-параметрической оптимизации технологических условий обработки // Автоматизация и информатизация в машиностроении: Тезисы докладов Международной электронной НТК/. - Тула, март 2000 г.

13. Белецкий Л-В. Обобщение экспериментальных исследований термомеханических явлений процесса точения методами теории подобия // Теплофизика технологических процессов: Тезисы докладов Всероссийской НТК/. - Рыбинск,- май 2000 г.

14. Силин С.С., Белецкий Д.В., Козлов В.А. Оптимизация режимов токарной обработки материалов на основе изучения термомеханических явлений в зоне резания методами теории подобия // Теплофизика технологических процессов: Тезисы докладов Всероссийской НТК/. - Рыбинск, май 2000 г.

15. Козлов В.А.. Смирнов Ф.В., Белецкий Л.В. Повышение технико-экономической эффективности процесса точения путем структурно-параметрической оптимизации технологических условий обработки на стадии ТПП // Проблемы технологии машиностроения 2000 года: Тезисы докладов Всероссийской НТК/.- Нижний Новгород, май-ивнь 2000 г.

16. Силин С.С., Козлов В.А., Белецкий Л.В. Комплексная математическая модель процесса износа режущих инструментов на основе анализа термомеханических явлений при лезвийной обработке материалов // 70 лет основания Калининградского государственного технического университета: Тезисы докладов Международной НТК/. - Калинград, октябрь 2000 г.

17. Козлов В.А., Белецкий Л.В. Унификация математического обеспечения систем автоматизированного проектирования токарных операций. - Вестник Верхневолжского отделения Академии наук РФ, серия: Высокие технологии в машино- и приборостроении.-2000.-Вып. 4.

Всего по теме диссертации опубликовано 22 печатных работ.

лицензия ЛР N 020284 от 04.12.96

Подписано к печати ^//.2ООО г. Уч. изд. л. /

Формат 60x80 1/16 Заказ

Тираж 100 экз.

РЫБИНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АВИАЦИОННАЯ' ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ отпечатано в Рыбинской авиационной технологической академии Рыбинск, ул.Пушкина, 53 (РГАТА)

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Понятие оптимизации процесса резания.

1.2. Методологическое совершенствование оптимизации токарной обработки.

1.3. Виды оптимизации. Критерии оптимизации. Ограничения, накладываемые на процесс резания.

1.4. Технико-экономические критерии как важнейшие критерии оптимизации.

1.5. Получение обобщенных критериев оптимизации.

1.6. Оптимальные по размерной стойкости инструмента режимы

- резания, их особенности и преимущества.

1.7. Определение оптимальных по размерной стойкости инструмента режимов резания.

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ЛЕЗВИЙНОЙ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ МЕТОДАМИ ТЕОРИИ ПОДОБИЯ.

2.1. Критерии подобия в теории резания.

2.2. Получение критериев подобия А, Б, В.

2.3. Методика проведения экспериментальных исследований.

2.4. Анализ результатов экспериментальных исследований.

Поиск реплик математической модели.

2.5. Синтез результатов экспериментальных исследований. Получение критериального уравнения обрабатываемости.

2.6. Сопоставление результатов аналитических вычислений критерия А с экспериментальными данными.

2.7. Математический анализ критериального уравнения обрабатываемости.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 2.

3. ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМНЫХ УСЛОВИЙ ТОКАРНОЙ

ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ.

3.1. Аналитическое определение основных выходных характеристик токарной обработки материалов на оптимальных по размерной стойкости инструмента режимах резания.

3.1.1.Коэффициент продольного укорочения стружки и угол наклона условной плоскости сдвига

3.1.2.Силовые характеристики процесса токарной обработки материалов.

3.1.3.Температура резания при токарной обработке на оптимальных по износостойкости инструмента режимах резания.

3.1.4.Стойкостные выходные характеристики процесса точения на оптимальных по износостойкости инструмента режимах резания.

3.1.5.Обобщенная стойкостная зависимость при токарной обработке материалов.

3.2. Оптимизация режимов токарной обработки материалов по максимальной размерной стойкости инструмента.

3.3. Оптимизация режимов токарной обработки материалов по минимальной себестоимости токарной операции.

3.4. Оптимизация режимов токарной обработки материалов по максимальной производительности труда.

3.5. Определение выходных характеристик процесса точения, сопоставляемых с накладываемыми технологическими ограничениями.

3.5.1.Характеристики шероховатости поверхностного слоя, формируемого при точении материалов.

3.5.2.Прочностные характеристики режущего инструмента при токарной обработке материалов.

3.5.3.Коэффициент запаса динамической устойчивости процесса токарной обработки материалов.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 3.

4. АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ

ПО РАЗМЕРНОЙ СТОЙКОСТИ ИНСТРУМЕНТА РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ.

4.1. Общая характеристика автоматизированной системы

Уорит".

4.2. Последовательность действий оператора при работе с программой "Уорит".

В современных условиях развития и усложнения товарно-денежных отношений в нашей стране, а также в связи с необходимостью вывода продукции отечественного машиностроительного производства на уровень. мировых стандартов с особой остротой встает вопрос о повышении конкурентоспособности российской продукции в целях наиболее выгодного ее размещения на отечественном и экспортном товарном рынке.

Повышение конкурентоспособности отечественных товаров и услуг в сравнении с импортными аналогами в большинстве случаев требует привлечения дополнительных, зачастую весьма значительных финансовых инвестиций. Однако экономические реалии современной России с полной очевидностью подтверждают один из основных постулатов рыночной экономики: любой ресурс ограничен. Именно поэтому большинство производственных субъектов в настоящий момент сталкивается с фундаментальной проблемой - проблемой адекватного, рационального использования ограниченного ресурса [1], что является одним из важнейших факторов как при общем планировании предприятиями своей экономической деятельности, так и при принятии ими конкретных стратегических и тактических решений.

Исходя из критерия конкурентоспособности производимой продукции повышение эффективности отечественного машиностроительного производства в условиях рыночной экономики предполагает решение ряда задач по обеспечению требуемых рабочей документацией изделий параметров качества (точность обработки, шероховатость поверхности, глубина и степень наклепа) при гибком управлении рядом технико-экономических показателей (таких как себестоимость технологического процесса, его производительность, экономическая эффективность и рентабельность производства и др).

Проведение различных мероприятий, направленных на повышение технико-экономической эффективности процесса точения (как наиболее общего и распространенного вида лезвийной обработки материалов), в деятельности конкретного предприятия необходимо начинать с первых его уровней - токарных операций, т.к. именно они предопределяют в конечном итоге производительность этой обработки и себестоимость изготовляемой продукции.

Мощный резерв повышения эффективности процесса точения без дополнительных трудовых и материальных затрат создает оптимизация технологических условий осуществления токарных операций ив первую очередь оптимизация режимов резания. Основными критериями оптимизации процессов токарной обработки материалов являются экономические и технико-экономические (важнейшие из них - минимальная себестоимость процесса точения, максимальная его производительность, минимальный расход инструмента на единицу продукции).

Повышение эффективности токарных операций напрямую связано с наиболее полным использованием режущих свойств применяемых инструментов и технологических возможностей металлорежущего оборудования, что также может быть достигнуто лишь путем правильного выбора режима обработки, т.е. нахождением оптимального значения скорости резания при заданной величине припуска, правильно выбранной подаче и рациональной геометрии инструмента.

Выбор режимных условий осуществления операций механообработки должен быть научно обоснованным и комплексным, базироваться на оптимизационном анализе всей совокупности переменных условий обработки (с учетом имеющихся взаимосвязей между ними) и обеспечивать экстремальное значение заданного критерия оптимизации при выполнении накладываемых технико-технологических ограничений.

Учитывая вышеизложенное, можно сделать вывод, что в современных экономических условиях задача научно обоснованного выбора наиболее рациональных технологических условий осуществления операций механообработки является важной и актуальной, представляющей как научный, так и практический интерес.

Решить данную задачу можно на основе глубокого анализа физико-механических и теплофизических явлений, сопровождающих процесс механообработки, достоверного математического моделирования этого процесса и научно обоснованного прогнозирования температурно-си-ловых, стойкостных, других его выходных характеристик.

Математическое моделирование физических явлений, сопровождающих процесс лезвийной обработки материалов, а также последующая параметрическая оптимизация этого процесса требуют проведения значительного обьема вычислительных действий, справиться с кото

- и рыми можно лишь с помощью современных систем автоматизированного проектирования. Наличие таких автоматизированных систем позволяет повысить конкурентоспособность выпускаемой продукции и рентабельность производства не только за счет непосредственной оптимизации технологических условий выполнения процессов механообработки, но и за счет сокращения сроков проведения проектных работ на стадии технологической подготовки производства новой продукции и модернизации существующей.

Кроме того, следует добавить, что на настоящем уровне развития науки о резании материалов по причине невозможности описания чисто теоретическими методами чрезвычайно сложных и разнообразных по своей природе физических явлений, сопровождающих процессы токарной обработки, по-прежнему сохраняется необходимость научного обобщения результатов экспериментальных исследований. Научное обобщение данных единичного опыта возможно лишь на основе широкого использования для изучения означенных процессов обработки известных методов теории подобия, впервые серьезно и последовательно примененных в фундаментальной науке о резании материалов д.т.н., профессором С. С.Силиным.

Представляемая работа посвящена решению задачи параметрической оптимизации процессов токарной обработки материалов на основе широкого применения к описанию физико-механических и теплофизи-ческих явлений, сопровождающих процессы резания, методов теории подобия, а также созданию на основе обобщенных критериальных экспериментально-теоретических уравнений, достоверно описывающих вышеуказанные процессы резания, математического обеспечения автоматизированной системы определения оптимальных по основным технико-экономическим критериям режимов резания при точении.

Автор выражает искреннюю благодарность д.т. н., профессору, действительному члену АТН РФ Сергею Семеновичу Силину и д. т.н., профессору Владимиру Александровичу Козлову за серьезную учебно-консультационную и методическую помощь в работе над диссертацией.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. На основе автоматизированной обработки результатов многочисленных экспериментальных исследований методами теории подобия установлена степень влияния на обрабатываемость материалов резанием переменных технологических условий обработки, механических и теп-лофизических свойств обрабатываемого и инструментального материалов, а также особенностей процесса стружкообразования.

2. Разработано обобщенное критериальное уравнение процессов резания, адекватно описывающее совокупность физико-механических и теплофизических явлений в зоне стржкообразования и позволяющее прогнозировать обрабатываемость различных материалов' точением в анализируемых технологических условиях.

3. На основе вышеуказанного обобщенного критериального уравнения процессов резания получены выражения для аналитического определения критерия В0 = tg р1о, соответствующего оптимальным по износостойкости инструмента технологическим условиям токарной обработки, и оптимальной скорости резания У0.

4. С использованием разработанных выражений для определения оптимальной скорости резания У0 и критерия В0 получены аналитические зависимости для расчетного определения на стадии ТПП основных температурно-силовых, контактных, стойкостных, технико-экономических и других выходных характеристик процесса точения.

5. На основе результатов проведенных исследований установлена обобщенная стойкостная зависимость V = С'/Тт. Существенной отличительной особенностью данного выражения, значительно повышающей степень его достоверности, является то, что входящий в него степенной показатель т является не константой, а параметром, функционально зависящим от технологических условий процесса резания.

6. При использовании полученных аналитических выражений в качестве базового математического обеспечения разработана методика параметрической оптимизации режимных условий токарной обработки по различным критериям технико-экономического характера.

7. Полученная методика и созданное на ее основе математическое обеспечение реализованы в действующей автоматизированной системе многокритериальной параметрической оптимизации режимных условий токарной обработки. Производственные испытания автоматизированной системы, проведенные на машиностроительных предприятиях Ярославской области, доказали высокую эффективность ее применения, что подтверждено соответствующими актами внедрения и рецензиями.

8. Применение разработанной автоматизированной системы позволило достигнуть значительного повышения технико-экономической эффективности токарной обработки (снижения себестоимости до 15-25% и увеличения производительности до 20-30% по различным наименованиям деталей) за счет интенсификации режимов резания при одновременном сокращении расхода используемого инструмента на единицу изготовляемой продукции, а также за счет сокращения сроков ТПП.

1. Максимова В.Ф. Микроэкономика: Учебно-практическое пособие/ Московский государственный институт экономики, статистики и информатики.- М.: МЭСИ, 1998.- 87 с.

2. Аверченков В.И. Оптимизация технологических процессов в САПР ТП: Учебно-методическое пособие/ БИТМ. Брянск, 1987,- Î08c.

3. Великанов К.М., Новожилов В. И. Экономические режимы резания металлов. Л.: Машиностроение, 1972. - 119 с.

4. Горанский Г.К., Владимиров Е.В., Ламбин Л.Н. Автоматизация технического нормирования на металлорежущих станках с помощью ЭВМ. М.: Машиностроение, 1970. - 222 с.

5. Игумнов Б.Н. Расчет оптимальных режимов обработки для станков и автоматических линий. М. : Машиностроение, 1974. - 200 с.

6. Система автоматизированного проектирования. В 9-ти книгах. Кн.6. Автоматизация конструкторского и технологического проектирования: Учебное пособие для вузов/ Н.М.Капустин, Г.Н.Васильев; Под ред. И. П. Норенкова. М. : Высшая школа, 1986.-191 с.

7. Автоматизированная система проектирования технологических процессов механосборочного производства/ Под ред. Н.М.Капустина. М.: Машиностроение, 1979. - 247 с.

8. Капустин Н.М. Разработка технологических процессов обработки ЭВМ. М.: Машиностроение, 1976. - 278 с.

9. И. Горанский Г.К., Бендерова Э.И. Технологическое проектирование в комплексных автоматизированных системах подготовки производства. М.: Машиностроение, 1981. - 455 с.

10. Горанский Г.К. Автоматизированные системы технологической подготовки производства: структура, функционирование и перспективы развития в СССР и за рубежом: Обзорная информация/. -- Минск, БелНИИНТМ, 1989. Вып.1. - 56 с.

11. Горанский Г.К. Методика выбора металлорежущих станков, инструментов и режимов резания в автоматизированных системах технологического проектирования: Обзорная информация/. Минск, БелНИИНТМ, 1990. - Вып.6. - 64 с.

12. Корчак С.Н., Кошин A.A., Ракович А.Г. и др. Системы автоматизированного проектирования технологических процессов, приспособлений и режущих инструментов: Учебник для вузов/. М.:Машиностроение, 1988.-352 с.

13. Якобе Г.Ю., Якоб Э., Кохан Д. Оптимизация резания. Параметризация способов обработки резанием с использованием технологической оптимизации/. М.: Машиностроение, 1981. - 279 с.

14. Автоматизация проектно-конструкторских работ и технологической подготовки производства в машиностроении.- Минск: Вышэй-шая школа. 1976.- Т.1.- 352 с.; 1977.- Т.2.- 336 с.

15. Силин С.С. Метод подобия при резании материалов. М.: Машиностроение, 1979.- 152 с.

16. Силин С.С. Расчет оптимальных режимов на основе изучения процессов резания методами теории подобия//Технология машиностроения: Сб. науч. тр./ ЯПИ. Ярославль, 1968. - Вып. 1. -С. 43-64.

17. Оптимизация технологических условий механической обработки деталей авиационных двигателей/ В.Ф.Безъязычный, Т.Д.Кожина, А.В.Константинов и др. М.: Из-во МАИ, 1993. - 184 с.

18. Назаров A.K. Определение оптимальных условий обработки при черновом точении сталей: Дис. . канд. техн. наук. КМИ, Курган, 1971. - 161 с.

19. Белоусов А. И. Термодинамический расчет резания. Постановка задачи//Тепловые явления и обрабатываемость резанием авиационных материалов: Сб. науч. тр./МАТИ. М.: Машиностроение, 1966. - Вып.64. - С.49-86.

20. Белоусов А. И. Развитие принципов оптимизации механической обработки// Оптимизация процессов резания жаро- и особопрочных материалов: Межвуз. сб. науч. тр./УАИ.- Уфа, 1981. Вып.6.1. С.23—28.

21. Силин С.С. Применение метода подобия для определения обрабатываемости резанием современных материалов// Новые методы обрабатываемости материалов резанием и шлифованием: Сб. науч. тр. /ЯПИ. Ярославль, 1975. - Вып.З.

22. Силин С.С., Козлов В.А. Теоретическое определение оптимальной скорости резания при точении// Производительная обработка и технологическая надежность деталей и машин: Сб. науч.тр. / ЯПИ.- Ярославль, 1979. Вып.8.

23. Козлов В.А. Температурно-силовые характеристики процесса резания и их теоретико-экспериментальное определение: Учебное пособие / РГАТА. Рыбинск, 1997. - Ч. 1, 2. - 449 с.

24. Козлов В.А. Аналитическое определение параметров сечения среза и угла схода стружки при лезвийной обработке материалов: Учебное пособие/ РГАТА. Рыбинск, 1990. - 209 с.

25. Козлов В.А. Прогнозирование точности обработки и характеристик качества поверхностного слоя при точении материалов/ РГАТА.- Рыбинск, 1998. 110 С. Деп. в ВИНИТИ N3018 -В98.

26. Козлов В.А. Аналитическое определение усадки стружки при осуществлении процесса резания // Вестник Верхневолжского отделения АТН РФ/ РГАТА. Рыбинск, 1994. - Вып.1. - С.60-71.

27. Баранов A.B., Козлов В.А., Рыкунов А.Н. Методика аналитического определения оптимальных режимов резания при точении сталей и сплавов// Оптимизация процессов механической обработки: Сб.науч.тр./ ЯПИ. Ярославль, 1990. - 108 с.

28. Рыкунов А.Н. Аналитический метод оптимизации процессов точения с учетом износостойких покрытий// Оптимизация процессов механической обработки: Сб. науч. тр./ ЯПИ.- Ярославль, 1986.- 164с.

29. Макаров А. Д. Прибор для измерения радиального износа и температурного удлинения резца// Станки и инструмент, N 5, 1956.

30. Силин С.С. Теория подобия в приложении к технологии машиностроения: Учебное пособие/ЯПИ. Ярославль, 1989. - 108 с.

31. Рыкалин H.H. Тепловые основы сварки.ч.ГИзд-во АН СССР, 1947.

32. Рыкалин H.H. Тепловые процессы при резании/ Сб.науч.тр., НТО Машпром, 1959.

33. Рыкалин H.H. Развитие теплофизических основ обработки металлов// Вестник машиностроения, N11, 1963.

34. Силин С.С. Исследование термомеханических явлений при резании материалов методами теории подобия: Дис. . докт. техн. наук. Москва, 1970. - 344 с.

35. Силин С.С. Исследование процессов резания методами теории подобия/ Технология машиностроения: Сб. науч. тр. N 1, Рыбинск, 1966.

36. Яхонтов В.В. Исследование технологических параметров при торцовом точении дисков с автоматизацией процессов резания по скорости и температуре: Дис. . канд. техн.наук. Уфа, 1975.- 209 с.

37. Силин С.С., Козлов В.А. Приспособление для определения жесткости токарных станков и тарировки динамометров: Информ-листок N 18-81 Ярославского межотраслевого территориального центра научнотехнической информации. Ярославль, ЯрЦНТИ, 1981,- 4 с.

38. Герасимович А.И., Матвеева Я.И. Математическая статистика. Мн., / Высшая школа, 1978.

39. Гмурман В.Е. Руководство к решению задач по теории вероятностей и математической статистике: Уч.пос. для втузов, М., Высшая школа, 1970.

40. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. Изд. 4-е, доп. Уч.пос. для вузов . М., Высшая школа, 1972.

41. Математическая статистика: Уч./ Иванова В.М., Калинина В.Н., Нешумова Л.А. и др. 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Высшая школа, 1981.- 371 е.,ил.

42. Нейман В.Г. Решение научных, инженерных и экономических задач с помощью ППП STATGRAPHICS М.: МП Память, 1993.- 88 с.

43. Аверченков В.И., Каштальян И. А., Пархутик А.П. САПР технологических процессов, приспособлений и режущих инструментов: Уч.пособие для вузов/. Мн.: Высш.шк., 1993. - 288 с.

44. Бобров В.Ф. Основы теории резания. М.: Машиностроение, 1975. - 344 с.

45. Грановский Г.И., Грановский В.Г. Резание металлов. М.: Высшая школа, 1985. - 304 с.

46. Зорев H.H. Вопросы механики процесса резания металлов. М.: Машгиз, 1956. - 368 с.

47. Филоненко С.Н. Резание металлов.- Киев, Техника, 1975.- 237с.

48. Ящерицин П.И., Еременко M.JI. Фельдштейн Е.Э. Теория резания. Физические и тепловые процессы в технологических системах: Учебник для вузов. Мн.: Высш.шк., 1990. - 512 с.

49. Зорев H.H., Грановский Г.И., Ларин М.Н. и др. Развитие науки о резании металлов.- М.:. Машиностроение, 1967. 416 с.

50. Силин С.С. Установление критериальных зависимостей при резании металлов на основе изучения тепловых явлений/Лепловые явления и обрабатываемость материалов резанием: Сб.науч.тр./ МАТИ. М.: Машиностроение, 1966. - Вып. 64. - С. 102-138.

51. Клушин М.И. Алгоритмы расчета сил и скоростей резания// Сборник науч. тр. /ПТНИ ВВСНХ.- Горький, 1963,- Вып. 2,- С. 117-132.

52. Еремин А.Н. Физическая сущность явлений при резании сталей. -- М.: Машгиз, 1951.- 326 с.

53. Губкин С.И. Теория обработки металлов давлением. М.: Машгиз, 1951.- 415 с.

54. Кацев П.Г. Статистические методы исследования режущего инструмента. М.: Машиностроение, 1974,- 231 с.

55. Подураев В.Н. Резание труднообрабатываемых материалов: Учебное пособие для вузов. М.: Высшая школа, 1974. - 587 с.

56. Вульф A.M. Резание металлов.- J1.:Машиностроение, 1973.- 496с.

57. Кривоухов В.А., Беспахотный П.Д. Исследование работы деформации при резании металлов // Известия вузов СССР, Машиностроение. 1958, N 1. - С. 97-106.

58. Остафьев В. А. Определение основных параметров процесса деформирования при резании металлов,- Киев: Наука, 1969.- 96с.

59. Кузнецов В.Д. Физика твердого тела Томск: Красное знамя, 1944. - Т. 1-3.

60. Горезко П.А. Взаимосвязь процессов резания и растяжения металлов. Минск: Изд-во АН БССР, 1959. - 217 с.

61. Лоладзе Т.Н. Износ режущего инструмента. М.: Машгиз, 1958. -354 с.

62. Розенберг А.М., Еремин А.Н. Элементы теории процесса резания металлов. М., Машгиз, 1956.- 319 с.

63. Якобе Г.Ю., Якоб Э., Кохан Д. Оптимизация резания. Параметризация способов обработки резанием с использованием технологической оптимизации/. М.: Машиностроение, 1981. - 279 с.

64. Козлов В.А. Математическое моделирование процессов точения при структурно-параметрической оптимизации токарных операций: Дис. . докт. техн. наук. Рыбинск, 1999. - 690 с.

65. Кичко Ю.М. 0 закономерности изменения интенсивности износа инструмента в зависимости от скорости резания// Вопросы оптимального резания металлов: Сб. науч. тр. / УАИ. Уфа, 1975.--Вып.84. - С. 23-27.

66. Макаров А.Д. Износ и стойкость инструментов,- М.: Машиностроение, 1966.- 264 с.

67. Макаров А.Д., Мухин B.C., Шустер Л.Ш. Износ инструмента, качество и долговечность деталей из авиационных материалов. -- Уфа: УАИ, 1974. 372 с.

68. Козлов В.А. Разработка расчетного метода определения технологических условий выполнения токарных операций для обеспечения заданного уровня глубины и степени наклепа: Дис. . канд. техн. наук. Рыбинск, 1979. - 155 с.

69. Козлов В.В., Мартюшина Н.Ф. Применение метода факторного планирования экспериментов для решения теоретических задач механической обработки материалов/ РАТИ. Рыбинск, 1985. - 21 с. -Деп. в ВНИИТЭМР 12.10.85, N 20 - мш 85.

70. Козлов В.А. Аналитическое определение критического износа режущих инструментов/ РГАТА. Рыбинск, 1998. - 40 с. Деп. в ВИНИТИ 12.5.98, N 1434 - В98.

71. Трусов В.В., Козлов В.А. Взаимосвязь между значениями износа режущего инструмента по задней поверхности и в радиальном направлении/? АТИ.- Рыбинск, 1986. 32 с. Деп. в ВНИИТЭМР(N5-86).

72. Козлов В.А., Белецкий Д.В. Прогнрозирование стойкости инструмента и технико-экономической эффективности процесса токарной обработки материалов на стадии ТПП/РГАТА. Рыбинск, 1998. - 109 с. Деп. в ВИНИТИ 19.6.98, N 1872-В98.

73. Макаров А. Д., Мухин В. С., Кишуров В. М. и др. О точности некоторых формул для определения средней температуры контакта при точении жаропрочных сплавов// Вопросы оптимизации процессов резания металлов: Сб. науч. тр./УАИ. Уфа, 1973,- Вып. 54.

74. Непомилуев В.В. Обобщенная зависимость для расчета интенсивности износа режущего инструмента при точении// Оптимизация операций механической обработки: Сб.науч.тр./ ЯПИ. Ярославль, 1990. - С.59-62.

75. Резников А.Н. Теплофизика резания.- М.: Машиностроение, 1969.- 208 с.

76. Резников А.Н. Теплофизика процессов механической обработки материалов. М.: Машиностроение, 1981. - 279 с.

77. Телегин А.А. Экспериментальное исследование изменения теплового состояния резца с ростом его износа по задней поверхности// Самолетостроение и техника воздушного флота: Республиканский сб.науч.тр./ ХГУ. Харьков, 1965. - N3. - с.116-124.

78. Козлов В.А., Смирнова Г.В. Влияние вибраций в технологической системе СПИД на высотные характеристики поверхностного слоя, формируемого при токарной обработке материалов/ РАТИ.- Рыбинск, 1990. 86 с. - Деп. в ВНИИТЭМР N 203 - мш 90.

79. Силин С.С., Козлов В.А. Аналитическое определение теплофизи-ческих и физико-механических характеристик процесса лезвийной обработки материалов// Вестник машиностроения. 1993.- N 5-6. С. 32-33.

80. Трусов В.В. Основы автоматизации процесса лезвийной обработки деталей ГТД с использованием температурного критерия оптимальности: Дис докт.тех.наук. Рыбинск, 1983. - 386 с.

81. Козлов В.А. Аналитическое определение на ЭВМ оптимальных по размерной стойкости инструмента режимов резания при точении материалов: Учебное пособие/РГАТА. Рыбинск, 1997. - 123 с.

82. Силин С.С., Козлов В. А. Оптимизация процессов резания с учетом обеспечения заданной шероховатости обработанной поверхности// Производительная обработка и технологическая надежность деталей машин: Сб.науч.тр./РАТИ.- Ярославль, 1977,- N6.

83. Лоладзе Т.Н. Прочность и износостойкость режущего инструмента. М.: Машиностроение, 1982. - 320 с.

84. Бетанели А.И. Хрупкая прочность режущей части инструмента/ ГПИ. Тбилиси, 1969. - 319 с.

85. Остафьев В.А. Расчет динамической прочности режущего инструмента. М.:Машиностроение, 1979. - 168 с.

86. Писаренко Г.С., Лебедев A.A. Деформирование и прочность материала при сложном напряженном состоянии.- Киев, "Наукова Думка", 1976. 415 с.

87. Д?ельтен Г.П. Определение напряженного состояния и прочности режущей части инструмента с целью выбора ее рациональных параметров: Автореферат дис. . канд.техн.наук. Санкт-Петербург, 1996. - 14 с.

88. Сенюков В.А., Серов A.B., Рымин A.B. и др. Оптимизация черновой обработки отверстий сверлами с СМП с ограничением по прочности режущей части// Вестник Верхневолжского отделения АТН РФ: Сб.науч.тр./ РГАТА. Рыбинск, 1994. Вып.1.

89. Козлов В.А. Аналитическое определение прочностных характеристик режущего инструмента при токарной обработке материа-ЛОВ/РГАТА. Рыбинск, 1998. - 99 с. Деп. в ВИНИТИ 12.5.98, N 1435-В98.

90. Трусов В.В., Козлов В. А. Влияние износа режущего инструмента на динамическое состояние технологической системы// Оптимизация операций механической обработки: Сб. науч. тр. / ЯПИ. -Ярославль, 1984. Вып.12. -С.97-100.

91. Шапошников A.M. Разработка методики выбора и.оценки эффективности действия СОЖ при точении жаропрочных сплавов на основе исследования термомеханических явлений: Дис. кан. техн. наук. Ярославль, ЯПИ.- 1981. - 223 с.

92. МНОГОКРИТЕРИАЛЬНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ТОЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ ОБОБЩЕНИЯ ТЕОРЕТИКО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ МЕТОДАМИ ТЕОРИИ ПОДОБИЯ