автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Автоматизация и управление процессом многолезвийной механической обработки на основе динамического моделирования технологической системы

На правах рукописи

ШВЕДОВ Николай Георгиевич

АВТОМАТИЗАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ

ТТ*^Г*Т»Т»»'»~ГТГ\Т» ■» Д ТТТЖТГ"»-» <ПТЛ/Л¥* /ЧТЧП * -Г-« 1»ЧЛТ-Г -ш

11Ш ил^зитшим иВГАЙи 11

ОСНОВЕ ДИНАМИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

003450015

Специальность 05 13 06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 я пчт 2008

Санкт-Петербург - 2008

003450015

Работа выполнена в Северо-Западном государственном заочном техническом университете (СЗТУ) на кафедре "Технологии машиностроения" (ТМ)

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор

Максаров Вячеслав Викторович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Анкудинов Георгий Иванович

кандидат технических наук, доцент

Куцанов Леонид Анатольевич

Ведущая организация - Санкт-Петербургский государственный политехнический университет

Защита состоится 28 октября 2008 г. в 14 час. на заседании диссертационного совета Д212 244 01 при Северо-Западном государственном заочном техническом университете по адресу Санкт-Петербург, Миллионная, дом 5, ауд. 301.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Северо-Западного государственного заочного технического университета

Автореферат разослан 26 сентября 2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

Иванова И В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В настоящее время автоматизация и управление технологическими процессами в машиностроении являются одними из наиболее перспективных направлений его развития, Повышение эффективности процесса многолезвийного резания, особенно при обработке коррозионно-стойких и жаропрочных сталей и сплавов обуславливает необходимость широкого использования высокопроизводительного оборудования, позволяющего автоматизировать процессы механической обработки. Управление процессами механической обработки в автоматизированных производствах возможно лишь на основе новых подходов к изучению явлений, сопровождающих процесс резания металлов

Потеря устойчивости процесса многолезвийного резания ведет к возникновению автоколебаний, вызывающих повышение интенсивности изнашивания режущего инструмента и снижения долговечности исполнительных механизмов станка, а также приводит к ухудшению качества и точности обработки. Поэтому снижение интенсивности уровня колебаний в технологических системах, работающих в режиме автоматического цикла, является на сегодняшний день актуальной проблемой

Одним из наиболее эффективных методов, позволяющих изменять условия деформации металла при резании, является создание предварительного локального физического воздействия (ЛФВ) на внешней поверхности срезаемого слоя, производимое по определенным законам. Особенность процесса обработки заготовок, подвергнутых такому воздействию, заключается в периодическом изменении условий резания по сравнению с исходным материалом Данный метод позволяет

осуществлять управление процессом многолезвийного резания, что в свою очередь дает возможность совершенствования технологий механической многолезвийной лезвийной обработки в широком диапазоне материалов и режимов резания

Цель работы - повышение эффективности процесса многолезвийного резания на станках с ЧПУ путем разработки научно-обоснованного метода управления процессом механической обработки многолезвийным инструментом Для достижения поставленной цели требует решения следующих задач- выявить причины проявления неустойчивости пластического деформирования и условия перехода в неустойчивое состояние в процессе многолезвийного резания, приводящие к возбуждению автоколебательного режима в замкнутой технологической системе механической обработки резанием,

- выбрать и обосновать реологическую модель процесса многолезвийного резания, позволяющую осуществить динамическое моделирование технологической системы механической обработки,

- разработать динамическую модель технологической системы с учетом реологических особенностей процесса многолезвийного резания и колебаний в контурах замкнутой системы на базе ранее предложенных динамических моделей,

- разработать теоретические основы для эффективного управления деформационным процессом и виброустойчивостью технологических систем многолезвийной обработки,

- выполнить комплекс экспериментальных исследований с целью подтверждения правомерности полученных в работе теоретических положений,

- разработать рекомендации по повышению эффективности технологического процесса многолезвийной обработки на основе управления процессом стружкообразования.

Методы исследования. Моделирование и исследование процессов стружкообразования осуществлялось с использованием сопрсмсккых вычислительных средств в экспериментально-лабораторном комплексе кафедры "Технология машиностроения" СЗТУ и лаборатории "Динамика и моделирование технологических систем" СПИМаш (ВТУЗ-ЛМЗ). Экспериментальные исследования проводились на специальных стендах с применением оригинальных методик, современной аппаратуры, измерительных преобразователей и систем

Научная новизна полученных в работе результатов заключается в следующем.

- модель технологической системы механической обработки с учетом реологических особенностей процесса многолезвийного резания, позволяетя исследовать динамические характеристики, как в области устойчивого процесса многолезвийного резания, так и в области автоколебаний,

метод управления процессом механической обработки многолезвийным инструментом на станках с ЧПУ, использующий локальное физическое воздействие на обрабатываемый материал;

- методика автоматизации технологического процесса механической обработки на основе управления процессом многолезвийного резания.

На защиту выносятся следующие научные положения;

теоретические основы метода снижения интенсивности автоколебаний в технологической системе механической обработки резанием

обоснование выбора реологической модели процесса многолезвийного резания с учетом пластической деформации и разрушения металла в зоне резания,

- динамическая модель технологической системы механической обработки с учетом реологических особенностей процесса многолезвийного резания, позволяющая исследовать динамические характеристики как в области устойчивости процесса резания, так и в области автоколебаний,

Практическая ценность. Практическая ценность результатов, полученных в работе, заключается в следующем- предложенное программно-алгоритмическое обеспечение для решения на ПЭВМ задач динамики технологических систем механической обработки позволило осуществить исследование динамических характеристик системы при решении задач обеспечения устойчивости технологической системы механической обработки (ПК ЦНТУ «Прометей»),

- разработанный алгоритм автоматизированной механической многолезвийной обработки с предварительным нанесением локального воздействия позволил улучшить качество получаемой поверхности на 9% (ОАО «Силовые машины-ЗТЛ)

Достоверность полученных результатов. Достоверность полученных в работе положений, выводов и рекомендаций обеспечивается физической и математической корректностью постановки задач и методов их решения, использованием при исследовании современных методов

теории резания, динамики сложных систем, вычислительной техники; высокой сходимостью расчетных и экспериментальных данных, положительным опытом внедрения разработанных методик и рекомендаций в промышленных условиях

Реализация в промышленности. Результаты исследований, реализованные в виде технологических рекомендаций и программно-аппаратных комплексов, нашли практическое применение на предприятиях Санкт-Петербурга (ОАО МЗ "Арсенал", ОАО "Инженерный центр по технологии и материалам", ОАО «Силовые машины-ЗТЛ, ЛМЗ, Электросила, Энергомашэкспорт», ПК ЦНТУ «Прометей»), а также на ОАО "Онежский тракторный завод" (г Петрозаводск) и др ).

Апробация работы. Основные положения работы и результаты исследований докладывались и обсуждались на Всероссийских и Международных конференциях и на научно-технических семинарах-Всероссийской научно-технической конференции (Рыбинск 2003 г); Международной конференции «Сварка, электротермия, механообработка» (Санкт-Петербург 2003 г, 2005г), Конференция, посвященная памяти В П Булатова «Актуальные проблемы машиноведения качество, точность, износостойкость» (Институт проблем машиноведения РАН 2003г), Семинарах Северо-Западного государственного заочного технического университета (2002-2008гг); Санкт-Петербургского института машиностроения (2000-2001гг)

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 9 научных работ, в том числе одна работа в издании из Перечня, рекомендованного ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 180 нумерованных страницах (из них 58 рисунков, 4 таблицы) Состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 117 наименования и приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Введение. Представлена тема диссертации, обоснована ее актуальность, научная новизна и практическая значимость, сформулированы цель работы и задачи исследования

В первой главе выполнен анализ работ, посвященных изучению неравномерности процесса многолезвийной обработки Исследованиям в данной области посвящен ряд фундаментальных работ отечественных ученых Н.С. Агеркана, И Ш. Белиничера, В.Ф. Боброва, В В. Вейца, А М Вульфа, А Г. Гадукяна, Г И Грановского, А М. Даниеляна, В В. Душинского, ИГ Жаркова, ИИ Ильницкого, ЮГ Карапетяна, Л.К. Кучмы, В Н. Подураева, В Я. Рассохина, Д Н Решетова, А.М Розенберга, С.С. Рудника, Ю В Пузанова, В Д. Шишкова, М.Е. Эльясберга и др, а так же зарубежных ученых И Дж А Армарего, И. Тлустого и др

Так же выполнен анализ работ, посвященных изучению автоколебаний в технологической системе механической обработки резанием Изучению автоколебаний при резании металлов посвящены ряд фундаментальных исследований И.С Амосова, Б.П.Бармина, В.Л Вейца, Д.В.Василькова, Ю.И.Городецкого, Н А.Дроздова, И.Г.Жаркова, В Л Заковоротного, В В Зарса, И И Ильницкого, А И Каширина,

ВОКононенко, ВАКудинова, Л.К.Кучмы, В В.Максарова, Л.С.

8

Мурашкина, С Л Мурашкина, В И Петрова, В Н Подураева, А В Пуша, В Э Пуша, Д Н Решетова, А П Соколовского, Н И Ташлицкого, М Е Эльясберга и др , а также В Ву, С Дой, С Като, И Тлустого, С Тобиаса и др

Анализ работ позволил выделить следующие гипотезы об источниках возникновения автоколебаний в технологической системе механической обработки резанием

1 Наличие участка падающей характеристики Зависимость скорости резания от силы резания,

2 Наличие координатной связи в упругой системе при наличии неконсервативной силы резания,

3 Замкнутость динамической системы станка при наличии динамической характеристики резания,

4 Запаздывание сил резания по отношению к соответствующим возмущениям, возникающим при деформации металлов в локальной зоне в процессе резания

Наибольшее применение в практике динамических расчетов имеет гипотеза о запаздывании сил резания, которое связывается с инерционностью пластической деформации В качестве феноменологического фактора, вызывающего возможность неустойчивости системы, принято запаздывание обоих видов сил по отношению к соответствующим возмущениям, неизбежное при разрушающей деформации упруго-вязких металлов

На основании выполненного анализа и в соответствии с целью работы определены основные задачи исследования, представленные выше

Во второй главе рассмотрен метод динамической стабилизации при обработке резанием Было проведено исследование, посвященное вопросу возможности подавления возникающих в процессе резания автоколебаний методом локального физического воздействия (ЛФВ) Выведены формулы, позволяющие оценить степень влияния локального физического

9

воздействия на доминирующую систему, находящуюся за границей области устойчивости при различных способах создания и нанесения на обрабатываемую поверхность ЛФВ.

Так же было оценено влияние локального физического воздействия на кинематику резания. Выведены закономерности, при помощи которых можно оценить глубину ЛФВ, позволяющую наиболее эффективно подавить возникающие в системе автоколебания (рис. 1).

Рис. 1. Схема взаимного расположения зоны локального физического воздействия и области поперечного срезаемого слоя стружки. - направление подачи, ас и Ьс - ширина и толщина срезаемого слоя, I - глубина резания, Ьт и Ьт -глубина и ширина ЛФВ

Было произведено математическое моделирование

стружкообразования в процессе резания. Анализ результатов исследования известных отечественных и зарубежных работ позволили представить процесс резания пластичных металлов следующими схемами (рис. 2).

Физические свойства деформируемого металла в работе наглядно отображены в виде механического аналога (дискретной реологической

модели), представленного определенной совокупностью механических элементов: упругости, вязкости и пластичности. В диссертационной работе реализована обобщенная реологическая модель в виде последовательного соединения упруговязкопластической

релаксирующей среды Ишлинского и среды Фойхта с запаздыванием

дс

Рис. 2. Условная модель процесса стружкообразования: а) образование элементов стружки пилообразной формы; б) образование тонкой структуры пластинчатого типа, Бр - направление подачи, /?- угол сдвига, у - передний угол резца, а - толщина срезаемого слоя

деформации (рис. 3). Такая комбинация элементов отображает динамическое взаимодействие между процессом пластификации металла срезаемого слоя (среда Ишлинского) и процессом деформации и трения сходящей стружки (среда Фойхта), а, следовательно, дает достаточно полное описание процесса резания.

Представив реологическую модель стружкообразования в операторной форме и произведя соответствующие преобразования получили формулы (1, 2) характеризующие процесс возвращения тела к

недеформированному состоянию, выраженный через основные характеристики релаксации

г<» =-

т1*> ■

Г,+ю 2 рз 2 р2 1 с, с,

2 Р, 2 Р2

2 Р, 2 Р3

(1) (2)

Г,-© 2 Р, 2 Рг где у, и а - коэффициент затухания и частота соответственно, с2, сз — квазиупругие и р2 , Рз — диссипативные коэффициенты

Сз

г-АЛлп

А

нЦ-

1

гЛ^и

С1

А/V

Рз

(*2

Рис 3 Реологическая модель стружкообразования в процессе резания , с/ - квазиупругие и диссипативные коэффициенты

В третьей главе производилось динамическое моделирование технологической системы механической обработки при многолезвийном резании

Была построена упрощенная динамическая модель для чего с фрезерного станка модели 6М82 были сняты такие параметры элементов технологической системы, как приведенная масса т, коэффициент пропорциональности между силой сопротивления и скоростью Ь и коэффициент жесткости с Для крутильной системы соответственно приведенный момент инерции /, коэффициент пропорциональности Ь9 и коэффициент крутильной жесткости с^ Так же определялись частоты собственных колебаний контуров и логарифмического декремента, для чего

! г л г

Рис 4 Динамическая модель четырехконтурной технологической системы 3-заготовка, И -инструмент, X, У-оси инструмента, V, IV-оси заготовки, т„ ту, тш т„- приведенные инерционные параметры, Ьх, Ьу, Ьи, Ь^к- коэффициенты рассеивания энергии, сх, су, сш с„-коэффициенты жесткости

была использована аппаратура, включающая инерционный датчик колебаний с промежуточным усилителем, плату аналого-цифрового преобразования N1 8С-2043-80 и компьютер с установленной на нем системой обработки данных ЬаЬУ1Е\У 7.0 в которой был создан виртуальный прибор для приема и последующей обработки затухающих колебаний На основе измерений строились графики зависимости нагрузка-перемещение, по которым определялись коэффициенты жесткости элементов системы В результате расчетная модель свелась к упрощенной системе четырехконтурной динамической модели технологической системы механической обработки малой размерности (см рис 4) с диссипативными характеристиками, учитывающими конструктивное демпфирование и

13

реологические процессы рассматриваемой глобальной модели, которой соответствуют две подсистемы с четырьмя обобщенными координатами:

а) - подсистема заготовки 3 с координатами и, и>;

б) - подсистема инструмента И с координатами х, у.

Рис.5. Реологическая модель стружкообразования в процессе резания: 3 - заготовка; И- инструмент; с, (7, /?- квазиупругие и диссипативные коэффициенты (п - нормальные, г - касательные)

Связь между подсистемами осуществляется через процесс

стружкообразования, представленный реологической моделью в

нормальном и касательном направлениях (рис 5). Процесс образования

стружки условно можно разбить на два этапа: деформация до плоскости

сдвига (с < <т,и) и сдвиг элемента малой толщины по плоскости сдвига (о >

<тпл) Условие перехода при построении систем дифференциальных

14

А

Рис 6 Схема расположения зон ЛФВ при торцевом фрезеровании Е - ширина заготовки, е - сдвиг оси фрезы относительно оси заготовки, 8Р- направление подачи, Э - диаметр фрезы, Бг -направление вращения фрезы, \|/1,1|/2 - углы входа и выхода зуба в деталь, \[/дфв> \(/лфв2 - углы входа зубьев в ЛФВ, Н — расстояние межпу чонями ПФИ Ь_ и Ь_ — птапиня и гп\'бина зоны ПФИ

уравнений четырехконтурной модели технологической системы механической обработки может быть представлено в виде системы неравенств при<т<<тм с1г (х-иУ+с,л (у-и-У^ (3)

прист>апл с]т (х-иУ + с1п {у-пУ «Т^-Б^, (4)

где х, у, и, и» - координаты механической системы, с/г , С/„ -коэффициенты жесткости, характеризующие упругое поведение реологической модели стружкообразования по направлениям г и п, Н/м, о™ - предел текучести (пластичности), Н/м2, Бср - площадь срезаемого слоя (а х Ь), в мм2, /? — угол сдвига

Трение стружки о переднюю поверхность инструмента, обусловленное внешним трением и вторичным пластическим деформированием прирезцовых слоев стружки, в ряде случаев сопровождается адгезионными явлениями на микроучастках упругого контакта стружки с инструментом. Исходя из этого, было установлено, что между инструментом и стружкой данное физическое явление можно представить двумя фазовыми переходами: скольжение и схватывание (адгезия). Переход из одной фазы в другую последовательно формируется самой системой. Условия осуществления фазовых переходов определяется кинематическими и силовыми характеристиками взаимодействия подсистем и выражается функцией переключения Sg(w)^.

Рис.7. Расчетные и экспериментальные виброперемещения при торцевом фрезеровании стали 45

где и» = К5+л;-и, У, — скорость резания, * и и - скорости подсистем заготовки и инструмента

Исходя из этого, поведение выбранной динамической четырехконтурной модели технологической системы механической обработки в соответствии с принятой реологической моделью стружкообразования представлено к общем виде сиыемой дифференциальных уравнений

гД* + (Тх1 + Тх3)х — Гх3и + 2х-и = <2;

Ту1У + (ту1 + Ту3)у- Ту3п> + 2у-*> = Р-,

^¡« + (7;, + Т„3)й-Ти3х + 2и-х = -<2;

ГЛ» + + Т„3) и> - Т„3у + 2»>-у = -Р; (6)

(Г, +Тп)Р + Р = ~{кх -кгх)(х- и)-

/

+ кру {у-м>)~ [кхТРХ -кРХ (Г, +Тп )](дс - и);

та а+е=р -т,«(х - щ - т^г(у - *).

где Тх1, Ту1, Ти1, Ти1 - постоянные времени контуров х, у, и, и>;

Тх1, Ту1, Ги1, Тк1, Тх}, Ту3, Ти3, Гж3 - постоянные времени демпфирования

контуров X, И, IV; кх - коэффициент передачи контура X системы;

Тв - постоянные времени, к^, ТР1, ТР1 - коэффициенты и

постоянные времени, учитывающие реологические особенности процесса стружкообразования.

НАЧАЛО

Рис.8 Блок- схема алгоритма выбора оптимальных параметров резания при использовании ЛФВ 18

Решение системы дифференциальных уравнений (6) производилось методом кусочно-линейной аппроксимации для чего эта система представлялась в векторно-матричной форме .

Т Ч + ЩЧ) 0 = 0, (7)

где ц - (пх1) - вектор-функция обобщенных координат системы; Т -диагональная матрица размера (яхи), Щф - матрица размера (лхп). В рассматриваемой модели п = 10, при этом число контуров п соответствует

роЗморНОСТИ мйдсли.

В четвертой главе на основе разработанных реологических моделей решается задача управления процессом многолезвийного резания на примере торцевого фрезерования. Было определено соотношение объема зоны локального воздействия с измененными структурой и свойствами УУ'лфв к общему объему И"стр снятого одним зубом в зоне ЛФВ слоя металла-

^ЛФД__ЬтИт___/о\

-г—-:-гт-тп. (8)

' стр

где у/и " Угол входа зуба в зону ЛФВ, - угол выхода зуба из зоны ЛФВ, И - диаметр фрезы, - подача на зуб, Ит - ширина зоны локального воздействия, Ьт - глубина зоны ЛФВ, / - глубина фрезерования, что определяет надежность и эффективность периодически изменяющихся условий напряженно-деформированного состояния в зоне резания, необходимые для управления процессом многолезвийного резания

Выполнен комплекс сопоставительных расчетных и экспериментальных исследований по обработке фрезерованием изделий при широком варьировании параметров обработки. Предложена схема нанесения локального физического воздействия на обрабатываемую деталь (рис 6) Сравнение расчетных и экспериментальных данных (рис. 7) показало, что разница между теоретическими и практическими результатами не превышает 15%, что свидетельствует о качественном

19

соответствии характера колебаний и дает основания утверждать о работоспособности разработанных реологических моделей. На рис 8 представлена блок-схема алгоритма, позволяющего определить необходимость нанесения ЛФВ на обрабатываемый материал.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

1. Предложена и обоснована динамическая модель процесса многолезвийного резания на основе теории сплошной среды Зона первичной пластической деформации металла и сходящая с передней поверхности инструмента стружка представлены как элементы сплошной среды, на каждый из которых действует динамическая нагрузка, имитирующая многолезвийный инструмент. Модель в значительной степени универсальна и соответствует современным представлениям о механике процесса резания Она отображает упругий отклик, процесс пластического течения и эффекты запаздывания в обрабатываемом металле в их взаимосвязи.

2 Предложена математическая модель, учитывающая специфику проблемы многолезвийного резания металлов, обеспечивающая эффективность в описании различных режимов процесса стружкообразования. Исследования реологических процессов при многолезвийном резании осуществлены путем компьютерного моделирования с помощью среды графического программирования ЬаЬУП^ 7.0 Комплекс выполненных разработок образует основу для приложения методов компьютерного моделирования к решению актуальных задач динамики процесса резания и оптимизации режимов обработки.

3. Реализована обобщенная математическая модель, отображающая процесс многолезвийного резания с учетом упругопластических свойств в динамике контактного взаимодействия инструмента с заготовкой и реологических особенностей процесса стружкообразования в зоне

20

активного пластического деформирования. Предложена реологическая модель в виде последовательного соединения упруговязкопластической релаксирующей среды Ишлинского (отражающей процесс первичной деформации металла срезаемого слоя) и среды Фойхта с двумя упруго-диссипативными элементами (отражающей процесс деформации и трения сходящей стружки)

4 Реализована задача динамического моделирования в пространстве переменных состояний, основанных на разработанных реологических моделях и отображающая взаимодействие молекулярных процессов в зоне стружкообразования и упругодиссипативных характеристик технологической системы механической обработки.

5 Разработаны методики определения упругодиссипативных коэффициентов реологической модели многолезвийного резания, основанные на комплексе аналого-цифровой аппаратуры под управлением системы Lab VIEW 7 О

6. Обоснована ранее предложенная гипотеза запаздывания силы резания, связав ее с нелинейностью процесса стружкообразования, порождаемого инерционностью пластической деформации материала в зоне резания

7. Проведен комплекс сопоставительных расчетных и экспериментальных исследований по обработке фрезерованием изделий при широком варьировании параметров обработки

8 Уточнена область устойчивости при механической обработке, что позволило повысить режимы резания без ухудшения качества изделия. Сравнение расчетных и экспериментальных данных показало, что отклонение между расчетными и экспериментальными данными не превысило 15%, что свидетельствует о качественном соответствии характера колебаний и дает основания утверждать о работоспособности разработанных реологических моделей

Результаты работы рекомендуется использовать при научно-исследовательских работах и в учебном процессе на кафедрах технологии машиностроения учебных заведений высшего профессионального образования, а так же при обработке труднообрабатываемых металлов и сплавов, производимой в Центре научно-технических услуг "Прометей" и на других научно-производственных предприятиях

металлообрабатывающего профиля

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

Научная статья, опубликованная в журнале, из перечня изданий рекомендованных ВАК

1. Максаров В В , Шведов Н Г Автоматизация и управление процессом многолезвийной механической обработки на основе динамического моделирования технологической системы // Металлообработка - 2007. -№6(42) -С. 36-41

Научные статьи, опубликованные в межвузовских сборниках

2 Максаров В В, Тимофеев Д Ю, Шведов Н Г Автоматизация и управление технологическим процессом механической обработки на станках с ЧПУ / Сварка, электротермия, механообработка - 2003. Тезисы докладов международной науч.-техн конф - СПб, 2003

3 Шведов НГ. Пути повышения эффективности процесса резания при фрезеровании//Межвуз. сб Вып 23 -СПб • СЗТУ, 2001 -С 26-29.

4 Максаров В В , Романенко И А, Шведов Н Г Исследование твердости поверхностных слоев обрабатываемой заготовки при пластическом деформировании//Межвуз сб.Вып 23 -СПб СЗТУ,2001 -С 22-25

5. Максаров В В, Захарова В.П., Шведов Н.Г. Исследование влияния глубины локального физического воздействия на стойкость режущего инструмента // Межвуз. сб. Вып. 24. - СПб.: СЗТУ, 2001. - С. 61 - 63. 6 Максаров В В , Шведов Н Г. Управление кинематикой процесса резания при многолезвийной обработке путем создания локальной метастабильности в обрабатываемом материале // Проблемы машиноведения и машиностроения. Межвуз сб Вып 32. - СПб.: СЗГТУ, 2004 -С. 141-146

7. Максаров В.В, Шведов Н Г. Построение области устойчивости путем моделирования квазиупругих и диссипативных характеристик процесса стружкообразования - Межвуз сб. Вып . 33. - СПб : СЗТУ, 2004 - С. 173 -180

8 Максаров В В, Шведов Н Г. Моделирование условий фазовых переходов в процессе многолезвийного резания - Межвуз сб Вып . 35. -СПб.. СЗТУ, 2006/-С 120- 125.

9. Максаров В.В, Тимофеев ДЮ, Шведов Н.Г. Автоматизация и управление технологическим процессом механической обработки на станках с ЧГТУ / Сварка, электротермия, механообработка - 2003 Тезисы докладов международной науч -техн конф. — СПб, 2003.

АВТОРЕФЕРАТ

АВТОМАТИЗАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ МНОГОЛЕЗВИЙНОЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА ОСНОВЕ ДИНАМИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

Шведов Николай Георгиевич Лицензия ЛР №020308 от 14 02.97

Подписано к печати 20 09.2008 г. Формат 60*84 1/16

Б кн.-журн 1.0 Пл.0.5 Б л. РТПРИОСЗТУ

Тираж 100 Заказ 1553 Северо-Западный государственный заочный технический университет РИО СЗТУ, член Издательско-полиграфической ассоциации Вузов Санкт-Петербурга 191186, Санкт-Петербург, ул Миллионная, д 5

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ

СТАБИЛИЗАЦИИ ПРИ МНОГОЛЕЗВИЙНОЙ ОБРАБОТКЕ. 7 ' I ' „ „

1.1 Теоретические исследования неравномерности процесса многолезвиинои обработки.

1.2. Вибрации при обработке резанием.

1.2.1. Вибрации при однолезвийной обработке.

1.2.2. Вибрации при многолезвийной обработке.

1.3. Обеспечение виброустойчивости процесса резания при однолезвийной обработке.

1.4. Анализ методов обеспечения динамической стабилизации при многолезвийной обработке.

1.5. Цели и задачи исследования.

2. МЕТОД ДИНАМИЧЕСКОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ ПРИ ОБРАБОТКЕ

РЕЗАНИЕМ.

2.1. Влияние локальной метастабильности в обрабатываемом материале на управление процессом резания.

2.2. Создание локальной метастабильности в обрабатываемом материале и ее влияние на кинематику процесса резания.

2.3. Математическое моделирование стружкообразования в процессе резания.

2.4. Анализ устойчивости процесса стружкообразования.

2.5. Результаты и выводы по главе.

3. ДИНАМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПРИ МНОГОЛЕЗВИЙНОЙ ОБРАБОТКЕ.

3.1 Построение упрощенной динамической модели технологической системы при многолезвийной обработке.

3.2 Математическая модель технологической системы при многолезвийной обработке.

3.3 Моделирование условий фазовых переходов в процессе многолезвийного резания.

3.4 Решение нелинейных дифференциальных уравнений при многолезвийной механической обработке методом кусочно-линейной аппроксимации.

3.4 Результаты и выводы по главе.

4. УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ РЕЗАНИЯ ПРИ МНОГОЛЕЗВИЙНОЙ ОБРАБОТКЕ.

4.1. Влияние локальной метастабильности в обрабатываемом материале на кинематику процесса многолезвийного резания.

4.2. Управление реологическими параметрами процесса многолезвийного резания при локальной метастабильности в обрабатываемом материале.

4.3. Теоретические и экспериментальные исследования влияния локальной метастабильности в обрабатываемом материале на управление процессом многолезвийного резания.

4.4 Результаты и выводы по главе.

В настоящее время автоматизация и управление технологическими процессами в машиностроении являются одними из наиболее перспективных направлений его развития. Повышение эффективности процесса многолезвийного резания, особенно при обработке коррозионно-стойких и жаропрочных сталей и сплавов обуславливает необходимость широкого использования высокопроизводительного оборудования, позволяющего автоматизировать процессы механической обработки. Управление процессами механической обработки в автоматизированных производствах возможно лишь на основе новых подходов к изучению явлений, сопровождающих процесс резания металлов.

Потеря устойчивости процесса многолезвийного резания ведет к возникновению автоколебаний, вызывающих повышение интенсивности изнашивания режущего инструмента и снижения долговечности исполнительных механизмов станка, а также приводит к ухудшению качества и точности обработки. Поэтому снижение интенсивности уровня колебаний в технологических системах, работающих в режиме автоматического цикла, является на сегодняшний день актуальной проблемой.

Одним из наиболее эффективных методов, позволяющих изменять условия деформации металла при резании, является создание предварительного локального физического воздействия (ЛФВ) на внешней поверхности срезаемого слоя, производимое по определенным законам. Особенность процесса обработки заготовок, подвергнутых такому воздействию, заключается в периодическом изменении условий резания по сравнению с исходным материалом. Данный метод позволяет осуществлять управление процессом многолезвийного резания, что в свою очередь дает возможность совершенствования технологий механической многолезвийной лезвийной обработки в широком диапазоне материалов и режимов резания.

Цель работы - повышение эффективности процесса многолезвийного резания на станках с ЧПУ путем разработки научно-обоснованного метода управления процессом механической обработки многолезвийным инструментом. Для достижения поставленной цели требует решения следующих задач: выявить причины проявления неустойчивости пластического деформирования и условия перехода в неустойчивое состояние в процессе многолезвийного резания, приводящие к возбуждению автоколебательного режима в замкнутой технологической системе механической обработки резанием; выбрать и обосновать реологическую модель процесса многолезвийного резания, позволяющую осуществить динамическое моделирование технологической системы механической обработки;

- разработать динамическую модель технологической системы с учетом реологических особенностей процесса многолезвийного резания и колебаний в контурах замкнутой системы на базе ранее предложенных динамических моделей;

- разработать теоретические основы для эффективного управления деформационным процессом и виброустойчивостью технологических систем многолезвийной обработки;

- выполнить комплекс экспериментальных исследований с целью подтверждения правомерности полученных в работе теоретических положений; разработать рекомендации по повышению эффективности технологического процесса многолезвийной обработки на основе управления процессом стружкообразования.

Методы исследования. Моделирование и исследование процессов стружкообразования осуществлялось с использованием современных вычислительных средств в экспериментально-лабораторном комплексе кафедры "Технология машиностроения" СЗТУ и лаборатории "Динамика и моделирование технологических систем" СПИМаш (ВТУЗ-ЛМЗ). Экспериментальные исследования проводились на специальных стендах с применением оригинальных методик, современной аппаратуры, измерительных преобразователей и систем.

Научная новизна полученных в работе результатов заключается в следующем:

- модель технологической системы механической обработки с учетом реологических особенностей процесса многолезвийного резания, позволяетя исследовать динамические характеристики, как в области устойчивого процесса многолезвийного резания, так и в области автоколебаний; метод управления процессом механической обработки многолезвийным инструментом на станках с ЧПУ, использующий локальное физическое воздействие на обрабатываемый материал;

- методика автоматизации технологического процесса механической обработки на основе управления процессом многолезвийного резания.

На защиту выносятся следующие научные положения: теоретические основы метода снижения интенсивности автоколебаний в технологической системе механической обработки резанием. обоснование выбора реологической модели процесса многолезвийного резания с учетом пластической деформации и разрушения металла в зоне резания;

- динамическая модель технологической системы механической обработки с учетом реологических особенностей процесса многолезвийного резания, позволяющая исследовать динамические характеристики как в области устойчивости процесса резания, так и в области автоколебаний;

Практическая ценность. Практическая ценность результатов, полученных в работе, заключается в следующем: предложенное программно-алгоритмическое обеспечение для решения на ПЭВМ задач динамики технологических систем механической обработки позволило осуществить исследование динамических характеристик системы при решении задач обеспечения устойчивости технологической системы механической обработки (ПК ЦНТУ «Прометей»); разработанный алгоритм автоматизированной механической многолезвийной обработки с предварительным нанесением локального воздействия позволил улучшить качество получаемой поверхности на 9% (ОАО «Силовые машины-ЗТЛ).

Достоверность полученных результатов. Достоверность полученных в работе положений, выводов и рекомендаций обеспечивается физической и математической корректностью постановки задач и методов их решения; использованием при исследовании современных методов теории резания, динамики сложных систем, вычислительной техники; высокой сходимостью расчетных и экспериментальных данных; положительным опытом внедрения разработанных методик и рекомендаций в промышленных условиях.

Реализация в промышленности. Результаты исследований, реализованные в виде технологических рекомендаций и программно-аппаратных комплексов, нашли практическое применение на предприятиях Санкт-Петербурга (ОАО МЗ "Арсенал", ОАО "Инженерный центр по технологии и материалам", ОАО «Силовые машины-ЗТЛ, ЛМЗ, Электросила, Энергомашэкспорт», ПК ЦНТУ «Прометей»), а также на ОАО "Онежский тракторный завод" (г. Петрозаводск) и др.).

Апробация работы. Основные положения работы и результаты исследований докладывались и обсуждались на Всероссийских и Международных конференциях и на научно-технических семинарах:

Всероссийской научно-технической конференции (Рыбинск 2003 г.); Международной конференции «Сварка, электротермия, механообработка» (Санкт-Петербург 2003 г., 2005г.); Конференция, посвященная памяти В.П. Булатова «Актуальные проблемы машиноведения: качество, точность, износостойкость» (Институт проблем машиноведения РАН 2003г.); Семинарах Северо-Западного государственного заочного технического университета (2002-2008гг.); Санкт-Петербургского института машиностроения (2000-2001гг.).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 9 научных работ, в том числе одна работа в издании из Перечня, рекомендованного ВАК РФ.

11. Результаты работы рекомендуется использовать при научно-исследовательских работах и в учебном процессе на кафедрах технологии машиностроения учебных заведений высшего профессионального образования, а так же при обработке труднообрабатываемых металлов и сплавов, производимой в Центре научно-технических услуг "Прометей" и на других научно-производственных предприятиях металлообрабатывающего профиля.

12. По материалам диссертационной работы опубликовано 9 научных работ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Повысить производительность труда, культуру производства, качество изготовляемой продукции, а также автоматизировать процесс моноголезвийной механической обработки резанием на станках с автоматическим циклом работы и автоматических линиях, позволяет решение вопроса об управлении этим процессом.

2. Анализ технико-экономических показателей существующих методов и способов управления процессом резания при многолезвийной обработке на станках с автоматическим циклом работы и автоматических линиях показал, что наиболее эффективным является метод, который обеспечивает на первом этапе предварительное локальное физическое воздействие на поверхностный слой заготовки, а на втором этапе - процесс резания.

3. Разработан метод управления резанием, основанный на использовании явления деформации металла при локальном физическом воздействии на обрабатываемую поверхность заготовки, позволяющий обеспечить при последующей обработке периодическое изменение условий резания л'по сравнению с исходным материалом. Для предварительного нанесения линии локального физического воздействия, на основании полученных кинематических характеристик создано устройство.

4. Предложена и обоснована динамическая модель процесса многолезвийного резания на основе теории сплошной среды. Зона первичной пластической деформации металла и сходящая с передней поверхности инструмента стружка представлены как элементы сплошной Среды, на каждый из которых действует динамическая нагрузка, имитирующая многолезвийный инструмент. Модель в значительной степени универсальна и соответствует современным представлениям о механике процесса резания. Она отображает упругий отклик, процесс пластического течения и эффекты запаздывания в обрабатываемом металле в их взаимосвязи.

5. Предложена математическая модель, учитывающая специфику проблемы многолезвийного резания металлов, обеспечивающая эффективность в описании различных режимов процесса стружкообразования. Исследования реологических процессов при многолезвийном резании осуществлены путем компьютерного моделирования с помощью среды графического программирования Lab VIEW 7.0. Комплекс выполненных разработок образует основу для приложения методов компьютерного моделирования к решению актуальных задач динамики процесса резания и оптимизации режимов обработки.

6. Реализована задача динамического моделирования в пространстве переменных состояний, основанных на разработанных реологических моделях и отображающая взаимодействие молекулярных процессов в зоне стружкообразования и упругодиссипативных характеристик технологической системы механической обработки.

7. Разработаны методики определения упругодиссипативных коэффициентов реологической модели многолезвийного резания, основанные на комплексе аналого-цифровой аппаратуры под управлением системы Lab VIEW 7.0.

8. Обоснована ранее предложенная гипотеза запаздывания силы резания, связав ее с нелинейностью процесса стружкообразования, порождаемого инерционностью пластической деформации материала в зоне резания.

9. Проведен комплекс сопоставительных расчетных и экспериментальных исследований по обработке фрезерованием изделий при широком варьировании параметров обработки.

10. Уточнена область устойчивости при механической обработке, что позволило повысить режимы резания без ухудшения качества изделия. Сравнение расчетных и экспериментальных данных показало, что отклонение между расчетными и экспериментальными данными не превысило 15%, что свидетельствует о качественном соответствии характера колебаний и дает основания утверждать о работоспособности разработанных реологических моделей.

1. Агеркан Н.С. Об определении крутящих моментов и мощности при торцовом фрезеровании / В сб.: Исследования в области металлорежущих станков — М.:.Машгиз, 1952. — ст. 59-67

2. Амосов И. С., Скраган В. А. Точность, вибрации и чистота поверхности при токарной обработке. М.-Л.: Машгиз, 1953. - 67 с.

3. Анкудинов Г. И., Анкудинов И. Г., Хамидуллин Р. Р. Теория автоматов: Учеб.пособие. СПб.: СЗТУ, 2002. - 112с.

4. Армарего И. Дж. А., Браун Р.Х. Обработка металлов резанием. М.: Машиностроение, 1977. - 325 с.

5. Арсенин В.Я. Математическая физика. — М.: Наука, 1966. -367 с.

6. Бармин Б. П. Вибрации и режимы резания. М.: Машиностроение, 1979. - 72 с.

7. Белиничер И. Ш. Улучшение качества поверхности при фрезеровании. М.- Свердловск: Машгиз, 1951.-95 с.

8. Блек У. Модель напряжения пластического течения при резании металла // Конструирование и технология машиностроения, 1979.-№4.-С. 124- 139.

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

10. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем—М.: Наука, 1978.-400 с.

11. Васильков Д.В. Теория и практика оптимизационного проектирования механической обработки маложестких заготовок / Дисс. д-ра техн. наук. СПб.: ГТУ, 1997. - 426 с.

12. Васильков Д.В., Вейц В.Л., Лонцих П.А. Динамика технологической системы при обработке маложестких заготовок. -Иркутск: Изд-во Иркут. ун-та, 1994. 98 с.

13. Васильков Д.В., Вейц В.Л., Максаров В.В. К вопросу упрощения динамической модели технологической системы механической обработки // Машиностроение и автоматизация производства: Межвуз. сб. Вып. 14. СПб.: СЗПИ, 1998. - С.35 - 41.

14. Васильков Д.В., Вейц В.Л., Максаров В.В. Моделирование процесса стружкообразования на основе кусочно-линейной аппроксимации /Академический вестник. Информатизация. Вып. 1.-СПб.: ИМаш., 1998. С.16 - 21.

15. Васильков Д.В., Вейц В.Л., Шевченко B.C. Динамика технологической системы механической обработки. — СПб.: ТОО «Инвентекс», 1997. 230 с.

16. Вейц В. Л., Максаров В. В. Об упрощенной динамической модели технологической системы механической обработки резанием. Ч. 1: Общие положения//машиностроение и автоматизация производства: Межвуз. сб. Вып. 17- СПб.: СЗПИ, 1999. С. 3-9.

17. Вейц В. Л. Динамика машинных агрегатов. — Л.: Машиностроение, 1969. — 370 с.

18. Вейц В.Л., Кочура А.Е., Мартыненко A.M. Динамические расчеты при-водов машин. Л.: Машиностроение, 1971. - 352 с.

19. Вейц B.JI., Дондошанский В.К., Чиряев В.И. Вынужденные колебания в металлорежущих станках. — М. Л.: Машгиз, 1959.-288 с.

20. Вейц В. Л., Максаров В.В. Динамика и управление процессом стружкообразования при лезвийной механической обработке. -СПб.: СЗПИ, 2000. 160 с.

21. Вейц В.Л., Максаров В.В. Динамика технологических систем механической обработки резанием: Монография в 5-ти частях. 4.1: Схематизация процессов в технологических системах механической обработки. СПб.: СЗТУ - СпбИМаш, 2001.- 184 с.

22. Вейц В.Л., Максаров В.В. Динамическое моделирование стружкообразования в процессе резания // Машиностроение и автоматизация производства: Межвуз. сб. Вып. 14. СПб.: СЗПИ, 1999.-С.15 -20.

23. Вейц В.Л., Максаров В.В. Повышение устойчивости технологической системы при управлении реологическими параметрами процесса стружкообразования // Машиностроение и автоматизация производства: Межвуз. сб. Вып. 16. СПб.: СЗПИ, 1999. — С.19 — 29.

24. Вейц В.Л., Максаров В.В. Физические основы моделирования стружко-образования в процессе резания // Машиностроение и автоматизация производ-ства: Межвуз. сб. Вып. 13. СПб.: СЗПИ, 1999. - С.44 - 46.

25. Вейц В.Л., Максаров В.В., Лонцих П.А. Динамика и моделирование процессов резания при механической обработке. — Иркутск: РИО ИГИУВа, 2000. 189 с.

26. Вейц В.Л., Максаров В.В., Схиртладзе А.Г. Резание материалов: Учебное пособие. СПб.: СЗТУ, 2002. - 232 с.

27. Вейц B.JI., Мартыненко A.M. Автоколебания в механических кусочно-линейных системах / Нелинейные колебания и переходные процессы в машинах. М.: Наука, 1972. - с.283 - 294.

28. Вибрации в технике. -Т.З: Колебания машин, конструкций и их элементов / Под ред. Ф. М. Диментберга и К. С. Колесникова М.: Машиностроение, 1980. - 544 с.

29. Вульф A.M. Резание металлов. Л.: Машиностроение, 1973.- 496 с.

30. Гадукян А.Г., Саакян А.З. Определение коэффициента неравномерности при торцевом фрезеровании. — Промышленность Армении, 1978. №6, с.57-58.

31. Ганзбург Л.Б., Максаров В.В. Создание локальной метастабильности в материале для управления процессом резания //Машиностроение и автоматизация производства. Межвуз. сб. Вып. 12. СПб.: СЗПИ, 1998. - С. 87 - 92.

32. Ганзбург Л.Б., Максаров В.В., Тимофеев Д.Ю. Метод электроконтактного воздействия на труднообрабатываемый материал // Межвуз. сб. Вып. 11.- СПб.: СЗПИ, 1998. С. 92 - 97.

33. Ганзбург Л.Б., Максаров В.В., Тимофеев Д.Ю. Процесс точения при предварительном локальном воздействии на обрабатываемый материал // Межвуз. сб. Вып. 8. СПб.: СЗПИ, 1998.- С. 87 94.

34. Ганзбург Л.Б., Максаров В.В., Чулков К.С. Использование локального воздействия холодом при резании нержавеющих сталей // Межвуз. сб. Вып. 11.-СПб.: СЗПИ, 1998. С. 87 -91.

35. Городецкий Ю. И. О колебаниях при резании металлов // Динамика систем. Межвуз. сб. Вып. №. Горький: ГТУ, 1995. - С. 5889.

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

37. Даниелян A.M. Динамика фрезерования. M.-JL: ОНТИ, 1936.-239 с.

38. Дроздов Н. А. К вопросу о вибрациях станка при токарной обработке // Станки и инструмент, 1937. — № 2. — С. 21-25.

39. Душинский В.В. Влияние положения фрезы на силу резания при торцевом фрезеровании. Технология и автоматизация машиностроения. Киев, 1972, вып.9, с.47-49.

40. Душинский В.В. Максимальные силы резания при несимметричном торцевом фрезеровании. В кн.: Высокопроизводительное резание в машиностроении. М., 1966, с. 133142.

41. Душинский В.В. Силы резания при торцевом фрезеровании. Технология и автоматизация машиностроения. Киев, 1971, вып.7, с.20-28.

42. Жарков И.Г. Вибрации при обработке лезвийным инструментом. Л.: Машиностроение, 1987. - 179 е.

43. Жесткость, точность и вибрации при механической обработке / Под ред. В. А. Скрагана. М.-Л.: Машгиз, 1956. - 194 с.

44. Заковоротный В. Л. Исследование динамической характеристики резания при автоколебаниях инструмента // Изв. техн. науки. Ростов: Рост, институт с.-х. машиностроения, 1976. — С. 37-44.

45. Заре В. В. Вопросы самовозбуждения вибраций металлорежущих станков / Дис. докт. техн. наук. Л.: ЛПИ, 1972. -238 с.

46. Зорев Н.Н. Вопросы механики процесса резания металлов.- М.: Машгиз, 1956. 367 с.

47. Ильницкий И.И. Колебания в металлорежущих станках и пути их устранения. Машгиз, 1958. 142 с.

48. Карапетян Ю.Г. Силы резания при торцевом фрезеровании. Резание труднообрабатываемых материалов. Ереван, 1975, вып.4, с. 66-72.

49. Каширин А. И. Исследование вибраций при резании металлов. М.-Л.: АН СССР, 1944. - 232 с.

50. Кедров С. С. Колебания металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 1978. -200 с.

51. Кононенко В. О. О некоторых современных задачах теории колебаний // Тр. II Всесоюзного съезда по теоретической и прикладной механике / Колебания. Гироскопия. Теория механизмов. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1965. — С. 65-80.

52. Кудинов В. А. Схема стружкообразования (динамическая модель процесса резания) // Станки и инструмент, 1992, № 10. С. 1417, № 11.-С. 26-29.

53. Кудинов В.А. Автоколебания на низких и высоких частотах (устойчивость движения) при резании // СТИН, 1997, № 2. -С.16-22.

54. Кудинов В.А. Динамика станков. М.: Машиностроение, 1967.-359 с.

55. Кудинов В.А. Динамическая характеристика резания // Станки и инструмент, 1963, № 10. С.1 - 7.

56. Кудинов В.А. Теория вибрации при резании (трении). В сб. "Передовая технология машиностроения". - Изд-во АН СССР, 1955.

57. Куцанов Л.А. Исследование обрабатываемости технической керамики алмазными и эльборовыми кругами/ТМатериалы научно-технической конференции вметаллообрабатывающем и сборочном производстве. СПб.:МТИ,2005, с.67-85.

58. Кучма JI. Е. Исследования колебаний металлорежущих станков при резании металлов. М.: Машгиз, 1968. — 102 с.

59. Кучма Л. К. Вибрации при работе на фрезерных станках и методы их гашения. М.: ВИНИТИ. 1959. - 81 с.

60. Лоладзе Т.Н. Стружкообразование при резании металлов.- М.: Машгиз, 1952. 198 с.

61. Максаров В. В., Захарова В. П., Шведов Н. Г. исследование влияния глубины локального физического воздействия на стойкость режущего инструмента// Межвуз. сб. Вып. 24. — Спб.: СЗТУ, 2001 С. 61-63.

62. Максаров В.В. Динамическое моделирование технологической системы с учетом упругопластического деформирования стружкообразования в процессе резания // Машиностроение и автоматизация производства. Межвуз. сб. Вып. 15.- СПб.: СЗПИ, 1999. С.92 - 97.

63. Максаров В.В. Резание пластичных материалов при предварительном локальном воздействии методом пластического деформирования // Машиностроение и автоматизация производства. Межвуз. сб. Вып. 12. СПб.: СЗПИ, 1998. - С.92 - 97.

64. Максаров В.В. Реологическое представление при моделировании стружкообразования в процессе резания // Машиностроение и автоматизация производства. Межвуз. сб. Вып. 14.- СПб.: СЗПИ, 1999. С.21 - 24.

65. Максаров В.В. Способ кинематического дробления стружки при токарной обработке. М.: НИИМАШ, 1980. - 9 с.

66. Максаров В.В. Теория и методы моделирования и управления процессом стружкообразования при лезвийноймеханической обработке / Дис. докт. техн. наук. СПб.: ГТУ, 1999. — 340 с.

67. Максаров В.В., Шведов Н.Г. Построение области устойчивости путем моделирования квазиупругих и диссипативных характеристик процесса стружкообразования// Межвуз. сб. Вып. 33. -Спб.: СЗТУ, 2004 С. 173-179.

68. Максаров В.В., Захарова В.П. Дислокационный подход к процессу пластического деформирования при резании металлов // Машиностроение и автоматизация производства: Межвуз. сб. Вып. 21.- СПб.: СЗПИ, 2000. С.66 - 70.

69. Максаров В.В., Романенко И. А., Шведов Н.Г. Исследование твердости поверхностных слоев обрабатываемой заготовки при пластическом деформировании.// Межвуз. сб. Вып . 23. -СПб.: СЗТУ, 2001.-С. 22-25.

70. Максаров В.В., Романенко И.А., Захарова В.П. Определение области устойчивого отделения стружки при локальном пластическом деформировании обрабатываемого материала// Машиностроение и автоматизация производства: Межвуз. сб. Вып. 14.- СПб.: СЗПИ, 1999.

71. Максаров В.В., Тимофеев Д.Ю. Кинематика процесса точения с локаль-ным физическим воздействием на обрабатываемый материал // Машинострое-ние и автоматизация производства. Межвуз .сб. Вып. 9. СПб.: СЗПИ, 1998. - С.34 - 40.

72. Максаров В.В., Тимофеев Д.Ю., Шведов Н.Г. Автоматизация и управление технологическим процессом механической обработки на станках с ЧПУ / Сварка, электротермия, механообработка — 2003. Тезисы докладов международной науч.-техн. конф.-СПб, 2003.

73. Максаров В.В., Шведов Н.Г. Автоматизация и управление процессом многолезвийной механической обработки на основе динамического моделирования технологической системы // Металлообработка. 2007. - № 6 (42). - С. 36-41.

74. Максаров В.В., Шведов Н.Г. Моделирование условий фазовых переходов в процессе многолезвийного резания. Межвуз. сб. Вып . 35. - СПб.: СЗТУ, 2006. - С. 120- 125.

75. Максаров В.В., Шведов Н.Г. Построение области устойчивости путем моделирования квазиупругих и диссипативных характеристик процесса стружкообразования. Межвуз. сб. Вып . 33. - СПб.: СЗТУ, 2004. - С. 173- 180.

76. Максимова А.Н. Повышение эффективности механической лезвийной обработки на основе имитационного моделирования динамики технологической системы с учетом процесса стружкообразования / Дис. канд. техн. наук. СПб.: ИМАШ, 2000. - 200 с.

77. Мурашкин JI. С. Исследования динамики процесса резания / Дис. док. техн. наук. Д.: ЛПИ, 1958. - 348 с.

78. Мурашкин JI. С., Мурашкин С. JI. Прикладная нелинейная механика станков. Д.: Машиностроение, 1977. - 192 с.

79. Мурашкин С.Л. Колебания и устойчивость движения систем станков с нелинейными характеристиками процесса резания / Дис. докт. техн. наук. Л.: ЛПИ, 1980. - 548 с.

80. Орликов M.JI. Динамика станков. К.: Выща школа, 1989. - 268 с.

81. Пановко Я.Г. Внутреннее трение при колебаниях упругих систем. М.: Физматгиз, 1960. - 193 с.

82. Петров В.И. Методы виброзащиты инструментальных систем // Инструмент, 1996. С.6 - 7.

83. Подураев В. Н., Закураев В. В. Разработка и реализация способа управления оптимальным режимом резания // Вестник машиностроения. 1996. - №11. - С. 31-36.

84. Подураев В.Н. Резание труднообрабатываемых материалов. М.: Высшая школа, 1974. - 587 с.

85. Подураев В.Н., Горнев В.Ф., Бурмистров В.В. К теории гашения автоколебаний при механической обработке с осциллирующей подачей //Изв. вузов. Машиностроение. 1974. - № 11.-С.12- 14.

86. Пузанов Ю. В. Исследование устойчивости движения системы при торцевом фрезеровании. Кандидатская диссертация JL: ЛПИ; 1980 г.

87. Пуш А. В., Ивахненко А. Г. Методология концептуального проектирования металлорежущих систем // СТИН. — 1998. -№ 4. -с. 3-6.

88. Пуш В. Э. Малые перемещения в станках. — М.: Машгиз, 1961.- 123 с.

89. Рассохин В.Я. Окружная сила при торцевом фрезеровании твердосплавными фрезами. -М.:ЦБТИ, 1952. 52 с.

90. Решетов Д. П. Методы снижения интенсивности колебаний в металлорежущих станках. — М., 1950. — 68 с.

91. Решетов Д. Н., Левина 3. М. Демпфирование колебаний в деталях станков. — В кн.: Исследования колебания металлорежущих станков при резании металлов. М.: Машгиз, 1958. с.45-86.

92. Ривин Е. И., Лапин Ю. Э. Демпферы и динамические гасители колебаний металлорежущих станков. — М.: НИИМаш. 1968. — 52 с.

93. Розенберг А. М. Динамика фрезерования. М.: Советская наука, 1945.-360 с.

94. Розенберг A.M., Еремин А.Н. Элементы теории процесса резания металлов. М. - Свердловск: Машгиз, 1956. - 319 с.

95. Роменская Т.В. Повышение производительности и точности при обработке резанием крупногабаритных маложестких заготовок / Дис. канд. техн. наук. СПб.: ИМАШ, 1998. - 151с.

96. Рудник С.С. Уточнение расчета максимальных сил резания и наибольших допустимых подач при торцевом фрезеровании. — В кн.: Высокопроизводительное резание в машиностроении. М., 1966, с. 123-133 с.

97. С. Д. Мейер. Современная теория автоматического управления и ее применение / Пер. с англ. — М.: Машиностроение, 1972.-544 с.

98. Соколовский А. П. Вибрации при работе на металлорежущих станках / В кн.: Исследования колебаний при резании металлов. М.: Машгиз, 1958. - С. 3-23.

99. Солнцев Ю. П. Металловедение и технология металлов. — М.: Металлургия, 1988. 512 с.

100. Ташлицкий Н. И. Первичный источник энергии возбуждения автоколебаний при резании металлов // Вестник машиностроения. 1960. - № 2. - С. 45-50.

101. Тлустый И. Автоколебания в металлорежущих станках / Пер. с чеш. М.: Машгиз, 1956. - 395 с.

102. Чечурин С.Л. Параметрические колебания и устойчивость периодического движения. Л.: Изд. ЛГУ, 1983. - 134 с.

103. Шведов Н.Г. Пути повышения эффективности процесса резания при фрезеровании // Межвуз. сб. Вып. 23. СПб.: СЗТУ, 2001. -С. 26-29.

104. Шишков В.Д. Неравномерность работы торцовой фрезы. -Станки и инструмент, 1970. №7, с.35-37.

105. Эльясберг М.Е. Автоколебания металлорежущих станков. Теория и практика. СПб.: Изд. ОКБС, 1993. - 180 с.

106. Эльясберг М.Е., Биндер М.Г. Повышение устойчивости автоколебательной системы при воздействии периодического изменения скорости резания // Станки и инструмент. — 1989. №10. С. 19-21; №11. - С. 6-8.

107. Danek О., Polacek М., Spacek L., Tlusty J. Selbsterregte Schwingungen an Werkzeugmaschinen. Berlin: Verlag Technik. - 431 S.

108. Doi S., Kato S. On the chatter vibrations of lathe Tools, 1956, vol. 78, p. 1127-1134.

109. The J. H. L. The Stress-State in the Shear Zone During Steady State Machining //Journal of Engineering for Industry. — 1979. № 2. -S. 270-275.

110. Tobias S. A. Swingungen an Werkzeugmaschinen. -Munchen: Hanser. 1961. - 322 S.

111. Wu D. W. Comprehensive Dynamic Cutting Force Model and Its Application to Wave-Removing Processes // Journal of Engineering for Industry. 1989. - № 2. - S. 155-164.