автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Автоматизация и управление процессом стружкодробления на основе предварительного термического воздействия на обрабатываемый материал

На правахрукописи

ТИМОФЕЕВ Дмитрий Юрьевич

АВТОМАТИЗАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ СТРУЖКОДРОБЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ТЕРМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОБРАБАТЫВАЕМЫЙ

МАТЕРИАЛ

Специальность: 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург - 2004

Работа выполнена в Северо-Западном государственном заочном техническом университете (СЗТУ).

Научный руководитель:

доктор технических наук,

профессор Максаров Вячеслав Викторович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук,

профессор Анкудинов Георгий Иванович

кандидат технических наук,

доцент Петров Владимир Маркович

Ведущая организация - Санкт-Петербургский государственный

политехнический университет.

Защита состоится 10 февраля 2004 г. в 16 часов на заседании диссертационного совета Д.212.244.01 Северо-Западного государственного заочного технического университета (СЗТУ) по адресу: Санкт-Петербург, Миллионная, дом 5, ауд. 200.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СевероЗападного государственного заочного технического университета (СЗТУ).

Автореферат разослан 09 января 2004 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета ^^^^^¿¡¿у^. Иванова И.В.

9-2¿¿л/

2004-4 26708

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время в машиностроении можно выделить широкий класс изделий, автоматизация и управление механической обработкой которых требует особого подхода при решении задач по повышению эффективности процесса резания. К данному классу относятся, прежде всего, изделия из коррозийно-стойких и жаропрочных сталей и сплавов, обрабатываемые на высокопроизводительном автоматизированном оборудовании.

С технологической точки зрения желательно в процессе резания иметь сливную стружку, поскольку она является показателем устойчивости технологической системы, обеспечивает высокое качество обработанной поверхности и гарантированную стойкость инструмента, что особенно важно при автоматизации этого процесса. В реальных условиях обработки заготовок образование сливной стружки соответствует очень узкому диапазону состояния технологической системы в процессе резания, который не всегда совпадает с рекомендуемыми режимами резания и стойкостью инструмента для обеспечения необходимой производительности.

Следует также отметить, что сливная стружка существенно затрудняет эксплуатацию технологического оборудования, работающего в автоматизированном цикле, является причиной преждевременного износа и аварий станков и приспособлений, может вызывать травмы обслуживающего персонала, затрудняет процесс комплексной механизации и автоматизации уборки стружки и ее последующей переработки. Таким образом, формирование отрезков стружки заданной длины, является одной из важнейших в области лезвийной обработки. Особую актуальность задача управления процессом стружкодробления приобретает при обработке изделий на автоматических станках, станках с ЧПУ и использования мани-

пуляторов.

Одним из наиболее эффективных методов, позволяющих надежно управлять процессом дробления - сливной стружки, является создание предварительного локального термического воздействия (ЛТВ) на внешней поверхности срезаемого слоя, производимое по определенным законам. Особенность процесса точения заготовок, подвергнутых такому воздействию, заключается в периодическом изменении условий резания по сравнению с исходным материалом. Данный метод дает возможность обеспечить автоматизацию и управление процесса стружкодробления, совершенствуя технологию механической лезвийной обработки в широком диапазоне материалов и режимов резания.

Целью диссертационной работы является повышение эффективности лезвийной обработки на станках автоматах и станках с ЧПУ за счет автоматизации и управления процессом стружкодробления на основе предварительного локального термического воздействия на обрабатываемый материал.

Для достижения этой цели требуется решить следующие задачи:

- исследовать кинематические характеристики процесса точения при локальном термическом воздействии на обрабатываемый материал;

- разработать способ и устройства для осуществления процесса точения при локальном термическом воздействии на обрабатываемый материал;

- разработать динамическую модель технологической системы, с учетом реологических особенностей стружкообразования и с использованием явления фазового перехода в металлах при локальном термическом воздействии, для оценки стабильности и надежности сегментирования и дробления стружки в области неустойчивого процесса резания;

- создать программный комплекс для управления процессом стружкодроб-ления на основе метода локального термического воздействия на обрабатываемый материал и алгоритмы для автоматизации выбора способа и параметров этого воздействия.

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

Научная новизна работы заключается в следующем:

- определены кинематические характеристики для нанесения эффективной траектории локального термического воздействия на обрабатываемый материал;

- разработан эффективный метод управления процессом сегментации, стружки при механической обработке резанием на станках с ЧПУ;

- разработана динамическая модель технологической системы, с учетом реологических особенностей стружкообразования с использованием явления фазового перехода в металлах при локальном термическом воздействии, для оценки стабильности и надежности сегментирования и дробления стружки в области неустойчивого процесса резания;

- предложена методика определения режимных параметров нанесения локального термического воздействия для широкого диапазона обрабатываемых материалов;

- создана модель для определения области сегментирования стружки в зависимости от неточности формы и шероховатости поверхности, вызванные предыдущим методом получения заготовки;

- разработаны рекомендации по автоматизации технологического процесса механической обработки с целью обеспечения устойчивого отделения от-

резкое стружки в широком диапазоне обрабатываемых материалов и режимов резания для станков с ЧПУ.

Практическая значимость работы заключается в следующем:

- разработан метод для обеспечения сегментирования и дробления стружки в процессе точения при локальном термическом воздействии на обрабатываемый материал;

- созданы эффективные устройства для нанесения локального термического воздействия на обрабатываемый материал на станках с ЧПУ;

- разработаны и предложены технологические рекомендации по локальному термическому воздействию на обрабатываемый материал в широком диапазоне режимов резания;

- определены параметры нанесения на исходную поверхность заготовки локального термического воздействия в зависимости от режимов последующей обработки для обеспечения устойчивого стружкодробления на станках с автоматическим циклом работы;

- создан программный комплекс для управления процессом стружкодроб-ления на основе метода локального термического воздействия на обрабатываемый материал и алгоритмы для автоматизации выбора способа и параметров этого воздействия.

Научные положения и результаты, выносимые на защиту:

• метод сегментирования и дробления стружки в процессе точения при локальном термическом воздействии на обрабатываемый материал;

• кинематические характеристики процесса точения при локальном термическом воздействии на обрабатываемый материал, позволяющие получать заданные в соответствии с технологическими параметрами отрезки стружки;

зового перехода в металлах при локальном термическом воздействии, для оценки стабильности и надежности сегментирования и дробления стружки в области неустойчивого процесса резания;

• - методика определения режимных параметров нанесения локального термического воздействия для широкого диапазона обрабатываемых материалов;

• модель для определения области сегментирования стружки в зависимости от неточности формы и шероховатости поверхности, вызванные предыдущим методом получения заготовки;

• рекомендации по автоматизации технологического процесса механической обработки с целью обеспечения устойчивого отделения отрезков стружки в широком диапазоне обрабатываемых материалов* и режимов резания для станков с ЧПУ.

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 выполненных исследований и соответствующие рекомендации нашли практическое применение на предприятиях Санкт-Петербурга (Санкт-Петербурга ОАО МЗ "Арсенал", ОАО "Инженерный центр по технологии и материалам"), а также на ОАО "Онежский тракторный завод" (г. Петрозаводск).

Материалы исследований в виде рекомендаций, методических указаний и лекционного материала введены в учебный процесс подготовки в

СЗТУ инженеров по специальности 120100 "Технология машиностроения". Результаты исследований использованы в лабораторных работах, лекционных курсах, курсовом и дипломном проектировании дисциплин "Резание мактериалов", "Режущий инструмент и инструментальное обеспечение автоматизированного производства", "Математическое моделирование процессов резания, режущего инструмента и станков", "Автоматизация производственных процессов в машиностроении".

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 1999 г.), Международной конференции «Сварка, электротермия, механообработка» (Санкт-Петербург 1999 г., 2003г.), конференция, посвященная памяти В.П. Булатова «Актуальные проблемы машиноведения: качество,. точность, износостойкость» (Институт проблем машиноведения РАН 2003г.), на семинарах Северо-Западного государственного заочного технического университета (1996-2002гг.), Санкт-Петербургского института машиностроения (2000-2001 гг.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 научных работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на

страницах машинописного текста (из них •/^ рисунка). Состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 108 наименований, и приложения.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении представлена тема диссертации, обоснована ее актуальность, научная новизна и практическая значимость, сформулированы цель работы и задачи исследования.

В первой главе представлен анализ существующих методов и способов дробления стружки в автоматизированных производствах.

Теоретические и экспериментальные исследования в области механической обработки металлов резанием, позволили глубже понять многие явления в их взаимосвязи и тем самым способствовали совершенствованию технологии обработки металлов. Глубокие исследования в области механики процесса резания выполнены отечественными учеными: Ю.М. Бароном, A.M. Вульфом, Г.И. Грановским, Н.Н. Зоревым, Ю.Г. Кабалдиным, Т.Н. Лоладзе, Л.С. Мурашкиным, С.Л. Мурашкиным, В.Г. Подпоркиным, Н.И. Резниковым, А.Н. Резниковым,

A.M. Розенбергом, Н.В. Талановым, М.А. Шатериным и др., а также зарубежными учеными И.Дж. Амарего, Д. Блеком, и др.

В этой главе выполнен анализ работ, посвященных изучению процессов стружкообразования и сегментированию стружки в технологической системе механической обработки резанием. В результате было установлено влияние методов и способов дробления стружки в процессе токарной обработки на основные физические закономерности процесса резания.

В связи с этим были рассмотрены фундаментальные исследования в данной области, выполненные отечественными учеными: И.С. Амосовым, Б.П. Барминым, Д.В. Васильковым, В.Л. Вейцем, Н.А. Дроздовым, И.Г. Жарковым, А. И. Кашириным, В.А. Кудиновым, Л. К. Кучмой,

B.В. Максаровым, В.Н. Подураевым, А.В. Пушем, В.Э. Пушем, А.П. Соколовским, Н.И. Ташлицким, М.Е. Эльясбергом и др., а также зарубежными учеными Е.М. Трентом, И. Тлустым и др.

Исследования выше перечисленных авторов позволяют сделать вывод: решение вопроса об управлении процессом стружкодробления при обработке резанием имеет большое практическое значение, поскольку позволяет автоматизировать этот процесс на станках с автоматическим цик-

лом работы и автоматических линиях, а также повысить производительность труда, культуру производства и снизить затраты на последующую транспортировку и переработку стружки.

Анализируя особенности механизма сегментации стружки, можно утверждать, что универсального метода, позволяющего надежно дробить стружку, в настоящее время не существует. Однако, на основе предложенной классификации методов и способов стружкодробления выявлены наиболее перспективные из них. К этим методам относятся метод предварительного локального термического воздействия (ЛТВ) на обрабатываемую поверхность срезаемого слоя заготовки.

Данный метод позволяет без существенного изменения в технологической системе и дополнительных источников энергии осуществить на этапе обработки металлов резанием управление процессом стружкообра-зования.

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

Во второй главе рассмотрена сущность метода предварительного локального термического воздействия на обрабатываемую поверхность заготовки, которое заключается в изменении структуры и механических свойств обрабатываемого материала в локальной зоне.

Локальная метастабильность, оказывающая влияние на реологические параметры процесса стружкообразования, создается в области предполагаемого припуска срезаемого слоя материала на внешней поверхности заготовки по специально заданной траектории на этапе подготовки заготовки (рис. 1).

Термическое воздействие на поверхность материала в локальной зоне изменяет плотность дефектов кристаллической решетки, образующих высокоэнергетические конфигурации, что приводит к возникновению повышенной метастабильности структуры в этой локальной области. В по-

следующем при лезвийной механической обработке режущая кромка инструмента в плоскости резания пересекается с зоной локального термического воздействия. Зона локального термического воздействия, находясь в метастабильном состоянии по сравнению с основным металлом, создает мгновенное изменение напряженно-деформированного состояния с последующим отделением отрезков стружки от обрабатываемого материала.

Рис. 1. Схема взаимного расположения зоны локального физического воздействия и области поперечного срезаемого слоя стружки (а); процесс точения заготовки с предварительным локальным термическим воздействием

на материал (б)

Сущность локального термического воздействия состоит в нагреве поверхностного участка стальной заготовки ( - ширина ЛТВ; Ьт - глубина ЛТВ, см. рис.1) выше температуры фазового перехода Асз с последующим охлаждением для получения высокой твердости в обработанной зоне (рис. 2).

Рис. 2. Изменение температуры по сечению локального термического воздействия: 1 - в момент нагрева; 2 - через заданный промежуток времени после окончания обработки

В виду локальности термического воздействия охлаждение нагретой области происходит самой массой металла, которая остается холодной и после прекращения действия источника нагрева является охладителем для поверхностно разогретых локальных слоев. Глубина зоны термического влияния при достаточно интенсивном нагреве определяется распределением температур по сечению заготовки, что может быть регулируемо с разной степени точности в зависимости от способа нагрева.

Нагрев может быть произведен пламенем газовых горелок и контактным электротермическим методом с помощью специально разработанного для этого устройства.

По предложенному методу были разработаны и испытаны два устройства для нанесения локального термического воздействия электроконтактным способом. В качестве контактного элемента в одном устройстве используется медный ролик, а в другом - в зависимости от условий этапа подготовки заготовки один или два угольных контакта.

При механической обработке заготовки, которая предварительно подвергалась локальному термическому воздействию, необходимо совместить обеспечение устойчивости процесса резания и одновременно получение отрезков стружки рациональной длины. Длина отрезков стружки

которая образуется при пересечении зоны локального физического воздействия плоскостью резания, регламентируется в соответствии с ГОСТ 278775 и определяется по формуле:

где /т - частота пересечения плоскостью резания зон локального термического воздействия, Гц; - коэффициент продольной усадки стружки;

л. - частота вращения заготовки, об/мин; ТУ3 - диаметр заготовки, мм.

Развитие концепции стружкообразования с целью разработки обоснованных моделей для оценки устойчивости технологической системы и выявления возможностей управления этим процессом получили в трудах В.Л. Вейца, В.В. Максарова, М.Е. Эльясберга и др.

В третьей главе разработана математическая модель технологической системы обработки заготовки, подвергнутой предварительному локальному термическому воздействию.

При управлении процессом стружкодробления методом предварительного локального термического воздействия следует обеспечить устойчивость технологической системы механической обработки. Устойчивость является необходимым условием эксплуатационной пригодности, а также главным динамическим критерием качества технологической системы.

Для проведения качественного анализа динамических свойств технологической системы необходимо построить математическую модель системы, выбор схемы которой связан, прежде всего, с выделением подсистем и выявлением структуры связей между ними, определением числа степеней свободы и вида обобщенных координат, необходимых для полного описания процессов, происходящих в рассматриваемой системе. Адекватный переход к модели малой размерности осуществляется исходя из ограниченности частотного диапазона возмущений и слабо диссипа-тивных свойств технологической системы. Обоснованность по мере близости спектральных характеристик исходной и упрощенной модели осуществлялась по методике д-ра техн. наук, профессора В.Л. Вейца

Исходная и упрощенная системы считаются эквивалентными, при этом упрощенная модель является оптимальной, если выполняются два условия:

0)

где - матрицы частотных характеристик соответственно исходной

и упрощенной модели; W ,W (м}) - матрица, задающая расстояние между - малая, наперед заданная величина допустимой ошибки.

На рис. 3 представлена четырехконтурная динамическая модель технологической системы механической обработки малой размерности с дис-сипативными характеристиками, учитывающими конструктивное демпфирование и реологические процессы рассматриваемой глобальной модели, которой соответствуют две подсистемы с четырьмя обобщенными координатами:

а) - подсистема заготовки с координатами

б) - подсистема инструмента с координатами

Реологическая модель технологической системы механической обработки (рис. 4) учитывает как процесс первичной пластической деформации в зоне срезаемого слоя, так и процессы вторичной деформации и трения при движении стружки по передней поверхности режущего инструмента.

Моделирование на основе кусочно-линейной аппроксимации процесса стружкообразования позволило сформировать основы для построения дифференциальных уравнений, описывающих динамические свойства технологической системы механической обработки. Исходя из этого, поведение выбранной динамической четырехкоЕпурной модели в соответствии с принятой реологической моделью стружкообразования удобно представлять в векторно-матричной форме

Тд + М{д)-17 = 0, (3)

где Ц — (лХ1) - вектор-функция обобщенных координат системы; Г- диагональная матрица размера - матрица размера В рас-

сматриваемой модели П = 10; при этом число контуров и соответствует размерности модели.

Защит

Рис. 3. Динамическая модель четырехконтурной технологической Рис.4. Реологическая модель системы: ЗГ- подсистема стружкообразования в процессе

«заготовка»; И-инструмент; резания

Ас -операторстружкообразования

Система дифференциальных уравнений (3) описывает динамические процессы в технологической системе механической обработки с учетом упругопластических свойств в динамике контактного взаимодействия инструмента с заготовкой и реологических особенностей процесса стружкообразования в зоне активного пластического деформирования. На основе полученной системы уравнений в дальнейшем решаются задачи управления процессом стружкодробления.

В четвертой главе рассмотрены практические вопросы, связанные с управлением процессом стружкодробления на станках с автоматическим циклом на основе метода сегментирования срезаемого слоя металла и автоматизацией выбора параметров локального термического воздействия в зависимости от исходной шероховатости заготовки и режимов резания при ее последующей обработке.

Нанесение линии локального термического воздействия с целью управления процессом стружкодробления может быть осуществлен газовым нагревом - бесконтактный метод, или электроконтактным методом роликом (рис. 5,6).

Рис. 5. Газовый метод нанесения линии локального термического воздействия, исключающий неточность формы заготовки

Рис. 6. Электроконтактный метод нанесения линии локального термического воздействия роликом

Кроме получения отрезков стружки рациональной длины необходимо также обеспечить стабильность стружкодробления в независимости от процессов, происходящих в технологической системе во время обработки заготовки, подвернутой локальному термическому воздействию.

При проведении качественного анализа динамического процесса в технологической системе при обработке заготовок с локальным воздействием использовалась динамическая модель (3) (рис. 3), в которой функция управления , обеспечивающая введение в систему локального воздействия, реализовывалась условием:

■ const,

где и Ст2{с,,с2,} - параметры состояния, отражающие

процесс стружкообразования в исходном материале и в зоне локального

изменения свойств материала; Т^- период локального воздействия; Тр-период резания в исходном материале; Т„ - период резания в зоне локального воздействия; Ш - число локальных воздействий.

Расчетные виброперемещения для подсистемы инструмента при обработке заготовки с локальным термическим воздействием; проводившиеся в области автоколебательного процесса, показали стабильность струж-кодробления. Проводившиеся в этой области экспериментальные исследования виброперемещений при обработке заготовки из стали 45 (О8Х18Н1ОТ, 3X13) подтвердили правильность теоретической модели и доказали, что автоколебательный процесс не оказывает влияния на струж-кодробление (рис. 7).

Рис.7. Экспериментальные виброперемещения х по нормали к обрабатываемой поверхности для подсистемы инструмент при лезвийной обработке заготовки из стали 45 на станке мод.1К62, = 75 м/мин, в = 0,21 мм/об,

Ьс = 7, 3 мм, предварительно подготовленной методом термического воздействия, где х3 - относительная статическая величина перемещения

Автоматизация выбора параметров локального воздействия в зависимости от режимов обработки и состояния поверхности заготовки осуществляется программно-методическим комплексом в два этапа: на первом этапе определяется способ нанесения термического воздействия; на втором производится термическое воздействие и затем процесс точения заготовки. При этом обеспечивается устойчивое отделение отрезков стружки в

широком диапазоне обрабатываемых материалов в условиях автоматизированной механической лезвийной обработки (рис. 8, 9).

Рис.8. Выбор способа локального термического воздействия

Рис.9. Выбор параметров термического воздействия на заготовку при обработке на станке с ЧПУ

Дня определения зависимости параметров температурного воздействия от режимов резания последующей обработки, при которых осуществ-

ляется стружкодробление у различных материалов, были проведены эксперименты. По результатам экспериментальных данных получили математическую модель, которая учитывает взаимное влияние режимных параметров на ширину и глубину локального термического воздействия.

Ширина локального термического воздействия кт (см. рис.1) определяется по обобщенной формуле:

К = /о0+V ■ Л(м)+ V2 ■ /2М.

где /о»/1 > /2 - функции, зависящие от величины подачи ( 5 ) и глубины резания (/ ), V- скорость резания.

На основании математической модели и повторных экспериментов построены графики зависимостей ширины локального воздействия от режимов последующей обработки (рис. 10, где Н = /(у,,т,<)— ширина локального термического воздействия). Их анализ показал, что расхождение экспериментальных и теоретических данных составляет не более 3%.

Рис. 10. Экспериментальные и теоретические графики зависимости ширины локального воздействия от режимов обработки

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

1. Решение вопроса об управлении процессом стружкодробления при обработке резанием имеет большое значение, поскольку позволяет автоматизировать этот процесс на станках с автоматическим циклом работы и автоматических линиях, а так же повысить производительность труда, культуру производства и снизить затраты на последующую транспортировку и переработку стружки.

2. Анализ технико-экономических показателей существующих методов и способов стружкодробления при лезвийной обработке на станках с автоматическим циклом работы и автоматических линиях показал, что наиболее эффективным является метод, обеспечивающий на первом этапе предварительное локальное термическое воздействие на поверхностный, слой заготовки и на втором этапе - процесс резания.

3. Разработан метод стружкодробления, основанный на использовании явления фазового перехода в металлах при локальном термическом воздействии на обрабатываемую поверхность заготовки, позволяющий обеспечить при последующей обработке периодическое изменение условий резания по сравнению с исходным материалом. На основании полученных кинематических характеристик созданы устройства для предварительного нанесения линии локального термического воздействия контактным или бесконтактным способами.

4. Предложена обобщенная математическая модель процесса струж-кообразования, позволяющая описать процесс с учетом упруго-пластических свойств в динамике контактного взаимодействия инструмента с заготовкой и реологических особенностей в зоне активного пластического деформирования при локальном термическом воздействии на обрабатываемый материал.

5. Разработана математическая модель технологической системы механической обработки, позволяющая описывать динамические процессы с учетом реологических особенностей процесса стружкообразования в зоне активного пластического деформирования, при чередовании срезаемого слоя исходного материала и материала, подверженного локальному термическому воздействию, необходимая для анализа поведения технологической системы механической обработки в процессе сегментирования и дробления стружки.

6. Имитационное моделирование динамических процессов технологической системы механической обработки при локальном термическом воздействии позволило оценить влияние автоколебательного процесса на устойчивость сегментирования и дробления стружки. Теоретические и экспериментальные исследования с использованием предложенных моделей подтвердили стабильное и надежное сегментирование и отделение отрезков стружки в области неустойчивого процесса резания.

7. Выполнен комплекс экспериментальных исследований в области параметров термического воздействия в зависимости от режимов последующей обработки для широкого диапазона материалов, позволивший получить методом нелинейной аппроксимации модель для определения оптимальных параметров локального термического воздействия при заданных режимах резания.

8. Разработаны и реализованы в виде программ для ЭВМ расчетные модели для управления процессом стружкодробления на основе метода локального термического воздействия на обрабатываемый материал и алгоритмы для автоматизации выбора способа и параметров НТВ.

9. Разработаны и предложены технологические рекомендации по локальному термическому воздействию на обрабатываемый материал в широком диапазоне режимов резания. Разработаны устройства для практической реализации предложенных технологических рекомендаций. Резуль-

таты и предложения выполненных исследований нашли апробирование и практическое применение на предприятиях Санкт-Петербурга ОАО МЗ "Арсенал", ОАО "Инженерный центр по технологии и материалам", а также на ОАО "Онежский тракторный завод" (г. Петрозаводск).

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

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

2. Ганзбург Л.Б., Максаров В.В., Тимофеев Д.Ю. Метод электроконтактного воздействия на труднообрабатываемый материал // Машиностроение и автоматизация производства: Межвуз. сб. Вып. П.- СПб.: СЗПИ, 1998.- С.92 - 97.

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

4. Максаров В.В., Тимофеев Д.Ю.' Определение основных характеристик процесса точения с локальным физическим воздействием на обрабатываемый материал // Машиностроение и автоматизация производства: Межвуз. сб. Вып. 9. - СПб.: СЗПИ, 1998.- С.27 - 34.

5. Тимофеев Д.Ю. Классификация существующих методов и способов дробления стружки при обработке труднообрабатываемых материалов. // Машиностроение и автоматизация производства: Межвуз. сб. Вып. 10. -СПб.: СЗПИ, 1998.- С.136 - 140.

6. Тимофеев Д.Ю. Аспекты технологи локального физического воздействия для заготовок различных диаметров. // Машиностроение и автоматизация производства: Межвуз. сб. Вып. 16. - СПб.: СЗПИ, 1999.-С.44-46.

7. Максаров В.В., Тимофеев Д.Ю. Автоматизация процессов стружкодробления при точении труднообрабатываемых материалов на станках с ЧПУ. // Проблемы машиноведения и машиностроения: Межвуз. сб. Вып. 24. - СПб.: СЗПИ, 2001.- С.56 - 60.

8. Максаров В.В., Тимофеев Д.Ю. Модель процесса стружкообразования при ЛФВ на обрабатываемый материал. // Проблемы машиноведения и машиностроения: Межвуз. сб. Вып. 29. - СПб.: СЗПИ; 2003.-С.156-157.

9. Максаров В.В., Тимофеев Д' процесса стружкообразования при лок обрабатываемый материал. // Проблек ния: Межвуз. сб. Вып. 29. - СПб.: СЗП1

10. Максаров В.В., Тимофеев режимных параметров на устойч! термическом воздействии на обрабать шиноведения и машиностроения: Ме 2003.-С.188-191.

' - 1 зов

РНБ Русский фонд

2004-4 26708

АВТОРЕФЕРАТ

АВТОМАТИЗАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ СТРУЖКОДРОБЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ТЕРМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОБРАБАТЫВАЕМЫЙ

МАТЕРИАЛ

Тимофеев Дмитрий Юрьевич

Лицензия ЛР №020308 от 14.02.97

Подписано к печати 25.12.03 Формат 60*84 1/16

Б.кн.-журн. 1.0 Пл.0.5 Б.л. РТП РИО СЗТУ

Северо-Западный государственный заочный технический университет РИО СЗТУ, член Издательско-полиграфической ассоциации

191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, д.5

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ РАЗЛИЧНЫХ МЕТОДОВ И СПОСОБОВ УПРАВЛЕНИЯ * ПРОЦЕССОМ СТРУЖКООБРАЗОВАНИЯ В УСЛОВИЯХ

АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОИЗВОДСТВА.

1.1. Метод непосредственного воздействия на сходящую в процессе резания стружку.

1.2. Классификация вибрационных методов дробления стружки.

1.3. Метод стружкодробления, основанный на периодическом выходе резца из зоны резания.

1.4. Использование гармонических колебаний для дробления стружки в процессе резания.

1.5. Изменение структуры поверхностного слоя материала для обеспечения процесса стружкодробления.

1.6. Физические аспекты технологического процесса точения для управления т стружкообразования.

1.7. Выводы.

1.8. Постановка задач исследования.

2. РАЗРАБОТКА МЕТОДА И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПРОЦЕССА ТОЧЕНИЯ ПРИ ЛОКАЛЬНОМ ТЕРМИЧЕСКОМ

ВОЗДЕЙСТВИИ НА ОБРАБАТЫВАЕМЫЙ МАТЕРИАЛ.

2.1. Сущность метода предварительного локального физического воздействия на обрабатываемую поверхность заготовки.

2.2. Метод локального термического воздействия на обрабатываемый материал заготовки.

2.2.1. Газовый метод локального термического воздействия.

2.2.2. Электроконтактный метод локального термического воздействия.

2.2.3. Процессы распространения тепла при локальном термическом воздействии на поверхность заготовки.

2.3. Кинематика процесса точения при локальном термическом воздействии на материал заготовки.

2.4. Устройство, реализующее локальное термическое воздействие на обрабатываемый материал.

2.5. Математическое моделирование процесса стружкообразования при лезвийной обработке.

2.5.1. Физические основы моделирования стружкообразования в процессе резания.

2.5.2. Моделирование процесса стружкообразования.

2.6. Результаты и выводы по главе.

3. ДИНАМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ТОЧЕНИЯ

ПРИ ЛОКАЛЬНОМ ТЕРМИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ.

3.1. Обоснование и выбор расчетной модели технологической системы.

3.2. Математическая модель технологической системы.

3.3. Исследование поведения технологической системы в процессе механической обработки при локальном термическом воздействии заготовки на основе нелинейных дифференциальных уравнений.

3.4. Моделирование напряженно-деформированного состояния обрабатываемой заготовки с локальным термическим воздействием.

3.4.1. Моделирование зоны пластической деформации при локальном термическом воздействии в процессе стружкообразования.

3.4.2. Моделирование контактного взаимодействия стружки при локальном термическом воздействии с передней поверхностью инструмента.

3.5. Результаты и выводы по главе.

4. АВТОМАТИЗАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССА ЛЕЗВИЙНОЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА СТАНКАХ С АВТОМАТИЧЕСКИМ ЦИКЛОМ НА ОСНОВЕ МЕТОДА СЕГМЕНТИРОВАНИЯ СРЕЗАЕМОГО СЛОЯ МЕТАЛЛА.

4.1. Теоретические и экспериментальные исследования автоматизации и управления процесса лезвийной механической обработки на станках с автоматическим циклом на основе метода сегментирования срезаемого слоя металла.

4.2. Устойчивость сегментирования срезаемого слоя металла в процессе лезвийной механической обработки при локальном термическом воздействии на заготовку.

4.3. Теоретические и экспериментальные исследования зависимости параметров локального термического воздействия от режимов резания при последующей обработке.

4.4. Автоматизация выбора способа и процесса нанесения линии локального термического воздействия.

4.5. Экспериментальные исследования физических показателей процесса механической обработки при предварительном локальном термическом воздействии на заготовку.

4.6. Результаты и выводы по главе.

В настоящее время в машиностроении можно выделить широкий класс изделий, автоматизация и управление механической обработкой которых требует особого подхода при решении задач по повышению эффективности процесса резания. К данному классу относятся, прежде всего, изделия из коррозийно-стойких и жаропрочных сталей и сплавов, обрабатываемые на высокопроизводительном автоматизированном оборудовании.

С технологической точки зрения желательно в процессе резания иметь сливную стружку, поскольку она является показателем устойчивости технологической системы, обеспечивает высокое качество обработанной поверхности и гарантированную стойкость инструмента, что особенно важно при автоматизации этого процесса. В реальных условиях обработки заготовок образование сливной стружки соответствует очень узкому диапазону состояния технологической системы в процессе резания, который не всегда совпадает с рекомендуемыми режимами резания и стойкостью инструмента для обеспечения необходимой производительности.

Развитие автоматизированных производств и роботизированных технологических комплексов в машиностроении требует решения задачи автоматизации отвода и уборки стружки, образующейся при обработке на металлорежущих станках. Особое значение отвод стружки из зоны резания имеет при малолюдной технологии.

Известные способы транспортирования стружки с помощью ленточных, винтовых, скребковых конвейеров и других транспортных средств широко применяют в промышленности. Однако они имеют два существенных недостатка - это невозможность отвода стружки из зоны резания и малая эффективность при транспортировке сливной стружки.

Таким образом, формирование отрезков стружки заданной длины, является одной из важнейших в области лезвийной обработки.

Одним из наиболее эффективных методов, позволяющих надежно управлять процессом дробления сливной стружки, является создание предварительного локального термического воздействия (JTTB) на внешней поверхности срезаемого слоя, производимое по определенным законам. Особенность процесса точения заготовок, подвергнутых такому воздействию, заключается в периодическом изменении условий резания по сравнению с исходным материалом. Данный метод дает возможность обеспечить автоматизацию и управление процесса стружкодробления, совершенствуя технологию механической лезвийной обработки в широком диапазоне материалов и режимов резания.

Объект исследования. Исследуется проблема лезвийной механической обработки заготовок ответственного назначения на высокоавтоматизированном технологическом оборудовании, решение которой позволит управлять процессом сегментации и дроблением стружки на основе метода предварительного локального термического воздействия на материал заготовки.

Целью диссертационной работы является повышение эффективности лезвийной обработки на станках автоматах и станках с ЧПУ за счет автоматизации и управления процессом стружкодробления на основе предварительного локального термического воздействия на обрабатываемый материал. Для достижения этой цели требуется решить следующие задачи:

- исследовать кинематические характеристики процесса точения при локальном термическом воздействии на обрабатываемый материал;

- разработать способ и устройства для осуществления процесса точения при локальном термическом воздействии на обрабатываемый материал;

- разработать динамическую модель технологической системы, с учетом реологических особенностей стружкообразования и с использованием явления фазового перехода в металлах при локальном термическом воздействии, для оценки стабильности и надежности сегментирования и дробления стружки в области неустойчивого процесса резания;

- создать программный комплекс для управления процессом стружкодробления на основе метода локального термического воздействия на обрабатываемый материал и алгоритмы для автоматизации выбора способа и параметров этого воздействия.

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

Научная новизна работы заключается в следующем:

- определены кинематические характеристики для нанесения эффективной траектории локального термического воздействия на обрабатываемый материал;

- разработан эффективный метод управления процессом сегментации стружки при механической обработке резанием на станках с ЧПУ;

- разработана динамическая модель технологической системы, с учетом рео

• логических особенностей стружкообразования с использованием явления фазового перехода в металлах при локальном термическом воздействии, для оценки стабильности и надежности сегментирования й дробления стружки в области неустойчивого процесса резания;

- предложена методика определения режимных параметров нанесения локального термического воздействия для широкого диапазона обрабатываемых материалов;

- создана модель для определения области сегментирования стружки в зависимости от неточности формы и шероховатости поверхности, вызванные предыдущим методом получения заготовки;

- разработаны рекомендации по автоматизации технологического процесса механической обработки с целью обеспечения устойчивого отделения отрезков стружки в широком диапазоне обрабатываемых материалов и режимов резания для станков с ЧПУ.

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.

Практическая значимость работы заключается в следующем:

- разработан метод для обеспечения сегментирования и дробления стружки в процессе точения при локальном термическом воздействии на обрабатываемый материал;

- созданы эффективные устройства для нанесения локального термического воздействия на обрабатываемый материал на станках с ЧПУ;

- разработаны и предложены технологические рекомендации по локальному термическому воздействию на обрабатываемый материал в широком диапазоне режимов резания;

- определены параметры нанесения на исходную поверхность заготовки локального термического воздействия в зависимости от режимов последующей обработки для обеспечения устойчивого стружкодробления на станках с автоматическим циклом работы;

- создан программный комплекс для управления процессом стружкодробления на основе метода локального термического воздействия на обрабатываемый материал и алгоритмы для автоматизации выбора способа и параметров этого воздействия.

Структура и содержание. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения.

4.6. РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

1. Разработан метод для обеспечения сегментирования и дробления стружки в процессе точения при локальном термическом воздействии на обрабатываемый материал в зависимости от неточности формы и шероховатости поверхности, вызванные предыдущим методом получения заготовки.

2. Имитационное моделирование динамических процессов технологической системы механической обработки при локальном термическом воздействии позволило оценить влияние автоколебательного процесса на устойчивость сегментирования и дробления стружки. Теоретические и экспериментальные исследования с использованием предложенных моделей подтвердили стабильное и надежное сегментирование и отделение отрезков стружки в области неустойчивого процесса резания.

3. Проведены экспериментальные исследования изменения стойкости режущего инструмента при различных соотношениях глубины резания и глубины локального воздействия, подтвердившие эффективность лезвийной обработки с использованием метода локального физического воздействия на обрабатываемый материал.

4. Выполнен комплекс экспериментальных исследований в области параметров термического воздействия в зависимости от режимов последующей обработки для широкого диапазона материалов, позволивший получить методом нелинейной аппроксимации модель для определения оптимальных параметров локального термического воздействия при заданных режимах резана.Разработаны и реализованы в виде программ для ЭВМ расчетные модели для управления процессом стружкодробления на основе метода локального термического воздействия на обрабатываемый материал и алгоритмы для автоматизации выбора способа и параметров ЛТВ.

6. Разработаны и предложены технологические рекомендации по локальному термическому воздействию на обрабатываемый материал в широком диапазоне режимов резания. Разработаны устройства для практической реализации предложенных технологических рекомендаций. Результаты и предложения выполненных исследований нашли апробирование и практическое применение на предприятиях Санкт-Петербурга ОАО МЗ "Арсенал", ОАО "Инженерный центр по технологии и материалам", а также на ОАО "Онежский тракторный завод" (г. Петрозаводск).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Решение вопроса об управлении процессом стружкодробления при обработке резанием имеет большое значение, поскольку позволяет автоматизировать этот процесс на станках с автоматическим циклом работы и автоматических линиях, а так же повысить производительность труда, культуру производства и снизить затраты на последующую транспортировку и переработку стружки.

2. Анализ технико-экономических показателей существующих методов и способов стружкодробления при лезвийной обработке на станках с автоматическим циклом работы и автоматических линиях показал, что наиболее эффективным является метод, обеспечивающий на первом этапе предварительное локальное термическое воздействие на поверхностный слой заготовки и на втором этапе - процесс резания.

3. Разработан метод стружкодробления, основанный на использовании явления фазового перехода в металлах при локальном термическом воздействии на обрабатываемую поверхность заготовки, позволяющий обеспечить при последующей обработке периодическое изменение условий резания по сравнению с исходным материалом. На основании полученных кинематических характеристик созданы устройства для предварительного нанесения линии локального термического воздействия контактным или бесконтактным способами.

4. Предложена обобщенная математическая модель процесса стружкообразования, позволяющая описать процесс с учетом упруго-пластических свойств в динамике контактного взаимодействия инструмента с заготовкой и реологических особенностей в зоне активного пластического деформирования при локальном термическом воздействии на обрабатываемый материал.

5. Разработана математическая модель технологической системы механической обработки, позволяющая описывать динамические процессы с учетом реологических особенностей процесса стружкообразования в зоне активного пластического деформирования, при чередовании срезаемого слоя исходного материала и материала, подверженного локальному термическому воздействию, необходимая для анализа поведения технологической системы механической обработки в процессе сегментирования и дробления стружки.

6. Имитационное моделирование динамических процессов технологической системы механической обработки при локальном термическом воздействии позволило оценить влияние автоколебательного процесса на устойчивость сегментирования и дробления стружки. Теоретические и экспериментальные исследования с использованием предложенных моделей подтвердили стабильное и надежное сегментирование и отделение отрезков стружки в области неустойчивого процесса резания.

7. Выполнен комплекс экспериментальных исследований в области параметров термического воздействия в зависимости от режимов последующей обработки для широкого диапазона материалов, позволивший получить методом нелинейной аппроксимации модель для определения оптимальных параметров локального термического воздействия при заданных режимах резания.

8. Разработаны и реализованы в виде программ для ЭВМ расчетные модели для управления процессом стружкодробления на основе метода локального термического воздействия на обрабатываемый материал и алгоритмы для автоматизации выбора способа и параметров JITB.

9. Разработаны и предложены технологические рекомендации по локальному термическому воздействию на обрабатываемый материал в широком диапазоне режимов резания. Разработаны устройства для практической реализации предложенных технологических рекомендаций. Результаты и предложения выполненных исследований нашли апробирование и практическое применение на предприятиях Санкт-Петербурга ОАО МЗ "Арсенал", ОАО "Инженерный центр по технологии и материалам", а также на ОАО "Онежский тракторный завод" (г. Петрозаводск).

10. Основные положения работы и результаты исследований докладывались и обсуждались на Всероссийских и Международных конференциях и на научно-технических семинарах: Всероссийской научно-технической конференции (Рыбинск 1999 г.), Международной конференции «Сварка, электротермия, механообработка» (Санкт-Петербург 1999 г., 2003г.), конференция, посвященная памяти В.П. Булатова «Актуальные проблемы машиноведения: качество, точность, износостойкость» (Институт проблем машиноведения РАН 2003г.), на семинарах Северо-Западного государственного заочного технического университета (1996-2002гг.), Санкт-Петербургского института машиностроения (2000-2001 гг.).

11. Материалы исследований в виде рекомендаций, методических указаний и лекционного материала введены в учебный процесс подготовки в СЗТУ инженеров по специальности 120100 "Технология машиностроения". Результаты исследований использованы в лабораторных работах, лекционных курсах, курсовом и дипломном проектировании дисциплин "Резание материалов", "Режущий инструмент и инструментальное обеспечение автоматизированного производства", "Математическое моделирование процессов резания, режущего инструмента и станков", "Автоматизация производственных процессов в машиностроении".

12. По материалам диссертации опубликовано 10 научных работ.

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

2. Армарего И., Дж. А. Браун P. X. Обработка металлов резанием. М.: Машиностроение, 1977. - 325 с.

3. Аркулис Г. Э., Дорогобид В. Г. Теория пластичности. М.: Металлургия, 1987. - 352 с.

4. Баработько А.И. Современные модели процессов резания. Тула: ТПИ 1982 92 с.

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

6. Беляев Н.М., Рядно А.А. Методы теории теплопроводности. В 2-х ч. -М.: Высш. шк., 1982. ч.2 304с.

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

8. Бленд Д. Теория линейной вязкоупругости / Пер. с англ. М.: Мир, 1965. - 199 с.

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

10. Борвиков Е.Ф., Сергачев Н.А. Способ обработки на токарном станке / Авторское свидетельство № 1462580, В23в25/02.

11. 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.

12. Васильков Д. В., Вейц В. JI., Шевченко В. С. Динамика технологической системы механической обработки. СПб.: ТОО "Инвентекс", 1997. - 230 с.

13. Вейц В. JT., Максаров В. В. Локализация и неустойчивость пластической деформации в процессе стружкообразования при резании металлов // Машиностроение и автоматизация производства: Межвуз. сб. Вып. 13. СПб.: СЗПИ, 1999. - С. 39-43.

14. Вейц В. JT ., Максаров В. В. Физические основы моделирования стружкообразования в процессе резания // Машиностроение и автоматизация производства: Межвуз. сб. Вып. 13. СПб.: СЗПИ, 1999. - С. 44 - 46.

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

16. Вейц В. JT. , Максаров В. В. Модель формирования локализованных полос сдвига в зоне пластической деформации срезаемого слоя // Машиностроение и автоматизация производства: Межвуз. сб. Вып. 14. СПб.: СЗПИ,1999. С. 32 - 34.

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

18. Вейц В. JT. , 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.

19. 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.

20. Вейц В. Л., Максаров В. В. Построение линеаризованной модели технологической системы механической обработки // Машиностроение и автоматизация производства: Межвуз. сб. Вып. 18. СПб.: СЗПИ, 1999. - С. 3 - 9.

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

22. Винокуров В.А., Григорянц А.Г. Теория сварочных деформаций и напряжений. М.: Машиностроение, 1984 - 280 с.

23. Владимиров В.И. Физическая природа разрушения металлов. М.: Металлургия, 1984. - 280 с.

24. Власов А.Ф. Удаление пыли и стружки от режущих инструментов. -3-е изд., перераб. и доп. М.: машиностроение, 1982. - 240 е., ил.

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

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

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

28. Гаршин К.В., Быховский Л.Б., Потапов В.В. О классификации методов дробления стружки // Управление качеством в механосборочном производстве. Перьмь, 1975.

29. Гольдшмидт М.Г. Деформации и напряжения при резании металлов. -Томск: STT, 2001. -180 с.

30. Гостева Г.К. и др. Методы дробления сливных стружек // Технология машиностроения. Исследования в области технологии машиностроения и режущего инструмента: Межвуз. сб. Тула, 1971. - С.78 - 89.

31. Грабин В.Ф. Металловедение сварки плавлением. Киев: Наук, думка, 1982.-416 с.

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

33. Гуляев А.П. Термическая обработка стали. М.: Машгиз, 1960.

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

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

36. Железное Г.С. Определение угла текстуры стружки // СТИН. 1997. №7. С.27 - 28.

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

38. Ильницкий И.И. Колебания в металлорежущих станках и пути их устранения. М.- Свердловск: Машгиз, 1958. - 142 с.

39. Кабалдин Ю.Г., Шпилев A.M. Синергетический подход к управлению процессами механообработки в автоматизированном производстве / Вестникмашиностроения, 1996. № 8. - С.13 - 19.

40. Козлова Е.Б. Повышение эффективности лезвийной обработки на основе моделирования реологических процессов в зоне стружкообразования / Дисс. канд. техн. наук. Спб.: СПбИМ, 2000. - 224 с.

41. Калдор С., Бер А., Ленц Е. Механизм дробления стружки // Конструирование и технология машиностроения, 1979, т. 101, № 3. С.92 - 102.

42. Карпушин В.А., Дорожкин Н.Н., Каледин Б.А., Кашицин Л.П. Способ токарной обработки нежестких деталей // Авторское свидетельство №245393, В23в25/02.

43. Катаев К.Т., Павлов А.Ф., Белоного В.М. Пластичность и резание металлов. М.: Машиностроение, 1994. - 144 с.

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

45. Кащенко Г.А. Основы металловедения. М.: Металлургиздат, 1950.

46. Карлслоу Г.С., Егер Д. Теплопроводность М.: Наука, 1964. - 487 с.

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

48. Козловский С.Н., Малимонов В.И. Особенности расчета параметров силового воздействия на детали при точечной сварке с обжатием периферийной зоны соединения // Известия вузов машиностроения. 1989, № 10. - С.102 -108.

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

50. Кудинов В.А. Схема стружкообразования (динамическая модель процесса резания) // Станки и инструмент, 1992, № 10. С.14 - 17, №11.- С.26 - 29.

51. Кучма Л.Е. Исследование колебаний металлорежущих останков при резании металлов. М.: Машгиз, 1968. - 102 с.

52. Куфарев ГЛ., Гуртиков A.M. Дробление стружки косозубой накаткой // Вестник машиностроения, 1971, №10. — С.69 — 71.

53. Лавров Н.К. Завивание и дробление стружки в процессе резания. М.: Машиностроение, 1971. 88 с.

54. Лившиц Л.С. Металловедение для сварщиков. М.: Машиностроение, 1979-243 с.

55. Лоладзе Т.Н. Стружкообразование при резании металлов. М.: Маш-гиз, 1952. - 198 с.

56. Макаров Э.Л. Холодные трещины при сварке легированных сталей. -М.: Машиностроение, 1981. 248 с.

57. 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.

58. Максаров В. В. Теория и методы моделирования и управления процессом стружкообразования при лезвийной механической обработке / Дисс. д-ра техн. наук. СПб.: ГТУ, 1999. - 340 с.

59. Максаров В. В., Максарова И.Ю., Кандаловский И.П. Способ механической обработки с дроблением стружки // Авторское свидетельство № 1024155, В23в25/02.

60. Максаров В.В., Максарова И.Ю., Кандаловский И.П. Устройство для дробления стружки // Авторское свидетельство № 1038078, В23в25/02.

61. Максаров В.В., Максарова И.Ю., Мансырев И.Г. Способ кинематического дробления стружки // Авторское свидетельство № 1038070, В23в25/02.

62. Максаров В.В., Максарова И.Ю., Мансырев И.Г. Устройство для кинематического дробления стружки // Авторское свидетельство №1087259, В23в25/02.

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

64. Максаров В.В., Тимофеев Д.Ю. Определение основных характеристик процесса точения с локальным физическим воздействием на обрабатываемый материал // Машиностроение и автоматизация производства: Межвуз. сб. Вып. 9. СПб.: СЗПИ, 1998. - С.27 - 34.

65. Максаров В.В., Тимофеев Д.Ю. Кинематические исследования процесса стружкообразования при локальном физическом воздействии на обрабатываемый материал // Проблемы машиноведения и машиностроения: Межвуз. сб. Вып. 29. СПб.: СЗТУ, 2003. - С.150 - 155.

66. Максаров В.В., Тимофеев Д.Ю. Модель процесса стружкообразования при ЛФВ на обрабатываемый материал // Проблемы машиноведения и машиностроения: Межвуз. сб. Вып. 29. СПб.: СЗТУ, 2003. - С. 156 - 157.

67. Мансырев И.Г, Максаров В.В. Устройство для дробления стружки // Авторское свидетельство № 910368, В23в25/02.

68. Махненко В.И. Расчетные методы исследования кинематики сварочных напряжений и деформаций. Киев: Наук, думка, 1976. - 320 с.

69. Мурашкин JI.C., Мурашкин СЛ. Прикладная нелинейная механика станков. JI.: Машиностроение, 1977. - 192 с.

70. Обработка резанием / В.М. Балашов, А.И. Матвеев, С.П. Рыков, А.Г. Схиртладзе. Тверь: ТГТУ, 2001.- 232 с.

71. Обработка резанием высокопрочных, корозионностойких и жаропрочных сталей / Под ред. П.Г. Петрухи. М.: Машиностроение, 1980. - 167 с.

72. Остафьев В.А. Определение основных параметров процесса деформирования при резании металлов. Киев: Наукова думка, 1969. 96 с.

73. Петров Г.Л., Тумареев А.С. Теория сварочных процессов. — М.: Машиностроение, 1977. 389 с.

74. Пигин В.Ф. Дрогань И.П. Устройство для дробления стружки в процессе резания / Авторское свидетельство № 338301, В23в25/02.

75. Подураев В.Н. Автоматически регулируемые и комбинированные процессы резания. М.: Машиностроение, 1977. - 304 с.

76. Подураев В.Н. Обработка резанием с вибрациями. М.: Машиностроение, 1970. - 350 с.

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

78. Прохоров Н.Н. Физические процессы в металлах при сварке. — М.: Металлургия, 1968. Т.1; 1971. Т.2.

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

80. Резание труднообрабатываемых материалов / Под ред. П.Г. Петрухи. -М.: машиностроение, 1972 175 с.

81. Решетов Д.Н., Левина З.М. Возбуждение и демпфирование колебаний в станках/ Исследование колебаний металлорежущих станков при резании. -М.: Машгиз, 1958. С.45 - 86.

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

83. Рыкалин Н.Н. Расчет тепловых процессов при сварке. Л.: Машигиз, 1951.-296 с.

84. Рябов В.В. Отвод стружки пневмотранспортом. М.: Машиностроение, 1988. - 144с.: ил.

85. Силин Р.И. Анализ процесса снятия стружки металла режущим клином // Изв. вузов. Машиностроение. 1989. - №2. - С.145 -149.

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

87. Солнцев Ю.П., Веселов В.А., Демянцевич В.П. Металловедение и технология металлов. М.: Металлургия, 1988.

88. Способ дробления стружки. А.Я. Котляков, В.М. Лобанов, А.К. Кри-вицкий и Ю.Ю. Кимаек / Авторское свидетельство № 349492, В23в25/02.

89. Старков В.К. Обработка резанием. Управление стабильностью и качеством в автоматизированном производстве. -М.: Машиностроение, 1989 296 с.

90. Талантов Н.В. Физические основы процесса резания, изнашивания и разрушения инструмента. М.: Машиностроение, 1992. - 240 с.

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

92. Теория сварочных процессов: Учеб. для вузов по спец. "Оборудование и технология сварочного производства" / В.Н.Вальченко, В.М.Ямнопольский, В.А.Винокуров и др.; Под ред. В.В. Фролова. М.: Высш. шк., 1988. - 559 с.

93. Тимофеев Д.Ю. Классификация существующих методов и способов дробления стружки при обработке труднообрабатываемых материалов. // Машиностроение и автоматизация производства: Межвуз. сб. Вып. 10. СПб.: СЗПИ, 1998. -С.136- 140.

94. Тимофеев Д.Ю. Аспекты технологи локального физическоговоздействия для заготовок различных диаметров. // Машиностроение и автоматизация производства: Межвуз. сб. Вып. 16. СПб.: СЗПИ, 1999.- С.44 - 46.

95. Ткачек Н.Г., Озеров Б.Г. Способ обработки нежестких валов в центрах / Авторское свидетельство № 271486, В23в25/02.

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

97. Точность механической обработки и пути ее повышения / Под ред. А.П. Соколовского. М. - JL: Машгиз, 1951. - 560 с.

98. Трент Е.М. Резание металлов / Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1980.-263 с.

99. Филоненко С.Н. Резание металлов. К.: Техника, 1975. - 232 с.

100. Филоненко С.Н., Глущенко B.C. Электроискровое дробление стружки // Вестник машиностроения. 1975, № 1, с. 27 28 с.

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

102. Ярославцев В.М. дробление стружки при точении с опережающим пластическим деформированием // Известия вузов, Машиностроение, 1974, №2- С.183 -186.

103. Загуманский В.А. Проткин С.С. Способ обработки резанием с предварительной деформацией // Авторское свидетельство № 3225931, В23в25/02.

104. Котляров А.Я., Лобанов В.М., Кривинский А.К., Кимаек Ю.Ю. Способ дробления стружки // Авторское свидетельство № 349492, В23в25/02. v

105. Троско Э.В., Проволоцкий А.Е. Способ обработки резанием твердого материала. // Авторское свидетельство № 4686505, В23в25/02.