автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Автоматизация и управление процессом стружкодробления при тонком точении материала аустенитного класса

На правах рукописи

□□3482Э5Э

Горбунов Олег Игоревич

АВТОМАТИЗАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ СТРУЖКОДРОБЛЕНИЯ ПРИ ТОНКОМ ТОЧЕНИИ МАТЕРИАЛА АУСТЕНИТНОГО КЛАССА

Специальность 05.13.06 — Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

12 ноя т

Санкт-Петербург - 2009

003482959

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 онпоненты:

доктор технических наук, профессор Алексеев Георгий Александрович

кандидат технических наук Шведов Николай Георгиевич

Ведущая организация — Балтийский государственный технический университет «Военмех»

Защита состоится 30 ноября 2009 г. в 14 ч. 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 29 октября 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета ^-//^/С^г^-А- Иванова И.В.

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 коррозионно-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 при использовании манипуляторов.

При чистовой лезвийной обработке сталей аустенитного класса одним из наиболее эффективных методов, позволяющих надежно

управлять процессом дробления сливной стружки, является создание предварительного локального криогенного воздействия (ЛКВ) 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 процессом стружкодробления, совершенствуя технологию тонкой лезвийной обработки в широком диапазоне режимов резания.

Целью диссертационной работы является повышение эффективности тонкой лезвийной обработки на станках автоматах и станках с ЧПУ путем автоматизации и управления процессом стружкодробления на основе предварительного локального криогенного воздействия на обрабатываемый материал аустенитного класса.

Для достижения этой цели требуется решить следующие задачи:

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

- разработать способ и устройства для осуществления локального криогенного воздействия на обрабатываемый материал;

- разработать динамическую модель технологической системы, с учетом реологических особенностей стружкообразования и с использованием явления пластической деформации в металлах при локальном криогенном 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 криогенного воздействия на обрабатываемый материал, позволяющий в интерактивном режиме автоматизировать выбор 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 стружкодробления осуществлялось с использованием современных вычислительных средств в экспериментально-лабораторном комплексе

кафедры "Технология автоматизированного машиностроения" СЗТУ и на

/

ООО «ПО «Киришинефтеоргсинтез».

Научная новизна работы заключается в следующем:

- предложена методика определения режимных параметров осуществления локального криогенного воздействия для широкого диапазона обрабатываемых материалов аустенитного класса;

- создана модель для определения области сегментирования стружки в зависимости от неточности формы и шероховатости поверхности, вызванных 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.

Практическая значимость работы заключается в следующем:

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

- созданы эффективные устройства для нанесения локального криогенного воздействия на обрабатываемый материал;

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

- определены параметры нанесения на исходную поверхность заготовки локального криогенного 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 криогенного воздействия на обрабатываемый материал и алгоритмы для автоматизации выбора параметров этого воздействия.

Научные положения и результаты, выносимые на защиту:

- метод сегментирования и дробления стружки в процессе точения при локальном криогенном воздействии на обрабатываемый материал;

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

- динамическая модель технологической системы, с учетом реологических особенностей стружкообразования при локальном криогенном воздействии, для оценки стабильности и надежности сегментирования и дробления стружки в области неустойчивого процесса резания;

- методика определения режимных параметров нанесения локального криогенного воздействия для широкого диапазона обрабатываемых материалов аустенитного класса;

- модель для определения области сегментирования стружки в зависимости от неточности формы и шероховатости поверхности, вызванных 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 теорий резания, динамики сложных систем, вычислительной техники;

высокой сходимостью расчетных и экспериментальных данных; положительным опытом внедрения разработанных методик и рекомендаций в промышленных условиях.

Реализация работы:

- предложенный программный комплекс для управления процессом стружкодробления на основе метода локального криогенного воздействия на обрабатываемый материал и алгоритмы для автоматизации выбора параметров этого воздействия интегрированы в программное управление токарных обрабатывающих центров С8-200 на ООО «ПО «Киришинефтеоргсинтез»;

- разработанный метод для обеспечения сегментирования и дробления стружки в процессе чистового точения применен для производства запасных частей к газовым горелкам технологических печей на ООО «ПО «Киришинефтеоргсинтез». Это позволило осуществить управление стружкообразованием в процессе чистовой лезвийной обработки, а также снизить машинное время для этой операции на 20 % и увеличить время стойкости резца на 27.. .30 %.

Апробация работы. Основные положения работы и результаты исследований докладывались и обсуждались на Всероссийских конференциях и на научно-технических семинарах: Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Актуальные проблемы управления техническими, информационными, социально-экономическими и транспортными системами» (Санкт-Петербург, 15-17 мая 2007 г.); II Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Актуальные проблемы управления техническими, информационными, социально-экономическими и транспортными системами» (Санкт-Петербург, 13-15 ноября 2007 г.); семинарах СевероЗападного государственного заочного технического университета (2006-

2008 гг.); Санкт-Петербургского института машиностроения (2006-2007 гг.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 научных работ, в том числе одна работа в издании из Перечня, рекомендованного ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 212 страницах машинописного текста (из них 94 рисунка). Состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 102 наименования, 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, А.М. Вульфом, Г.И. Грановским, H.H. Зоревым, Ю.Г. Кабалдиным, Т.Н. Лоладзе, JI.C. Мурашкиным, С.Л. Мурашкиным, В.Г. Подпоркиным, Н.И. Резниковым, А.Н. Резниковым, А.М. Розенбергом, Н.В. Талановым, М.А. Шатериным и др., а также зарубежными учеными И.Дж. Армарего, 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, B.JI. Вейцем, H.A. Дроздовым, И.Г. Жарковым,

A.И. Кашириным, В.А. Кудиновым, JI.K. Кучмой, В.В. Максаровым,

B.Н. Подураевым, A.B. Пушем, В.Э. Пушем, А.П. Соколовским, Н.И. Ташлицким, М.Е. Эльясбергом и др., а также зарубежными учеными Е.М. Трентом, И. Тлустом и др. Исследования вышеперечисленных 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 циклом 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 металлов аустенитного класса, 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 криогенного воздействия (ЖВ) на обрабатываемую поверхность срезаемого слоя заготовки. Данный метод позволяет без существенного изменения в технологической системе и дополнительных источников энергии осуществить на этапе обработки металлов аустенитного класса резанием управление процессом стружкообразования. На основании выполненного анализа и в соответствии с целью работы определены основные задачи исследования, представленные далее.

Во второй главе рассмотрена сущность метода предварительного локального криогенного воздействия на обрабатываемую поверхность

заготовки, который заключается в том, что в поверхностном слое материала заготовки ограниченной глубины остаточный аустенит переходит в мартенсит. Это приводит к перегруппировке атомов из одной аллотропической формы в другую, т. е. к искажению кристаллической решетки, образованию внутренних напряжений, изменению твердости и объема материала в локальной зоне воздействия.

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

Рис. 1. Схема расположения локальной метастабильности в обрабатываемом материале относительно движения режущего инструмента (Ит - ширина ЛКВ; Ът - глубина ЖВ; Я р - подача резца)

Поскольку фазовым превращениям при криогенной обработке подвержены не все материалы, была использована методика определения фазового состава сталей, который позволяет оценить степень воздействия холодом на обрабатываемую поверхность на основе наиболее распространенной структурной диаграммы А. Шеффлера (рис. 2).

Для того чтобы определить местоположение стали на диаграмме, подсчитываются её аустенитообразующие и ферритообразующие эквиваленты (Ек и £<>)

Енг=%М+30х%С+0,5х%Мп; ЕСг=%Сг+1,5х%31+0,5*%т+%Мо+0,8х%У.

2 4 6 8 С 12 и 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40

Рис. 2. Структурная диаграмма А. Шеффлера,

- зона устойчивого отделения отрезков стружки ;

- зона неустойчивого отделения стружки;

- зона невозможности отделения стружки

В последующем при лезвийной механической обработке режущая кромка инструмента в плоскости резания пересекается с зоной локального криогенного воздействия. Зона локального криогенного воздействия, находясь в метастабильном состоянии по сравнению с основным металлом,

создает мгновенное изменение напряженно-деформированного состояния с последующим отделением отрезков стружки от обрабатываемого материала. При этом необходимо совместить обеспечение устойчивости процесса резания и одновременно получение отрезков стружки рациональной длины. Длина отрезков стружки Lnp, которая образуется при пересечении зоны локального физического воздействия плоскостью резания, регламентируется в соответствии с ГОСТ 2787-75 и определяется по формуле, мм,

(1)

где /„ - частота пересечения плоскостью резания зон локального криогенного воздействия, Гц; £, - коэффициент продольной усадки стружки; пР - частота вращения заготовки, об/мин; D3 - диаметр заготовки, мм.

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

В третьей главе разработана математическая модель технологической системы обработки заготовки, подвергнутой предварительному локальному криогенному воздействию. При управлении процессом стружкодробления методом предварительного локального криогенного 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 слабодиссипативных свойств технологической системы. Обоснование по мере близости спектральных характеристик исходной и упрощенной модели осуществлялось 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

где [V, - матрицы частотных характеристик соответственно исходной и упрощенной модели; р(Пг,Иг(м^) - матрица, задающая расстояние

р(Ж,Ж(л<)) = ют

(2)

(3)

между IV и ; £ - малая, наперед заданная величина допустимой ошибки.

Инструмент

Рис. 3. Динамическая модель четырехконтурной технологической системы

На рис. 3 представлена четырехконтурная динамическая модель технологической системы механической обработки малой размерности с диссипативными характеристиками, учитывающими конструктивное демпфирование и реологические процессы рассматриваемой глобальной модели, которой соответствуют две подсистемы с четырьмя обобщенными координатами: а) подсистема заготовки 3 с координатами и,м>\ б) подсистема инструмента И с координатами х, у.

Рис. 4. Реологическая модель стружкообразования в процессе резания

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 четырехконтурной модели в

соответствии с принятой реологической моделью стружкообразования удобно представлять в векторно-матричной форме

+ = (4)

где </-(/7x1) - вектор-функция обобщенных координат системы; Т-диагональная матрица размера (ихи); м(д) - матрица размера (пхп). В рассматриваемой модели п = 10; при этом число контуров п соответствует размерности модели.

Система дифференциальных уравнений (4) 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 ЛКВ. 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 криогенного воздействия в зависимости от исходной шероховатости заготовки и режимов резания при ее последующей обработке.

Обработка поверхности заготовки жидким азотом осуществляется на специально разработанной установке, которая приведена на рис. 5.

На первом этапе к заготовке 1 подводится наконечник установки 2, установленный в резцедержатель станка, до соприкосновения контактного элемента 10 с поверхностью заготовки. Контактный элемент 10, изготовленный из войлока по профилю поверхности заготовки, обеспечивает одновременное соприкосновение жидкого азота по всей необходимой длине ЛКВ. Термопара 3, расположенная во внутренней полости наконечника, подает сигнал на электрический потенциометр 4 с

предельными контактами, который посредством магнитного пускателя 5 и переменного сопротивления 8 включает и регулирует работу низкотемпературного нагревателя 6. Нагреватель, изменяя температуру в полости сосуда Дьюара 7, обеспечивает подачу жидкого азота по трубопроводу 9 в зону наконечника установки. Таким образом, при необходимости можно нанести одну или несколько зон ЛКВ на поверхность заготовки, в зависимости от её диаметра и необходимой длины стружки.

1 2

Рис. 5. Схема установки нанесения ЛКВ: 1 - заготовка; 2 - наконечник; 3 - термопара; 4 - электрический потенциометр; 5 - магнитный пускатель; 6 - низкотемпературный нагреватель; 7 - сосуд Дьюара; 8 - переменное сопротивление;

9 - трубопровод; 10 - контактный элемент; 11- зона ЛКВ

Кроме получения отрезков стружки рациональной длины необходимо также обеспечить стабильность стружкодробления вне зависимости от процессов, происходящих в технологической системе во время обработки заготовки, подвергнутой локальному криогенному 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 IJJ, обеспечивающая введение в систему локального воздействия, реализовывалась условием

G, при т'Трт <t <т-Трт + Тр, Тр = const, Tpm = const;

Сг при ni'Tpm+Tp <t <(m+\)-Tpm, Tpn,-Tp=Tm= const,

(5)

где С,{с,,с2,/?2} и С2{с,,с2,/?2} - параметры состояния, отражающие процесс стружкообразования в исходном материале и в зоне локального изменения свойств материала после криогенного воздействия; Трт- период

локального воздействия; Тр. период резания в исходном материале; Тт-период резания в зоне локального воздействия; т - число локальных воздействий.

Расчетные виброперемещения для подсистемы инструмента при обработке заготовки с локальным криогенным воздействием, проводившиеся в области автоколебательного процесса, показали стабильность стружкодробления. Проводившиеся в этой области экспериментальные исследования виброперемещений при обработке заготовки из стали 45Х14Н14В2М подтвердили правильность теоретической модели и доказали, что автоколебательный процесс не оказывает влияния на стружкодробление (рис. 6).

v/YGIRA-5832 V [=] ¿»35* ОДп SYNCH WF AMP . 61 um pp ,

/V. GlRA536l_X /135" Lift SYNCH WF AMP ; 60 um pp

o-r prfessci4 J7SEP20Q8 0fc:15 Historical Direct 1Э066 ipm

FS. 0-64 X SMPR 12-3.15

__ROTATION: XTO Y (CCIV)___

^J J p.g«l Щ

Рис.6. Экспериментальные виброперемещения x и у по нормали к обрабатываемой поверхности для подсистемы инструмента при лезвийной обработке заготовки из стали 45Х14Н14В2М на станке мод. МК6046М РЭ, Vs = 60 м/мин, S = 0,1 мм/об, Ьс = 0,8 мм, предварительно подготовленной методом криогенного воздействия

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 целесообразность криогенного воздействия; на втором производится расчет параметров криогенного воздействия и затем процесс точения заготовки. При этом обеспечивается устойчивое отделение отрезков стружки в коррозионно- и жаростойких сталях с аустенитной структурой в условиях автоматизированной чистовой и получистовой механической лезвийной обработки (рис. 7).

Рис. 7. Блок-схема алгоритма выбора параметров криогенного воздействия на заготовку при обработке на станке с ЧПУ

Для определения зависимости параметров криогенного воздействия от режимов резания последующей обработки, при которых осуществляется стружкодробление у различных материалов, были проведены эксперименты с учетом взаимного влияния режимных параметров на ширину и глубину локального криогенного воздействия.

На основании повторных экспериментов построены графики зависимостей времени локального криогенного воздействия от режимов последующей обработки (рис. 8).

о 35-

И 30

|=:

ВС

<о 20

и. со 15

Н 0-

0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1, глубина резания, мм

и 35

ОЭ 30

И

25'

«

г л> 20

о. а 15

0

60 65 70 75 80 85 90 V, скорость резания, м/мин

0,05 0,07 0,09 0,11 0,13 Б, подача, мм/об

0,15

Рис. 8. Границы области устойчивости дробления стружки в зависимости от параметров резания и времени ЛКВ

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИОННОМ РАБОТЫ

1. Предложено решение вопроса об управлении процессом стружкодробления при тонкой лезвийной обработке материалов аустенитного класса, которое позволяет автоматизировать этот процесс на

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

2. Разработан метод стружкодробления, основанный на использовании явления изменения упругодиссипативных свойств в жаростойких и корозионно-стойких сталях аустенитнош класса при локальном криогенном 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 криогенного воздействия.

3. 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 локального криогенного воздействия на обрабатываемый материал.

4. Предложена математическая модель технологической системы механической обработки, позволяющая описывать динамические процессы с учетом упругопластических свойств и реологических особенностей процесса стружкообразования при чередовании срезаемого слоя исходного материала и материала, подверженного локальному криогенному воздействию, необходимая для анализа поведения технологической системы механической обработки в процессе сегментирования и дробления стружки.

5. Реализовано имитационное моделирование динамических процессов технологической системы механической обработки при локальном криогенном воздействии, которое 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.

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

7. Разработаны методики определения упругодиссипативных коэффициентов реологической модели чистового точения на основе метода локального криогенного воздействия на обрабатываемый материал и алгоритмы для автоматизации выбора способа и параметров JIKB, основанные на комплексе аналого-цифровой аппаратуры под управлением системы Lab VIEW 7.0.

8. Результаты научных исследований и промышленных испытаний включены в учебный процесс на кафедре «Технология машиностроения» СЗТУ, а также внедрены в технологический процесс производства запасных частей из материалов аустенитного класса на ООО «ПО «Киришинефтеоргсинтез».

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

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

1. Горбунов О.И., Максаров В.В., Ольт Ю. Автоматизация и управление процессом стружкодробления обрабатываемого материала аустенитного класса при предварительном криогенном воздействии // Металлообработка. -2009.-№3(51).

Научные статьи, опубликованные в межвузовских сборниках:

2. Горбунов О.И., Максаров В.В. Выбор сталей с мартенситным переходом, обеспечивающих сегментацию стружки при предварительном криогенном воздействии // Проблемы машиноведения и машиностроения: Межвуз. сб. Вып. 39. - СПб.: СЗТУ, 2009. - С.132 - 137.

3. Металлографические исследования материалов аустенитного класса при криогенном воздействии // Проблемы машиноведения и машиностроения: Межвуз. сб. Вып. 39. - СПб.: СЗТУ, 2009. - С. 138 - 142.

4. Горбунов О.И. Выбор материалов, претерпевающих фазовые превращения при криогенной обработке // Актуальные проблемы управления техническими, информационными и транспортными системами: сб. тр. Всероссийской науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых «Актуальные проблемы управления техническими, информационными, социально-экономическими и транспортными системами» 13-15 ноября 2007 г., - СПб.: СЗТУ, 2008. - 228 с.

5. Горбунов О.И. Влияние локального криогенного воздействия на процесс точения // Актуальные проблемы управления техническими, информационными и транспортными системами: сб. тр. Всероссийской науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых «Актуальные проблемы управления техническими, информационными, социально-экономическими и транспортными системами» 15-17 мая 2007 г. - СПб.: СЗТУ, 2007.-221 с.

6. Максаров В.В., Горбунов О.И. Анализ операции отрезки чугунных заготовок большого диаметра. П Проблемы машиноведения и машиностроения: Межвуз. сб. Вып. 36. - СПб.: СЗТУ, 2006. - С.155 - 159.

7. Максаров В.В., Горбунов О.И. Отрезное устройство с повышенной виброустойчивостью И Проблемы машиноведения и машиностроения: Межвуз. сб. Вып. 36. - СПб.: СЗТУ, 2006. - С.160 - 163.

АВТОРЕФЕРАТ

АВТОМАТИЗАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ СТРУЖКОДРОБЛЕНИЯ ПРИ ТОНКОМ ТОЧЕНИИ МАТЕРИАЛА АУСТЕНИТНОГО КЛАССА

ГОРБУНОВ ОЛЕГ ИГОРЕВИЧ

Подписано в печать 22.10.09 Формат 60x84 1/16 Б.кн.-журн. П.л. 1,0 Б.л. 1,0 Изд-во СЗТУ Тираж 100_Заказ 1857_

Северо-Западный государственный заочный технический университет Издательство СЗТУ, член Издательско-полиграфической ассоциации университетов России 191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, д. 5

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ РАЗЛИЧНЫХ МЕТОДОВ И СПОСОБОВ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ДРОБЛЕНИЯ СТРУЖКИ В УСЛОВИЯХ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОИЗВОДСТВА.

1.1. Методы дробления, воздействующие непосредственно на стружку.

1.2. Методы дробления стружки, воздействующие на инструмент.

1.2.1. Способы дробления стружки, использующие низкочастотные вибрации (дискретное резание).

1.2.2. Способы дробления стружки, использующие высокочастотные вибрации (осциллирующее резание).

1.3. Методы дробления стружки, воздействующие на заготовку перед лезвийной обработкой.

1.4. Физические аспекты процесса стружкообразования при лезвийной обработке.

1.5. Выводы.

1.8. Постановка исследовательских задач.

2. РАЗРАБОТКА МЕТОДА И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПРОЦЕССА ТОНКОГО ТОЧЕНИЯ МАТЕРИАЛА АУСТЕНИТНОГО КЛАССА ПРИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОМ ЛОКАЛЬНОМ КРИОГЕННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ.

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

2.2. Анализ существующих методов локального воздействия на материал заготовки.

2.3. Изменения микроструктуры металлов, вызванные криогенной обработкой.

2.4. Выбор сталей с мартенситным переходом, обеспечивающих сегментацию стружки при предварительном криогенном воздействии.

2.5. Кинематика процесса точения при предварительном локальном криогенном воздействии на материал заготовки.

2.6. Устройство, реализующее локальное криогенное воздействие на обрабатываемый материал аустенитного класса.

2.7. Физические основы математического моделирования стружкообразования в процессе лезвийного резания.

2.8. Моделирование процесса стружкообразования при лезвийном резании.

2.9. Результаты и выводы по главе.

3. ДИНАМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ТОНКОГО ТОЧЕНИЯ ПРИ ЛОКАЛЬНОМ КРИОГЕННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ.

3.1. Выбор расчетной модели технологической системы.

3.2. Математическая модель технологической системы.

3.3. Исследование поведения технологической системы на основе нелинейных дифференциальных уравнений, в процессе лезвийной обработки при локальном криогенном воздействии на материал заготовки.

3.4. Моделирование пластической деформации в зоне резания с учетом локального криогенного воздействии.

3.5. Моделирование контактного взаимодействия стружки с передней поверхностью резца при локальном криогенном воздействии.

3.6. Результаты и выводы по главе.

4. АВТОМАТИЗАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ ТОНКОЙ ЛЕЗВИЙНОЙ ОБРАБОТКИ НА АВТОМАТИЗИРОВАННОМ

ОБОРУДОВАНИИ НА ОСНОВЕ МЕТОДА ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ЛОКАЛЬНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ.

4.1. Теоретические и экспериментальные исследования автоматизации и управления процессом тонкой лезвийной обработки на автоматизированном оборудовании на основе метода предварительного локального криогенного воздействия.

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

4.3. Теоретические и экспериментальные исследования зависимости параметров локального криогенного воздействии! от режимов резания при последующей обработке.

4.4. Автоматизация выбора способа и процесса осуществления локального криогенного воздействия.

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

4.6. Результаты и выводы по главе.

Самыми перспективными направлениями в тяжелой промышленности на данный момент являются максимальная автоматизация производства, создание гибких производственных систем, применение новых технологических процессов и современных прогрессивных материалов.

В настоящее время все большее применение в машиностроении находят материалы со специальными свойствами, к ним, прежде всего, относятся коррозионно-стойкие и жаропрочные стали и сплавы аустенитного класса. Изготовление деталей из подобных материалов в условиях автоматизированных линий и роботизированных производств требует решения определенных задач, связанных с автоматизацией уборки стружки, накапливающейся около станков, но главное с отводом ее из зоны резания. Сливная стружка, образующаяся при лезвийной токарной обработке вязких материалов аустенитного класса, препятствует работе ленточных, скребковых, винтовых конвейеров, которые широко применяются в настоящее время на автоматизированных производствах. Также сливная стружка является негативным фактором и с точки зрения техники безопасности, и была причиной многочисленных несчастных случаев на производстве, особенно при работе на высокоскоростном оборудовании.

Таким образом, обозначенная выше проблема дробления стружки при чистовом точении материалов аустенитного класса является одной из важнейших в области автоматизированной лезвийной обработки.

Из множества методов, позволяющих надежно управлять процессом дробления сливной стружки, наиболее эффективным, применительно к обработке материалов аустенитного класса, является метод предварительного локального криогенного воздействия (J1KB) на внешнюю поверхность заготовки, производимого по определенным законам. Специфика процесса точения, подвергнутых такому воздействию заготовок, состоит в том, что резец при дальнейшей лезвийной обработке, с определенной периодичностью, пересекает зону JIKB, в которой меняются условия резания по сравнению с исходным материалом. Внедрение данного метода дает возможность совершенствовать технологию механической лезвийной обработки материалов аустенитного класса в широком диапазоне режимов резания.

Объект исследования. Исследуется проблема чистовой токарной обработки заготовок из материала аустенитного класса на высокопроизводительном автоматизированном технологическом оборудовании, решение которой позволит повысить эффективность процессов управления дроблением стружки и автоматического отведения стружки из зоны резания на основе метода предварительного локального криогенного воздействия на материал заготовки.

Целью диссертационной работы является повышение эффективности чистовой токарной обработки на станках автоматах и станках с ЧПУ посредством автоматизации и управления процессом стружкодробления материала аустенитного класса на основе предварительного локального криогенного воздействия.

Для достижения этой цели требуется решить следующие задачи:

- проанализировать существующие в данное время способы дробления стружки при токарной обработке;

- исследовать процесс точения при локальном криогенном воздействии на обрабатываемый материал аустенитного класса и его кинематические характеристики;

- разработать способ и устройства для осуществления процесса локального пластического воздействия на поверхность заготовки;

- разработать динамическую модель технологической системы, позволяющую оценить стабильность сегментирования и дробления стружки в области неустойчивого процесса резания с учетом использования явления изменения микроструктуры материалов аустенитного класса при криогенном воздействии;

- создать интегрированный в ЧПУ станка программный комплекс для управления процессом стружкодробления на основе метода предварительного локального криогенного воздействия на обрабатываемый материал аустенитного класса.

Методы исследования. Экспериментальные исследования проводились на специальных стендах вибродиагностики с применением современных методик и аппаратуры на производственной базе ООО «ПО «Киришинефтеоргсинтез». Металлографические исследования проводились в ЛНМК ООО «ПО «Киришинефтеоргсинтез». Математическое моделирование и исследования процессов стружкообразования и стружкодробления проводились в экспериментально-лабораторном комплексе кафедры "Технология автоматизированного машиностроения" СЗТУ с использованием современных вычислительных средств и программных комплексов.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- предложена методика определения режимных параметров нанесения локального криогенного воздействия для широкого диапазона обрабатываемых материалов аустенитного класса;

- создана математическая модель для определения области устойчивого дробления стружки в зависимости от параметров заготовки;

- разработаны рекомендации по повышению эффективности технологического процесса тонкой лезвийной обработки материалов аустенитного класса посредством обеспечения устойчивого дробления стружки в широком диапазоне режимов резания для станков с ЧПУ.

Достоверность полученных результатов обеспечивается:

- физической и математической корректностью постановки задач и методов их решения;

- использованием при исследовании прогрессивных методов теорий резания и динамики сложных систем, а также вычислительной техники с современным программным обеспечением; высокой сходимостью расчетных данных с экспериментальными результатами;

- 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 тонкого точения при локальном криогенном воздействии на обрабатываемый материал аустенитного класса;

- созданы эффективные устройства обеспечения локального криогенного воздействия для станков-автоматов и станков с ЧПУ;

- разработаны рекомендации по внедрению метода предварительного локального криогенного воздействия в технологические процессы, существующие на предприятии;

- определены параметры криогенного воздействия в зависимости от режимов последующей токарной обработки на станках с автоматическим циклом работы;

- создан программный комплекс, интегрированный в ЧПУ станка, для управления процессом стружкодробления на основе метода предварительного локального криогенного воздействия на обрабатываемый материал аустенитного класса.

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

11. Результаты работы и предложения прошли промышленные испытания на автоматизированном оборудовании предприятия ООО «ПО «Киришинефтеоргсинтез» и рекомендованы к использованию в технологическом процессе производства деталей для насосно-компрессорного оборудования.

12. По материалам диссертационной работы опубликовано 7 научных работ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Анализ технико-экономических показателей существующих методов и способов управления процессом дробления стружки при тонком лезвийном резании показал, что наиболее эффективным для сегментации стружки при обработке материалов аустенитного класса является метод, который обеспечивает на предварительном этапе локальное криогенное воздействие на поверхностный слой заготовки, а затем процесс тонкого точения.

2. Решение вопроса об управлении процессом стружкодробления позволяет повысить производительность труда, культуру производства, качество изготавливаемой продукции, снизить затраты на уборку, транспортировку и дальнейшую переработку стружки, а также автоматизировать процесс дробления стружки при лезвийной обработке на станках с автоматическим циклом работы и поточных автоматических линиях в условиях серийного производства.

3. Разработан метод дробления стружки, основанный на использовании явления мартенситного перехода в сталях и сплавах аустенитного класса при локальном криогенном воздействии на поверхность обрабатываемой заготовки, позволяющий обеспечить при последующем тонком лезвийном резании периодическое изменение условий резания во время пересечения инструментом локальной метастабильной зоны. Создано устройство для осуществления предварительного локального криогенного воздействия, которое можно закрепить в стандартный резцедержатель любого токарного станка.

4. Предложена и обоснована динамическая модель процесса стружкообразования при лезвийном резании, позволяющая описать процесс с учетом реологических особенностей в зоне активной пластической деформации, а также упругопластических свойств в динамике контактного взаимодействия инструмента с материалом заготовки, подвергнутой предварительному локальному криогенному воздействию.

5. Предложена математическая модель технологической системы лезвийной обработки, позволяющая описать динамические процессы с учетом реологических особенностей в зоне стружкообразования процесса резания, при котором резец периодически пересекает локальную зону с метастабильной структурой материала, которая необходима для анализа поведения технологической системы тонкой лезвийной обработки в процессе дробления стружки.

6. Реализована задача имитационного моделирования динамических процессов в пространстве переменных состояний, основанных на разработанных реологических моделях, которое позволило оценить влияние автоколебательного процесса на устойчивость сегментации стружки в зоне предварительного локального воздействия.

7. Разработаны методики определения упругодиссипативных коэффициентов реологической модели тонкого лезвийного резания, основанные на комплексе аналого-цифровой аппаратуры под управлением системы LabVIEW 7.0, необходимые для автоматизированного управления процессом стружкообразования на основе метода предварительного локального криогенного воздействия.

8. Выполнен комплекс теоретических и экспериментальных исследований, направленный на выявление зависимостей параметров локального криогенного воздействия от режимов последующего тонкого точения, позволивший разработать рекомендации по определению оптимальных параметров JIKB для материалов аустенитного класса.

10. Определена область устойчивого дробления стружки при чистовой токарной обработке, что позволило повысить режимы резания без ухудшения качества окончательной поверхности. Сравнение расчетных и экспериментальных данных показало, что отклонение между теоретическими и практическими результатами составило не более 16%. Это дает основание утверждать о состоятельности и работоспособности предложенных реологических моделей.

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

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

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

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

5. Ахметшин Н.И., Гоц Э.М., Родиков Н.Ф. Вибрационное резание металлов. — Л.: Машиностроение, 1987. — 80 с.

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

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

8. Бобров В. Ф. Основы теории резания металлов. — М.: Машиностроение, 1975. — 344 с.

9. Борвиков Е.Ф., Сергачев Н.А. Способ обработки на токарном станке // Авторское свидетельство № 1462580, В 23 в 25/02

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 //

14. Машиностроение и автоматизация производства: Межвуз. сб. Вып. 14. — СПб.: СЗПИ, 1998. — С.35 — 41.

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

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

17. Вейц В. JL, Максаров В. В. Об упрощенной динамической модели технологической системы механической обработки резанием. 4.1: Общие положения//машиностроение и автоматизация производства: Межвуз. сб. Вып. 17- СПб.: СЗПИ, 1999. С. 3-9.

18. Вейц B.JL Динамика машинных агрегатов. — JL: Машиностроение, 1969.-370 с.

19. Вейц В.Л., 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 В.Л., 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. 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.

31. 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.

32. 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.

33. 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.

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

35. Гольдштейн М.И., Грачев С.В., Векслер Ю.Г. Специальные стали.- М.: Металлургия, 1985. 408 с.

36. Городецкий Ю. И. О колебаниях при резании металлов // Динамика систем. Межвуз. сб. Вып. №. Горький: ГТУ, 1995. — С. 58-89.

37. Грановский Г.И., Грановский В.Г. Резание металлов. — М.:.Высшая школа, 1985. 304 с.

38. Гуляев А.П. Металловедение — М.: Металлургия, 1966. 480 с.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

49. Колосков М.М., Долбенко Е.Т., Каширский Ю.В. Марочник сталей и сплавов. — М.: Машиностроение, 2001. — 418 с.

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

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

52. Кудинов В.А. Динамика станков. — М.: Машиностроение, 1967.359 с.

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

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

55. Куфарев Г.Л., Гуртиков A.M. Дробление стружки косозубой накаткой // Вестник машиностроения, 1971 г, №10.- С. 69-71.

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

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

58. 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.

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

60. 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.

61. 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.

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

63. Максаров В.В. Теория и методы моделирования и управления процессом стружкообразования при лезвийной механической обработке / Дис. докг. техн. наук. СПб.: ГТУ, 1999. - 340 с.

64. 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.

65. 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.

66. 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.

67. 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.

68. Максаров В.В., Тимофеев Д.Ю. Кинематика процесса точения с локальным физическим воздействием на обрабатываемый материал //

69. Машиностроение и автоматизация производства. Межвуз .сб. Вып. 9. — СПб.: СЗПИ, 1998. — С.34 —40.

70. 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.

71. 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.

72. Маслов, А.Р. Конструкции и эксплуатация прогрессивного инструмента. — М.: ИТО, 2006, 169 с.

73. Мозберг Р.К. Материаловедение. — Таллин: Валгус, 1976. — 554 с.

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

75. Мурашкин Л. С., Мурашкин С. Л. Прикладная нелинейная механика станков. — Л.: Машиностроение, 1977. — 192 с.

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

77. Орликов М.Л. Динамика станков. — К.: Выща школа, 1989. — 268 с.

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

79. Петров В.И. Методы виброзащиты инструментальных систем // Инструмент, 1996.— С.6 —7.

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

81. Подураев В.Н. Резание труднообрабатываемых материалов. — М.: Высшая школа, 1974. 587 с.

82. 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.

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

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

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

86. 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.

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

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

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

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

91. Справочник Металлография железа — том 1 «Основы металлографии» М.: Металлургия, 1972. — 246 с.

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

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

95. Филоненко С.Н. Резание металлов. — К.: Техника, 1975. 232 с.

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

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

98. 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.

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

100. 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.

101. 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.