автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Автоматизация технологического процесса механической обработки и контроля оболочек двойной кривизны из керамических материалов

На правах рукописи

КОРОЛЕВ ДМИТРИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА МЕХАНИЧЕСКОЙ

ОБРАБОТКИ И КОНТРОЛЯ ОБОЛОЧЕК ДВОЙНОЙ КРИВИЗНЫ ИЗ КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ (НА ПРИМЕРЕ ГОЛОВНОГО АНТЕННОГО ОБТЕКАТЕЛЯ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА)

Специальность 05.13.06. -Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (в машиностроении)

Специальность 05.02.07 - Технология и оборудование механической и физико-технической обработки

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени ' кандидата технических наук

Москва 2010

004604551

Диссертационная работа выполнена на кафедре «Технологии машиностроени металлорежущих станков и инструментов» инженерного факультета в Государственноь образовательном учреждении высшего профессионального образования «Российско университете дружбы народов» (РУДН), г. Москва.

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Рогов В.А.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Левин А.И.

до!сгор технических наук,

профессор Куликов М.Ю.

Ведущее предприятие: ОАО ЦКБ «СПЕЦРАДИОМАТЕРИАЛОВ», г. Москва

Защита состоится _> июня 2010 г. в « 13 » час. на заседании диссертационного

совета Д 212.203.16 при Российском университете дружбы народов по адресу: 113090, Москва, Подольское шоссе, дом 8/5 ауд. 109

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Российского университета дружбы народов по адресу: 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д.6

Автореферат разослан «_» мая 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Соловьев В.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. В современном машиностроении все более широкое применение находят детали, изготовленные из композиционных материалов с различными матрицами и наполнителями, из керамики, полимеров и т.д. Предъявляются и особые требования к качеству обработанного поверхностного слоя (жёсткие требования к наличию микротрещин, остаточная деформация, знак напряжений и др.). Очень часто такие детали имеют сложную форму, представляющую сочетание нескольких фасонных поверхностей, и при этом обладают малой жесткостью, например, могут быть выполнены в виде тонкостенных оболочек. Так, при обработке керамических деталей в виде оболочек двойной кривизны необходимо обеспечивать шероховатость обработки И, не более 1 мкм и точность линейных размеров не ниже 7-го квалитета.

Отсутствие научно-обоснованных рекомендаций по способам и условиям обработки фасонных деталей из керамических материалов, выбору рациональных характеристик абразивных инструментов и режимов шлифования, не позволяют обеспечивать требуемые точность и качество поверхности.

В связи с высокими требованиями, предъявляемыми к точностным параметрам обтекателей летательных аппаратов из керамических материалов, и большими трудностями получения этих обтекателей на существующих универсальных копировальных станках настоящая работа, направленная на автоматизацию технологического процесса механической обработки, контроля, нового оборудования для механической обработки оболочек, повышение точности обработки и доводки профиля стенки, является актуальной и своевременной.

Цель работы. Повышение эффективности и качества механической обработки оболочек двойной кривизны из керамических материалов за счет автоматизации технологического процесса их изготовления и контроля.

Методы исследования. Все разделы работы выполнены с единых методологических позиций с использованием основных положений технологии машиностроения, теории резания, теории шлифования материалов, теории моментных оболочек вращения, дифференциального и интегрального исчислений, с использованием численно-аналитических методов вычислительной математики, теории вероятности и математической статистики, основ математической теории эксперимента.

В исследовании применялось компьютерное моделирование с использованием современного программного обеспечения и средств вычислительной техники.

Экспериментальные исследования проводились в производственных условиях с использованием промышленного оборудования и современных измерительных средств.

Обработка результатов экспериментов осуществлялась с применением современных компьютерных и цифровых технологий.

Научная новизна работы состоит в том, что:

Разработана методика управления перемещением инструмента, позволяющая в автоматическом режиме позиционировать ось вращения шлифовального круга параллельно касательной к поверхности оболочки в зависимости от кривизны поверхности.

Разработана методика активного контроля и измерения действительных размеров наружной поверхности детали типа оболочка.

На основании разработанного метода активного контроля реализовано автоматизированное устройство активного контроля, позволяющее осуществлять контроль отклонения наружной поверхности оболочки, не снимая заготовку со станка. На разработку подана заявка на Патент (№ 2010 102 653 от 26.01.2010).

Создана математическая модель технологического процесса механической обработки оболочки, позволяющая определить рациональные режимные параметры резания на стадии проектирования, необходимые для обеспечения максимальной производительности.

На основе разработанных оригинальных технологических схем, устройств, методик моделей был реализован автоматизированный комплекс механической обработки активного контроля оболочек двойной кривизны из керамических материалов.

Практическая ценность. По результатам исследований на основе существующи, теоретических подходов разработан и изготовлен автоматизированный комплек механической обработки и активного контроля оболочек двойной кривизны из керамически, материалов, повысивший точность механической обработки за счет введения активног контроля в процессе обработки и системы адаптивного управления позиционирование инструмента.

Апробация. Наиболее значимые результаты, полученные в ходе работы н диссертацией, доложены на следующих конкурсах и конференциях:

Конкурс научных работ молодых учёных и специалистов ФГУП «ОНПП «Технология» Обнинск, 2007.

Областной конкурс профессионального мастерства среди молодых специалистов п профессии «Инженер - технолог промышленного производства». Диплом за 3-е мест Калуга, 2008.

Областной конкурс профессионального мастерства среди молодых специалистов п профессии «Инженер - технолог промышленного производства». Калуга, 2009.

Конкурс научных работ молодых ученых и специалистов ФГУП «ОНПП «Технология» Диплом за 2-е место. Обнинск, 2009.

XVIII международная научно-техническая конференция «Конструкции и технологи! получения изделий из неметаллических материалов». Обнинск, 2007.

Всероссийская конференция молодых ученых и специалистов «Будуще машиностроения Росси». Москва, 2008.

Вторая всероссийская конференция молодых ученых и специалистов «Будуще машиностроения Росси». Москва, 2009

Международная научно - практическая конференция «Инженерные системы - 2010» Москва, 2010.

Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 6 работ, в ton числе 3 работы опубликованы в изданиях, рекомендуемых перечнем ВАК. Подана 1 заявк на патент.

Структура диссертации. Диссертационная работа содержит введение, 4 главы заключение, список использованных библиографических источников (117 наименований) Общий объем текста диссертации 146 страницы, в него включены 76 рисунков, 13 таблиц, 5 формул).

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, показана е направленность, сформулированы основные цели исследования, даётся её общ характеристика работы.

В первой главе представлен обзор работ, посвященных проблемам механическо обработки деталей из керамических материалов в области точности и качеств криволинейных, фасонных поверхностей детали. Рассмотрены особенности и технически характеристики керамических материалов, приведены требования, предъявляемые инструменту для их обработки. Проанализированы основные физические процессы сопровождающие механическую обработку керамических материалов. Отмечено, что, результате процесса механической обработки оболочки шлифованием поверхностные ело испытывают со стороны зерен алмазного инструмента цикличные динамические нагрузки условиях всестороннего сжатия, приводящие к накоплению усталостных повреждений последующему разрушению деформируемых микрообъемов поверхностных слоев.

Рассмотрены виды механической обработки и технологический процесс изготовлени оболочек двойной кривизны из керамических материалов. Приведён анализ оборудовани для обработки деталей с криволинейными, фасонными поверхностями. Рассмотрены схемь

обработки на станках оснащенных копировальными системами, СЧПУ. Представлена структура автоматизированного производства с применением гибких производственных модулей и информационных технологий.

На основе анализа и обобщения литературных данных сформулирована цель и определены следующие задачи исследования:

- разработать новые методы обработки деталей с применением автоматизированных систем, станков с ЧПУ;

- разработать новые методы контроля геометрии формы оболочек, позволяющие контролировать геометрию обрабатываемой детали в процессе обработки, не снимая ее со станка;

- разработать теоретические положения и методику по корректировке режимов резания (подачи и глубины резания) по критерию точности механической обработки оболочки (геометрия контура и толщина стенки);

- подтвердить правильность и работоспособность методик контроля, методики автоматизированного управления режимами резания и корректировки режимных параметров резания в производственных условиях;

- разработать и создать автоматизированный комплекс механической обработки и активного контроля оболочек двойной кривизны из керамических материалов.

Во второй главе диссертации были разработаны общие методологические принципы создания многоуровневой конструкторско-технологической и измеряемой модели детали типа оболочка вращения.

Рассмотрена методика проектирования конструкторской теоретической модели детали типа оболочка вращения, в которой конструкторская теоретическая модель фасонного изделия представляет собой геометрическую виртуальную модель, воссозданную с чертежа на основе сплайн геометрии с использованием САПР (например, САПР AutoCAD).

Для создания конструкторской теоретической модели изготовления оболочки типа тело вращения применялась теория моментных оболочек вращения. На базе конструкторской модели разрабатывались ассоциативно- связанные с ней рабочие чертежи детали, оснастки для ее изготовления, управляющие программы для оборудования с ЧПУ.

При создании измеряемой модели был проведен анализ существующих методов измерения и контроля геометрии формы оболочки и сделан вывод, что обеспечение качества выпускаемой продукции в современном производстве невозможно без автоматизированных систем активного контроля.

Для создания измеряемой модели детали был разработан метод активного контроля и измерения геометрии формы оболочки. На рисунке 1 представлена схема контроля наружного контура оболочки.

Рисунок 1 - Схема контроля наружного контура оболочки 1 - шпиндель станка; 2 - оправка; 3 - оболочка; 4 - промышленный компьютер; 5 - интерфейсная плата; 6 - интерфейсная плата; 7 - энкодер сервопривода; 8 - модуль перемещения ШВП; 9 - датчик линейного перемещения ЫешаП.

В работе представлена разработанная методика контроля геометрических параметре наружного контура оболочки, приведен алгоритм расчета координат наружного контура подробно описан математический аппарат разработанного программного обеспечения.

Для расчета абсолютных значений радиусов наружной поверхности сканировал массив координат [М, N] центра щупа датчика Newall. Далее полученный масси фильтровали методом скользящего среднего (Moving Average - MA) (1):

где: N(M) - ряд значений массив координат [М, N] центра щупа датчика, п - размер окна (количество точек).

Далее выполняли преобразование системы координат. Координаты наружного контур оболочки исчислялись в косоугольной системе координат (СК) устройства (М, N). Дл определения геометрических параметров контура в СК детали (Z, X) применялись формуль преобразования координат (2):

i' = M-cos(^)- N ■ cos(/?) + Z0 ' = -M • sin(j') - N ■ sin(fl) + X0 (2)

осей N, M к оси Z соответственно, Zo, Xo - смещение начала СК устройства относительно СК детали.

С помощью метода аппроксимации полиномами 1-го и 2-го порядка (3) сглаживав отклонения исходных данных.

p(z) = a2z1 + a,z + a0 ^

Критерием выбора полинома являлась сумма возведенных в квадрат отклонений дл всех заданных точек (4). Отклонения показывают, на сколько значения p(z), вычисленные заданных точках, отличаются от значений ftz) для этих же точек. Метод наименьши квадратов минимизирует относительно коэффициентов полиномаp(z) выражение:

S = [a^+a^+a^lf

¡=0 i=0 (4)

Разработанный алгоритм системы управления устройством позволяет пользовател выполнить настройку алгоритма аппроксимации полинома. Пользователь может выбрать: степень полинома для аппроксимации исходного набора данных: 1-го порядка или 1-го и 2 го порядка, задать максимальную и минимальную длину линии или параболы (количеств точек), определить предельное отклонение <5,-.

Затем выполняли расчет координат точки касания щупа датчика с поверхность оболочки (5):

fZt=Za-r* sin(i)

где: г - радиус щупа датчика,

к - угловой коэффициент касательной.

Таким образом, разработанный алгоритм программного обеспечения позволя рассчитать абсолютные значения радиусов наружной поверхности оболочки.

На рисунке 2 представлены графики погрешности измерения устройства при контроле эталонной оболочки с поверочными поверхностями диаметров цилиндров:

Di = 300 мм, D2 = 40 мм.

2

2::

62 < ±0, 102 мм

-

Н, мм

б)

Н, мм

Рисунок 2 - Погрешность (Si, б2) измерения эталонных диаметров: а) при измерении диаметра б) при измерении диаметра Di;

Предельную погрешность устройства (А) определяли по формуле

4 = (6)

где: 6С„С- систематическая погрешность измерения,

<5„ - случайная погрешность измерения эталонного диаметра.

Таким образом, предельная погрешность (А) устройства активного контроля геометрии наружного контура оболочки:

А <±0,003 мм - при измерении диаметров до 100 мм

А < ±0,006 мм - при измерении диаметров от 100 до 300 мм

В работе представлена разработанная методика проектирования технологической модели детали типа оболочка вращения, рассмотрена созданная САМ - система. Для автоматизации разработки УП была создана САПР - система Radome САМ, состоящая из двух модулей:

- Radome Post - постпроцессора, геометрическая информация УП (координаты опорных точек траектории, величины перемещения режущего инструмента, координаты исходной точки движения режущего инструмента и т.д.).

- Radome Simulation - математическая модель технологического процесса механической обработки, технологическая информация УП (режимные параметры).

В работе представлено разработанное на языке С++ в среде Builder 6 программное обеспечение (рисунок 3).

; О'/ЬыэЗДп \ V* Л-ивЛадчоугсеая

Тонос ть . ькм

^м-магьнзя a<vna /цчи, и

И**г*11ьная дя-ма ауги, мм «■•»ймагчЛ P4UHX дуги, «

а) б)

Рисунок 3 - Интерфейс программы Radome Post: а) вид главного окна с построенной траекторией движения инструмента; б) окно настроек. В работе описан алгоритм работы программы Radome Post (рисунок 4).

J

( старт N;

•.............'

{обрайзтьшаеммё комтур сбтоюттеяя, l,: сееденйй об «Hcrpypie«te)

f j коиг-ура .урашениямк

; Требований к ¡»чм«с:г«^ »> 4 i-ro в ?.-го ¡кжядка

Ч___у I {лим«ймая/ кругов?» ннгсополяда»)

Построение траокг<ф*в движения точки резания инструмента

—.....

I

*.......-ч

СТОЛ }

Рисунок 4 - Общая блок-схема алгоритма постпроцессора Radome Post. Контур оболочка задавался аналитическим способом, в виде полинома, набором функций вида:

fx, =/,(=),

(7)

-п-1 Ъ- - -п

[х„ =/„(:), или массивом координат точек (г, х).

Аппроксимация функций заключалась в приближенной замене заданной функции С(х некоторой функцией Ф(х) так, чтобы отклонение функции Ф(х) от ^х) в заданной областс было наименьшим. При разработке САМ системы был применён локальный ви/ интерполяции многочленами 1-й и 2-й степени. Формула линейной интерполяцш алгебраическим двучленом Р,(х) = ах + Ь функции/ заданной в двух точках хо и дотрезю [а, Ь] имеет вид:

/Ы-/Ы, .

fix) « у = Р,(х) = /(*„) + :

~

В случае квадратичной интерполяции в качестве интерполяционной функции н; отрезке /а, Ь\ принимался квадратный трехчлену = aix2 + bix + ci

Результат проведенной аппроксимации контура - набор линий и дуг заданным!-' каноническими параметрами. Для прямой линии в качестве канонических были принять! параметры (k, Ь) её уравнения с угловым коэффициентом. Для дуги окружности \ координаты центра и радиус fx, у, R)

Построение математической модели ТП заключалось в установлении зависимости производительности процесса механической обработки оболочки (затраченное время) о~-режимных параметров. Общий вид окна программы Radome Simulation (рисунок 5)

j Парамегрь! матемймчесной меде™-! технолог веского rpdiefta меха»**1ео<ой обработки заготовки обтекателя

*>я I ; пу»,с ро5»ия , -

Рисунок 5 - Вид окна Radome Simulation 8

Исходными данными для построения контура детали и заготовки являются конструкторская документация (чертежи). При этом в чертеже контуры задаются в аналитическом виде. Контур каждой поверхности задавался аналитически.

/'77,739 < X < 96,279

{

У = -4,302 х КГ11 + (728,26052 - ^/(Х^Шб)7) 96,279 <Х< 165,982

У = (-3,278X IО'4) X X2 + 0,485х X - 17,158 165,982 < X <373,279 У = (-2,55х10')хХ! + 0,465х X -15,719 373,279 <Х < 650,279

(9)

Г = ("2,466"4) X X2 + 0,456 X X -13 650,279 < * <929 VК = (-2,43Г4)X X2 + 0,451 х X -12,468 Данные интерполяционные функции второго порядка описывают контур оболочки с точностью не менее 0,01 мм. Таким же образом задавались остальные контуры.

В модели был реализован алгоритм расчета основного машинного времени. Исходными данными являлись следующие параметры: глубина резания Г, подача $ и скорость резания V.

¡0 = (1/8м)*1 = [(1+у + Л)/(8*п) ]*1 (10)

где: £ - длина прохода, мм; - минутная подача, мм/мин; / - число проходов (рабочих ходов); / - длина обрабатываемой поверхности, мм; у - длина врезания (подхода инструмента), мм; Л - длина перебега инструмента, мм; 5- подача, мм/об или мм/дв.ход; п -частота вращения, об/мин, или число двойных ходов в минуту.

Режимы резания выбирают таким образом, чтобы была обеспечена наибольшая производительность процесса механической обработки с обеспечением заданных в чертеже допусков.

Результат работы программы - файл с таблицей результатов расчетов. В заголовке таблицы указываются: название изделия, № технологического процесса, № чертежа и наименование промоделированного процесса. Далее следует детальное отображение каждой операции, перехода технологического процесса с указанием количественных характеристик режимных параметров и затраченного времени на каждую процедуру. Анализируя данные, представленные в итоговой таблице, технолог получает информацию о каждом проходе: длина прохода, значения режимных параметров, затраченное время. Также в таблицу выводиться суммарное время, затраченное на каждый переход.

Созданное устройство активного контроля геометрии наружного контура оболочки позволяло измерять профиль шлифовального круга в процессе механической обработки (рисунок 6). Во второй главе работы представлена разработанная методика контроля формы профиля шлифовального круга.

Кромка нового круга прямого профиля

Кромка

приработанного круга

Рисунок 6 - Профиль режущей кромки круга а) общий вид профиля; б) измеренный профиль режущей кромки

В процессе обработки заготовки оболочки с помощью автоматизированного устройств? контроля проводили измерение профиля режущей кромки инструмента. Полученный масси1

координат [Х„, Y„] передавался в САПР УП Radome САМ. Далее полученные измерени (Х,„ Y„| аппроксимировались полиномом 8-го порядка. Затем находили производные: | каждой точке функций профиля режущей кромки круга и контура оболочки. Равенстве значений производной в точке контура оболочки Xj значению производной интерполяционной функции в точке профиля кромки Хк означало, что в точке контура Х! будут соответствовать координаты точки резания на профиле круга Хь. Таким образом, находились массивы коррекции на смещение координаты точки резания. Далее ^ постпроцессоре Radome Post массивы коррекции учитывались при расчете УП (рисунок 7).|

Траектория движения с учётам коррекции износа инструмента

Траектория движения инструмента

Рисунок 7 - Отображение построенной траектории в постпроцессоре RadoпlePost

Разработанное программное обеспечение САПР УП позволяет также составлять файлы УП для управления перемещением по трём координатам. Предлагаемый метод управления более предпочтителен, поскольку нет необходимости контролировать форму профиля шлифовального круга или править его по специальному лекалу. В этом случае при обработке любого участка контура участвует только одна точка резания с определёнными координатами. На рисунке 8 приведена схема управления перемещением инструмента по трём координатам одновременно.

Управляемые оси: 2 - продольное перемещение суппорта; X - поперечное перемещение; В - поворот привода инструмента в плоскости XX на угол в

Для проектирования УП по 3-м координатам в постпроцессор вводится информация об углах наклона касательной в каждой точке контура поверхности.

Уравнение касательной к окружности радиуса Я с центром в точке ОСсо^о) имеет вид

(*,-*„)*(* "*»)+(У,-УЛУ-Л) = й2 (П)

В этом случае угловой коэффициент касательной равен:

£ _ ■*] х„

У\~Уо

Касательная к прямой линии у = кх + Ъ есть она сама. Угловой коэффициент равен к. Искомый угол в между касательной и осью О! находиться по следующей формуле:

Результат работы постпроцессора - файл УП для СЧПУ. Структура файла УП - набор кадров. В каждом кадре указывается первая точка элемента линии или дуги и угол 0 наклона касательной к оси 01.

Третья глава диссертации содержит сведения о разработанном и созданном автоматизированном комплексе механической обработки и активного контроля. Данный комплекс был разработан и создан на основании проведенных исследований для реализации спроектированной многоуровневой конструкторско-технологической модели детали типа оболочка вращения.

В работе приведена общая схема комплекса, состоящей из:

- станины универсального токарного станка 1М63 (производства Рязанского станкостроительного завода),

- автоматизированного устройство активного контроля и измерения действительных размеров радиусов наружного контура оболочки,

-системы ЧПУ.

На рисунке 9 представлен общий вид комплекса

Рисунок 9 - Автоматизированный комплекс обработки и активного контроля оболочки

Разработана структурная схема комплекса, за основу которой взята система числового программного управления (СЧПУ) класса PCNC (Personal Computer Numerical Control) с персональным компьютером в качестве терминала. Представлена электрическая принципиальная схема комплекса.

Также рассмотрена разработанная адаптивная система управления (САУ) перемещением инструмента. В работе отмечено, что для обеспечения шероховатости обработки Ra не более 1 мкм и точности линейных размеров не ниже 7-го квапитета в процессе обработки на станке необходимо контролировать и корректировать рабочую подачу инструмента и глубину резания, положение точки резания. В работе процесс управления обеспечен за счет созданной САУ, при этом вышеперечисленные параметры контролировались двумя датчиками линейного перемещения инструмента типа Spherosyn SP фирмы Newall (Англия). Блок - схема, поясняющая сущность разяаботанной САУ приведена на рисунке 10.

9 = arctan(-)

(13)

юля ра

Система Серво- Серво-

ЧПУ усилитель двигатель

Технологическая система

Датчик линейного перемещения

Рисунок 10 - Общая блок - схема САУ приводом перемещения инструмента

На вход СЧПУ поступал файл управляющей программы (УП) - массив координат отрезков прямых линий [хк, ук]. В процессе работы установки с датчиков линейного перемещения координаты X,Z снималась информация в крайних точках линий. Далее результаты выполнения задания сравнивались с заданными значениями УП. Рассчитывалась коррекция перемещения, выполнялось корректирующее перемещение инструмента.

Для управления комплексом было разработано специальное программное обеспечение на языке Си++, использовалась система визуального объектно-ориентированного программирования Builder 6.

При испытании комплекса были проведены эксперименты для установления точности и повторяемости позиционирования привода инструмента по координатам X, Z. Для этого была составлена специальная УП. С помощью датчиков линейного перемещения в реальном времени автоматически считывали координаты местоположения привода инструмента. Далее фактические координаты сравнивали с заданием УП. Результаты экспериментов представлены на рисунках 11-12.

К

soil ecu

Рисунок 11 - Погрешность (6) выполнения УП по координате X

Л,1 , и, |,|, „iii

Рисунок 12 - Погрешность (б) выполнения УП по координате Z

Из представленных выше графиков следует, что точность позиционирования по координате X находиться в диапазоне ±2-4 мкм, по координате Ъ в диапазоне ±8-11 мкм.

Повторяемость выполнения УП комплексом с применением САУ по координате X находиться в диапазоне ±3-4 мкм, по координате Ъ в диапазоне ±7-9 мкм. Это объясняется тем, что абсолютные перемещения по координате X в 7 раз меньше чем по

координате Z, а также тем, что перемещение по координате X выполнено с помощью направляющих качения (модуль ШВП фирмы Hivvin).

В четвертой главе рассмотрены цеховые испытания автоматизированного комплекса механической обработки и активного контроля оболочек.

Описаны предварительные этапы технологического процесса механической обработки оболочки. Предварительную обработку наружной поверхности завершали при достижении припуска по толщине стенки 1-1,5 мм.

Далее оболочку устанавливали на оправку автоматизированного комплекса механической обработки оболочек и выполняли окончательную обработку наружной поверхности согласно требования чертежа на деталь оболочки. Контроль толщины стенки оболочки выполняли на станке с помощью установки активного контроля геометрии наружного контура оболочки.

Для контроля припуска по толщине использовали первичную информацию о толщине стенки и информацию о геометрии наружного контура, полученную на предварительном этапе обработки. Толщину стенки измеряли в определенных реперных (контрольных) точках согласно таблице в технологическом паспорте изделия. Измерения проводили на специальной установке замера толщины стенки. С помощью устройства активного контроля измеряли геометрию наружного контура в процессе обработки оболочки. Далее система управления комплексом автоматически рассчитывала оставшийся припуск по толщине стенки оболочки. Обработку завершали при достижении указанных в чертеже геометрических параметров.

Далее с помощью устройства активного контроля проводили окончательный контроль геометрии наружного контура и толщины стенки оболочки. Деталь снимали с оправки комплекса, измеряли на специальной установке толщину стенки, результаты заносили в таблицу технологического паспорта. Шероховатость обработанной поверхности измеряли портативным цифровым измерителем шероховатости поверхности TR-200 фирмы Time Group 1пс (Корея).

В диссертации представлена таблица, содержащая основные этапы технологического процесса механической обработки оболочки. Приведены снимаемый на каждом этапе припуск материала по толщине, точностные характеристики, оборудование и инструмент.

В работе приведены результаты цеховых испытаний. Были обработаны семь однотипных обтекателей ЛА. Внешний вид обтекателей представлен на рисунке 13.

Рисунок 13- Внешний вид обтекателей JIA

В качестве схемы механической обработки обтекателя была выбрана схема круглого наружного шлифования. Обработка производилась плоским алмазным (АС 4) шлифовальным кругом прямого профиля формы 1А1 (ГОСТ 16167-90) на металлической связке М2-01 зернистостью 160 /125. Износ и форма профиля шлифовального круга учитывались в процессе обработки. По результатам контроля вносилась коррекция в УП перемещения инструмента. В процессе обработки использовалась смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ) - чистая вода. Окончательную обработку наружной поверхности выполняли автоматизированным комплексом на следующих режимах:

- VKp = 6000 об/мин (окружная скорость круга);

- Vd = 100 об/мин; (окружная скорость детали);

- S = 20 - 30 мм/мин (линейная скорость перемещения инструмента);

- / = 0,02- 0,4 мм (глубина резания).

В диссертации приведена таблица результатов механической обработки обтекателей ЛА, приведены габариты, полученные после обработки отклонения параметров макро и микро геометрии, представлены режимные параметры и общее время обработки.

График отклонения (5) координат фактического наружного контура детали от теоретических значений представлен на рисунке 14 1

Отк лонение конт ура, ^Верхни й предел допу ска, мъ

1ижнии предел допу ;ка, мй

Н, мм

Рисунок 14 - Отклонение координат наружного контура детали

На рисунке 15 представлен график отклонения (А() толщины стенки детали от теоретических значений.

ОлКО о.й» йооа

•О.'ЖО

Отклонение толщи ш ста 1ки, ми :рхний предел допус са, мм

х

____

"Ни 1КНИЙ п зедел допуска , мм

Рисунок 15 - Отклонение толщины стенки детали

На рисунке 16 представлен график - профилограмма шероховатости обработанной поверхности детали. 20

О мкм

0 мм 0,8

Рисунок 16 - Профилограмма контура наружной поверхности (1^=0,893 мкм)

Созданный автоматизированный комплекс механической обработка оболочек обеспечил выпуск годных деталей обтекателей в соответствии с требованиями чертежа.

За счёт введения в технологический процесс автоматизированного комплекса обработки оболочки удалось достичь точности выполнения задания по толщине стенки не менее 0,015мм. Колебание диаметра по высоте заготовки уменьшилось с 0,5мм до 0,15 -0,2мм. В сравнении со станком, оснащённым копировальной системой качество механической обработки улучшилось в 2 - 3 раза.

Автоматизация ТП механической обработки и введение активного контроля геометрических параметров позволили повысить качество производимой продукции не менее чем в 2 - 3 раза и увеличить эффективность механической обработки обтекателей на 20 - 30% в сравнении с предыдущей схемой ТП.

Разработанная система управления автоматизированного рационального распределения припусков заготовки и управления глубиной резания позволила исключить субъективный подход к определению величины припуска и глубины резания, что также повысило точность изготовления детали. Это показывает анализ оцифровки реальной формы поверхности. По предыдущей схеме ТП - отклонение толщины стенки от номинальных значений составляет 0,03мм - 0,05мм. По новому варианту отклонение находится в пределах от 0,005мм до 0,02мм.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Разработан и внедрён в производство автоматизированный комплекс механической обработки и активного контроля оболочек двойной кривизны из керамических материалов, обеспечивающий заданные точность, качество и эффективность процесса обработки наружных поверхностей оболочки. Применение в технологическом процессе механической обработки автоматизированного комплекса в 2,5 - 3 раза повысило точность обработки по параметру толщины стенки оболочки, позволило на 30% сократить машинное время по сравнению с альтернативной схемой обработки включающей в себя станки, оснащённые копировальными системами.

2. Теоретически установлено и экспериментально подтверждено, что наибольшее влияние на точность механической обработки, по сравнению с другими погрешностями, оказывает смещение шлифовального круга от теоретически рассчитанной траектории движения. Разработана и реализована система адаптивного управления приводом перемещения инструмента, обеспечивающая точность линейного перемещения не менее ± 4 мкм.

3. Впервые разработана и реализована оригинальная схема активного контроля и измерения действительных размеров наружного контура оболочки. Создано автоматизированное устройство активного контроля контура наружной поверхности оболочки. Разработанное устройство в 4 раза повысило точность контроля геометрии наружного контура оболочки. За счёт автоматизации процесса и реализации схемы активного контроля время на контрольную операцию сократилось в 4 - 6 раз. Создана методика активного контроля геометрических параметров оболочки (действительных размеров радиусов в поперечных сечениях оболочки) с точностью ± 3 мкм.

На разработку подана заявка на Патент (№ 2010 102 653 от 26.01.2010).

4. Разработаны теоретические положения и математический аппарат численных расчетов процесса механической обработки и повышения точности обработки наружных поверхностей обтекателей ЛА. Создана САМ система проектирования управляющих программ для автоматизированного комплекса. Эффективность разработанной САМ системы, за счёт упрощения интерфейса и узкой направленности (разработка УП только для контуров оболочек), в 1,5 - 2 раза выше по сравнению с общеизвестными САПР.

5. На основе проведённых теоретических и экспериментальных исследований разработана методика обработки наружной поверхности оболочки, позволяющая проводить обработку по всему контуру за одну операцию. Создана система управления автоматизированным комплексом механической обработки и активного контроля оболочки. Созданная система управления обеспечила равномерный съём припуска по всей высоте заготовки в независимости от кривизны обрабатываемой поверхности и заданного профиля толщины стенки оболочки, позволила отказаться от многоэтапного процесса обработки поверхности оболочки. Эффективность реализованной на практике методики обработки в 2 -2,5 раза выше в сравнении с предыдущей схемой. На обработанных поверхностях не наблюдаются сколы, трещины.

6. Создана оригинальная методика активного контроля формы профиля режущей кромки алмазного шлифовального круга, в которой на единой основе алгоритмизации и программного обеспечения рассчитывались координаты точки резания для каждой точки обрабатываемой поверхности, определялась коррекция траектории движения инструмента.

7. Создана математическая модель технологического процесса механической обработки оболочки, устанавливающая зависимость между машинным временем и режимами резания. Математическая модель позволила определить рациональные режимы резания на стадии проектирования технологического процесса, необходимые для обеспечения максимальной производительности.

8. Разработаны рекомендации по выбору параметров элементов технологической системы автоматизированного комплекса механической обработки и активного контроля

оболочек, позволяющие снизить колебание диаметра по высоте заготовки с 0,5 мм до 0,2 мм, снизить отклонение толщины стенки оболочки с 0,05 мм до 0,02 мм, при повышении производительности финишной обработки в 2,5 раза.

9. Результаты диссертационной работы, представленные в виде созданного автоматизированного комплекса механической обработки и активного контроля оболочки, методик и рекомендаций по применению комплекса внедрены в производство антенных обтекателей ЛА на предприятии ФГУП «ОНПП «Технология», г. Обнинск.

Основные положепия диссертации отражены в следующих публикациях:

1. Дтема Н.В., Эпов А.Г., Харахонов Г.А., Королёв Д.А. Контроль отклонений профиля поверхности обтекателей в процессе обработки // Конструкции и технологии получения изделий из неметаллических материалов. Тезисы докладов. XVIII международной научно-технической конференции, - Обнинск, 2007. с. 136- 137.

2. Рогов В.А., Эпов А.Г., Королёв ДА. Контроль отклонений профиля поверхности обтекателей в процессе обработки // Вестник РУДН, Сер. «Инженерных исследования», Москва, 2008. - № 2., с. 10 - 14.

3. Рогов В.А., Королёв ДА. Моделирование технологического процесса механической обработки деталей укрупнённый расчет основного машинного времени // Будущее машиностроения Росси. Всероссийская конференция молодых учёных и специалистов. Сборник трудов. Москва, 2008., с. 283-286.

4. Королёв Д.А. Анализ методов контроля геометрии формы оболочки летательного аппарата // Будущее машиностроения Росси. Вторая всероссийская конференция молодых учёных и специалистов. Сборник трудов. - М., 2009., с. 186- 189.

5. Рогов В.А., Королёв Д.А. Моделирование технологического процесса механической обработки деталей в виде параболической оболочки из керамики // Технология машиностроения. Москва, 2009. - № 5., с. 46 - 50

6. Рогов В.А., Королёв ДА. Анализ методов контроля геометрии формы оболочки летательного аппарата // Технология машиностроения. - М., 2009. - № 10., с. 36 - 39.

7. Королёв ДА, Ромашин В.Г., Шадрин А.П., Неповинных О.В. Эффективность применения системы адаптивного управления в механической обработке обтекателя летательного аппарата //Инженерные системы - 2010. Международная научно - практическая конференция. Тезисы докладов. Москва, 2010., с. 133 - 134.

Королёв Дмитрий Александрович

АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА МЕХАНИЧЕСКОЙ

ОБРАБОТКИ И КОНТРОЛЯ ОБОЛОЧЕК ДВОЙНОЙ КРИВИЗНЫ ИЗ КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ (НА ПРИМЕРЕ ГОЛОВНОГО АНТЕННОГО ОБТЕКАТЕЛЯ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА)

В диссертации рассмотрены вопросы повышения эффективности и качества обработки оболочек двойной кривизны из керамических материалов за счёт автоматизации технологического процесса их обработки и контроля. Приведены разработанные методика и устройство активного контроля наружного контура оболочки. Представлена разработанная система управления перемещением инструмента по трём координатам одновременно. Разработана система автоматического проектирования управляющих программ. Приведён математический аппарат разработанного программного обеспечения. На основе проведённых теоретических и экспериментальных исследований разработана методика обработки наружной поверхности оболочки, позволяющая проводить обработку по всему контуру за одну операцию. Результатом проведённых исследований явился разработанный и внедренный в серийное производство обтекателей автоматизированный комплекс механической обработки и активного контроля оболочек двойной кривизны из керамических материалов, что позволило в 2,5 - 3 раза повысить точность обработки по параметру толщины стенки оболочки, на 30% сократить машинное время.

Korolyov Dmitriy Aleksandrovich

AUTOMATION OF TECHNOLOGICAL POROCESS OF GRINDING AND CONTROL OVER DOUBLE_CURVE SHELLS FROM CERAMIC MATERIALS (WITH REFERENCE TO HEAD RADOMES)

The present dissertation examines way of improving efficiency and quality of grinding of double curvature ceramic shells by automating the processes around their handling and control. It sets out the developed methods and organization of active control of external contours of shell. It presents the proposed system of control over the movements of the tool in a three-dimensional space simultaneously. The system of automatic design of control programs is set out. The mathematical apparatus of developed software is presented. The method of treatment of the outer surface of the shell is developed on the basis of theoretical and experimental researches. The method enables to carry out the treatment of the whole contour in a single operation. As the result of this research a set of automated grinding and control processes over double curvature ceramic shells was developed. These processes were successfully implemented into production. This allowed to improve the accuracy of the grinding of shells wall thickness in 2.5 - 3 times and to reduce machine operation time by 30%.

Отпечатано в ПЦ «Фан» Москва, ул. Шухова, 18 Тел.:(495)956-19-07 ООО «Техноком» 101000, Москва, ул. Покровка, 12, стр. 3 Заказ № 58. Тираж 100 шт.

Обозначения и сокращения.

Введение.

1 Анализ научно-технической литературы по проблемам механической обработки деталей из керамических материалов.

1.1 Обзор керамических материалов.

1.2 Технологический процесс изготовления изделий из керамических материалов.

1.3 Обработка керамических материалов.

1.3.1 Инструментальные материалы для обработки твёрдых материалов.

1.3.2 Виды механической обработки керамических материалов.

1.3.2.1 Абразивная обработка.

1.3.2.2 Лезвийная обработка.

1.3.3 Смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ), применяемые при обработке керамических материалов.

1.3.4 Выводы.

1.4 Методы и средства контроля качества поверхности детали из керамических материалов. Критерии качества.

1.5 Абразивно - алмазная обработка фасонных поверхностей.

1.5.1 Обработка по копирам.

1.5.2 Обработка деталей сложной формы на станках с ЧПУ.

1.6 Автоматизация производства с применением гибких производственных модулей и информационных технологий.

1.7 Геометрия формы головного обтекателя летательного аппарата. 45 1.8. Выводы.

2 Разработка методики создания многоуровневой конструкторско-технологической модели детали типа оболочка вращения.

2.1 Общие положения многоуровневой модели.

2.2 Методика проектирования конструкторской теоретической модели детали типа оболочка вращения.

2.3 Основные этапы, техническое и программное обеспечение для создания измеряемой модели детали типа оболочка вращения.

2.3.1 Анализ существующих методов измерения и контроля геометрии формы обтекателя JTA.

2.3.2 Разработка метода контроля и измерения действительных размеров наружной поверхности детали типа оболочка вращения.

2.3.3 Создание методики первичной настройки и периодической поверки установки активного контроля геометрии наружного контура оболочки.

2.3.4 Разработка метода контроля профиля режущей кромки шлифовального круга и расчета коррекции траектории движения инструмента.

2.4 Методика проектирования технологической модели детали типа оболочка вращения.

2.4.1 Создание САМ — системы. Разработка САПР управляющих программ.

2.4.1.1 Проектирование постпроцессоров (Radome Post).

2.4.1.2 Создание методики проектирования УП для управления перемещением по 3-м координатам.

2.4.1.3 Компьютерное моделирование технологического процесса механической обработки детали типа оболочка вращения (Radome Simulation).

2.5 Выводы.

3 Разработка автоматизированного комплекса механической обработки и активного контроля оболочек двойной кривизны из керамических материалов.

3.1 Структурная схема комплекса.

3.2 Электрическая принципиальная схема комплекса.

3.3 Создание системы адаптивного управления приводом инструмента.

3.3.1 Разработка алгоритма работы системы адаптивного управления.

3.4 Алгоритм технологического процесса механической обработки обтекателя. Программное обеспечение для управления комплексом.

3.5 Результаты испытаний автоматизированного комплекса.

4 Цеховые испытания автоматизированного комплекса механической обработки оболочек.

4.1 Технологический процесс механической обработки оболочки.

4.2 Цеховые испытания автоматизированного комплекса механической обработки оболочек на примере обработки обтекателей JIA.

4.3 Основные результаты цеховых испытаний.

5 Расчет экономической эффективности.

Непрерывное возрастание номенклатуры, увеличение диапазона и усложнение форм используемых рабочих поверхностей деталей с одновременным повышением требований к точности их обработки диктует создание и внедрение новых эффективных производственных технологий на базе высокопроизводительного автоматизированного оборудования, станков с числовым программным управлением (ЧПУ), промышленных роботов и средств автоматического контроля.

Использование современных инновационных технологий, позволяющих вывести производственные процессы на новый качественный уровень, современного технологического оборудования и прогрессивного инструмента -одно из основных направлений повышения эффективности производства.

Особое значение имеет дальнейшее развитие и совершенствование технологии механической обработки: ее требуют до 80% всех изготавливаемых деталей, на нее приходится около 40% общей трудоемкости изготовления машин. Поэтому важным является совершенствование способов обработки деталей с широким использованием для этих целей вычислительной техники [68].

В машиностроении, инструментальной промышленности и приборостроении в качестве конструкционных материалов используют керамику благодаря высоким эксплуатационным свойствам. Химическая стойкость, теплостойкость, прочность и твердость позволяют применять ее в различных областях техники.

Из керамики изготавливают детали двигателей, детали станков, работающих в условиях интенсивного износа, шарикоподшипников, подшипников скольжения, сопел турбин и др.

Механической обработке фасонных деталей, например антенных обтекателей из керамических материалов, сопутствует ряд неблагоприятных факторов. К ним относятся - низкая жесткость системы СПИД, высокопрочный материал заготовок, сложная траектория движения инструмента, а также переменная глубина резания, которая имеет место из-за неравномерности распределения припусков заготовки.

В настоящее время на предприятии ФГУП «ОНПП «Технология» накоплен значительный опыт обработки керамических обтекателей на универсальных токарных станках, оборудованных системами силового копирования с высокоскоростными шлифовальными головками.

Существующая на предприятии технология обработки предусматривает раздельное, за две установки, шлифование алмазным инструментом внутренней и наружной поверхности обтекателя, с последующей «вырезкой» и доводкой профиля стенки, определенного для конкретного обтекателя на основании ультразвукового контроля (УЗК) свойств керамики по длине и сечению обтекателя, с применением элементов суперфиниша алмазными брусками для окончательной доводки толщины стенки и шероховатости поверхности обтекателя.

Однако, при всей простоте и надежности универсальных токарных станков с системами силового копирования, точность обработки на них низкая, а сама копировальная система из-за больших углов копирования не позволяет производить обработку сферической поверхности в носке обтекателя, что приводит к назначению дополнительных ручных операций для обработки этого участка.

Кроме этого, точность доводки профиля стенки обтекателя напрямую зависит от квалификации и добросовестности работающего, т.е. от человеческого фактора, действие которого во многих случаях отрицательно сказывается на качестве выпускаемой продукции.

Операции контроля геометрии также не автоматизированы, что приводит к доминирующему влиянию субъективного фактора.

Операции контроля на промежуточных стадиях технологического процесса затратны по времени: операции обмера, разметки и определения межоперационных припусков. Все это приводит к росту трудоемкости, снижению точности процесса механической обработки и невысокой точности прогноза по величине обрабатываемых припусков.

В данное время отсутствуют станки, полностью удовлетворяющие всему комплексу требований, предъявляемому к устройствам механической обработки сложнопрофильных радиопрозрачных обтекателей на основе керамических материалов.

Учитывая все более ужесточающиеся требования к точностным параметрам обтекателей, стала актуальной задача создания специализированных автоматических станков и режущего инструмента для их механической обработки.

Настоящая работа посвящена разработке автоматизированного комплекса механической обработки и активного контроля оболочек двойной кривизны из керамических материалов с целью повышения эффективности и качества механической обработки за счет автоматизации технологического процесса их изготовления и контроля, а также созданию методик для автоматизации управлением процессов обработки и активного контроля.

Основные выводы по работе

1. Разработан и внедрён в производство автоматизированный комплекс механической обработки и активного контроля оболочек двойной кривизны из керамических материалов обеспечивающий заданные точность, качество и эффективность процесса обработки наружных поверхностей оболочки. Применение в технологическом процессе механической обработки автоматизированного комплекса в 2,5 — 3 раза повысило точность обработки по параметру толщины стенки оболочки, позволило на 30% сократить машинное время по сравнению с альтернативной схемой обработки включающей в себя станки, оснащённые копировальными системами.

2. Теоретически установлено и экспериментально подтверждено, что наибольшее влияние на точность механической обработки, по сравнению с другими погрешностями, оказывает смещение шлифовального круга от теоретически рассчитанной траектории движения. Разработана и реализована система адаптивного управления приводом перемещения инструмента, обеспечивающая точность линейного перемещения ± 4 мкм.

3. Впервые разработана и реализована оригинальная схема активного контроля и измерения действительных размеров наружного контура оболочки. Создано автоматизированное устройство активного контроля контура наружной поверхности оболочки. Разработанное устройство в 4 раза повысило точность контроля геометрии наружного контура оболочки. За счёт автоматизации процесса и реализации схемы активного контроля время на контрольную операцию сократилось в 4 - 6 раз. Создана методика активного контроля геометрических параметров оболочки (действительных размеров радиусов в поперечных сечениях оболочки) с точностью ± 5 мкм.

На разработку подана заявка на Патент (№ 2010 102 653 от 26.01.2010).

4. Разработаны теоретические положения и математический аппарат численных расчетов процесса механической обработки и повышения точности обработки наружных поверхностей обтекателей JIA. Создана САМ система проектирования управляющих программ для автоматизированного комплекса. Эффективность разработанной САМ системы, за счёт упрощения интерфейса и узкой направленности (разработка УП только для контуров оболочек), в 1,5-2 раза выше по сравнению с общеизвестными САПР.

5. На основе проведённых теоретических и экспериментальных исследований разработана методика обработки наружной поверхности оболочки, позволяющая проводить обработку по всему контуру за одну операцию. Создана система управления автоматизированным комплексом механической обработки и активного контроля оболочки. Созданная система управления обеспечила равномерный съём припуска по всей высоте заготовки в независимости от кривизны обрабатываемой поверхности и заданного профиля толщины стенки оболочки, позволила отказаться от многоэтапного процесса обработки поверхности оболочки. Эффективность реализованной на практике методики обработки в 2 - 2,5 раза выше в сравнении с предыдущей схемой. На обработанных поверхностях не наблюдаются сколы, трещины.

6. Создана оригинальная методика активного контроля формы профиля режущей кромки алмазного шлифовального круга, в которой на единой основе алгоритмизации и программного обеспечения рассчитывались координаты точки резания для каждой точки обрабатываемой поверхности, определялась коррекция траектории движения инструмента.

7. Создана математическая модель технологического процесса механической обработки оболочки, устанавливающая зависимость между машинным временем и режимами резания. Математическая модель позволила определить рациональные режимы резания на стадии проектирования технологического процесса, необходимые для обеспечения максимальной производительности.

8. Разработаны рекомендации по выбору параметров элементов технологической системы автоматизированного комплекса механической обработки и активного контроля оболочек, позволяющие снизить колебание диаметра по высоте заготовки с 0,5 мм до 0,2 мм, снизить отклонение толщины стенки оболочки с 0,05 мм до 0,02 мм, при повышении производительности финишной обработки в 2,5 раза.

9. Результаты диссертационной работы, представленные в виде созданного автоматизированного комплекса механической обработки и активного контроля оболочки, методик и рекомендаций по применению комплекса внедрены в производство антенных обтекателей JIA на предприятии ФГУП «ОНПП «Технология», г. Обнинск.

1. Автоматизация типовых технологических процессов и установок. Учебник для вузов / Корытин A.M., Петров Н.К., Радимов С.Н., Шапарев Н.К. -2-е изд., перераб. и доп. М., Энергоатомиздат, 1988. 432 с. с ил.

2. Автоматизированное управление технологическими процессами. Учеб. Пособие / Зотов Н.С., Назаров О.В., Петелин Б.В. Яковлев В.Б., Под ред. Яковлева В.Б. JL, Издательство Ленинградского университета, 1988. 224 с.

3. Активный контроль в машиностроении: Справочник / Под ред. Педя Е.И. 2-е изд., перераб. и доп. - М., Машиностроение, 1978. 352 с. с ил.

4. Активный контроль размеров/Волосов С.С., Шлейфер M.JL, Рюмкин В.Я. и др., Под ред. Волосова С.С. М., Машиностроение, 1984. 224с. с ил.

5. Архангельский А.Я. Программирование в С++ Builder 6. М., Изд. Бином, 2005.

6. AutoCAD для конструкторов. Уваров А.С. М., ДМК пресс, 2007. 400с. с ил.

7. Бреев Б.Т. Модернизация станков для скоростного шлифования -М., Машиностроение, 1982. 60 с. с ил. (Новости технологии. Обработка деталей абразивным, алмазным и эльборовым инструментом).

8. Булгаков К.М. Устройство для обработки фасонных поверхностей: Авторское свидетельство СССР № 611722, кл. В 23 В 5/40, 1978

9. Ваксер Д.Б., Иванов В.А., Никитков Н.В., Рабинович В.Б.

10. Алмазная обработка технической керамики. JL, Машиностроение, 1976. 160 с.

11. Внутреннее шлифование / Акимов B.JI., Иванов В.А. Л., Машиностроение, Ленинград, отд-ние, 1986. 128 с. с ил. (Б-чка шлифовщика/ Под ред. Муцянко В.И. вып. 4).

12. Вульф A.M. Резание металлов. Изд. 2-е. Л., «Машиностроение» (Ленингр. отд-ние), 1973, 496 с.

13. Выгодский М.Я. Справочник по высшей математики. Издание 10-е, стереотипное. -М., Наука, 1973. 872 с. с ил.

14. Глубинное шлифование деталей из труднообрабатываемых материалов / Силин С.С., Хрульков В.А., Лобанов А.В., Рыкунов Н.С. М., Машиностроение, 1984. 64с. с ил. (Б-ка «Новости технологии»).

15. Гольянов М.А. Обработка по копирам. М., Машиностроение, 1983 56с

16. ГОСТ 13297-86. Резцы и вставки алмазные. Технические условия. -Взамен ГОСТ 13288-76, ГОСТ 13289-76, ГОСТ 13294-76, ГОСТ 13295-76, ГОСТ 13297-76.-М.: Госстандарт, 1986.

17. ГОСТ 16167-90. Круги алмазные шлифовальные плоские прямого профиля формы 1А1.0сновные размеры.- Взамен ГОСТ 16167-80; введ. 199201-01. М.: Изд-во стандартов, 2001.

18. ГОСТ 16181-82. Круги алмазные шлифовальные. Технические условия -Взамен ГОСТ 16181-70; введ. 1983-07-01,- М.: Изд-во стандартов, 2003.

19. ГОСТ 164—90. Штангенрейсмасы. Технические условия. Взамен ГОСТ 164-80; введ. 1991-01-01.- М.: Изд-во стандартов, 2001.

20. ГОСТ 20523-80. Устройства числового программного управления станками. Термины и определения. Взамен ГОСТ 20523-75; введ.1981-01-01. -М.: Изд-во стандартов, 1988.

21. ГОСТ 20999-83. Устройства числового программного управления для металлообрабатывающего оборудования. Кодирование информации управляющих программ.-Взамен ГОСТ 209999-78.- М.:Изд-во стандартов, 1983.

22. ГОСТ Р 52781-2007. Круги шлифовальные и заточные. Технические условия. Введ. 2009-01-01. - М.: Национальный стандарт РФ: Стандартинформ,2008.

23. ГОСТ 25142-82. Шероховатость поверхности. Термины и определения.-Введ.1983-01-01. М.: Изд-во стандартов, 1991.

24. ГОСТ 4.442 86. Система показателей качества продукции. Инструмент металло- и дереворежущий лезвийный. Номенклатура показателей. - М.: Госстандарт, 1986.

25. ГОСТ 607-80. Карандаши алмазные для правки шлифовальных кругов. Технические условия.- .Введ. 1981-07-01.- М.: Изд-во стандартов, 1997.

26. ГОСТ 6507-90. Микрометры. Технические условия. Взамен ГОСТ 6507-78;введ. 1991-01-01. М.: Изд-во стандартов, 1997.

27. ГОСТ Р 8.623 2006. Относительная диэлектрическая проницаемость и тангенс угла диэлектрических потерь твёрдых диэлектриков. Методики выполнения измерений в диапазоне сверхвысоких частот.- М. : Госстандарт России: Стандартинформ, 2008.

28. Грачев Л.Н, Гиндин Д.Е. Автоматизированные участки для точной размерной обработки деталей М., Машиностроение, 1981. 240 с. с ил.

29. Гриднев В.Н., Рамм А.З. Механизация доводки прецизионных деталей в мелкосерийном производстве М., Машиностроение, 1983. 72 с. с ил. (Б-ка «Новости технологии»).

30. Гурфинский Л.И., Пуповский А.Ф., Бляхер Ю.Н. Копировальное устройство: Патент РФ № RU 1439885 С, кл. 5 В 24 В 19/14, 1994.

31. Данилов Б.Ф. Алмазы и люди.:М. Московский рабочий. 1982. 160 с.

32. Дружинский И.А. Сложные поверхности. Справочник. Л., Машиностроение, Ленинград, отд-ние, 1985. 263 е., с ил.

33. Захаревич Е. Ультрапрецизионная обработка резанием: алмазный инструмент оптическая точность. - Фотоника, 2007, вып. 5, с. 38 - 39.

34. Зильбербург Л.И., Молочник В.И., Яблочников Е.И. Реинжиринг и автоматизация технологической подготовки производства в машиностроении. СПб., Компьютербург, 2003. 152 с. с ил.

35. Зинина О.М., Ушаков И.И. Особенности измерения в комплексе «оператор-координатно-измерительная машина с ручным управлением». ЦАГИ.

36. Королёв Д.А, Ромашин В.Г., Шадрин А.П., Неповинных О.В.

37. Эффективность применения системы адаптивного управления в механической обработке обтекателя летательного аппарата //Инженерные системы 2010. Международная научно - практическая конференция. Тезисы докладов. Москва, 2010., с. 133 - 134.

38. Королёв Д.А. Анализ методов контроля геометрии формы оболочки летательного аппарата // Будущее машиностроения Росси. Вторая всероссийская конференция молодых учёных и специалистов. Сборник трудов.- М., 2009., с. 186 189.

39. Корягин С.И., Пименов И.В., Худяков В.К. Способы обработки материалов: Учебное пособие / Калинингр. ун-т — Калининград, 2000 448 с.

40. Космачев И.Г., Дугин В.Н., Немцев Б.А. Отделочные операции в машиностроении. Л.: Лениздат, 1985.-248 с. с ил.

41. Кудрявцев Е.М. Компас 3D V7. Наиболее полное руководство. -М., ДМК Пресс, 2005. 664 с. с ил.

42. Куковякин М.М., Мигунов В.М. Копировальный станок для обработки поверхностей двойной кривизны переменной ширины: Авторское свидетельство СССР № SU 1009719 А, кл. В 23 Q 35/00, 1983.

43. Кулаков Ю.М., Хрульков В. А., Дунин-Барковский И.В.

44. Предотвращение дефектов при шлифовании. М., «Машиностроение», 1975. 144 с. с ил.

45. Кульгутинов С.Д., Ковальчук А.К., Портнов И.И. Технология обработки конструкционных материалов: учебник для вузов. — 2-е изд., стер. -М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. 672 с. с ил.

46. Кушнер И.С., Лимонов И.П. Способ точения резцом с круговой режущей кромкой и станок для его осуществления: Авторское свидетельство СССР № 568498, кл. В 23 В 1/00, 1977.

47. Лещенко В.А., Богданов Н.А., Вайнштейн и др. Станки с числовым программным управлением (специализированные).Под общ. ред. Лещенко В.А.- М.:Машиностроение,1988-568с.:ил.

48. Лурье Г.Б. Прогрессивные методы круглого наружного шлифования. Изд. 2-е, переработ, и доп. Л. Машиностроение, Ленинград, отд-ние, 1984. 103 с. с ил. (Б-чка шлифовщика/ Под ред. Филимонова Л.Н. Вып. 3).

49. Макмиллан П.У. Стеклокерамика: пер. с англ. / к.т.н. Аладьева А.Т., к.т.н. Костюкова Н.С. М., Мир, 1967. 263 с.

50. Маслов Е.Н. Теория шлифования материалов. М., Машиностроение, 1974. 320 с. с ил.

51. Масловский В.В. Доводочные работы. Учебное пособие. Изд. 2-е, переработ, и доп. М., Высш. Школа, 1971. 256 с. с ил.

52. Материаловедение. Технология конструкционных материалов.

53. Кн. 2 (Учебник для вузов). Карпенков В.Ф., Баграмов Л.Г., Байкалова В.Н., Стрельцов В.В., Чеботарёв М.И., Карпенков А.В. Под ред. Щербакова Н.М. -М.: КолосС, 2006, 312 с. с ил.

54. Методика и практика технических экспериментов: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / В.А. Рогов, Г.Г. Позняк. М., Издательский центр «Академия», 2005. 288 с.

55. Михелькевич В.Н. Автоматическое управление шлифованием М., Машиностроение, 1975. 304 с. с ил.

56. Морозов Л.П. Устройство для обработки деталей сложной формы: Авторское свидетельство СССР № 650722, кл. В 23 В 3/28, 1979.

57. Морозов Л.П., Скворцов Ю.А. Устройство для обработки деталей сложной формы: Авторское свидетельство СССР №489588, кл. В23 ВЗ/28, 1975.

58. Моссаковский В.И., Гудрамович B.C., Макеев Е.М. Контактные задачи теории оболочек и стержней. М., Машиностроение, 1978. 248 с.

59. Муцянко В.И. Бесцентровое шлифование. Изд. 2-е, переработ, и доп. JL, Машиностроение, 1967. 116 с. с ил. (Б-чка шлифовщика/ Под ред. Кудасова Г.Ф. Вып. 4).

60. Нефедов Н.А. Дипломное проектирование в машиностроительных техникумах: Учеб. пособие для техникумов. 2-е изд., перераб. и доп. М., Высш. шк., 1986. 239с., ил.

61. Николаев В.А. Тонкое точение спеченных материалов. М.: Машиностроение, 1979. - 64 с. с ил.

62. Обработка поверхности и надёжность материалов: Пер. с англ. / Под. ред. Дж. Бурке, Ф. Вайса. М., Мир, 1984. 192 с. с ил.

63. Обработка резанием жаропрочных, высокопрочных и титановых сплавов. Коллектив авторов. Под ред. заслуженного деятеля науки и техники РСФСР д-ра техн. Наук проф. Н.И. Резникова М., «Машиностроение», 1972, 200 с. с ил.

64. Павлов Ю.А, Ткач В.Р. Организация камнеобрабатывающего производства с использованием информационных технологий. -М.:ИКФ «Каталог», 2006.

65. Павлушкин Н.М. Основы получения ситаллов. Часть вторая. М., типография МХТИ им. Д.И. Менделеева, 1967. 210 с.

66. Пелех Б.JI. Обобщённая теория оболочек. Львов, Вища школа, 1978.159с.

67. Пелех Б.Л. Теория оболочек с конечной сдвиговой жесткостью. К., Наукова думка, 1973. 246 е., с ил.

68. Планирование промышленных экспериментов. Горский В.Г., Адлер Ю.П. -М., Металлургия, 1974. 264 с.

69. Приборы автоматического управления обработкой на металлорежущих станках / Высоцкий А.В., Карпович И.Б., Соболев М.П., Этингоф М.И. М., Машиностроение, 1995. 328 с. с ил.

70. Радзевич С.П. Формообразование поверхностей деталей. Основы теории. Монография К., Растан, 2001. 592 с. ISBN 5-11-003599-7.

71. Резание труднообрабатываемых материалов. Под ред. проф. П.Г. Петрухи. М., «Машиностроение», 1972, 175 с.

72. Рогов В.А., Королёв Д.А. Анализ методов контроля геометрии формы оболочки летательного аппарата // Технология машиностроения. М., 2009. -№ 10., с. 36-39.

73. Рогов В.А., Королёв Д.А. Моделирование технологического процесса механической обработки деталей в виде параболической оболочки из керамики // Технология машиностроения. Москва, 2009. № 5., с. 46 - 50.

74. Рогов В.А., Эпов А.Г., Королёв Д.А. Контроль отклонений профиля поверхности обтекателей в процессе обработки // Вестник РУДН, Сер. «Инженерных исследования», Москва, 2008. № 2., с. 10 - 14.

75. Рохин О.В. Повышение эффективности фрезерования крупногабаоитных фасонных деталей на основе автоматизированного управления режимами резания на примере гребных винтов. Дис. канд. техн. наук: 05.03.01, 05.13.06. М., РГБ, 2007.

76. Русин М.Ю. От технического задания на разработку — к экспорту обтекателей. Наука производству, 1999, вып. 9, с. 14-16.

77. Сабуров В.М., Коломейцев В.Г., Джалилов Х.Р. Устройство для шлифования криволинейных поверхностей: Авторское свидетельство СССР № 914245, кл. В 23 Q 35/00, 1982.

78. Саяиин С.Н., Синев А.В. Способ обработки поверхности второго порядка и устройство для его осуществления: Описание изобретения к патенту PO,RU, 2170161 С2, кл. 7 В 23 С 3/164, 2001.

79. Саяпин С.Н., Синен А.В. Способ обработки поверхности второго порядка и устройство для его осуществления. Описание изобретения к патенту РФ RU, № 2170161, С2, 7 B23C3/16, 1999.

80. Сипайлов В.А. Тепловые процессы при шлифовании и управление качеством поверхности. М., Машиностроение, 1978. 167 с. с ил.

81. Сирченко О.В., Калафатова Л.П. Совершенствование способов измерения и контроля качественных показателей обработанной поверхности конструкционных неметаллических материалов при шлифовании. Автореферат диссертации. ДонНТУ, г. Донецк, Украина.

82. Системы автоматического управления с микроЭВМ / Дроздов В.Н., Мирошник И.В., Скорубский В.И. Л., Машиностроение, Ленинград, отд-ние, 1989. 284 с.сил.

83. Скоростная алмазная обработка деталей из технической керамики/Никитков Н.В., Рабинович В.Б., Субботин В.Н., Шипилов Н.Н. Л., Машиностроение, Ленинград, отд-ние, 1984. 131 с. с ил. (Б-чка шлифовщика/ Под ред. Кремня З.И. Вып. 12).

84. Смирнов В.А., Смирнова Н.Г. Способ копировальной обработки: Патент РФ № RU 2120847 С1, кл. 6 В 23 Q 33/00, 1998.

85. Солнышкин Н.П., Чижевский А.Б., Дмитриев С.И.

86. Технологические процессы в машиностроении: Учеб. пособие / Под ред. Н.П. Солнышкина СПб., Изд. СПбГТУ, 2000. 344 с.

87. Справочник технолога машиностроителя. В двух томах. Изд. 3-е переработ. Том 1 / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. - М., Машиностроение, 1972.

88. Сурду Н.В., Тарелин А.А., Горбачев А.Ф., Крыженко В.П. Способ шлифования сложных поверхностей и устройство для его осуществления: Описание изобретения к патенту РФ ,RU, 1378228 С, кл. 6 В 24 В 51/00, 1995.

89. Сутормин А.В. Способ формообразования сферических поверхностей. Описание изобретения к патенту РФ, RU, 2184013, С2, 7 В23В5/40, 2000.

90. Тезисы докладов НТК. Российское инновационное станкостроение. Компьютерные технологии. Наука. Производство. М.:, 2008.

91. Телегин В.П. Способ изготовления керамических изделий: Патент РФ № 2056285, CI 6В 28В 11/00, 1996.

92. Телегин В.П. Способ обработки керамических изделий: Авторское свидетельство СССР № 772854, кл. В 28В 3/00, 1980.

93. Технология машиностроения и конструкционные материалы. Сальников Г.П. Киев: Издательство «Техника», 1974. 320 с.

94. Устойчивость оболочек. Григолюк Э.И., Кабанов В.В. М., Наука, 1978,360 с.

95. Цодиков С.Ф., Раховский В.И., Чеглаков А.В., Чеглаков В.А., Эстерзон М.А., Черпаков Б.И., Лурье А.И. Копировальное устройство для обработки деталей: Патент РФ № RU 2118247 С1, кл. 6 В 23 Q 35/13, 1998.

96. Чемоданова Т.В. Pro / ENGINEER. Деталь, Сборка, Чертёж. СПб., БХВ - Петербург, 2003. 560 с. с ил.

97. Черепахин А.А. Технология обработки материалов: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования — 2-е изд., стер. М.: Издательский центр «Академия», 2007. - 272 с.

98. Чувелев В.М. Устройство для обработки поверхностей с криволинейной образующей к токарному станку: Авторское свидетельство СССР № 469540, кл. В 23 В 5/40, 1975.

99. Шадуя В.Л. Современные методы обработки материалов в машиностроении: учеб. пособие / В.Л. Шадуя. — Минск: Технопереспектива, 2008.-314 с.

100. Шкарупа И.Л., Климов Д.А Механическая обработка керамических материалов на основе оксида алюминия, нитрида и карбида кремния Стекло и керамика, 2004, №6 с. 16-18.

101. Шульман П.А., Созин Ю.И., Колесниченко Н.Ф., Вишневский

102. А.С. Качество поверхности обработанной алмазами/ Под общ. ред. Бакуль В.Н. К., Техшка, 1972. 148 с.

103. Якимов А.В. Абразивно-алмазная обработка фасонных поверхностей. М., Машиностроение, 1984. 312 е., с ил.

104. Ящерицын П.И., Жалнерович Е.А. Шлифование металлов. (Издание второе, дополненное и переработанное). Минск, Беларусь, 1970. 464 с. с ил.

105. Bob Swart, Mark Cashman, Paul Gustavson, Jarrod HoIIingworth.

106. Borland С++ Builder 6 Developer's Guide. SAMS, 2002.

107. Evan Samuel Thomas Machining of the internal surface of a conical radome. UK Patent Application, GB 2077639 A, 1981.

108. Gunther Bohler, Daniel Bohler Surface — processing apparatus: United States Patent, US 6,244,943 В1, 2001.

109. Hitoshi Ohmori Precision micro machining of ceramics. Ceramics Japan, 2004, v. 39, № 12, p. 968 969.

110. I.D. Faux, M.J. Pratt. Computational geometry for design and manufacture. / Department of Mathematics, Cranfield Institute of Technology. New Tork. Horword LTD, 1979. 304 p.

111. M.M. Zhang, B. Lin, F. Du Creep Feed Surface Grinding NC Technology by Cup Wheel in Radome Machining, Journal "Key Engineering Materials", Volumes 315-316 (2006).

112. Nakamura Kiyoshi, Morijiri Takeo, Yamaga Mineyuki Machining method for sintered ceramic body: Japan Patent, 56-152559.

113. Sakurai Hidekazu Radome grinding device : Japan Patent, 2001-205559

114. Thomas Armin, Nowak Hans-Joachim, Reiter Ralf, Werner Thomas

115. Grinding method and grinding machine: Japan Patent, 2006-263911.

116. Tsukidate Ryuji Yamaguchi Shuji Radome machining method and ceramic radome: Japan Patent, 2005-230972.

117. Wolfgang Landgraf, Walter Scharf, Heinrich Simon Method for grinding or polishing curved surfaces or solid bodies and apparatur for carrying out this method: United States Patent, 4,447,991, 1984.

118. Xavier Castellani Methode generale d"analyse d'une application informatique. 3-е edition. Masson, Paris. 1980. 472 p.

119. Yuko Kamamura, Hiroyuki Iwanami Centerless grinding apparatus and centerless cringing method : United States Patent, US 7,189,144 B2, 2007.116. www.ceradyne.com117. http; //www.rpg-kov ka. r u/sta ti3. h tm I

120. Внедрение комплекса ОТА 510 обеспечило заданною i очное гь механической обработки, при этом машинное время сократилось на 30 % по сравнению с альтернативным методом обработки и контроля.1. Ученый секретарь

121. Директор НПК -Главный конструктор1. Начальник лаборатории 151. Начальник цеха 191. Начальник лаборатории 12/ "-V1. ИЛ. Шкарупа1. М.Ю. Р^ин1. В Г Ромашин1. Г К. Рогов1. Е.И. С>здальцев

122. Созданная методика в 4 раза повысила точность контроля геометрии наружного контура оболочки, при этом время на контрольную операцию сократилось в 4 6 раз.

123. По результатам совместных разработок подана заявка на тнепт (№ 2010 102 653 от 26.01.2010).1. Ученый секретарь1. ЯШАл**.—71. И.Л. Шкарупа

124. Директор НПК -Главный конструктор1. Начальник лаборатории 151. Начальник цеха 19