автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Контроль, диагностика и прогнозирование обработки металлов резанием по переходным процессам

КИЕВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

Ргв Ой

** На правах рукописи

МАХМУДОВ Кабулджоя ГЪфуровпч

КОНТРОЛЬ, ДЙАГНОСТНК А И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ РЕЗАНИЕМ ПО ПЕРЕХОДНЫМ ПРОЦЕССАМ

05.03.01 — Процессы механической и физико-технической обработки, станки и инструмент

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Киев — 1994

Работа выполнена а Киевском политехническом институте на кафедре технологии приборостроения.

Научный консультант - доктор технических наук,

профессор Остафьев В. А.

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор Розенберг 0. А.,

- доктор технических наук, профессор Зенкин А. С.«

- доктор технических наук, профессор Любимов В. Е.

Ведущая организация - Украинский научно-исследовательский

институт авиационной технологии

Защита состоится 16 мая 1994 года в 15 часов, на заседании специализированного Совета Л 068.14.10 по присуждению ученой степени доктора технических наук при Киевском политехни-ническом институте. Корп. 1 . ауд 214 .

Адрес института: 252056, г. Киев-56, проспект Победа, 3?. КПП

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Киевского политехнического института.

Автореферат был разослан 15 апреля 1994 г.

Отзыва на автореферат диссертации в даух экземплярах, заверенные гербовой печать» организации, просим направлять в адрес Киевского политехнического института ученому секретарю.

Ученый секретарь специализированного Совета Л 068.14 10 доктор технических наук

V

Равская Н. С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальррсть. В настоящее время в мире наблюдается тенденция к повышению интеллектуальности производства, обеспечивающей наибольшую его эффективность, на сынова автоматизации производственных процессов.

Для создания автоматизированного производства первостепенное значение имеет разработка средств контроля, диагностики и прогнозирования процесса обработки. При обработке металлов резанием наибольшей информативностью в отношения процесса резания должны обладать переходныо процессы. Это делает изучение переходных процессов, способов извлечения из них полезной информации и аппаратурного построения реализующих их средств актуальной проблемой.

Цель работы.

1. Теоретико-эксперимеитальное изучение проблемы контроля, диагностики и прогнозирования процесса резания по переходным процессам, включая:

- общий анализ переходных процессов при резании, их места в процессе резания и информативности по имеющимся данным;

- разработку способа систематизированного изучения переходных процессов при резании,

- исследование переходных процессов с целью выявления и анализа их информативных признаков.

2. Разработка принципиальных основ создания аналого-цифровых приборов и средств контроля, диагностики и прогнозирования процесса обработки металлов резанием в условиях ГПМ и ГПС, использующих информативные параметры переходных процессов

Обшая методика исследований. В теоретической части использовался метод моделирования динамики процесса резания. При моделировании был выбран структурный подход. Реализаций структурных компонент модели потребовала привлечения ряда методов теории колебаний и теории резания, насчет динамики модели во времени основывался на численных методах вычисления, включай итерационное решение систем уравнения, конечно-разностное решение ннтограль-* ных и дифференциальных уравнения. Для автоматизированного проведения расчетов использовалась персональная ЭВМ. По результата»! теоретических исследований в соответствии с целью работы формировалось направление экспериментов и уровень интерпретации полученных экспериментально данных, а такте подбирался м->тол их обработки.

Научная новизна. Создана основа для систематизированного теоретико-экспериментального решения многоплановой проблемы контроля, диагностики и прогнозирования процесса резания по переходным процессам. Расширено представление о сущности переходных процессов при резании. Предложен новый способ теоретического изучения переходных процессов с различной легкоменяемой физической и частотной полнотой на основе структурного моделирования процесса резания. Детально проработан вариант динамической модели продольного точения для трехмерного пространства, оперирующий с контактными нагрузками на передней поверхности резца и площадке износа его задней поверхности. Для расчета нагрузок используется оригинальная методика, позволяющая определять длину участка пластического контакта стружки с передней поверхностью резца и средний коэффициент трения. Данная модель учитывает все геометрические параметры резца и позволяет задавать произвольную ориентацию в пространство осей главных координат подсистемы инструмента.

Экспериментально изучены информативные свойства ряда переходных процессов, имеющих место при резании. Исследованы информативные параметры по отношению к стойкости инструмента, обрабатываемости материала детали, качеству обработанной поверхности, устойчивости процесса резания. Разработаны оригинальные методики контроля, диагностики и прогнозирования состояния процесса резания по информативным параметрам переходных процессов. Научная новизна -разработок подтверждена авторскими свидетельствами и патентами.

Практическая ценность. Проведенные исследования способствуют! повышении эффективности производства, связанного о обработкой металлов резанием.

. Яредлотнныя способ моделирования переходных процессов при резании позволяет осуществлять поиск информативных параметров переходных процессов н на основании этих параметров разрабатывать методики контроля, диагностик» и прогнозирования процесса резания. Существенной является возможность изучить на модели поведение информативных параметров при произвольных, что недоступно эксперименту, изменениях параметров системы резания с цель» выявления области и условия применения разных методов контроля, диагностики и прогнозирования процесса резания по информативным параметром переходных процессов.

Предс.тавленние в работе метода контроля, диагностики и прогнозирования способствуют повышению эффективности процесса резания на основе адаптивного и автоматического управления резанием.

Самостоятельное значение имеют сформулированные в работе принципы построения приборов и ^истем контроля, диагностики и прогнозирования процесса резания. Использование этих принципов помогает унифицировать, агрегатизировать и параметризовать создаваемые технические средства.

Реализация работы. Разработанные методики контроля и диагностики процесса резания отражены в приборной и системной реализациях. Все созданные на настоящий момент приборы и системы отличаются более высокими техническими, экономическими и эксплуатационными показателями от существующих на Украине и зарубежных образцов аналогичного назначения. Экономический эффект от внедрения результатов работы по состоянию на 1990 год соста^лл 220 тыс. руб.

Апробация работы. Результаты работы докладывались, обоуида-лись и были одобрены на международных, всесоюзных, республиканских и вузовских научно-тохнических конференциях: "Интенсификация технологических процессов механической обработки" Сг. Ленинград, 1936 г. 'Теплофизика технологических процессов" Сг. Ташкент, 1904 г.); "Технологические пути экономии трудовых и материальных ресурсов и интенсификация производства в приборостроении" Сг. Москва, 1983 г. "Робототехника и автоматизация производственных процессов" Сг Барнаул, <983 г.>; "Высокие технологии а машиностроении" Сг. Харьков, 1992 г. 3г "Новые материалы и технологии машиностроения" С г. Москва, 1992 г.)-, "Автоматизация технологической подготовки Г11С" Сг. Киев, 1991 г. 3,- "Метода повышения производительности и качества обработки деталоп на оборудовании автоматизированных производств" Сг*. ндропов, 1955 г. 3) "Пути поведения качества и надежности инструмента" Сг. Барнауя, 1989 г. 3; "Вторая научно-техническая конференция молодых ученых, выпускников выспай школы СССР и Пвяыпй"' с г. Киев, 1986 г. 5.

Публикации. На тему диссертации опубликовано 36 печатных работ, в том числе б а&тсрскну свидетельств, 2 патента, 1 монография.

-4-

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Переходные процессы при розании металлов в существующей литературе еще не получили отражения, соответствующего их значимости. Основной причиноп здесь являются сложости физического и математического плана. Среди наиболее затронувших эту сторону переходных процессов можно отметить труда Кудинова В. А.; Каллиопина В. В., Лазарева Г. С., Кретшшна О. В. , Жаркова К. Г., Должикова В. П., Левина Л. Н. и ряд других.

Изучение имеющихся работ по переходным процессам и собственные исследования показали, что в настоящее время отсутствует единое представление о переходных процессах при резании, позволяющее сопоставлять результаты одних исследований с другими, четко представлять себе место, которое занимает один переходной процесс по отношению к другому, предвидеть варианты восприятия какого-либо переходного процесса.

Поэтому чтобы сформировать систематизированный подход к изучению переходных процессов следовало сначала систематизировать восприятие предметной сферы исследования. Для этого нами была разработана логически обоснованная схема классификации переходных процессов, наиболее общая, в значит полная из всех существовавших ранее, рис. 1. Схема содержит набор классификационных признаков, которые надо применять к явлениям, происходящим при резании, знание которых отсюда такие обуславливает полноту видения переходных процессов.

Анализ объекта, который представляет собой система резания, в физическом и технологическом смысле позволил сформировать феноменологическую схему процесса резания, рис. 2, которая, несмотря на некоторую неизбежную свою усеченноеть, посредством раскрытия применительно к ней классификационных признаков рис. 1, определяет практически все известные в настоящее время значимые переходные процессы при резании. Под феноменологической схемой ш подразумеваем такую схему процесса резания, которая позволяет увидеть природу явлений, имеющих место в процессе резания, во всем ее качественном разнообразии, а также проследить какие объекты системы резания вовлечены в формирование этих явлений, определить тот объект, с которым происходят какие-либо конкретные явления.

Некоторые наиболее известные и явные переходные проиессы показаны на рис. 3. Они охарактеризованн^ по трем признакам - типу процесса, при котором наблюдается переходной процесс, типу ха-

s-

Рис. 1. Классика!'«« И^рвУОДЧИ* процессов not«. р??чИ!»Ч

Выбор инструмента

смсцсны!

Инструмент

Приконтактныи слой

Пеыконтактнии

Звготббкй слои

2она стружкообразо&анма

Стружка. £Ф Обработанная

I--- ПОВЕРХНОСТЬ

внэепенме

бторичных

параметров

процесса

регаимя

Упругая система. . <г аажимного устройства —

Сила

ПрмбоЗ РЕ»<им|резани*

—Я"иеточник Н .энергии

Ряс. 2 Феноменологическая' схема процесса резания

-е-

рактеристики системы резания, в которой наблюдается переходной процесс, и динамике переходного процесса. Представленные переходные процессы имеют типовой вид, однако в конкретном случае обработки возможно значительное отклонение от этого вида.

После определения объекта исследований в гл. 2 осуществлен переход к теоретическому его изучению. Одно из свойств переходных процессов состоит в устанавливании связи между известными начальными условиями процесса резания и его установившейся фазой. Уже поэтому без анализа переходного процесса при изучении процесса резания вообще не обойтись. Будучи происходящим в той же системе или том не объекте, что и установившийся процесс резания, переходной процесс зависит и определяется свойствами этого объекта Изучение переходных процессов связано с анализом динамики процесса резания. До последнего времени динамическому расчету подлемалй отдельные элементы системы резания, когда пренебрегали или принимали условно определенным поведение других элементов системы резания. Существуют также приемы комплексного учета поведения элементов системы резания, например, методами теории автоматического управления, которые однако приводят к необходимости сильного упрощения в представлении элементов системы для реального проведения расчетов. В результате рассмотрения различных подходов к изучению системы резания, на основании которого выясняются ео свойства, как наиболее перспективная и подходящий для «аших целей был в теоретическом плане выбран метод структурного моделирования. В качество критериев при выборе метода моделирования выступали: возможность моделирования динамики процесса резания с учетом как можно большего количества разработок -по физика струикообразования, динамике станков, теории изнашивания режущего инструмента и т. п., возмошность относительно легко и наглядно, на основании нескольких общефизических параметров, связать соотвотстаующио этим разработкам объекты исследования, имеющие место в системо резания, возможность оперативного усложнения или упрощения модели в том или ином аспекте в зависимости от выдвигаемых задач. Как показано в работе, стру^урное моделирование позволяет легко и унифицирование изменять феноменологическую полноту воспроиэводешш системы резания в модели, акцентировать вниманий на выбранных свойствах системы резания, варьировать точностью. Так как расчет взаимодействия структурных элементов возможен только на итерационных принципах, требующих достаточно большого Съема однотипных вычислений, то возыовшости метода находятся в соответствии с уровнем развития

средств вычислительной техники, что еще раз подтверждает перспективность структурного подхода к моделированию процесса резания.

Мы предлагаем в общем случае структурировать систему резания согласно схеме представленной на рис. 4. Е качестве структурных элементов, как видно, выделены пс .система инструмента, подсистема контактной зоны, подсистема зоны стружкообразования и подсистема детали. В качестве связей между подсистемами выступают из механических параметров - пространственная координата и сила, из тепловых - температура и тепловой поток. Здесь -следует отметать, что обобщенная сила резания или т3, р общем то как и любой другой обобщенный параметр связи, может выступать не только в качестве сосредоточенной, но и в качестве распределенной з пространстве величины, соответствуя, например, контактным нагрузкам. Далее, после того, как эта сила окажет свое влияние на процессы в контактной зоне, она передается на подсистему инструмента. При этом мы предлагаем в модели подсистемы инструмента воспро. зводить ее макроскопические механические свойства, а в модели контактной зоны - микроскопические свойства приповерхностных слоев инструмента и стружки, детали. Таким образом, макроскопическая подсистема инструмента согласно обобщенной структурной модели находится под воздействием силы со стороны контактной зоны. Сила р2, вызывая определенную реакцию в подсистеме инструмента, передается в виде силы г, на окружающие объекты Середу), предполагаемые детерминированными во времени. Очевидно, что по третьему закону Ньютона долина уравновешиваться реакцией этих объектов Середы).

Предлагаемой схеме структурирования соответствует система уравнений, приведенная на том же рисунке. Очевидно,что для решения такой системы ее надо либо упрощать, либо применять итерационные методы решения. В общем случае решение такой системы возможно производить пошагово во времени согласно представленному в работе алгоритму. Расчету ¿моделированию:) подлежат низкочастотные термомеханические явления. Низкоч-;тоткый диапазон при моделировании обусловлен величиной временного шага при автоматизированном расчете представленной структурной модели процесса резания. Для осуществления расчета достаточно продолжительного во времени переходного процесса на доступной соаременной вычислительной технике величина временного шага должна Сыть не меньше 0, 001 с, что по теореме отсчетов (Котельников»} ограничивает воспроизводимые частоты во временной области на уровне порядка Б00 Гц. В соответствии г алгоритмом расчета производится разделение связанных и

- 1.-ые пространственные координаты, ^ - 1-ая сила, т1 - 1-ая температура, ч1 - 1-ыя тепловой поток, - время

<

Г„х С

^ С

^ С

глзх с

Г С

лзч2

Г осгЭС

т с

зет

Г.**п с с

Гдг С

ГДГ С

гд, с

' г2> V

» г » Т ,

' а'

, г » Т ,

1

» г » т ,

' 2

» г » т ,

' о' г'

> Р » Т ,

з' 2

» г . Т ,

' з' 2

. г . т ,

3 а'

> « 1 <1 »

' 4'

> X 1 я >

Г

Чя»

» 5!с>

' V V

4 '"в

"а 5 "а 3 Тз 3 То 3

Тз 3 3

Т 5 *

Т 5

4 Т* 3

то 3 т0 3

т_ э

5

Г

о*3

(9

Гэсг*С

Рис. 4. Обобщенная структурная модель процесса резания

парадлельно идущих тепловых и механических процессов зо времени. Так при расчете механических параметров на данном временном шаге тепловые параметры полагаются сохраняющими свое значение о предыдущего временного иага и корректируются для текущего временного шага уже на основании рассчитанных механических параметров. Приведенный в работе алгоритм одного шага временного расчета производит фактически итерационную увязку пространственной координаты на выходе контактной зоны и силы на выходе зоны стружкообразования и теплового потока на выходе контактной зоны о температурой на выходе зоны стружкообразования. При этом для получения каждого выходного параметра требуется расчет от входа к выходу составных подсистем инструмент - контактная зона и деталь-зона стружкообразования.

Общий вид этих составных подсистем применительно к механическому или тепловому расчетам позволил разработать единый алгортм расчета таких подсистем. Согласно ему производится итерационное уточнение неизвестных в текущий момент времени выходных величин на основании первого приближения неизвестного также значения параметра связи между входящими в подсистему подсистемами, которое берется равным его значении на предыдущем временном шаге.

Возобновляя представленную алгоритмом одного шага временного расчета последовательность расчета необходимое количество раз, получим значения термомэханических параметров процесса резания в произвольный момент времени. Как отмечалось ранее, подсистемы инструмента, контактной зоны, зона стружкообразования и детали дол-нна воспроизводить низкочастотные процессы, связанные с этими параметрами. Для учета влияния и воспроизведения среднечаетотно-вы-сокочаототш* процессов предлагается осуществлять взаимодействие мевду описанной низкочастотной модель» и дополнительной сред-нечастотно - внсокочастотной модель» по схеме,' указанной на рйс. 5, а. На такой подхода основа» прямит расширения частотного диапазона моделирования. В работе описан вйриант дополнительной модели, позволяйся моделировать сралночесготно - высокочастотные колебания инструмента обусловленные пространственной разориента-цией плоскостей скояьйоний в материало заготовки, ем. рис. б, б. От-метни, Чтд расширите частотного диапазона моделирования возможно как при моделировании в частотной области, так и во бромснной.

расширении частотного диапазона моделирования практически аналогично по принципу расширение физического диапазона моделирования. При этом необходима дополнительная физическая модель, ис-

-/г-

114 мопель

аЭ

сч - ВЧ

« Ысу.ьо!

сч - сч АЧМ конвертер

Р|1ЧСО 114

к '

О^СуЭ

63

Рис.. 5. Расширение частотного диапазона моделирования: а - принципиальная схема;

б. - вариант СЧ-ВЧ модели Срезец - консольная балка, на выходе - спектральная плотность виброускорошш резца, источник ВЧ возмущения - пространственная раз-орненгапия плоскостей скольжения в материале детали, с,. = ик,у,,- собственные формы колебания балки,

м^4'- приведенные коэффициенты инерции, ьч - поэ'йицпе-нты демпфирования, л.в - константы)

пользующая термомеханические параметры, определенные ранее указанным способом. Базовые предпосылки к созданию такой модели термоэлектрических явления представлены на рис. 6. Конкретизируя приведенные там зависимости для электрических параметров в соот-ветсвин с видом интересующей ии^.рмации, можно получить широкой круг моделей. Более подробно вопросы воспроизведения электрических, электромагнитных процессов, а также акустической эмиссии обсуждаются непосредственно в самой работе.

Преследуя цель проверки практической осуществимости разработанного подхода к комплексному моделированию динамики процесса резания для изучения всевозможных переходных процессов, связанных с резанием, нами была осуществлена проработка обобщенной модели применительно к процессу продольного точения. Такой выбор в значительной мера бал обусловлен тем, что переходные процессы при продольном точении в определенном смысле имеют канонический вид.

Конкретизированная модель процесса продольного точени/. представлена на рис. 7. Как видно из рисунка, в данном случае используется единая подмодель составной в общем случае подсистемы контактная зона - зона струикообразоаания. После проработки этой важнейшей для всей модели подмодели били выделены следующие этапы в ее работе - определение параметров сечения срезаемого слоя передней поверхностью резца, переход к эквивалентной плоской задаче стружкообразования, нахождение сип резания в эквивалентной плоской задаче, переход к силам резания в исходной объемной задаче. Алгоритм временного расчета модели в целом представлен в работе. В алгоритме находят отражение практические моменты, возннккне при реализации модели, и общие принципы, изложенные выше.

Рассмотрим сначала предлагаемый вариант метода нахождения сил резания в эквивалентной плоской задаче, так как процесс стружко-образования, определяющий эти силы, является сложнеяаим и ключевым. Исходя из преследуемой пр!{ моделировании вышеназванной цели, и, стараясь ло-возмояшости .ледовать физическим представлениям о процессе струккообразоаания, а не его эмпирико-катематическим описаниям, мы остановились, как на первом варианте, на механизме сливного струикообразоаания с единственной условной плоскостью сдвига. Несмотря на наибольшую относительную простоту именно такой процесс, как известно, имеет место в определенном довольно широком диапазоне сочимов резания и обрабатываемых материалов. При этом, по-видимому, можно в бельмом количестве случаев без существенного ущерба для точности рассматривать, как базовую, плев-

I п Таят I •Чшстр) Ваэом* ллсекоеп мтммееггй neatmwffem

À \ м«нрмм £it*/ui (зпужмо Плоскость. •anîrfîtCr.Qf О KQUTeXtVVt r^

y ^ 6аэо9«я ллэексет» HtPOBHOctcft neeoxHootw

MаИ*ИйЛЛ PS3UA Чр т" »

a)

R

6)

Fuc. б. Расширенно физического диапазона моделирования: а - схема контактирования пссерхлостол; б - вариант приведенной электрической. cxckj Cíííl-передняя поверхность розна, ЗП-задняя поверхность резца, 0-розец, Л-доталь. З-земля)

•л.сгз

- Подаааавь

сгстч.ча инструмента

с а я з

Единая поакопегь систеиа КЗ-ЗС

Определение параметров сечения срезаемого слоя передней поверхностью резца

Г1 К^Л

Переход к эквивалентной плоской задаче

-I Ь»«Л

Нахождение сил резания для эквивалентной плоской задачи

N Ц сг т

ул. вр-

Переход к силам резания в объемной задаче

р,,со |г„со

Уоя"

Подмодель

системы

СПИ)

Рис. ?. Модель продольного точения

кую задачу стружкообразовании;, что позволяет выделить суть процессов, обуславливающих струлжообразование, а для определения сил в з-х мерном пространстве использовать некоторый принцип перехода от плоской задачи к объемной.

Соответствующая схема стружкообразования отражена на рис. 8, о, б. При ее анализе, в частности, ставилась задача получения контактных нагрузок на передней поверхности резца и возможном участке износа резца по задней грани. В существующей по данной теме литературе в настоящее время отсутствует удовлетворительное аналитическое описание данной схемы стружкообразования. Так ш считали недопустимым предположение о лостоянстве нормальных напряжений на условной плоскости сдвига, как не достаточно подтверждаемое экспериментально, что сразу делало не применимым целый ряд известных формул. В основу разработанной подмодели зоны стружкообразования ш заложили з момента - исходно установленную при обработке данного материала зависимость угла наклона условной плоскости сдвига от среднего коэффициента трения по передней поверхности и переднего угла инструмента, факт постоянства касательных напряжения на условной плоскости сдвига и их максимальности.

Для получения эпюры контактных нагрузок на передней поверхности резца № нашли форму кривой пластического отхода струнки и приняли, что контактные нагрузки нормальные передней поверхности инструмента вызваны упругим сжатием плоской передней поверхности резца с телом границей которого является кривая пластического отхода стружки. Если бы такого скатил не било, то струнка, формируясь посредством пластической деформации материала заготовки на плоскости сдвига, завиваясь, сразу бы выходила из контакта с передней поверхностью резца. При этом для вывода уравнения пластического отхода стружи Срис. 8, аО мы приняли, в отличие от традиционной схеми, что параллелограмм обрабатываемого материала, прилежащий к- плоскости сдвига на плоскости сдвиге трансформируется не в параллелограмм, а в трапецию, придающую бесконечно тонкому начальному элементу стружки, образованному на плоскости сдвига, некоторую кяннообразность. Примечательно то, что полученная функция, описывающая кривую пластического отхода стружки имеет логарифмический вид. На основании кривой пластического отхода мы получали ужо эпюру нормальных передней поверхности резца упругих смещения точек поверхности условного тела, поверхность которого до сжатия совпадает с этой кривой пластического отхода стружки. Резец полагался здесь абсолютно жестким. Полученная эпюра смещений приводилась к

а - для вывода уравнения кривой пластического отхода стружки от передней поверхности резца; 6 - для расчета контактных нагрузок на передней поверхности рэзпз; в - для расчета контактных нагрузок на плоиадче износа резка по задней грани

нормальным контактным нагрузкам посредством коэффициента пропорциональности известного из контактной теории Герца. Максимальное нормальное смещение как и напряжение получалось в вершине резца, оно находилось из условия уравновешивания силами, действующими на передней поверхности резца силы, действующей на условной плоскости сдвига Срис. б, б). Для расчетов согласно данной модели стружкооб-разования задавались коэффициент трения на упругом участке контакта и максимальное касательное напряжение для данного обрабатываемого материала. Касательные нагрузки на передней поверхности резца до достижения ими максимального значения касательных напряжений находились через нормальные нагрузки и коэффициент упругого трения. При достижении максимального значения касательных напряжения они принимались ограниченными этим максимальным значением.

На участке износа задней поверхности резца мы принимали контакт упругим с некоторым известным коэффициентом трения, распределение нормальных контактных нагрузок - распределением Герца. Максимальное значение нормальных контактных нагрузок при этом находится в вершине резца и может быть найдено по известным нагрузкам на передней поверхности резца в этой точке на основании предположения о постоянстве здесь гидростатического давления для передней и задней поверхности, а также максимума касательных напряжений в вершине резца на участке износа его задней поверхности. Сказанное показано на схеме рис. 8, в. Рабочий алгоритм расчета параметров подмодели зоны стужообразования, который является итерационным, так как исходно средний коэффициент трения и длина неизвестны, приведен на рис. 9.

Отметим, что полученное аналитическое описание процесса струккообразования имеет отношение к стационарному розани» с фиксированными параметрами. Для применения такого описания к динамическому и, более того, неустановившемуся резанию ьы делаем предположение о том, что в каждый момент времени при таком резании имеется кратковременное стационарное резание с некоторыми меняющимися от момента к моменту параметра),«!. Конкретные значения этих параметров в каждый момент времени определяются при динамическом учете поведения всех подмоделей, входящих в модель процесса резания, который, как у»е отмечалось, осуществляется по разработанному алгоритму итерационной увязки.

Проверка адекватности описанной подмодели зона струшкообразо-вания реальной картине стационарного стружкообразования была про-

^ пуск ^

/ B.oä 7 1

Усммом« ¿fl.AJC.t^.Z,

г » г.

Í

-<D

OrriäintMwt р,С I'^iY)

I ~

1"

<xldxVcon<J-)[),ríi

rc-w 0,>t,/¡l,,

*п" ИД. гели fy < T^yjJ,

—

^ ociarâ

Рис. 9, Алгоритм расчета подаодели зоны стружкосбразоаакия

водена путем сопоставления расчетных и экспериментальных эпюр контактных нагрузок на передней поверхности резца и участке износа задней поверхности резца. Экспериментальные данные были получены методом разрезного резца. Согласно имеющимся в работе графикам, наблюдается определенное соответствие между экспериментальными и расчетными нагрузками, особенно в интегральном плане, что имеет первостепенное значение, тан как обуславлевает близость смоделированных и реальных сил резания.

Свойства полученной подмодели струшкообразования иллюстрирует рис. 10. Из этого рисунка видно как изменяются важнейшие параметры собственно' процесса струякообразования при изменении исходных параметров подмодели - угла трения на участке упругого контакта и переднего угла инструмента. Сопоставление приведенных зависимостей с существующими о них общими физическими представлениями убеждает в физической достоверности подмодели. Отметим, что упомянутые исходные параметры подмодели струвкообразования иыейт фиксированное значение при стационарном резании и могут изменяться в переходном или неустановившемся режиме. То, что разработанная подмодель позволяет связать проиэоолыше значения этих параметров с выходным)! параметрами, подтверждает ее применимость для динамического расчета.

Еще одним исходным параметром подмодели струшкообразования является глубина резания. Именно этот параметр принят подверженным существенным изменениям в переходных процессах, которые мы выбрали для моделирования в первую очередь. Для расчетов динамики переходных процессов по разработанному итерационному алгоритму нами предварительно производился расчет матриц связи этого исходного параметра с выходными параметрами процесса стружкообразова-ния. Такая матрица позволяет в ходе динамического расчета, минуя расчеты подмодели струшкообразования, занимающие достаточно много времени, получать■значения выходных параметров подмодели струкко-образования в зависимости от значений исходных. Таи как матрица не обеспочивает непрерывной связи, то в променутках мешду отсчетами использовалась интерполяция. & наших расчетах использовались двумерные матрицы, потому, что учитывался еще и коэффициент трения на участке упругого контакта, как параметр, который может изменяться во времени.

Для прёхода от объемной задачи к плоской и наоборот был разработан принцип перехода. Его иллюстрирует рис. 11. Принцип основан на экспериментально установленном факте равенства иирины

Рис. 10. Пример расчета внходннх параметров подмодели ЗС Сегаль с тв я 40 кг/мм2, л = О,25 т

«• агсЪап СКуЭ, &ер » агсЬап СРсрЗ, С, - )

•п-

в)'

Рас. 11. Схемы к принципу перехода между плоской и объемной

задачами: а - для определения плоскости эквивалентной ' плоской задачи; б для перехода от эквивалентной плоской задачи к исходной объемной

стружки максимальной диагона/р сечения срезаемого слоя передней поверхность» резца в широком диапазоне соотношений толщины и ши-' рины среза, В соответствии с этим в сечении срезаемого слоя определяется максимальная диагональ н,к2, перпендикулярно этой диагонали в плоскости передней поверхности резца в сторону детали формируется эквивалентное, по площади реальному срозу прямоугольное сечение срезаемого слоя ы2к2мэкэ, находится плоскость эквивалентной задачи, как плоскость, проходящая через вектор мгновенной линейной скорости инструмента по отношению к детали ур и перпендикуляр кьа к максимальной диагонали м2к2, построенный в плоскости передней поверхности резца С рис. 11, аЗ. В этой плоскости определяется эквивалентный передний угол плоской задачи. Силы резания, полученные при решении плоских задач интвгрируются по всему сечению н2к2м3к3. Полагая ы2к2 достаточно протяженным, считаем плоской деформацию. Так как передняя поверхность резца в "эквивалентной плоской задаче перпендикулярна к плоскости эквивалентной плоской задачи и наклонена а общем случае к реальной передней поверхности резца под некоторым углом С , то переход к силам, действующим на реальный резец делается на основании известных формул преобразования напряженного состояния элемента при его повороте, показанном на рис. 11,6.

В обсуждаемой модели продольного точения, как и в обобщенной модели, в качестве отдельных подмоделей выступают подмодель системы инструмента и подмодель системы детали. При моделировании подсистемы инструмента мн воспользовались традиционной механической схемой. ■ Подсистема инструмента в данном случае определяется ориентацией осей ее главных координат х'^'г' в трехмерном пространстве координат хуг, значениями приведенных коэффициентов жесткости, демпфирования и масс в направлении главных осей. Инструмент при зтоы сводится к некоторой точке а, совпадающей с вершиной яиструне.нта, а которой прикладываются сила: Для кахешдонкя скоростей а ускорения применяется конечноразностныэ формулы. Лля расчета» ».система'глазных координат производится переход в эту систему «3 система хуй с последующи возвратен.

В ршЗотО првяставлэн вариант подаодвли детали. Модэлировалась гейсахыю зсхрвМжйиад деталь. Предполагалось, что компонентами ^ , г„ С1Ш р5заш;.1 везможоп чистый поперечный изгиб дотал!, а гхкпе.чеот-з производят продольное сиецэииа дзтали б соотвотст-вня с яриаодошшм коэффициентом яэсткости с^.

.Еинакнческия расчет разработанной иодзлн продольного точонкя

возможен только с помощью средств вычислительной техники. При этом необходимо создать доступный вычислительной машине прообраз пространства - времени, в котором проявляется моделируемая система. Ориентация на возможности доступных компьютеров обусловила выбор схемы дискретизации и локализации пространства при расчете динамики продольного точения. В соответствии со схемой, компьютер постоянно хранит информацию о 781-м поперечном сечениии детали в виде файла из ?81 блока, каждый из которых содержит 1440 отсчетов расстояния от центра сечения детали до ее поверхности, произведенных через угловой интервал в О, 25 градуса.

При расчете динамики продольного точения в дискретизированной постановке по ранее отмеченному алгоритму возникает проблема с расчетом геометрических параметров сечения срезаемого слоя передней поверхностью резца для резца с произвольной геометрией. Специально для этого был разработан алгоритм определения необходимых геометрических параметров путем сканирования отсчетов расстояний от центра поперечного сечения детали до ее поверхности в угловой секторе, обеспечивающем охват резца, при последовательном переходе от одного поперечного сечения детали к другому в диапазоне, гарантирующем охват сечения срезаемого слоя.

Большое количество динамических явлений при резании связано с резанием инструмента по следу, оставленному им на предыдущем обороте детали. В связи с эти« нами был специально изучен вопрос практической осуществимости учета следа инструмента при выбранном подходе к моделированию процесса резания. В результате был разработан способ решения этой задачи моделирования, который отражен с схема и алгоритме, приведенных непосредственно в работе.

Окончательная детализация всего вышеизложенного в отношении предлагаемого подхода к моделированию динамики процесса резания позволила осуществить моделирование ряда переходных процессов при резании и, в нарву» очередь, переходного процесса при врезании инструмента в деталь. Некоторые результаты представлены на рис. 12 . Они доказывают реалистичность предлагаемого подхода к моделированию и иллюстрируют исключительную возможность, которую такое моделирование предоставляет - отслеживать влияние изменения различных исходных параметров системы резания на динамику переходного процесса как по отдельности, так и во всевозможных сочетаниях.

Проведенные разработки структурного моделирования процесса резания по ' своей сумме представляются нам перспектива ;м методом теоретического изучения разнообразных переходных процессов при

тень гоо-i»o

19 0143-

it о-

ioo-

«о-

а5

_Fz (basic)

*.....Fy (basic)

о--.Fx (basic) . .....Fz &—Fa

ЭС-Х-Х.Х.Х.-Я

^.g.^y-v* y-v-y-y-y _ „ r ,

t . ns

етсгтает:

220 гоо

jso

no ijo'

JCO <0

65

■ Fz (basic)

x.....Fy (basic)

□ ___Fx (basic)

я .....Fz o—Fy y .. Fx

_ -..Tb.w-it^-s.k.-.S-S.-i^-S'-'S-i.-i-'a-^

...ж'*

1; . пб

Рис. 12. Примеры результатов моделирования процесса врезания: а - силы при врезании мгновенным резцом о ь = о, б км в сопоставлении с силами при врезании острим резцом Сбазозый вариант.); б - сига при врезании острым резцом и уменьшенной в 100 раз приведенной весткостьй подсистемы инструмента по всем осям з сопоставлении с базовым вариантом

резании.

В главе 3 работа описано экспериментальное изучение переходных процессов. В целом оно было увязано с поиском методов контроля. диагностики и прогнозирования обработки металлов резанием по переходным процессам.

С помощь» экспериментальной установки, блок-схема которой приведена в работе, изучался виброакустический сигнал сВАС>, генерируемый при резании. Установка позволяла получить огибшодую интегральной составляющей виброакустического сигнала. При этом сигналы , частоты которых ниже s килогерц отфильтровывались, что дало возможность отсечь низкочастотные механические колебания TOC.

Выбор ВАС в качестве информационного параметра сделан на основе анализа методов и средств диагностики процесса резания и теоретических положении науки о резании металлов.

Во время экспериментальных исследований использовались режущие инструменты, оснащенные датчиками ВАС пьезокерамического типа. Методика проведения экспериментальных исследований состояла в том, что при различных парах "обрабатываемый образец - режущий инструмент СРЮ" резание проводилось на различных режимах резания до принятого значения критического износа инструментов.

Исследования позволили установить характер изменения ВАС. Амплитуда ВАС при врезании достигает максимального значения лтак и в дальнейшем изменяется. Характерным является то, что изменение амплитуды ВАС в начальная период процесса резания происходит более интенсивно и через некоторое время она достигает уровня стабилизации аст. Затем происходит лишь только незначительный ее рост, т. о. в ВАС наблюдается типичный переходной Процесс.

Как известно, ревдип инструмент по мере работы до снятия его со станка проходит три стадий износа. ВАС должен меняться ь соответствии с укаэаннгши стадиями изнашивания. Сравнительный анализ динамики ВАС и износа показывает, что интенсивное изменение ВАС происходит при неустановившемся переходном процессе резания, соответствующем периоду приработки инструмента, и время стабилизации ВАС тет совпадает со временем окончания периода приработки. Лан-ная связь наблюдается при обработке различная материалов различными реяущими инструментами на различных реажмэх резания. Кроме того, незначительное изменение амплитуда ВАС происходят в стадии установившегося износа инструмента, а новое резкое увеличение амплитуды ВАС соответствует следующему неустановившемуся переходно-

МУ процессу резания в стадии катастрофического износа.

Параметрами, характеризующими переходной процесс ВАС язляют-ся Ато»> Аст • Тст • Установления взаимосвязи перечисленных параметров с интенсивностью износа РИ проведен сравнительный анализ различных сочетаний перечисленных параметров. В совокупности они показывают, что между интенсивностью изменения амплитуды ВАС в переходном процессе обработки - врезании,и износостойкостью существует тесная взаимосвязь, выражаемая через параметр

переходного процесса ВАС. Эта связь подтверждается при различных условиях обработки. Обобщение результатов и их математическая обработка позволили установить аналитическую зависимость между параметром .тл и периодом стойкости РИ. Была разработана методика прогнозирования стойкости инструментов по параметру,.^ переходного процесса ВАС сигнала.

Проведенные ранее теоретические исследования переходных процессов показали, что одной из разновидностей переходных процессов, возможных в системе резания, являются процессы, происходящие при изменении режимов резания. Их можно назвать свертками следующих один за другим во времени переходных процессов, вызванных изменением реиимов или жо переходными процессами, происходящими не во времени, а в измерении изменяемого режима резания, например, подачи. Для изучения изменения параметров процесса резания при таком переходном процессе изменения подачи была использована экспериментальная установка, блок-схема которой привэдена в работе.

В ходе эксперимента осуществлялась одновременная регистрация комплекса параметров, характеризующих физический явлония при резании и ого технологических показателей. Корреляционный анализ полученных данных позволил, разработать способ ускоренного определения ренимоз резания, при которых достигается минимальная шероховатость поверхности, максимальная стойкость РИ. Полученная связь сила, емялнтуды ВАС а, шероховатости поверхности детали и стойкости инструмента в зависимости от значения подачи показывает, что пер^готр о ВАС достаточно чувствителен, чтобы по нему можно было судить об остальных параметрах.

Рациональные условия обработки металлов обеспечиаются в основном установлением надлежащих режимов резания. В свою очередь режимн резания назначаются исходя из обрабатываемости металла Кы попытались облегчить оценку обрабатываемости на основе использо-

вания повышенной информативности переходных процессов по отношению к установившимся. Были рассмотрены наиболее распространенные вида механической обработки - точение и сверление.

В первом случае в качестве критерия обрабатываемости использовалась эффективная мощность главного двигателя станка, затраченная на осуществление упругой и пластической деформации, разрушение пограничного слоя испытуемого образца за время от момента контакта инструмента с образцом до начала резания при полном объеме срезаемого слоя. Во втором случае в качестве критерия обрабатываемости использовалось время от. момента контакта сверла с образцом до полного его врезания в испытываемый образец. Полученные в ходе экспериментов результаты показывают прямую связь отмеченных характеристик переходных процессов с параметром обрабатываемости металлов, которая легла в основу разработанных способов оценки обрабатываемости металлов по параметрам переходных процессов, сопутствующих переходному процессу резания - врезанию.

Проведенные исследования показали информационную пригодность переходных процессов при изменении подачи для установления допустимого диапазона подач в зависимости от характера обработки. Для этого из общего уровня ВАС выделялась модуляционная составляющая и определялась ее спектральная плотность. Как показывают эксперименты, при малых по,пчах модуляционная составляющая носит в основном случайный характер, а спектральная плотность достаточно широкая. Это объясняется тем, что в данном диапазоне подач резание граничит с трением и идет в переходном режиме. При этом энергетические затарты высоки из-за реологических процессов с зона Аз. Аналогичные явления наблюдаются при неблагоприятных условиях резания в области высоких значений режимов резания с зона ЕЬ, где нелинейные эффекты возникают из-за увеличения интенсивности термомеханических или нелинейности реологических процессов, а также при на-ростообразовании сзона Бэ.

На основании анализа полученных результатов был предложен метод определения двух границ диапазона допустимых значении подач. Первая граница обусловлена требованиями к качеству обработанной поверхности и точности сзона Вэ, а вторая - требованием к производительности сзоны Г и Дз.

Аналогичное определение границ осуществимо на основании сило-оого параметра. В данном случае для определения границ можно воспользоваться аналитической зависимостью силы резания от размеров срезаемого слоя типа п

ра « срьа

где с, - постоянный коэффициент, зависящий от условий обработки, ь - ширина срезаемого слоя, а - толщина срезаемого слоя, п - показатель степени влияния толщины срезаемого слоя на , которая имеет место при устойчивом качественном резании. В роли критерия для определния границ такого резания выступает отклоньниие расчетных значения коэффициента с, от экспериментальных. Силовой метод легко автоматизируется с использованием приведенного в работе алгоритма

Аппаратурная реализация разработанных и разрабатываемых методов контроля и диагностики процесса резания на основании информации, содержащейся в переходных процессах системы резания, может быть сделана относительно легкой и эффективной при использования определенных принципов.

На основании опыта, приобретенного при создании соответствующих приборов и систем, нами здесь было отмечено два'важнейших момента - адекватность ставящихся перед аппаратурой задач выбору информативных параметров и определенная, исходя из ряда эксплуатационных требований, иерархическая увязка выбранных информативных параметров.

В соответствии с результатами работы можно по физическому типу характеристики, которая используется при наблюдении переходного процесса, выделить три его основные характеристики - силу, акустическую эмиссию, электромагнитную эмиссию. Все перечисленные характеристики берутся в широком смысле, т.е. акустическая эмиссия, например, включает в себя как генерацию звуковых волн микродефектами структуры материала, так и генерацию зуковыя волн при ыакро-вибрациях инструмента или детали. Информативность параметров этих характеристик, обозначаемая как П, , П^ , Пгкг приведена а работе в зависимости от ситуации металлообработки . Эта зависимость использовалась, в частности, для выработки ' порядка формирования команд диагностики и эффективных режимов при ик формировании.

Согласно принципу иерархической подчиненности, лорвоо приоритетное значение иыеот функция самоконтроля техническоя систзкн, второй приоритет принадлежит функции контроля касания. Самоконтроль и контроль касания, поэтому, проводятся по отдельная каналам. Осуществляется суккврованио данная о касаняя по трем группам информационны:! параметров. По результатам суммирования Формируется команда разрепенил работе н сигнал касания. Лошон соблюдаться порядок поязления сигналов кссекня по информационным какелаи - сначала по ПгКэ , затем по П^ и а последнюю очередь по Пг . Любое

нарушение этого порядка говорит о неисправности технической системы или аварии станочного оборудования.

Третьим и четвертым приоритетом должны соответственно обладать функции текущего контроля, диагностики, прогнозирования л поломки инструмента.

Лля осуществления текущего контроля, диагностики, прогнозирования следует использовать иерархичность наборов информационных параметров, отвечающую логической функции вида а»вс счо), Подстановка параметров из выбранного набора в эту функцию осуществляется по принципу приоритетности параметров в данной технологической системе. Наивысший приоритет должен иметь параметр, поставленный перед скобкой. Без него нельзя будет осуществить функцию контроля и диагностики.

На основе разработанных принципов была приборно реализована диагностика процесса резания по переходным процессам о использованием Пама и Пдэ . Улучшены показатели работы системы контроля с помощью повышения полноты использования информативного параметра переходного процесса. Создана система практически полной диагностики и контроля состояния режущего инструмента по информативному параметру ПАЭ- Делается вывод.что по мере расширения круга задач, ставящихся перед системой диагностики и контроля , неизбежно увеличивается полнота ..^пользования информативного параметра, и это проявляется в техническом усложнении системы.

Практика создания приборов контроля и диагностики с учетом выиеотмвченных принципов подтверждает, что эти приборы имеют серь, езные преимущества перед рядом подобных приборов! надежность, простоту конструкции, низкую себестоимость и высокую точность. Среди таких приборов выделяются группа приборов, осуществляющая контроль геометрии Рй по одной, двум и трем координатам, прибор контроля разрушения инструмента и двухпараматрическая система контроля состояния РИ по Пдд и Наи>, приборы контроля геометрии детали и РИ, разработанные специально для станков тина ОН

Отмеченные приборы и системы контроля и диагностики металлообработки по переходным процессам связывают в широком диапазоне такие характеристики переходных процессов, как технологическая принадлежность и физическая природа анализируемого сигнала с такими характеристиками приборов и систем, как решаемые ими функциональные задачи и формулы реиания.

Экономическая целесообразность использования разрябш аиных технических средств подтверкчмггя опытом внедрения иг » г.реиз-водетво.

-31-

ОБЩИЕ вьволы

В настоящей диссертации а результате работы над многоплановой проблемой контроля, диагностики и прогнозирования процесса резания по переходным процессам создана основа для ее систематизированного теоретико - экспериментального решения.

На основании общего анализа и систематизированного изучения переходных процессов определена их информативность, теоретико -экспериментально подтверждена пригодность, эффективность и перспективность использования переходных процессов для контроля, диагностики и прогнозирования процесса резания.

Разработаны схемы для классификации переходных процессов и определения их места в процессе резания, расширяющие представление о сущности переходных процессов при резании и позволяющие соотнести результаты исследований этого явления, проведенные разными авторами.

Для теоретического изучения переходных процессов при резании с целью анализа их информативных параметров по отношению к контролю, диагностике и прогнозированию процесса резания выбран мотод физического моделирования динамики процесса резания, дающий исключительную возможность проследить селективно и в широком диапазоне влияние изменения параметров системы резания на информативные параметры переходных процессов.

Предложен способ структуризации процесса резания, позволяющий практически производить моделирование динамики процесса резания с различной частотной и физической полнотой.

Предложены кон;.-;"гччв варианты реализации подмоделей структурной модели процесса резания, которые могут быть непосредственно использованы для низкочастотного, сроднечастотно-высокочастот-ного н расширенного физического моделирования.

Согласно разработанному способу моделирования обобщенного процесса резания детализирована модель продольного точения. При этом создана схема локализации и дискретизации пространства для автоматизированного расчета динамики, а такие способ определения необходимых для моделирования геометрических параметров срезаемого слоя в дискретизированном пространстве.

Предложен метод перехода от объемной задачи механики струи-кообразования к плоской и наоборот.

Разработан метод расчета параметров подмодели стружкообразо-вания, учитывающий завивание стружки, который позволяет находить средний коэффициент трения и длину участка пластического контакта

струи!ки с передней поверхностью резца, контактные нагрузки на передней поверхности резца и площадке износа его задней поверхности.

Разработан способ моделирования следа инструмента на поверхности обрабатываемой детали, применимый в дискретиэированном пространстве.

Проведенное расчеты переходных процессов при врезании инструмента в заготовку доказывают применимость результатов моделирования для определения чувствительности параметров переходных процессов к различным параметрам системы резания, для выработки наиболее эффективных способов информационного использования параметров переходных процессов в целях контроля, диагностики и прогнозирования процесса резания, для выявления области и условий применения методов контроля, диагностики и прогнозирования процесса резания по информативным параметрам переходных процессов.

Экспериментально подтверждено, что переходные процессы резания, особенно в начальный период износа режущего инструмента, генерируют виброакустическия сигнал, изменяющийся по амплитуде во ьремени, связанный с процессами приспособления инструмента к заданным условиям механообработки, когда происходит интенсивное изменение его геометрической формы и внутренней структуры.

Экспериментально установлено, что переходные процессы резания в начальный период обработки характеризуются максимальным значением амплитуды, значением амплитуды стабильного уровня и временем стабилизации амплитуды виброакустического сигнала, на основе которых выявлен информативный параметр переходных процессов виброакустического сигнала - интенсивность изменения амплитуды виброакустического сигнала для оценки износостойкости ре-иущих инструментов.

Разработана методика прогнозирования периода стойкости режущих инструментов, заключающаяся в определении периода стсйкости инструмента на основании полученной аналитической зависимости периода стойкости от информативного параметра переходного процесса виброакустического сигнала для заданной пары "обрабатываемый образец - реаущий инструмент". '

При создании непрерывно повторяющихся переходных процессов путем изменения подачи, были разработаны акустический и силовой метода определения граничных значений допустимого диапазона значений подачи для резания с фиксированной подачей. Нижняя граница при этом определяется с точки зрения качества обработанной по-

верхности и точности обработк а верхняя с точки зрения производительности.

Впервые доказана информативность переходных процессов в мощности главного привода станка и в виброакустическом сигнале для определения обрабатываемости металлов, которая позволяет по способности металлов противостоять упругой и пластической деформации на этапе врезания инструмента в испытуемый образец судить об их обрабатываемости и получать ее количественную оценку.

На основании общего анализа устройств контроля, диагностики и прогнозирования процесса резания разработаны принципы подхода к построению эффективных систем автоматического контроля, диагностики и прогнозирования.

Проведена оценка информативности информационных сигналов различной физической природы, которые могут быть использованы в системах контроля процесса резания.

Выбран и обоснован принцип иерархического построения систем автоматического контроля, повышающий точность и надежность автоматического контроля процесса резания.

11а основании разработанного подхода к построению систем автоматического контроля, благодаря использованию информативного параметра переходного процесса в электромагнитной эмиссии, удалось построить принципиально новые системы касания высокой точности.

Кроме того разработано около го приборов и систем, использующих информативные параметры переходных процессов, которые контролируют и диагностируют почти все технологически значимые параметры процесса обработки.

Все системы и приборы отличаются более высокими техническими, экономическими и эксплуатационными показателями от существующих на Украине и зарубежных образцов аналогичного назначения.

Печатные труда.по теме,диссертации:

1. 'Махмудов К. Г., Мирзаев А. Л., Ридванов И. X. Прогнозирование

износостойкости режущих инструментов для назначения ренинов резания. // Технология и автоматизация машиностроения: Респ. меквед. науч.-техн. сб. - 1990.-Вып. 46. - С. б9-?3.

2. Махмудов К. Г. Использование нестационарных режимов сверления на станках с ЧПУ. // Технология и автоматизация машиностроения.- Респ. мэжвед. науч. - техн. сб. - 1992,- Вып. '49. - С. 53-57.

-343. Махмудов К. Г., Остафьев В. А., Харкевич А. Г. Практическое использование динамической модели процесса резания металлов для повышения качества средств его диагностики У/ Высокие технологии в машиностроении: Тезисы докладов. -Харьков, 1992. - с. 19?.

4. Махмудов К. Г., Скицюк В. И. Интесификация лезвийной обработки металлов на основе высокоточных датчиков касания и контроля состояния режущего инструмента // Новые материалы и технологии машиностроения: Тезисы докл. Российск. науч. -техн. конф.- Москва, 1992,- с. 2?.

5. Махмудов К. Г. и др. Способ определения оптимальной скорости резания в процессе обработки заготовки // А. С. N1202811. СССР.

6. Махмудов К. Г. и др. Устройство для контроля состояния инструмента // А. С. N1202745 СССР.

7. Махмудов К. Г. и др. Способ оценки обрабатываемости материалов // А. С. N118075? СССР.

8. Махмудов и др. Устройство для определения состояния режущего инструмента в процессе резания // А. С. N1180756 СССР.

9. Махмудов К. Г. и др. Способ управления обработкой материалов резанием // А. С. N1767849 СССР.

10. Махмудов К. i. и др. Система прогнозирования систояния режущих инструментов // А. С. N1734958 СССР.

11. Махмудов К. Г. и др. Управление процессом сверления при выходе на станках с ЧПУ // Робототехника и автоматизация производственных процессов: Тезисы докл. Всесоюз Науч. -техн. конф. - Барнаул, гсвз. - С. 82-83.

12. Махмудов К. Г. Влияние тепловых явлений на стойкость сверла //Теплофизика технологических процессов: Тезисы докл. Всесоюз. науч. -техн. конф. - Ташкент, 1984. - С. бб.

13. Махмудов К. Г., Науменко В. И. Устройство диагностики процесса резания // Главный комитет ВДНХ УССР, - 1985.

14. Махмудов К. Р., Файзкыатов Б. Н., Кирзаев A.A.,. Ридванов И. X. Рациональное использование спиральных сверл на станках с МПУ, // Пути повышения качества и надежности инструмента: Тезисы докл. зональной науч. -техн. конф. - Барнаул, 1989,- С89-91.

16. Махмудов К. Г., Файзикатов Б. 11, Мирзаев А. А. Ускоренный метод определения обрабатываемости материалов // Опыт разработки и внедрения технологических и конструкторских ре-

шенип интенсификации процесса резания: Тезисы докл. республиканского семинара, - Киев, 1989.- С. 9.

16. Махмудов К. Г., Файзиматов Б. Н., Акбаров К. К. Переходные процессы при резании как объект исследования // Молодежь и научно-технический прогресс: Тезисы докл.-практич. конф. молодых ученых и специалистов. - Фергана. 1988,- С. 60-61. Махмудов К.Г., Рахимов A.A., Ридванов И.X. Система диагностики работоспособности сверл // Интенсификация технологических процессов механической обработки: Тезисы докл. Все-совзн. науч. -техн. конф. - Ленинград, 1985.

18. Махмудов К.Г., Мирзаев A.A., Скицюк В. й. Контроль процесса резания на основе виброакустического сигнала // Тезисы докладов Всесоюзн. науч. - техн. конф. советских и польских молодых ученых - выпускников ВУЗов СССР. - Киев, 1986.

19. Махмудов К.Т. Диагностика и интенсификация процесса сверления титановых сплавов на станках типа "обрабатывающий центр" //Автореф. дис. ... канд. техн. наук. - Киев, 1985.-17с.

20. Махмудов К. Г., Оайзииатов Б. Н., Ридванов И. X. Интенсификация режимов сверления на станках с ЧПУ // Опыт разработки и внедрения технологических и конструкторских решений ин-тейстфикации процессов резания: Тезисы докл. республиканского семинара. - Киев, 1969. - С. 9.

21. Загороэ £ В., Махмудов К. Г. Влияние типа заточки спирального сверла на точность обработки отверстий на станках с ЧПУ // Технология и автоматизация машиностроения: Респ. межвед. науч. -техн. сб. - 1994. - Выл. 34. - С. 41-43.

22. Новицкий А. А., Иощеяко А. II, Махмудов К. Г. Исследование обрабатываемости прецизионного сплава высокого демпфирования isXD-ИЛ. // Типовые механизмы и технологическая оснастка станков-автоматов, станков с ЧПУ и ГПС/"СТАНЮ!-91 'V Теэиен яауч. техн. кокф. - Киев, 1991. - с. 66.

23. Сстафьев В. А., Махмудов К. Г., К^аровцев а В., Науменко В.Я, Скицюк ЕЯ Контроль состояния н размерная настройка инструмента на станках с ЧПУ // Технология и автоматизация ыаяивсстроения: Респ. мэяэад. науч.- техн. еб.- 19S2.-Bat?. <59. - G. 61-65.

24 Остафьеэ а А., Махмудов 1С Г., Скнцик а И. Аотоматачэекая настройка я позишокяровекя® инструмента ка стокквх с ЧПУ // Тагшояогна а автоматизация машикострозкия: Рэеп. мэя-вед. науч. - техн. сб." 1992. - Вап. 49. - G. 66-63.

-3625. Остафьев В. Л., Махмудов К. Г., Харкевич А. Г. Интенсификация лезвийной обработки металлов на основе моделирования процесса резания // Новые материалы в технологии машиностроения: Тезисы докл. Россияск. науч. - техн. конф. - Москва, 1992.- С. 26.

26. Остафьев В. А., Махмудов К. Г. Резервы повышения качества при последовательной обработке отверстий резанием // Типовые механизмы и технологическая оснастка станков-автоматов, станков с ЧПУ и ГПС /"СТАНКИ-91"/ Тезисы науч. техн. конф. - Киев. 1991.- с. 51.

27. Остафьев В. А.. Махмудов К. Г., Остафьева Р. С. Диагностика процесса металлообработки // Высокие технологии в машиностроении: Тезисы докладов, - Харьков, 1992.- с. 113.

28. Остафьев В. А., Махмудов К. Г., Кокаровцев В. В. повышение надежности процесса сверления // Деп. УкрНИИТИ, н 168 УК-6Д 1985. - 8 с,

29. Остафьев В. А., Махмудов К. Г. и др. Исследование связи параметров процесса сверления с параметрами виброакустического сигнала // технологические пути экономии трудовых и материальных ресурсов и интенсификации производства в приборостроении: Тезисы докл. Всесоюз. науч. -тенх. конф. г Москва, 196? - С. 82-83.

30. Остафьев В. А.. Махмудов К. Г., Усенко Р. В. Интенсификация процесса сверления путем применения переменных режимов сверления на станках с ЧПУ // Методы повышения производительности и качества обработки деталей на оборудовании автоматизированных производств: Тезисы докл. зональной науч. - технич. конф. - Андропов, 1985. - С. 66.

31. Остафьев & А., Кокаровцев В. В., Махмудов К. Г., Камаеа Ю. Н., Науконко В. И., Воскобояник В. И. Система прогнозирования состояния режущих инструментов и процесса резания /7 А. с. ЧОФР N .6102-89.

32. Остафьев & А., Кокаровцев В. В., Махмудов К. Р., Камаев С. Н., Кауменко В. И., Воскобояник Ю. К. Система прогнозирования состояния режущих инструментов и процесса резания // Патент ФРГ N 23 в / 3329885 .

33. СкищокВ.х., Махмудов К. Г., Клочко Т. Р. Технолог! я ТОНТОР. -К.' Технша, 1993. - 80 с.

34. Фаязаматов Б. а, Махмудов К. Г., Отакулов О. X. // Автоматизация технологической подготовки ГПС // Автоматизированное проектирование ГПС многономснклатурного производстве; Тезисы докл. науч. -техн. конф. - Киев. 1931, е. 7.

35. V. Osta.fiav, D. Ostafiev, К. iwtfchmudov : Distribution of Cutting Tool Contact Loads along Rake and Flank Surface, Annals of the OCRP, 43-1C1S94}.

Подл, в печ.5! 04 94 . Формат 60x64/16. Бумага тип. Офс. печать. Хсл. печ, л.2.09 . Усл. кр.-отт. ¿,09. . Уч.-изд. л. / 8. Тираж¿00 экз. Зак. &Г Бесплатно,

Отпечатано в Институте математика АН Украины 252601 Киев 4, ГСП, ул. Терещенковская, 3