автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Обеспечение качества формообразования деталей точного машиностроения на основе мониторинга технологического процесса и оборудования
Автореферат диссертации по теме "Обеспечение качества формообразования деталей точного машиностроения на основе мониторинга технологического процесса и оборудования"
10-2 900
На правах рукописи
Игнатьев Станислав Александрович
ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ ТОЧНОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ НА ОСНОВЕ МОНИТОРИНГА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И ОБОРУДОВАНИЯ
Специальности: 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (в машиностроении), 05.03.01 - Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук
Саратов 2009
Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет"
Научный консультант - доктор технических наук, профессор
Бржозовский Борис Максович
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор
Денисенко Александр Федорович
доктор технических наук, профессор Кушников Вадим Алексеевич
доктор технических наук, профессор Сердобинцев Юрий Павлович
Ведущая организация - Институт проблем точной механики
и управления РАН (г.Саратов )
Защита состоится 23 декабря 2009 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 212.242.02 при ГОУ ВПО "Саратовский государственный технический университет" по адресу: 410054, Саратов, ул. Политехническая, 77, СГТУ, корп.1, ауд. 319.
С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ГОУ ВПО "Саратовский государственный технический университет".
Автореферат разослан " 18 " ноября 2009 г.
Ученый секретарь диссертационного совета
И.НЛнкин
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Обеспечение конкурентоспособности на внутреннем и международном рынках продукции машино- и приборостроительных -предприятий, выпускающих высокоточные детали и изделия для авиационной, автомобильной, судостроительной, электронной и другой техники, обусловлено качеством изготовления. Для обеспечения качества продукции и эффективности производства на предприятиях внедряются системы менеджмента качества продукции (МКП), одним из важнейших элементов которых являются системы мониторинга технологического процесса и оборудования (СМТП). Это обусловлено тем, что процессы механообработки лежат в основе изготовления указанных выше изделий, причем наиболее широко используются процессы резания на автоматизированных металлорежущих станках (MPC). Именно технологическая надежность станков определяет качество формообразования деталей, поэтому ее обеспечению уделялось особое внимание в исследованиях А.С.Проникова, В.А.Кудинова, A.B.Пуша, В.Н.Подураева, А.Г.Суслова, Б.М.Бржозовского и ряда других ученых. При этом использовались положения теории резания, технологии машиностроения, динамики станков, теории автоматического управления, трения и износа и ряда .других смежных дисциплин. Современный уровень требований к качеству изделий определяет необходимость применения станков с ЧПУ нового поколения, широкого использования методов и средств автоматизированного контроля и технической диагностики, микропроцессорных средств информационно-измерительной техники, новых методов сбора, обработки и использования информации о функционировании станков и параметрах технологического процесса (ТП) для принятия решения об управлении в соответствии с задачей системы мониторинга.
Вопросы построения СМТП, в основном технологического оборудования, методы, средства и результаты исследований изложены в работах Б.М.Бржозовского, В.Л.Заковоротного, А.В.Пуша, И.К.Салениекса и ряда других ученых. Однако изложения требований к организации и построению СМТП при изготовлении высокоточных деталей и изделий, в частности, в подшипниковом производстве, в упомянутых работах не представлено. Создание эффективной СМТП предполагает решение целого комплекса взаимосвязанных задач, включающих организационное, научно-методическое, техническое, информационное и кадровое обеспечение с учетом особенностей конкретного производства. Системный подход к организации СМТП позволяет не только повысить качество изготовления деталей за счет управления процессом обработки и обслуживания MPC по реальному техническому состоянию, но и предупредить появление брака, т.е. снизить издержки производства.
Производство подшипников является одним из примеров, когда процессы обработки практически полностью определяют качество деталей, причем необходимо принимать во внимание как геометрические параметры точности поверхностей качения, так и физико-механические параметры их поверхностного слоя. Одним из процессов финишной обработки поверхностей качения деталей подшипников (колец и роликов) является
шлифование на автоматизированных станках. Влияние ряда факторов, сопровождающих шлифование (тегагофизических, динамических и других), приводит к снижению качества деталей и, соответственно, подшипников. Обеспечение качества формообразования деталей достигается путем управления процессом шлифования на основе контроля ряда параметров технологического процесса и оборудования (ТПО), в частности, параметров состояния станков, процесса обработки и деталей, а также накопления, обработки и анализа полученных данных для принятия управляющего решения, что и составляет собственно систему мониторинга. Следует отметить, что организация мониторинга процесса шлифования, направленного на обеспечение стабильности качества деталей подшипников, практически не рассматривалась, за исключением ряда работ сотрудников СГТУ, решавших отдельные аспекты проблемы.
Для построения системы многопараметрового контроля необходимо из всего комплекса факторов, влияющих на качество шлифования, выделить доминирующие. Одним из таких факторов является динамическое состояние станка, определяемое уровнем и частотным составом виброакустических (ВА) колебаний в узлах формообразующей подсистемы, которые служат обобщающими показателями его динамических характеристик, существенно влияющих на формирование некруглости, гранности и волнистости деталей и связанную с ними неоднородность физико-механических свойств поверхностей качения. В современных условиях производства снижение динамического качества станков за счет повышения уровня колебаний объясняется рядом причин эксплуатационного характера, в частности, недостаточным качеством наладки, технического обслуживания и ремонта. Снижение уровня вибраций достигается периодической подна-ладкой станка или корректировкой технологического режима. Для оперативной оценки динамического состояния станков при эксплуатации актуальна разработка методов автоматизированного контроля вибраций и обработки данных для принятия решения о подналадке станка или его ремонте. Автоматизированная оценка динамического состояния станков в условиях производства, паспортизация станков на ее основе и создание соответствующей базы данных в СМТП для обеспечения технологической надежности станков требуют дополнительных исследований.
Для контроля качества деталей вместе с измерением традиционных макро- и микрогеометрических параметров точности дорожек качения целесообразно использовать дополнительный информационный канал, в частности, на основе автоматизированной системы вихретокового контроля (АСВК) качества поверхностного слоя шлифованных деталей. При этом следует осуществить автоматизированное распознавание дефектов поверхностей качения (периодических и локальных) и их количественную оценку, а затем при сопоставлении оценок динамического состояния МРС с реальными параметрами качества деталей принять соответствующее решение об управлении процессом шлифования. Эффективность вихретокового контроля деталей подшипников и его интеграция в СМТП на практике рассматривались только в ограниченном числе работ, выполненных в СГТУ.
Особенностью процессов шлифования колец подшипников является применение активного контроля, обеспечивающего получение в первую
очередь заданного размера. Возрастание требований к качеству обработки поверхностей качения обусловливает необходимость учета при управлении шлифованием не только величины снимаемого припуска, но и дополнительных параметров, в частности, скорости съема припуска и уровня вибраций при .резании. Установленные критические значения этих параметров рассматриваются в качестве ограничений при обработке, что позволяет повысить стабильность геометрических параметров точности и практически исключить прижоги поверхностного слоя. Однако управление качеством колец при многопараметровом активном контроле и его интеграция в СМТП практически не рассматривались, за исключением нескольких работ сотрудников СГТУ, решавших частные задачи.
Из изложенного следует, что практическая потребность в обеспечении высокого качества формообразования деталей подшипников определяет актуальность проблемы создания методологии построения системы мониторинга ТПО, научных основ реализации информационно-измерительных каналов и принятия решений по управлению качеством.
Цель работы - обеспечение качества формообразования деталей точного машиностроения, на основе организации мониторинга технологического процесса и оборудования, базирующегося на многопараметровом автоматизированном контроле состояния деталей, станков и процесса обработки (на примере подшипникового производства).
Методы и средства исследования. Теоретические исследования выполнены на основе методов теории автоматического управления, динамики станков, автоматизированного контроля, распознавания образов, анализа случайных процессов с использованием компьютерного моделирования и вейвлет-преобразований сигналов. Экспериментальные исследования проведены в производственных условиях на автоматизированных шлифовальных станках для обработки колец подшипников, оснащенных приборами активного контроля, в том числе многопараметрового, с применением современных средств контроля качества деталей, включая автоматизированный вихретоковый прибор ПВК-К2М (зарегистрирован в Государственном реестре средств измерений № 26079-03), измерения ВА колебаний узлов станков с применением виброизмерителя ВШВ-003М2 с компьютерной обработкой результатов.
Научная новизна работы:
1. Для обеспечения качества формообразования деталей точного машиностроения на основании комплексных теоретических и экспериментальных исследований и внедрения их результатов решена актуальная научная проблема, связанная с созданием методологических основ организации системы мониторинга технологического процесса и оборудования как многоконтурной обратной связи в системе МКП, с интегрированным в нее автоматизированным многопараметровым контролем качества деталей, динамического состояния станков и процесса обработки. ■
2. Разработана методология построения СМТП (на примере подшипникового производства) из четырех взаимосвязанных подсистем (организационная, научно-методического, технического и информационного обеспечения), базовой из которых является подсистема технического обеспечения, включающая информационно-измерительные каналы вихретокового
контроля качества поверхностного слоя шлифованных деталей подшипников, контроля динамического состояния станков и многопараметрового активного контроля процесса шлифования.
3. Обоснован метод обеспечения качества обработки поверхностей качения на основе оперативного контроля динамического состояния шлифовальных станков как до обработки, так и во время обработки, критериально устанавливаемого в соответствии со стохастическими моделями процессов в технологической системе по интегральным оценкам авто- и взаимным спектрам виброакустических колебаний шпиндельных узлов круга и детали и опоры кольца.
4. Обоснован метод оценки неоднородности структуры поверхностного слоя деталей подшипников на основе автоматизированного вихрето-кового контроля шлифованных поверхностей качения с выявлением периодических и локальных неоднородностей применением фурье- и вейв-лет-преобразований сигналов и методов распознавания образов, и количественной оценкой качества поверхностей, базирующейся на сравнении информационных признаков вихретоковых образов эталонных и изготовленных деталей.
5. Обоснован метод минимизации макро- и микрогеометрических параметров точности и стабилизации качества поверхностей качения колец подшипников при шлифовальной обработке на основе многопараметрово-' го активного контроля величины и скорости съема припуска и вибраций жесткой опоры кольца, позволяющего реализовать управление поперечной подачей круга.
Практическая ценность и реализация результатов работы.
Создано методическое и программное обеспечение для организации многопараметрового контроля в рамках СМТП при изготовлении деталей подшипников (колец и роликов).
Разработано методическое и программное обеспечение для автоматизированной оценки динамического состояния станков по стохастическим характеристикам ВА колебаний в диапазоне до 4 кГц, обеспечивающие паспортизацию станков по динамическому качеству. Экспериментально установлены эталонные значения динамических характеристик шлифовальных станков БШ~5 и 8"\¥аАСЬ-50, которые заносятся в базу данных СМТП. Выявлена связь динамических характеристик с качеством обработки дорожек качения колец подшипников, которое определяется с помощью автоматизированного вихретокового контроля. .
Разработано методическое и программное обеспечение для выявления неоднородности структуры поверхностного слоя и автоматизированного распознавания локальных дефектов с использованием вейвлет-преобразований с помощью вихретокового прибора ПВК-К2М, интегрированного в СМТП.
Апробирован метод повышения стабильности геометрических параметров точности (овальности, гранности, волнистости) и однородности структуры поверхностного слоя дорожек качения колец подшипников с использованием микропроцессорного прибора многопараметрового активного контроля, интегрированного в систему мониторинга.
Разработанные методы и средства применены для решения задач
корректировки маршрута обработки деталей подшипников при проектировании ТП, контроля изготовления протяженных конструктивов и процесса абразивной доводки деталей двигателя .автомобиля.
Внедрение результатов работы осуществлено в ОАО "Саратовский подшипниковый завод" и ООО "НПП Подшипник-СТОМА" в рамках программы внедрения специальных технических средств для совершенствования системы управления качеством, действующей на предприятии, что позволило на 60-80% повысить стабильность параметров точности и в 4-5 раз сократить брак по качеству поверхностей качения колец, о чем свидетельствуют акты внедрения. Внедрение ряда методических разработок и программных продуктов осуществлено в ОАО "Саратовский электроприборостроительный завод им. С.Орджоникидзе" и ЗАО "НПК прецизионного оборудования", что также подтверждается актами внедрения.
Материалы исследований использованы при выполнении "Ползуновского гранта" (2006 г.), а также при выполнении работ в соответствии с тематическим планом СГТУ по заданию Федерального агентства по образованию: "Разработка теоретических основ мониторинга технологического процесса обработки прецизионных деталей на базе современных информационных технологий" (2007 г., № госрегистрации 01200703631) и "Теоретические основы мониторинга состояния оборудования для финишной обработки высокоточных деталей на базе информационного канала многопараметрового активного контроля" (2009 г., № госрегистрации 01200902701).
Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на 23 конференциях различного уровня:
на международных конференциях: Надежность и качество (Пенза, 2001 г.), Динамика технологических систем (Ростов-на-Дону, 2001 г.; Саратов, 2004 г.; Ростов-на-Дону, 2007 г.), Проблемы и перспективы прецизионной механики и управления в машиностроении (Саратов, 2002 г.; 2006 г.), Современные технологии в машиностроении (Пенза, 2003 г.), Актуальные проблемы надежности технологических и транспортных машин (Пенза, 2003 г.), Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы (Волжский, 2003 г.; 2004 г.; 2006 г.), Проблемы точной механики и управления (Саратов, 2004 г.), Теплофизические и технологические аспекты управления качеством в машиностроении (Тольятти, 2005 г.), Материалы и технологии 21-го века (Пенза, 2006 г.; 2009 г.), Автоматизация технологических процессов и производственный контроль (Тольятти, 2006 г.), Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-21 (Саратов, 2008 г.), Прогрессивные технологии в современном машиностроении (Пенза, 2008 г.), Оптимизация процессов резания, разработка и эксплуатация мехатронных станочных систем (Уфа, 2009 г.);
на всероссийских конференциях: Студенты, аспиранты и молодые ученые - малому наукоемкому бизнесу (Ползуновские гранты, Барнаул, 2006 г.), Материаловедение и технология конструкционных материалов (Волжский, 2007 г.), Высокие технологии в машиностроении (Самара, 2008 г.), Совершенствование существующих и создание новых технологий в машиностроении и авиастроении (Ростов-на-Дону, 2009 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 74 работы, в том числе 15 статей в журналах, рекомендованных ВАК, 3 монографии.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения, включает 405 страниц текста, 169 рисунков, 14 таблиц и приложения, список литературы содержит 355 наименований.
На защиту выносятся:
1. Методологические основы организации мониторинга технологического процесса и оборудования, базирующиеся на многопараметровом контроле динамического состояния станков, качества деталей и процесса обработки.
2. Концепция системы МЕОП, базирующаяся на процессном подходе, в которой система, мониторинга является многоконтурной обратной связью по ряду параметров, определяющих качество формообразования деталей и состояние оборудования. ■
3. Методология построения системы мониторинга ТПО в подшипниковом производстве, основанная на системном подходе, в виде четырех подсистем (организационная, технического, научно-методического и информационного обеспечения).
4. Обоснование метода обеспечения качества обработки поверхностей качения колец подшипников на основе оперативного контроля динамического состояния шлифовальных станков по характеристикам ВА колебаний основных формообразующих узлов.
5. Обоснование метода оценки качества поверхностного слоя деталей подшипников на основе автоматизированного вихретокового контроля шлифованных поверхностей качения с выявлением периодических и локальных неоднородностей.
6. Обоснование метода стабилизации качества поверхностей качения колец подшипников на основе многопараметрового активного контроля величины и скорости съема припуска и вибраций жесткой опоры кольца.
7. Результаты экспериментальных исследований и практического применения разработанных методов и средств автоматизированного контроля и программного обеспечения в рамках системы мониторинга в Подшипниковом производстве.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность проблемы, сформулированы цель и научная новизна, практическая ценность и реализация результатов работы, а также научные положения и результаты, выносимые на защиту.
Первая глава посвящена анализу методов и средств обеспечения качества процесса формообразования деталей точного машиностроения. Рассмотрен методологический аспект управления качеством продукции на основе краткого анализа работ по системам менеджмента качества продукции (МКП) как зарубежных, так и отечественных авторов. В промышленно развитых странах во многих фирмах функционируют системы МКП, успешно обеспечивающие ее высокое качество и конкурентоспособность. На предприятиях нашей страны, выпускающих изделия для авиационной, ракетно-космической, электронной, автомобильной и другой техники, также
внедряются системы МКП, способствующие повышению качества изделий, причем в основе этих систем для предприятий .мадшно- и приборостроения лежит совершенствование ТПО. На основе известного кругового PDCA-цикла Э.Деминга предложена концепция системы МКП для предприятия (рис.1), базирующаяся на процессном подходе и отражающая роль мониторинга ТПО в управлении качеством изделий.
В основе механообработки лежат процессы резания на MPC и именно от уровня технологической надежности станков зависит качество процессов формообразования. Вопросы качества обработки деталей рассматривались в работах А.С.Проникова, В.А.Кудинова, А.В.Пуша, В.Н.Подураева, Б.М.Базрова, А.Г.Суслова, Б.М.Бржозовского и ряда других ученых. В них отражены многие аспекты формирования качества обработки на различных этапах ТП (от проектирования до контроля
Рис.1. Управление качеством продукции с применением кругового цикла
готовых деталей и изделий). Автором на основе системного подхода рассмотрены основные направления обеспечения технологической надежности MPC, причем выделена роль мониторинга и управления качеством обработки с использованием микропроцессорной техники, позволяющей расширить их функциональные возможности.
Анализируются факторы, влияющие на качество обработки высокоточных деталей на примере шлифовальной обработки деталей подшипников, с выделением доминирующих. Процесс формообразования должен обеспечивать не только геометрические показатели точности деталей (размер, форма, волнистость, шероховатость и т.п.), но и физико-механические показатели поверхностного слоя деталей (однородность структуры, остаточные напряжения и т.п.), что в совокупности определяет надежность деталей при эксплуатации в составе изделий. Указано, что средства активного контроля обеспечивают получение заданных размеров деталей, однако другие параметры качества колец, в частности, волнистость и однородность структуры поверхностного слоя дорожек качения зависят от дина-
мического состояния (уровня вибраций) станков и скорости съема припуска. Возникает необходимость контроля качества изготовленных деталей, динамического состояния станков и расширения функций средств активного контроля, а также оперативной обработки данных для управления ТОО (рис.2), в том числе и для реализации гибкой системы технического обслуживания и профилактического ремонта (СТОиПР) .
Указанные задачи решаются в рамках СМТП. Следует отметить, что отдельные положения по мониторингу ТПО изложены в работах А.В.Пуша В.Л.Заковоротного, Я.Л.Либермана, а затем развиты в работах Б.М.Бржо-зовского, А.А.Игнатьева и В.В.Мартынова. Однако методологические основы организации СМТП, базирующейся на комплексном контроле нескольких параметров, связанных с процессом формообразования высокоточных деталей и изделий, в приложении к производству подшипников в упомянутых работах представлены недостаточно.
Рис.2, Обеспечение качества шлифования колец подшипников с применением системы мониторинга
В соответствии с изложенным и поставленной целью работы, сформулирован ряд задач исследования, связанных с разработкой методологии мониторинга ТПО, созданием методического обеспечения и реализацией трех инфор'мационно-измерительных каналов (оценки динамического состояния станков, вихретокового контроля шлифованных поверхностей, многопараметрового активного контроля процесса шлифования) и практической реализацией СМТП на подшипниковом предприятии.
Вторая глава посвящена разработке методологии организации мониторинга технологического процесса и оборудования при изготовлении деталей точного машиностроения. Высокое качество деталей и изделий достигается за счет совершенствования существующих и разработки новых ТП, совершенствования существующего и внедрения нового оборудования, а также широкого использования средств автоматизации проектирования и управления производством (САБ/САМ/САЕ). Для обеспечения качества и эффективности обработки деталей точного машиностроения в условиях автоматизированного производства необходимо иметь СМТП, которая служит технической и информационной базой для системы МКП.
Автором предлагаются концептуальные основы адаптированного к
Орпишмципштя подсистема.
Т
проблеме построения СМТП системного подхода, устанавливающего взаимосвязь методических, технических и программно-математических разработок для обеспечения качества формообразования высокоточных деталей машино- и приборостроения. Система мониторинга рассматривается как многоконтурная обратная связь в управлении формообразованием при условии контроля ряда наиболее важных параметров качества деталей, комплекса параметров оборудования, дающего представление о его техническом состоянии, режима обработки и уровня подготовки персонала, который может квалифицированно осуществлять эксплуатацию автоматизированных измерительных приборов и станков. Сформированы методологические основы организации мониторинга на предприятии, изготавливающем высокоточные детали, в частности, подшипников: во-первых, разработана структура СМТП в виде четырех взаимосвязанных подсистем (рис.3); во-вторых, обоснована целесообразность применения методов теории распознавания образов к контролю состояния ТПО; в-третьих, предложена структура многопараметрового контроля, интегрированного в СМТП; в-четвертых, разработано программное обеспечение системы мониторинга и указано его взаимодействие с комплексом прикладных программ для оценки состояния отдельных компонентов ТПО.
Подсистема технического обеспечения - базовая в составе СМТП, включает информационно-измерительные каналы (ИИК), в которые входят встроенные и внешние, автоматические и автоматизированные средства измерений, осуществляющие регистрацию, первичную обработку, передачу, хранение и воспроизведение информации о состоянии станков, процессе обработки и качестве деталей. Функционирование подсистемы научно-методического обеспечения связано с разработкой общей схемы СМТП, выбором информативных параметров, формированием критериев оценки качества ТПО, разработкой методик проведения измерений и обучающих экспериментов, построением математических моделей объектов контроля, разработкой программно-математического обеспечения (ПМО) и решением ряда других
Тяо*ал4МЧ£ский прецесе
Кап-рога, состояли оборудован» Контроль реывд обработки Контроль параметров Я«1леЛ
ЩГ
Ипформацноино-юмсритогькыс
^ О
а обеспечения
110*С1И|Т«К
"-Г-"-"
О
Обработка измерительно!! информации
Нкфармзши щи пршгом решения
Нифор&вираиш&я шденетемл
Рис.3. Организация мониторинга технологического процесса и оборудования
задач. Подсистема информационного обеспечения состоит из компьютерных систем обработки информации и линий связи с ИИК; в ней формируются базы данных (БД) о состоянии ТПО и отчетные документы в виде твердых и электронных форм; она осуществляет передачу информацион-
ных потоков внутри СМТП и внешним пользователям. На основе данных из информационной подсистемы и рекомендаций из подсистемы научно-методического обеспечения формируются управляющие решения. В организационной подсистеме анализируется выходная информация о качестве продукции, состоянии процесса обработки и оборудования, поступающая из информационной подсистемы, принимаются общие решения по структуре документооборота (в том числе электронного), по управлению формообразованием и по совершенствованию СМТП и МКП.
Для функционирования технической подсистемы необходимо выбрать рациональную совокупность контролируемых параметров и организовать процедуру оценки состояния ТПО. Контролируемыми параметрами служат измеримые выходные параметры х,-, причем для каждого задается интервал, соответствующий определенному состоянию объекта контроля
Х- < X < X. ГП
где хш, х,-„ — верхнее и нижнее допустимые значения, соответственно.
Для ТПО интервал допустимых значений параметров х,- должен соответствовать заданным .значениям параметров качества деталей. Для оперативного определения состояния ТПО целесообразно применить известные положения теории распознавания образов. Методически определение состояния ТПО сводится к следующим этапам:
1) состояние объекта подразделяется на ряд классов
.....' (2)
2) формируется набор признаков, характеризующих каждый класс, т.е. каждое состояние объекта контроля
х = {х{, х2,..., хп} = (х. п • (3)
3) создаются автоматизированные или автоматические средства контроля, включающие комплекс аппаратных и программных средств;
4) создаются алгоритмы распознавания и ПМО для определения состояния на основе определенных решающих правил.
В приложении к ТПО реализуется распознавание с обучением, т.к. расчетные методы не позволяют установить достоверные значения контролируемых параметров функционирующего оборудования. Приводится разработанный алгоритм распознавания с обучающим экспериментом, использующий известный метод распознавания с эталоном. При оценке состояния ТПО вместо двух классов (например, качество деталей в норме -качество не в норме) предложено выделить четыре класса с числовой оценкой (в баллах от 2 до 5), так как ИИК позволяют получить значения параметров в определенных диапазонах. В этом случае для лица, принимающего решение, формируется информация для оперативной выработки рекомендаций по обеспечению качества деталей.
Для обоснования выбора контролируемых параметров ТПО проведена их классификация с точки зрения связи с параметрами качества колец подшипников. Предложена схема управления процессом шлифования с многопараметровым контролем, включающим контроль качества поверхностей качения и динамического состояния станка, контроль припуска, скорости съема припуска и уровня вибраций на опоре кольца (рис.4), т.е.
осуществляется комплексный контрольf параметров ТПО. Значения указанных параметров поступают в компьютер лаборатории мониторинга для последующей обработки и создания БД.
Для функционирования СМТП создано специальное ПМО, включающее собственно программное обеспечение системы мониторинга и комплекс прикладных программ для оценки динамического состояния станков и моделирования их динамических характеристик, оценки качества деталей по данным вихретокового контроля, управления процессом обработки с многопараметровым активным контролем, оценки исправляющих свойств процесса шлифования (рис.5). Программа "Мониторинг" выполнена в среде MS ACCES с использованием VBA и
сетевого доступа к данным. Формирование отчетных документов определяется 'пользователем. Прикладные программы составлены в среде Matlab 6.5.
Рис.4. Управление процессом шлифования с использованием многопараметрового контроля
Рис.5. Структура программно-математического обеспечения системы мониторинга
Результатом исследования является построение методологии организации СМТП, целеориентированной на обеспечение качества деталей точного машиностроения (на примере деталей подшипников).
Третья глава посвящена вопросам контроля динамического состояния шлифовальных станков в системе мониторинга. Изменение техниче-
ского состояния станка или неоптимальный технологически! режим приводят к повышению уровня ВА колебаний, повышенному и неравномерному износу инструмента и ухудшению качества шлифованной поверхности. При оценке динамического состояния станка с использованием информации о вибрациях основных узлов необходимо рассчитать или определить их качественные и количественные характеристики, принимая во внимание то, что ВА колебания имеют как детерминированные, так и стохастические компоненты. Далее определяются критерии, устанавливающие связь динамического состояния с качеством обработанных деталей.
Разработано методическое обеспечение контроля динамического состояния станков по уровню ВА колебаний основных формообразующих узлов в системе мониторинга (рис.6).
Наибольший вклад в уровень вибраций станка вносят шпиндельный узел (ШУ) детали и ЩУ инструмента, особенно на собственных частотах, нарушение балансировки абразивного круга и силы резания, возбуждающие многомассовую динамическую систему (ДС) в широком диапазоне частот. Для оценки характера ВА колебаний построена модель ДС. Подобные модели приведены в работах В.А.Кудинова, С.С.Кедрова, В.И.Попова, В.Л.Заковоротного, Б.М.Бржозовского и других авторов, однако в них не отражено, как модели можно использовать в системе мониторинга. Модель ДС в виде передаточной функции, представленная в данной главе, более целесообразна для анализа с точки зрения представления входных и выходных величин и возмущающих воздействий, а также организации ____________контроля информативных параметров.
При анализе колебательных процессов в ДС шлифовального станка учитываются как детерминированные, так и стохастические характеристики ВА колебаний, что позволяет использовать для оценки динамического состояния известные функционалы, например, интегральные оценки спектральных или корреляционных функций. В приложении к шлифовальным станкам подобные оценки в известных работах не применялись и, следовательно, не-
Рис.6. Контроль динамического состояния станков достаточно освещена в системе мониторинга взаимосвязь стохасти-
Конгрольлтмшеского состояния станков по уровни В1|51>ащгл в условиях прошведствп
п
Обучающий исмюр гшхшг
Измерение уровня ч спектра вибраций узлов ста^Еков обучающей выборки
Математическая обработка н формирование оценок пн-камкчесхого состоянии
Определение эталонного по винамшескому состоянию ста ига каждой модели.
КОкгроль состояния
Мзмераше уровня к спектра вибраций I
Математическая обработка и вычисление оценок пнна-мнчсского состоит«
Сравнение реальных оценок с эталонными для каждой модели станка
В быу СМТП
Информация о начаты обработки колец-
Лпцо,
принимающее
решение
Пршмтш
решгшиг
рсмян/тю-
ПрОфц.!ЮХПШЧ£-
сю*х раба тех
Формирование сообщения о пннамическям соспмнкн станкоа с балльной оценкой.
В базу данных СМИТ
Ннфоршлря о хачеаме офаболиш хакц
ческих характеристик процессов в ДС с качеством колец подшипников и возможности их применения для управления процессом обработки.
В качестве основы принята модель, разработанная В.Н.Михель-кевичем, однако в нее внесены важные изменения, учитывающие динамические характеристики основных формообразующих узлов - ШУ круга и ШУ детали (рис.7). За входное воздействие принята скорость поперечной подачи круга уп, а за выходную переменную - радиальная составляющая силы резания Передаточные функции ШУ детали \Уд(р) и ШУ инструмента \Уи(р) в общем случае имеют сложную структуру, образованную совокупностью колебательных звеньев. Для шлифовального станка упрощенная передаточная функция ДС "^(р), когда ШУ инструмента рассматривается как колебательное звено с одной основной частотой, а ШУ детали как безынерционное звено, имеет вид
\у„ (о) __КрЕзТд---(4)
Ти2р2+2[Уи+КРЕЗхд(Ьд+Ьи)]Тир + 1'
где Крез, ти, уи, хд, 11д, Ии - параметры и коэффициенты, определяющие характеристики резания и динамических звеньев. При определенных условиях Wp(p) соответствует колебательному звену, что согласуется с экспериментальными данными, приведенными в работах других исследователей.
Чтй»)
-е'«*"]
р
я<р>
Рд(р)
(V)
Ьср)
Ал
к\0>>- Л:,
...
ь.
ХдСр)
вд-
I¿р- +-2у„Твр + 1
, = -■■;' т-г
ХиСр)
ПдФ> Крез Рр(р) Креж 1/р Ь'д
1
Рис.7. Структурная схема динамической системы шлифовального станка
с усложненной моделью шпиндельных узлов инструмента и детали: Рд(р), Ри(р) - возмущающие воздействия; а(р), ад(р) - припуски заданный и снимаемый; Кри, Креж» Кус - коэффициенты, определяющие процесс резания; тд - время оборота детали; Эд, уд - снимаемый припуск и скорость съема припуска; 1¥д, (р), ЖИ]{р) - передаточные функции звеньев, входящих в состав ШУ детали и ШУ инструмента; Хд(р), Хи(р) - приведенные к плоскости резания смещения ШУ детали и ШУ инструмента, реально измеряемые в производственных условиях
Реально сила резания Бр(1) является суммой детерминированной составляющей ?„((:), определяемой подачей круга, и стохастической составляющей Бр^), определяемой совокупностью различных факторов, к числу
которых относятся неравномерность припуска заготовки, непостоянство режущих свойств круга, колебания в ДС и другие. Это позволяет рассматривать составляющую FP(t) как "белый шум" с постоянной спектральной плотностью S0. Характер процессов в ДС резания обусловливает детерминированную и стохастическую составляющие колебательных процессов в ДС и, следовательно, параметры качества обработанной поверхности.
Составляющая FP(t) устанавливает закономерность съема припуска,
задаваемую от подсистемы управления, а составляющая FP(t) определяет формирование геометрии поверхности. Известно, что спектр сигнала на выходе ДС с частотной функцией \V(j®) связан со спектром входного сигнала соотношением SBbIX(a)) = |W(jco)|3SBX(a>). Поскольку Sbx(u>)=S0> то
ЭвыхСоз) целиком определяется частотной функцией и, следовательно, этот спектр содержится в микрорельефе поверхности качения кольца, определяемом колебаниями хд(0 и x„(t), которые измеряются. Из выражения для передаточной функции (4) получается искомое выражение для |W(jw)|2:
|W(JC0)|--(1-Т^)Ч4У>Т>> ' (5)
В реальных условиях на ДС воздействуют возмущения в различных диапазонах спектра, в том числе и низкочастотное возмущение из-за неуравновешенности круга, вклад которого в спектр колебаний определяется появлением составляющей на частоте сок, амплитуда которой зависит от величины дисбаланса. Моделирование на компьютере в среде Matlab 6.5 позволило получить при воздействии типа "белый шум" спектр процесса Sbbix(co) на опоре кольца (рис.8, 9). Вид спектров качественно соответствует реальным, полученным при измерениях на станке (рис.10 а, б).
Реальная ДС станка содержит большое количество звеньев, чьи частоты колебаний необходимо учитывать при возбуждении сигналом типа "белый шум", т.е. регистрируемые колебания являются полигармоническими. Поскольку в спектре присутствует и стохастическая компонента, то регистрируемый спектр имеет более сложный состав, что подтверждается экспериментальными данными, представленными на рис.10.
Для обработки результатов измерений ВА колебаний разработан пакет прикладных программ "Spectra" в среде Matlab 6.5, осуществляющих расчет и построение низкочастотного (НЧ) и средиечастотного (СЧ) спектров, авто- и взаимных корреляционных функций (АКФ и ВКФ), авто- и взаимных спектральных функций (АСФ и ВСФ); затем вычисляются их интегральные оценки, которые принимаются за критерии оценки динамического состояния станков в условиях эксплуатации. Все программы обеспечивают визуализацию и получение твердых копий результатов.
Информационной основой для оценки динамического состояния станка являются ВА колебания, необходимый частотный диапазон измерения которых рассчитывается на основе анализа динамики процесса формообразования. Обоснован НЧ диапазон вибраций (до 400 Гц), существенный для формирования рассматриваемых параметров точности поверхности -некруглости и волнистости. Вибрации более высокой частоты (СЧ диапазон) связаны с появлением погрешностей в виде шероховатости.
Ркчвт Ч6СТЗТМ0Й Фумецни №2 ГА/дЗ+У/дЗ)
РассЬм СЬ«1о1поу Рипкса » 2 (Л'дЗ+У/дЭ)
к
Рис.8. Спектр выходного процесса ДС
при учете по одной существенной частоте ШУ инструмента и ШУ детали и возмущения от дисбаланса круга
Щ и
I га
I
У
к
Рис.9. Спектр колебательного процесса на выходе ДС с усложненной моделью шпиндельных узлов инструмента и детали
| ; | | - 1 ' ! ; 1 ! к..
Схщюс
Рис.10. Спектр вибрации при резании, измеренный на опоре кольца: а - в начальный момент резания, б - по всей ширине шлифования
Проведен анализ влияния на колебания в ДС возмущений от дисбаланса шпинделя круга, изменения ширины резания, правки круга (рис.10, 12), который показал снижение качества шлифованных поверхностей колец. Измерение ВА колебаний основных узлов до и в процессе обработки в соответствии с разработанной методикой обучающего эксперимента позволило оценить динамическое качество станков, установить степень связи качества колец с динамическими характеристиками, обосновать технические мероприятия по обеспечению заданного качества обработки.
При анализе качества обработки колец выполнены измерения вибраций на шлифовальных автоматах моделей 8Ш-5 и 8\У"аАСЬ-50 в производственных условиях в ОАО "СПЗ". Использовались виброизмеритель ВШВ-ООЗМ2 и компьютер (рис. 11). Вибродатчики устанавливались с помощью магнитных опор на ШУ инструмента, ШУ детали и на узле крепления обрабатываемого кольца как наиболее информативных точках, выявленных в процессе предварительных экспериментов. Регистрировался либо общий уровень вибраций (ОУВ) в режиме линейного усиления (диапазон частот 1...4000 Гц), либо после преобразования на октавных фильтрах. Приборы активного контроля "Элекон-ЗМ" позволяли оценивать последовательность и длительность технологического цикла и снимать ин-
формацию о реальном припуске на каждой детали. В процессе измерений оценивались виброускорение и амплитуда ВА колебаний. Уточнение информативного диапазона частот колебаний для каждого станка производилось посредством обработки записанных вибросигналов в лабораторных условиях на персональном компьютере.
Измерения волнистости (В) и некруглости (Н) колец подшипников проводились на кругломере Та1угопс1-73 до и после окончательной обработки. Кроме того, кольца нескольких типоразмеров контролировались вихретоковым прибором ПВК-К2М, позволяющим выявить прижоги на дорожках качения.
Рис.11. Виброизмерительный комплекс
Рис.12. Вибрация опоры кольца в начале шлифования неравномерного припуска
Выполнены измерения вибраций и точности обработки колец крупногабаритных роликовых подшипников различных типов на б внутришли-фовальных станках мод. осуществляющих предварительную и
окончательную обработку колец из стали ШХ-15. В качестве информативных характеристик использовались уровень виброускорения на частоте вращения шпинделя круга, ОУВ и спектры колебаний (рис.13 а).
¡Л
100 200 5Ю 400 Частота. Гц
лхо за» эооо 4000
Частого, Гц
1000 20Ю 3000 4000 Частота, Гц
а б
Рнс.13. Спектры вибраций станков: а - мод. БГО-З № 332 при обработке кольца 232126М.01, б - мод. 8'\УаАОЬ-50 № 436 при обработке кольца 208.02
Сравнительный анализ показал, что ОУВ и спектры колебаний узлов достаточно сильно различаются (особенно в НЧ диапазоне), свидетельствуя о различном динамическом состоянии станков и связанных с ним зна-
чениях некруглости и волнистости поверхностей качения. У некоторых станков эти значения превышали допустимые (Н=6 мкм, В=1 мкм), в связи с чем проведены технические мероприятия по повышению динамического качества станков, позволившие обеспечить заданную точность обработки.
При анализе качества обработки колец шарикоподшипников выполнены измерения вибраций на 4 круглошлифовальных станках мод. 8\¥аАСЬ-50. В качестве информативных характеристик использовались уровень виброускорения на частоте вращения круга, ОУВ, спектры колебаний (рис.13 б) и интегральные оценки спектров.
Сопоставительный анализ ди-
намических характеристик станков показал, что их уровень достаточно сильно влияет на качество дорожек качения. Данные с АСВК отражают различия в состоянии поверхностного слоя кольца с дефектом (рис.14 а) и кольца без дефекта (рис.14 б) и коррелируют с динамическим состоянием станков.
Установлено, что для оценки динамического состояния целесообразно использовать как детерминированные, так и стохастические характеристики колебаний основных узлов, наиболее чувствительные к изменению их уровня и взаимосвязанные с параметрами качества
Рис.14. Вихретококруглограммы колец 208/02 и 308/02
обработки колец подшипников: без резания - уровень вибраций на ШУ круга на частоте вращения и ОУВ, при резании - интегральные оценки-НЧ автоспектра вибраций опоры кольца и НЧ взаимного спектра вибраций опоры кольца и ШУ круга, коррелирующих, соответственно, с волнистостью и не-круглостью (рис.15, 16).
Приводится практическая реализация результатов исследований, связанных с обес-
4,5 у
4 --
г 1 г а £ ¡5 " о 3,5 -3 •• 2,5 --
5 § 2 -
О. X <в С 1,5 -
X Ш 1 -0,5 -0 -
№436 ЛМ38
Номер станка
Рис.15. Значения некруглости (Н) и волнистости (В) колец, обработанных на станках SWaA.GL-50 (цветом в столбиках выделены минимальные и максимальные значения) .
а5с 20 | ¡5 »5 11 1п 5
ИВ ИА ИВ ИА ИВ ИА ИВ ИА
№166 »ИЗб №<138 №230
Номер стайка
Рис.16. Значения интегральных оценок НЧ спектра колебаний станков Э,\УаАОЬ-50: ИА - интегральная оценка авто-слектра колебаний опоры кольца, ИВ - интегральная оценка взаимного спектра колебаний опоры кольца и ШУ крута
печением качества обработки колец подшипников. В результате обучающего эксперимента устанавливаются эталонные (паспортные) динамические характеристики, которые в процессе эксплуатации используются для сравнительной оценки текущего динамического состояния станков и восстановления их уровня в случае разладки. При паспортизации станка фиксируются рекомендации по наладке, указываются точки контроля и его периодичность, прикладываются данные об эталонных динамических характеристиках, что позволяет осуществлять их контроль при эксплуатации и на этой основе планировать техническое обслуживание по состоянию. Сопоставительный анализ качества обработки и информативных характеристик динамического состояния 10 станков 8"^?/аАОЬ-50 позволил установить их эталонные значения, при которых параметры качества поверхностей качения наиболее высокие: виброускорение на ШУ круга на частоте вращения (31 Гц) — не более 50 усл.ед.; ОУВ на опоре кольца не более 700 усл.ед.; значение интегральной оценки НЧ автоспектра колебаний опоры кольца - не более 30 отн.ед.; значение интегральной оценки НЧ взаимного спектра колебаний опоры кольца и ШУ круга - не более 20 отн.ед. (1 усл.ед. = 10"3 м/с2). По аналогии при исследовании 8 станков 81\У-5 установлены динамические характеристики эталонного станка.
ИИК канал контроля динамических характеристик входит в техническую подсистему, следовательно, все основные результаты оценки динамического состояния станков накапливаются и обновляются в базе данных СМТП (приведены примеры форм).
Реализация результатов исследований связана с внедрением методики и ПМО для оценки динамического состояния станков и комплексом мероприятий по организации обслуживания станков по реальному динамическому состоянию, позволившим повысить точность (снизить волнистость) и значительно снизить прижоги поверхностей качения.
Четвертая глава посвящена вопросам разработки и применения метода автоматизированного вихретокового контроля деталей подшипников, интегрированного в систему мониторинга. Вихретоковый метод контроля начал активно развиваться в 80-е годы прошлого века, что отражено в работах А.Л.Дорофеева, В.Г.Герасимова, А.Д.Ярошека, В.Э.Дрейзина, В.С.Фастрицкого и ряда других авторов. Однако средства обработки сигналов были в основном аналоговыми, а отсутствие быстродействующих микропроцессоров сдерживало внедрение вихретоковых приборов. Совершенствование микроэлектроники дало толчок созданию автоматизированных приборов нового поколения. В СГТУ, в том числе с участием, автора, совместно с ОАО "СПЗ" и ГНПП "СТОМА" выполнены исследования по применению вихретокового метода для контроля качества деталей подшипников в системе мониторинга.
Разработано научно-методическое обеспечение для организации ИИК вихретокового контроля (рис.17), проводится сопоставительный анализ неразрушающих методов контроля деталей подшипников, и подчеркиваются преимущества вихретокового метода, дается физическое обоснование принципа формирования сигналов вихретокового преобразователя (ВТП) о дефектах поверхностного слоя, приводятся примеры приборов вихретокового контроля деталей подшипников ряда фирм.
Далее освещаются вопросы разработки АСВК - прибора ПВК-К2М (рис. 18) и формирования сигналов о периодических и локальных дефектах колец (рис.19, 20). Особое внимание уделено автоматизированному определению локальных дефектов на основе вейвлет-преобразований с применением метода распознавания образов. Приведена методика практического применения АСВК в системе мониторинга, дающая информацию о целесообразности ремонтно-профилактических работ на станках или корректировке режима шлифования.
Разработано ПМО для автоматизированного распознавания дефектов дорожек качения колец подшипников, характерных для поверхностного слоя контролируемых изделий: прижоги, трещины, забоины, трооститные пятна и т.д. Для обучающего эксперимента используется классификатор дефектов, принятый в ОАО "СПЗ" в качестве стандарта. Вид дефекта в классификаторе устанавливался другими известными методами, принятыми в подшипниковой промышленности.
Сигнал с выхода прибора ПВК-К2М представляет собой дискретный набор значений, полученных при контроле РисЛ7- Вихретоковый контроль качества деталей кольца путем сканирования, подшипников как элемент системы мониторинга Периодические неоднородности выделяются применением
фурье-преобразования: при наличии дефекта в сигнале ВТП содержится гармоника, амплитуда которой значительно превышает амплитуды остальных, что позволяет достаточно легко автоматизировать распознавание.
Рис.19. Пример выявления Рис.20. Пример выявления
периодических и локальных продольных и поперечных трещин
шлифовочных прижогов
Задачу автоматизации распознавания локальных дефектов при вих-ретоковом контроле деталей подшипников можно разделить на две части. Первая часть - это локализация дефекта путем нахождения его границ в сигнале, вторая - собственно распознавание выделенного дефекта.
Первый метод распознавания локальных дефектов разработан в СГТУ ранее и основан на использовании изображения контролируемой поверхности и выделении класса дефектов, каждый из которых характеризуется 9 геометрическими признаками. Далее используется аппарат нейронных сетей Кохонена с обучением. Разработанный программный модуль обеспечивает передачу результатов контроля в базу данных СМТП.
Второй метод распознавания локальных неоднородностей основан на применении дискретного вейвлет-преобразования. Распознавание дефектов производится по значениям аппроксимирующих и детализирующих коэффициентов разложения по базовым вейвлетам. Полученные спектры коэффициентов имеют различные длину и амплитуду, так как дефекты различаются по геометрическим размерам: глубине, площади. Для последующих этапов распознавания возникает необходимость масштабирования и приведения спектров коэффициентов к одной длине. Для этого составлен алгоритм масштабирования с вейвлетом Добеши.
Вторая часть задачи - распознавание дефектов, представляет собой процедуру отнесения исследуемого дефекта, представленного набором признаков, к одному из установленных классов. В рассматриваемом случае определено два признака, связанных с геометрическими характеристиками спектров. Визуализация признакового пространства позволяет четко выделить вид дефекта (рис.21).
.., 4
..... .. (].....; .¡.... ....."1......(■......1—
Рис.21. Визуализация признакового пространства: крестиками отмечены дефекты класса «прижог», ноликами - класса «метальная трещина», звёздочками - «пятна троостита»
Для наиболее распространенных дефектов возможно использование одного признака - коэффициента заполнения спектром аппроксимирующих вейвлет-коэффициентов окна, приведенного к единому масштабу (рис.22). Для автоматической классификации дефектов по найденным признакам также применяется аппарат нейронных сетей. Предложенный метод на основе вейвлет-преобразований является эффективным для распознавания наиболее часто встречающихся дефектов поверхностей качения.
Приводятся примеры эффективного применения АСВК для контроля роликов после операции шлифования, исследования структуры поверхностного слоя шаров в процессе их доводки, для контроля колец после операции суперфиниширования.
Таким образом, применение вихретокового контроля совместно с автоматическим занесением выявленных дефектов в базу данных СМТП (рис.23) позволяет поднять качество выпускаемой продукции на более высокий уровень.
Отнстпр результатам использовании ПВК за период с шазш по OJ.O2.20O7
Рис.22. Спектры вейвлет-коэффициентов сигналов вихретокового датчика для дефектов: а - забоина, б - шлифовочная трещина, в- шлифовальный прижог
всего И1м<ре»й| _зид
Рис.23. Форма отчета по результатам вихретокового контроля колец подшипников в системе мониторинга
Реализация результатов исследований связана с внедрением методики применения АСВК в системе мониторинга и соответствующего ПМО, позволивших снизить количество претензий по качеству поверхностного слоя в 3-5 раз, а таюке исключить экологически вредную операцию травления колец приборным контролем.
Пятая глава посвящена вопросам разработки и применения много-параметрового активного контроля шлифовальной обработки, интегрированного в систему мониторинга. Качество подшипников формируется на всех этапах обработки деталей, причем исследования показывают важную роль предварительной шлифовальной обработки колец, на которой из-за высоких режимов резания создаются глубокие изменения физико-механических свойств поверхностного слоя дорожек качения, не удаляемые при последующей обработке, а таюке закладываются условия окончательного шлифования, в частности, величина и неравномерность припуска.
Проведен анализ приборов активного контроля отечественных и зарубежных фирм с одним и несколькими информационными параметрами. Внедрение методов и средств активного контроля, чему были посвящены исследования С.С.Волосова, В.Н.Михелькевича, М.Н.Тверского, В.Д.Элья-нова и других авторов, позволило стабилизировать размер деталей, однако при этом другие параметры качества не всегда соответствуют заданным значениям. Необходимо отметить, что имеющийся парк шлифовальных станков не всегда может удовлетворить растущие требования к качеству обработки колец подшипников. Решение задачи повышения эффективности шлифования основано на увеличении числа контролируемых параметров ТПО и совершенствовании обработки измерительной информации и принятия управляющих решений. Целесообразным становится включение в систему мониторинга ИИК на основе микропроцессорного (МП) прибора многопараметрового активного контроля (МАК) с введением дополнительного контроля скорости съема припуска и вибраций на опоре кольца. Эти параметры следует рассматривать как дополнительные информационные, величины которых не должны превышать установленных в экспериментах критических значений индивидуально для каждого станка.
Разработано методическое обеспечение МАК процесса обработки колец подшипников, который в комплексе с внешними средствами контроля динамических характеристик станков и вихретоковым контролем качества шлифованных поверхностей, обеспечивает получение более полной информации для управления качеством формообразования (рис.24).
При разработке прибора МАК предварительно проведены исследования информативности контролируемых параметров. Реализация в производственных условиях измерительного комплекса, включающего прибор вихретокового контроля ПВК-К2М, виброизмеритель ВШВ-003М2, прибор активного контроля "Элекон-ЗМ" и компьютер, позволила установить характер изменения припуска, скорости съема припуска и вибрации при обработке (рис.25) и необходимость управления их изменением для повышения качества шлифованной поверхности одновременно с повышением производительности, а также обосновать целесообразность использования контролируемых параметров в микропроцессорном приборе МАК.
Вычислительные возможности МП прибора МАК позволяют одно-
временно и управлять циклом обработки, и осуществлять автоматизированный контроль динамического состояния станков непосредственно в процессе функционирования за счет встроенного вибродатчика. Два измерительных канала (текущий припуск и вибрация жесткой опоры) аппарат-но принадлежат прибору активного контроля, который является частью системы управления (рис.26).
^шгогорлматрввый пктшподГ« контроль, процесса шлнфошишя
Обучающий; зкстрнмекг
Контроль Kemp «л
niiSpcwfi
на щхр«
котац.
Опрвдынган гришчееиога нкчсма ура* их »¿рядов
м¿натершая тамалазхчесхеко процеал
АктганыЛ ко i строги» с дополнительными нлформащткныдо
ППрАМвТрПМК
Квигрыл Ксктрша
ууаамд
текущего впбрещсй
прют/см
Скорость сьеьа припуск»
Сравнение реальной скорости кха припуска и уровня вибраций с критическими зиачентмн
Формлровйнус управляющего доэдейстом на привод подачи круп ддд кшдашздш дефектов по1ер«носткого слои_
ТрсСса&нияк* припусхя xuomato*
о&рс&тки колец
Текущим припуск
Скорость еъеыа пригуоса
-J
Огибэоцм вибрации жесiко("i опоры
Определение величины припуска заготовок
ОгШ1иСПШЧ0ШЗХ обработка (кмных
£аы д&нных
систсмн мониторинга тсхнаихичмшяо процесса.
Рис.24. Методическое обеспечение многопараметрового активного контроля как элемента системы мониторинга
Рис.25. Характер изменения контролируемых параметров процесса шлифования при синхронной записи
Данные о текущем припуске используются для вычисления скорости съема припуска. Составляющие вибрации в диапазоне частот от 1 до 2 кГц используются для определения момента касания круга и детали и реализации цикла с ускоренным подводом круга к детали. Управление циклом путем переключения поперечной подачи осуществляется по величине припуска и выполнению ограничений на скорость съема припуска и вибрации жесткой опоры, определяемых при обучающем эксперименте (рис.27). Превышение критических значений указанных параметров приводит к образованию прижогов. Ограничения, обеспечивающие необходимое качество поверхностного слоя, формируются по результатам вихретокового контроля и передаются в прибор МАК из СМТП. Полученные ограничения разделяют пространство режимов шлифования на области допустимых и недопустимых значений, при этом для повышения производительности станка скорость снятия припуска должна быть максимально близка к границе области допустимых значений. Для достижения этой цели припуски переключения поперечной подачи автоматически корректируются при
приближении значений контролируемых параметров к критическим значениям. Динамика съема припуска на различных подачах отражена на рис.27, причем для каждой кривой съема припуска указаны величина подачи и максимально допустимая величина овальности заготовки при величине припуска на шлифование 400 мкм. Эти данные используются при построении реального алгоритма управления подачей круга с помощью МП прибора МАК. Информация о математическом ожидании и дисперсии отклонений геометрических параметров заготовок передается в СМТП для принятия решения о корректировке требований к точности заготовок.
Рис.26, Многопараметровый активный контроль при решении задач управления и мониторинга процесса шлифования (УВ - уровень вибраций; СП - скорость съема припуска; УВкр - критический уровень вибраций; СПкр - критическая скорость съема припуска)
Результаты приведенных выше исследований позволили разработать и изготовить совместно сотрудниками ОАО "СПЗ", СГТУ и ГНПП "СТО-МА" опытный образец МП прибора МАК, построенного на базе промышленной ЭВМ "Барс" (рис.28).
Для реализации алгоритма управления шлифованием с МП прибором проведен обучающий эксперимент для определения ограничений на ско-
рость съема припуска и вибрацию жесткой опоры. Для станка SIW-4/1 №116 получены ограничения по скорости съема припуска в 172 мкм/с и
вибраций жесткой опоры 60-10 м/с , для станка SIW-4/1 №117 - 165 мкм/с
и 50-10 м/с , соответственно. Далее исследовались отклонения геометрических параметров точности колец, обрабатываемых на внутришлифо-вальных станках SIW4/1, оснащенных прибором активного контроля "ЭКОМ" и опытным образцом МП прибора МАК. Шлифовалась дорожка качения наружных колец шарикового радиально-двухрядного подшипника 256907 из стали ШХ15 кругами 24А250М1К. На рис.29 а, б, в, г представлены результаты контроля микрогеометрических параметров точности обработанных колец, которые показывают существенное повышение стабильности значений параметров при применении прибора МАК. Вихрето-ковый контроль тех же колец позволил оценить качество поверхностного слоя дорожек качения в 4-5 баллов.
160 120
j
% 80
~ 40 0
— 1
'170;! "TiVKS /с; )4;4~ик
-ч— +Й-, ¡-46-мкм—
т_ 76,? мкм/ - „17,.8.м1л1\
[
I I7.X «км/ 26.fe mkn
Г
80
160 240 320 400 .!■■ мкм
Рис.27. Динамика съема припуска на различных подачах
Рис.28. Опытный образец микропроцессорного прибора многопараметро-вого активного контроля
Проведен сопоставительный анализ характеристик приборов МАК различных фирм, который показал, что разработанный образец МП прибора МАК имеет наибольшие потенциальные возможности. Кроме того, прибор накапливает информацию для системы мониторинга, т.е. выполняет функции ИИК. В частности, фиксируются данные об отклонениях параметров точности заготовок, динамике их изменения в процессе шлифования и уровень вибраций, которые обрабатываются и передаются в БД.
Помимо этого, БД хранит информацию о 3-5 последних обработанных кольцах для сопоставительного анализа с контролем поверхностного слоя, после чего принимается решение о корректировке режимов обработки, о подналадке оборудования, о требованиях к качеству заготовок. Таким образом, реализован метод повышения стабильности параметров
качества шлифованных поверхностей качения колец подшипников на основе применения микропроцессорного прибора МАК, управляющего подачей абразивного инструмента с учетом определенных в обучающем эксперименте критических значений уровня вибраций и скорости съема припуска, что позволило снизить в 2-3 раза значения отклонений от кругло-сти и гранности и снизить на 60-80% средние квадратические отклонения значений указанных величин. Накапливаемая в базе данных системы мониторинга информация с прибора МАК и из других информационно-измерительных каналов дает возможность принять решение по корректировке режима обработки и/или реализации гибкой СТОиПР.
0.2 0.15 £ 0.1 0.05 0
- п
0.3 0.2
2.4 3.2
0.8 1.2 1.0
0.15 0.1 0.05 0
0.2 0.15
О
Ц
0.05 0
о,а
0.8 1.2 1.6
2.4
Рис.29. Распределение отклонений параметров точности колец: а, в — овальность, б, г — гранность при использовании прибора активного контроля "ЭКОМ" (а, б) и опытного образца МП прибора МАК (в, г)
Реализация результатов исследований связана с внедрением методики применения активного контроля с дополнительными информационными параметрами и программного обеспечения для интеграции МП прибора МАК как элемента технической подсистемы в СМТП.
Шестая глава отражает результаты практической реализации системы мониторинга при изготовлении высокоточных деталей подшипников.
Высокое качество изделий точного машино- и приборостроения, в том числе и подшипников, обеспечивает конкурентоспособность продукции и способствует снижению негативных последствий кризиса в экономике. Качество при разумной цене достигается за счет совершенствования ТП, внедрения нового оборудования и контрольно-измерительной аппаратуры, широкого использования средств автоматизации проектирования, электронного документооборота и других возможностей вычислительной техники. Эти и ряд других мероприятий составляют систему МКП, необ-
ходимым элементом которой является система мониторинга ТПО....
Техническое обеспечение СМТП направлено на многопараметровый контроль входных и выходных параметров ТП (качество деталей и заготовок), станков (динамическое состояние) и процесса обработки (активный контроль по трем параметрам), а информационное обеспечение,,- на оперативную обработку и представление результатов (компьютерная сеть (и ПМО), образующие многоконтурную обратную связь в системе МКП. .. .Структура информационных потоков в СМТП представлена на рис.30, откуда видно, как формируется и обрабатывается измерительная информация о состоянии ТПО.
1 .......•влзЗф ■ ■■
шзк-юм 11ВК-ЮМ
Вт (бро( окупить
вшввоэ
3[ги'ап!<з-3
Сервер лаборатории мониторинга
Инфаркацал
ш
пальжкямтай
Прибор КАК
Пользователь Пользователь
Полмоплтель Польмо этель
Пользователи различного уровня (пратпдегвеннъю подразделения, технологическая отделы, >ттраилеш1е контроля кнчеоъв, рунапоаство предпрщтш)
Рис.30. Информационные потоки в системе мониторинга
Разработана методика комплексной оценки качества шлифования колец, реализующая ряд взаимосвязанных действий и позволяющая принять решение об управлении качеством обработки колец с использованием как основных, так и дополнительных информационных параметров. Определена группа станков, требующих проведения ремонтно-восстановительных мероприятий. Контроль качества заготовок и обработанных колец (выборки из 25 колец), в том числе и на АСВК, позволил оценить исправляющие свойства автоматов 8№аАОЬ-50 (см.таблицу).
Изменение значений коэффициентов исправления некруглости (Кн)> волнистости (Кв) и качества поверхностного слоя (Б - балл) колец, обработанных на станках № 230 и № 436 в процессе эксплуатации
Номер станка Кн Кв Б Примечание
эксп.1 эксп.2 эксп.1 эксп.2 эксп.1 эксп.2
№230 0,917 0,748 0,883 0,694 5 4 -
№436 0,433 0,94 0,667 0,792 3 5 После эксперимента 3 выполнены ремонтно-восстановительные работы
Анализ данных показывает, в частности, что исправляющие свойства у станка №230 постепенно снижаются; в то же время у станка №436 после технического обслуживания значения коэффициентов исправления и показателей точности повысились (рис.31).
Таким образом, внедрение методики мониторинга в производственных условиях позволило реализовать значительный комплекс мероприятий по обеспечению качества деталей подшипников различных типоразмеров, что существенно сократило брак (рис.32).
□До обработки
Ш После обработки
В Измеренные характеристики
Рис.31. Значения показателей точности обработки колец и динамического качества станка № 436: а - исходные значения, б - после ремонтно-восстановительных работ, Н,В - яекруглость и волнистость поверхности качения (средние значения), ОФ - уровень виброускорения на ШУ круга на частоте вращения, ИВ - интегральная оценка взаимного спектра, ИА - интегральная оценка автоспектра
Реализация СМТП направлена на обеспечение качества и стабилизацию на высоком уровне долговечности выпускаемых подшипников. Приводятся результаты стендовых испытаний на контактную долговечность, проведенных сотрудниками предприятия-заказчика, свидетельствующие о том, что внедрение СМТП обеспечило более высокую эксплуатационную надежность подшипников 256907 ОАО "СПЗ" по сравнению с аналогич-
'Ачьч но (ьпгадокш иарлвша'.м аииншрчта «¿лэ.Ч- 1Л& инкрмк и» .1«. Уъй ш -ни1 '
1 ' 1 1 1-т»
9
иг; |—-1
Рис.32. Повышение качества шлифовальной обработки дорожек качения внутренних колец подшипника 256907
Реализация результатов исследований подтверждается актами внедрения в ОАО "СПЗ", ОАО "СЭЗ им.С.Ордасоникидзе" и ЗАО "НПК прецизионного оборудования".
Приводятся примеры эффективного применения разработанных методов контроля для решения других задач: корректировки маршрута ТП по результатам оценки динамического состояния станков, активного контроля доводочной обработки деталей автомобильного двигателя, при организации информационного обеспечения системы мониторинга автоматизированного производства витых протяженных конструктивов.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
1. Для обеспечения эффективности и качества формообразования деталей и изделий точного машино- и приборостроения решена актуальная научная проблема, связанная с созданием методологических основ организации системы мониторинга технологического процесса и оборудования, базирующегося на многопараметровом контроле динамического состояния станков, качества деталей и процесса обработки.
2. Разработана методология организации системы мониторинга технологического процесса и оборудования как многоконтурной обратной связи в системе МКП, базирующаяся на адаптированном к проблеме системном подходе, которая предусматривает в структуре СМТП четыре взаимосвязанные подсистемы: организационная, технического, научно-методического и информационного обеспечения.
3. Для обеспечения качества колец подшипников необходимо использовать в структуре подсистемы технического обеспечения многопарамет-ровый контроль, базирующийся на средствах активного контроля с расширенными функциями и дополнительных информационных каналах: виброизмерительном - для контроля динамического состояния станка и вихре-токовом - для контроля состояния поверхностного слоя дорожек качения, причем для оценки состояния деталей, станков и процесса обработки це-леесообразно использовать методы теории распознавания образов с выделением в ряде случаев четырех состояний, численно оцениваемых по балльной системе, что обеспечивает возможность принятия решения о под-наладке станка и/или корректировке технологического режима.
4. Для оперативной оценки качества формообразования деталей подшипников и состояния ТПО в рамках информационной подсистемы разработано специальное программно-математическое обеспечение, включающее программу "Мониторинг" для сбора информации и формирования баз данных и отчетов по результатам мониторинга для пользователей различного уровня, а также комплекс прикладных программ для обработки данных контроля состояния деталей, станков и процесса обработки.
5. Разработанный метод обеспечения качества обработки поверхностей качения на основе контроля динамического состояния шлифовальных станков по результатам измерения и анализа детерминированных и стохастических составляющих ВА колебаний основных формообразующих узлов (шпиндельные узлы круга и детали и опора кольца) как до обработки, так и во время обработки, а также в соответствии со стохастическими моделями
процессов в динамической системе, обосновали целесообразность применения предложенных интегральных оценок авто- и взаимного спектров колебаний в диапазоне до 400 Гц, взаимосвязанных с параметрами качества колец, для оперативной оценки динамического состояния станков.
6. Построенная математическая модель динамической системы шлифовального станка в виде передаточной функции, учитывающей как процесс резания, так и динамические свойства основных узлов формообразующей подсистемы (ШУ круга и ШУ детали), позволила получить с использованием формулы для частотной функции аналитическое выражение относительно информативной измеряемой величины и на этой основе осуществить моделирование спектров колебательных процессов на выходе системы при условии воздействия силы резания со стохастической компонентой типа "белый шум", возмущающего гармонического воздействия от дисбаланса круга и изменения ширины шлифования.
7. Результаты экспериментальных исследований станков 8\УаАСЬ-50 и 81"\У-5 в условиях эксплуатации, в том числе обучающие эксперименты, внедрение методики паспортизации станков по динамическому качеству с выявлением эталонного станка (результаты заносятся в базу данных вместе с балльной оценкой) и рекомендаций по повышению их динамического качества, позволили обеспечить заданные значения параметров точности поверхностей качения колец (например, для станка 8\УаАОЬ-50 отклонение от круглости не более 1,2... 1,8 мкм при допуске 2 мкм, волнистость не более 0,8...1,0 мкм при допуске 2 мкм ) и существенно снизить брак по при-жогам, что установлено вихретоковым методом.
8. Разработанный метод автоматизированного вихретокового контроля шлифованных поверхностей качения деталей подшипников позволяет количественно оценить неоднородность структуры поверхностного слоя по уровню сигналов, а также выявить периодические и локальные неоднородности применением фурье- и вейвлет-преобразований сигналов и методов распознавания образов на основе сравнения информационных признаков вихретоковых образов эталонных и изготовленных деталей.
9. Применение АСВК в системе мониторинга шлифовальной обработки колец в ОАО "Саратовский подшипниковый завод" позволяет, во-первых, одним прибором ПВК-К2М контролировать 40-50 станков, что способствует оперативному выявлению нарушений в работе станков и/или разладки процессов обработки и, соответственно, эффективному проведению подналадки станков, корректировки технологических режимов или профилактического ремонта по реальному состоянию станка; во-вторых, повысить достоверность результатов вихретокового контроля деталей за счет исключения "человеческого фактора" при автоматическом определении вида дефектов, а также увеличить количество контролируемых деталей за смену на 10-15%; в-третьих, сформировать базу данных по дефектам с балльной оценкой и базу знаний по устранению причин их возникновения, что способствует решению задачи обучения персонала, обеспечивающего процесс шлифования; в-четвертых, определить интенсивность работы оператора по количеству проведенных проверок качества колец.
10. Разработанный метод многопараметрового активного контроля величины и скорости съема припуска и вибраций жесткой опоры кольца,
позволяющий реализовать управление поперечной подачей круга с учетом установленных в обучающем эксперименте ограничений, обеспечивает минимизацию макро- и микрогеометрических параметров точности и стабилизацию качества поверхностного слоя дорожек качения колец подшипников при шлифовальной обработке.
11. Внедрение опытного образца микропроцессорного прибора мно-гопараметрового активного контроля в производственных условиях ОАО "СПЗ" позволило, во-первых, реализовать управление процессом обработки в реальном времени, что способствовало снижению в 2-3 раза значений отклонений от круглости и гранности поверхностей качения и на 60-80% средних квадратических отклонений значений указанных параметров, а также на 60% снизить брак по прижогам; во-вторых, обеспечить передачу в систему мониторинга и накопление в базе данных параметров точности заготовок и оценок динамического состояния станка, что позволяет принять решение по управлению качеством формообразования.
12. Практическая реализация системы мониторинга технологического процесса и оборудования при изготовлении деталей точного машино- и приборостроения позволяет существенно повысить качество формообразования за счет многопараметрового контроля, повысить эффективность функционирования оборудования за счет организации гибкого технического обслуживания, осуществить автоматизированное проектирование технологического процесса с учетом реального технического состояния оборудования, создать базу данных и базу знаний по контролируемым процессам и станкам, что способствует организации эффективной системы МКП.
Основные научные положения и результаты диссертации изложены в следующих 40 работах (из общего количества 74 публикации):
Публикации в журналах из Перечня ВАК РФ
1. Игнатьев С.А. Автоматизированные системы мониторинга технического состояния технологического оборудования / С.А.Игнатьев, В.А.Иващенко, А.А.Игнатьев // Мехатроника, автоматизация, управление. 2009. №8. С.43-47.
2. Игнатьев С.А. Автоматизированное распознавание локальных дефектов поверхностей качения колец подшипников при вихретоковом контроле с использованием вейвлет-преобразования / Д.О.Пчелинцев, С.А.Игнатьев // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2009. №3(40). С.70-77.
3. Игнатьев С.А. Управление шлифованием деталей подшипников с применением автоматизированных балансировочных устройств с дополнительными функциями / А.А.Николаев, С.А.Игнатьев, В.В.Горбунов // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2008, № 3(35). С.68-73.
4. Игнатьев С.А. Организация системы мониторинга технологического процесса изготовления деталей точного машиностроения / С.А.Игнатьев // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2008. №3(34). С.57-60.
5. Игнатьев С,А. Идентификация динамической системы шлифовального станка по автокорреляционным функциям виброакустических колебаний элементов технологической системы / С.А.Игнатьев, В.А.Каракозова, А.А.Игнатьев // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2008. №3(34). С.19-25.
6. Игнатьев С.А. Многопараметровый активный контроль шлифовальной обработки колец подшипников в системе мониторинга технологического процесса / С.А.Игнатьев, М.ПВасин // Вестник Саратовского государственного технического
университета. 2008. №2(32). С.67-74.
7. Игнатьев С.А. Мониторинг технического состояния электропотребляющего технологического оборудования промышленных предприятий / СА.Игнатьев, А.А.Игнатьев, В.А.Иващенко // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2008. №1(30). С.47-53.
8. Игнатьев С.А. Вихретоковый контроль качества поверхностного слоя роликов при бесцентровом шлифовании / В.В.Вялов, М.В.Карпеев, С.А.Игнатьев // СТИН. 2008. № 10. С.28-30.
9. Игнатьев С.А. Мониторинг суперфинишной обработки колец подшипников / А.А.Игнатьев, В.В.Борнсов, С.А.Игнатьев // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2007. №1(23). С.81-87.
10. Игнатьев С.А. Информационное обеспечение системы мониторинга технологического процесса при производстве деталей подшипников / С.А. Игнатьев /7 Вестник Саратовского государственного технического университета. 2006. № 4(18). СЛ21-125.
11. Игнатьев С.А. Адаптивное управление процессом шлифования колец высокоточных подшипников / М.П.Васин, В.В.Горбуиов, С.А.Игнатьев // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2006. №3(14). С. 129-136.
12. Игнатьев С.А. Управление режимом шлифования в системе мониторинга производства подшипников / В.В.Горбунов, М.В.Виноградов, М.В.Карпеев, С.А.Игнатьев // СТИН. 2006. №2. С.33-36.
13. Игнатьев С.А. Методическое обеспечение автоматизированной оценки динамического состояния шлифовальных станков в системе мониторинга для корректировки технологического процесса / С.А.Игнатьев, И.В.Нестерова, А.А.Игнатьев // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2006. №1(11). С.90-96.
14. Игнатьев С.А. Мониторинг технологического процесса на основе автоматизированного контроля динамических характеристик станков / A.A. Игнатьев, В.А. Добряков, С.А. Игнатьев // СТИН. 2005. № 7. С. 3-7.
15. Игнатьев С.А. Автоматизированный контроль динамических характеристик станков как один из элементов системы мониторинга технологического процесса / С.А.Игнатьев, В.А.Добряков, А.А.Игнатьев // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2004. № 1(2). С.99-107.
Монографии
16. Мониторинг станков и процессов шлифования в подшипниковом производстве / А.А.Игнатьев, М.В.Виноградов, С.А.Игнатьев и др. Саратов: СГТУ, 2004. 124 с.
17. Игнатьев С.А. Активный контроль и мониторинг процесса шлифования деталей подшипников / А.А.Игнатьев, В.ВГорбунов, С.А.Игнатьев. Саратов: СГТУ, 2007.104 с.
18. Игнатьев С.А. Мониторинг технологического процесса как элемент системы управления качеством продукции / А.А.Игнатьев, В.В.Горбунов, С.А.Игнатьев. Саратов: СГТУ, 2009. 160 с.
Публикации в других изданиях
19. Игнатьев С.А. Применение вейвлет-преобразований при автоматизированном контроле качества колец подшипников / С.А.Игнатьев // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении: сб.научн.тр. Саратов: СГТУ, 2009. С.97-100.
20. Игнатьев С.А. Мониторинг технологического процесса как обратная связь в системе управления качеством продукции / А.А.Игнатьев, М.В.Карпеев,
С.А.Игнатьев // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении: сб.науч.тр. Саратов: СГТУ, 2009. С.90-94.
21. Игнатьев С.А. Качество обработки и контроль вибраций станков в системе мониторинга / С.А.Игнатьев, Б.М.Бржозовский, АА.Игнатьев // Материалы и технологии 21-го века: сб.ст. Междунар.конф. Пенза: ПДЗ, 2009. С. 162-165.
22. Игнатьев С.А. Автоматизация контроля качества деталей подшипников вихретоковым методом на основе распознавания дефектов с применением вейвлет-преобразований / С.А.Игнатьев, Д.ОЛчелинцев, АА.Игнатьев // Высокие технологии машиностроения: сб.тр. Всерос.конф. Самара: СамГТУ, 2008. С.185-186.
23. Игнатьев CA. Организация системы мониторинга технологического процесса / А.А.Игнатьев, В.В.Горбунов, СА.Игнатьев // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении: сб.научлр. Саратов: СГТУ, 2008. С.71-75.
24. Игнатьев С.А. Моделирование при решении задач контроля вибраций станков / С.А.Игнатьев, ВА.Добряков, А.А.Игнатьев // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-21: сб.тр. 21-й Междунар.конф.: в 9 т. Саратов: СГТУ, 2008. Т.З. С.203-207.
25. Игнатьев С.А. Основные задачи контроля вибраций станков при эксплуатации / С.А.Йгнатьев // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении: сб.науч.тр. Саратов: СГТУ, 2008. С.75-79.
26. Игнатьев С.А. Управление качеством изготовления деталей подшипников на основе мониторинга динамического состояния шлифовальных автоматов /С.А.Игнатьев // Динамика технологических систем: тр. 8-й Междунар.конф. Ростов-на-Дону: ДГТУ, 2007. С.160-164.
27. Игнатьев С.А. Идентификация динамической системы шлифовального станка по автокорреляционным функциям виброакустических колебаний / СА.Игнатьев // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении: сб.науч.тр. Саратов: СГТУ, 2007. С.84-88.
28. Игнатьев CA. Теоретическое обоснование мониторинга процесса шлифования в подшипниковом производстве на основе многопараметрового контроля качества / С.А.Игнатьев // Студенты, аспиранты и молодые ученые - малому наукоемкому бизнесу (Ползуновские гранты): материалы Всерос.конф. Барнаул: Изд-во АптГУ, 2006. C.30-4Q.
29. Игнатьев С.А. Информационное обеспечение системы мониторинга технологического процесса изготовления деталей подшипников / С.А.Игнатьев // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении: сб.науч.тр. Саратов: СГТУ, 2006. С.91-94.
30. Игнатьев С.А. Информационное обеспечение мониторинга модульного автоматизированного производства витых протяженных конструктивов / С.А.Игнатьев, В.Я.Подвигалкин // Проблемы и перспективы прецизионной механики и управления в машиностроении: материалы Междунар.конф. Саратов: ИПТМУ РАН, 2006. С.45-49.
31. Игнатьев A.A. Совершенствование системы управления качеством продукции на основе мониторинга технологического процесса / А.А.Игнатьев,
B.В.Горбунов, С.А.Игнатьев // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении: сб.науч. тр. Саратов: СГТУ, 2005. С.81-87.
32. Игнатьев С.А. Обработка базы данных результатов мониторинга процесса шлифования деталей подшипников / С.А.Игнатьев // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении: межвуз.научхб. Саратов: СГТУ, 2005. С.92-94.
33. Игнатьев С.А. Модель динамической системы шлифовального станка /
C.А.Игнатьев, И.В.Нестерова // Современные тенденции развития транспортного машиностроения: сб.ст. Междунар.конф. Пенза: ПДЗ, 2005, С.41-44.
34. Игнатьев С.А. Активный контроль доводочной обработки седел изделия РДТ-380 с дополнительными информационными параметрами / С.А.Игнатьев, А.П.Крайнов // Прогрессивные направления развития технологии машиностроения:
межвуз. науч.сб. Саратов: СГТУ, 2005. С.50-52. ' " ' и ^ *
35. Игнатьев С.А. Обоснование выделения информативных частотных диапазонов вибросигналов при оценке динамического состояния станков / С.А.Игнатьев // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении: межвуз.науч.сб. Саратов: СГТУ, 2004. С.69-72.
36. Игнатьев С.А. Активный контроль шлифовальной обработки дорожек качения колец подшипников с дополнительными информационными параметрами / С.А.Игнатьев, Е.В.Карпеева, А.А.Игнатьев // Прогрессивные направления развития технологии машиностроения: межвуз.науч.сб. Саратов: СГТУ, 2003. С.78-81
37. Игнатьев С.А. Многопараметровый контроль деталей подшипников в системе мониторинга процесса шлифования / С.А.Игнатьев, В.В.Горбунов, Е.В.Карпеева // Современные технологии в машиностроении: сб.ст. Между-нар.конф. Пенза: ПДЗ, 2003. С.98-101.
38. Игнатьев С.А. Шлифование колец подшипников с активным контролем однородности физико-механических свойств поверхностного слоя вихретоковым методом / С.А.Игнатьев, В.В.Горбунов, Е.В.Карпеева // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении: межвуз.науч.сб. Саратов: СГТУ, 2001. С.99-102.
39. Игнатьев С.А. Модель динамической системы шлифовального станка с учетом стохастичности процессов / Б.М.Бржозовский, С.А.Игнатьев // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении: межвуз.науч.сб. Саратов: СГТУ, 2001. С.31-34.
40. Игнатьев С.А. Контроль качества обработки и технического состояния шлифовальных автоматов / С.А.Игнатьев // Надежность и качество 2001: тр. Меж-дунар. симпозиума. Пенза: ПГУ, 2001. С.363-364.
ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ ТОЧНОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ НА ОСНОВЕ МОНИТОРИНГА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И ОБОРУДОВАНИЯ
2009257936
ИГНАТЬЕВ Станислав Александрович
Автореферат
Корректор О.А.Панина
Подписано в печать 16.11.09
Бум.офсет.
Тираж 100 экз.
Усл.печ.л. 2,0 Заказ 502
Формат 60x84 1/16 Уч.-изд.л. 2,0 Бесплатно
Саратовский государственный технический университет 410054, г.Саратов, ул.Политехническая, 77
Отпечатано в Издательстве СГТУ, 410054 г.Саратов, ул.Политехническая, 77.
2009257936
Оглавление автор диссертации — доктора технических наук Игнатьев, Станислав Александрович
Введение
1. Методы и средства обеспечения качества формообразования деталей точного машиностроения
1.1. Методологические основы управления качеством продукции
1.1.1. Системы менеджмента качества продукции
1.1.2. Системный подход к управлению качеством продукции на предприятии
1.2. Основные направления обеспечения технологической надежности прецизионных станков
1.2.1. Концепция системного подхода к анализу методов и средств обеспечения технологической надежности станков
1.2.2. Новые технические решения формообразующих узлов
1.2.3. Совершенствование методов и средств мониторинга и технического обслуживания станков
1.2.4. Управление качеством обработки
1.3. Анализ факторов, влияющих на качество шлифования поверхностей качения деталей подшипников
1.3.1. Классификация показателей качества поверхностного слоя шлифованных деталей
1.3.2. Влияние условий проведения шлифования на формирование качества поверхностного слоя деталей
1.3.3. Анализ возмущений, действующих на технологическую систему при шлифовании
1.4. Роль мониторинга в обеспечении качества деталей точного машиностроения. Постановка основных задач исследования
2. Методология организации мониторинга технологического процесса и оборудования при изготовлении деталей точного машиностроения
2.1. Системный подход к организации мониторинга технологического процесса и оборудования
2.1.1. Система мониторинга как многоконтурная обратная связь при управлении качеством продукции
2.1.2. Организация системы мониторинга технологического процесса и оборудования
2.2. Контроль состояния технологического процесса и оборудования в системе мониторинга с позиций теории распознавания образов
2.2.1. Методическое обоснование применения теории распознавания образов для контроля состояния объектов
2.2.2. Алгоритмизация процесса распознавания состояния объекта
2.3. Структура многопараметрового контроля, интегрированного в систему мониторинга шлифовальной обработки
2.3.1. Показатели качества поверхности качения как управляемые выходные параметры процесса шлифования
2.3.2. Многопараметровый контроль в системе мониторинга процесса шлифования колец подшипников
2.4. Программно-математическое обеспечение системы мониторинга
2.4.1. Общая структура ПМО
2.4.2. Программа "Мониторинг"
2.4.3. Пакет прикладных программ для оценки характеристик технологического процесса и оборудования
2.5. Выводы
3. Контроль динамического состояния шлифовальных станков для обработки колец подшипников в системе мониторинга
3.1. Методическое обеспечение информационно-измерительного канала контроля виброакустических колебаний
3.2. Детерминированные и стохастические методы оценки динамических характеристик станков
3.3. Моделирование колебательных процессов в технологической системе с учетом их стохастичности
3.3.1. Модель динамической системы шлифовального станка
3.3.2. Моделирование процессов в динамической системе с учетом стохастической составляющей силы резания
3.4. Программное обеспечение для вычисления стохастических характеристик виброакустических колебаний узлов станков
3.5. Экспериментальные исследования динамических характеристик шлифовальных станков и качества обработки колец подшипников
3.5.1. Методическое обеспечение экспериментальных исследований
3.5.2. Анализ колебательных процессов при действии возмущений
3.5.3. Исследования на внутришлифовальных станках SIW
3.5.4. Исследования на круглошлифовальных станках SWaAGL
3.5.5. Расчет информативных характеристик виброакустических колебаний для оценки динамического качества станков
3.6. Автоматизированный контроль динамического состояния шлифовальных станков как элемент системы мониторинга
3.6.1 Паспортизация динамических характеристик станков при эксплуатации
3.6.2. Практическая реализация оценки динамического состояния станков в системе мониторинга
3.7. Выводы
4. Автоматизированный вихретоковый контроль поверхностей качения деталей подшипников, интегрированный в систему мониторинга
4.1. Методическое обеспечение информационно-измерительного канала вихретокового контроля
4.2. Вихретоковый метод контроля физико-механических свойств поверхностного слоя шлифованных деталей
4.2.1. Неразрушающие методы контроля поверхностного слоя
4.2.2. Средства вихретоковой дефектоскопии шлифованных деталей
4.3. Автоматизированный вихретоковый контроль как информационный канал системы мониторинга процесса шлифования
4.3.1. Вихретоковый контроль в системе мониторинга
4.3.2. Автоматизированная система вихретокового контроля деталей подшипников
4.3.3. Программно-математическое обеспечение для выделения информации о периодических и локальных неоднородностях поверхностей качения
4.4. Автоматизированный вихретоковый контроль других технологических операций
4.4.1. Контроль роликов
4.4.2. Применение вихретокового контроля для оценки изменения структуры поверхностного слоя шаров подшипников при изготовлении
4.4.3. Контроль суперфинишной обработки колец подшипников
4.5. Автоматизированное распознавание локальных дефектов в поверхностном слое на основе применения вейвлетпреобразований
4.6. Практическое применение автоматизированной системы вих-ретокового контроля для мониторинга шлифовальной обработки
4.7. Выводы
5. Многопараметровый активный контроль, интегрированный в систему мониторинга процесса шлифования
5.1. Методическое обеспечение многопараметрового активного контроля
5.2. Активный контроль при шлифовании
5.2.1. Классификация измерительных преобразователей размеров
5.2.2. Средства активного контроля шлифовальных станков с одним информационным параметром
5.2.3. Приборы активного контроля комплекса параметров процесса шлифования
5.3. Прибор многопараметрового активного контроля как информационно-измерительный канал системы мониторинга
5.3.1. Исследование информативности комплекса контролируемых параметров процесса шлифования
5.3.2. Экспериментальный образец прибора
5.3.3. Реализация управления шлифованием колец с применением микропроцессорного прибора многопараметрового активного контроля, включенного в систему мониторинга
5.4. Выводы
6. Практическая реализация системы мониторинга при изготовлении высокоточных деталей подшипников
6.1. Методическое обеспечение комплексной оценки качества обработки колец по результатам мониторинга
6.2. Техническое обеспечение системы мониторинга
6.3. Информационное обеспечение системы мониторинга
6.4. Реализация организационно-технических мероприятий по повышению качества обработки колец
6.5. Применение разработанных методов для решения других задач
6.5.1. Автоматизированная оценка динамического состояния шлифовальных станков для корректировки технологического процесса
6.5.2. Применение результатов мониторинга для организации гибкого технического обслуживания станков
6.5.3. Активный контроль доводочной обработки с дополнительным информационным параметром
6.5.4. Информационное обеспечение системы мониторинга автоматизированного производства витых протяженных конструктивов 356 Заключение 361 Литература 365 Приложения
Введение 2009 год, диссертация по информатике, вычислительной технике и управлению, Игнатьев, Станислав Александрович
Актуальность проблемы. Обеспечение конкурентоспособности на внутреннем и международном рынках продукции машино- и приборостроительных предприятий, выпускающих высокоточные детали и изделия для авиационной, автомобильной, судостроительной, электронной и другой техники, обусловлено качеством изготовления. Для обеспечения качества продукции и эффективности производства на предприятиях внедряются системы менеджмента качества продукции (МКП), одним из важнейших элементов которых являются системы мониторинга технологического процесса и оборудования (СМТП). Это обусловлено тем, что процессы механообработки лежат в основе изготовления указанных выше изделий, причем наиболее широко используются процессы резания на автоматизированных металлорежущих станках (MPC). Именно технологическая надежность станков определяет качество формообразования деталей, поэтому ее обеспечению уделялось особое внимание в исследованиях А.С.Проникова, В.А.Кудинова, А.В.Пуша, В.Н.Подураева, А.Г.Суслова, Б.М.Бржозовского и ряда других ученых. При этом использовались положения теории резания, технологии машиностроения, динамики станков, теории автоматического управления, трения и износа и ряда других смежных дисциплин. Современный уровень требований к качеству изделий определяет необходимость применения станков с ЧПУ нового поколения, широкого использования методов и средств автоматизированного контроля и технической диагностики, микропроцессорных средств информационно-измерительной техники, новых методов сбора, обработки и использования информации о функционировании станков и параметрах технологического процесса (ТП) для принятия решения об управлении в соответствии с задачей системы мониторинга.
Вопросы построения СМТП, в основном технологического оборудования, методы, средства и результаты исследований изложены в работах Б.М.Бржозовского, В.Л.Заковоротного, А.В.Пуша, И.К.Салениекса и ряда других ученых. Однако изложения требований к организации и построению СМТП при изготовлении высокоточных деталей и изделий, в частности, в подшипниковом производстве, в упомянутых работах не представлено. Создание эффективной СМТП предполагает решение целого комплекса взаимосвязанных задач, включающих организационное, научно-методическое, техническое, информационное и кадровое обеспечение с учетом особенностей конкретного производства. Системный подход к организации СМТП позволяет не только повысить качество изготовления деталей за счет управления процессом обработки и обслуживания MPC по реальному техническому состоянию, но и предупредить появление брака, т.е. снизить издержки производства.
Производство подшипников является одним из примеров, когда процессы обработки практически полностью определяют качество деталей, причем необходимо принимать во внимание как геометрические параметры точности поверхностей качения, так и физико-механические параметры их поверхностного слоя. Одним из процессов финишной обработки поверхностей качения деталей подшипников (колец и роликов) является шлифование на автоматизированных станках. Влияние ряда факторов, сопровождающих шлифование (теп-лофизических, динамических и других), приводит к снижению качества деталей и, соответственно, подшипников. Обеспечение качества формообразования деталей достигается путем управления процессом шлифования на основе контроля ряда параметров технологического процесса и оборудования (ТПО), в частности, параметров состояния станков, процесса обработки и деталей, а также накопления, обработки и анализа полученных данных для принятия управляющего решения, что и составляет собственно систему мониторинга. Следует отметить, что организация мониторинга процесса шлифования, направленного на обеспечение стабильности качества деталей подшипников, практически не рассматривалась, за исключением ряда работ сотрудников СГТУ, решавших отдельные аспекты проблемы.
Для построения системы многопараметрового контроля необходимо из всего комплекса факторов, влияющих на качество шлифования, выделить доминирующие. Одним из таких факторов является динамическое состояние станка, определяемое уровнем и частотным составом виброакустических (ВА) колебаний в узлах формообразующей подсистемы, которые служат обобщающими показателями его динамических характеристик, существенно влияющих на формирование некруглости, гранности и волнистости деталей и связанную с ними неоднородность физико-механических свойств поверхностей качения. В современных условиях производства снижение динамического качества станков за счет повышения уровня колебаний объясняется рядом причин эксплуатационного характера, в частности, недостаточным качеством наладки, технического обслуживания и ремонта. Снижение уровня вибраций достигается периодической подналадкой станка или корректировкой технологического режима. Для оперативной оценки динамического состояния станков при эксплуатации актуальна разработка методов автоматизированного контроля вибраций и обработки данных для принятия решения о подналадке станка или его ремонте. Автоматизированная оценка динамического состояния станков в условиях производства, паспортизация станков на ее основе и создание соответствующей базы данных в СМТП для обеспечения технологической надежности станков требуют дополнительных исследований.
Для контроля качества деталей вместе с измерением традиционных макро- и микрогеометрических параметров точности дорожек качения целесообразно использовать дополнительный информационный канал, в частности, на основе автоматизированной системы вихретокового контроля (АСВК) качества поверхностного слоя шлифованных деталей. При этом следует осуществить автоматизированное распознавание дефектов поверхностей качения (периодических и локальных) и их количественную оценку, а затем при сопоставлении оценок динамического состояния MPC с реальными параметрами качества деталей принять соответствующее решение об управлении процессом шлифования. Эффективность вихретокового контроля деталей подшипников и его интеграция в СМТП на практике рассматривались только в ограниченном числе работ, выполненных в СГТУ.
Особенностью процессов шлифования колец подшипников является применение активного контроля, обеспечивающего получение в первую очередь заданного размера. Возрастание требований к качеству обработки поверхностей качения обусловливает необходимость учета при управлении шлифованием не только величины снимаемого припуска, но и дополнительных параметров, в частности, скорости съема припуска и уровня вибраций при резании. Установленные критические значения этих параметров рассматриваются в качестве ограничений при обработке, что позволяет повысить стабильность геометрических параметров точности и практически исключить прижоги поверхностного слоя. Однако управление качеством колец при многопараметровом активном контроле и его интеграция в СМТП практически не рассматривались, за исключением нескольких работ сотрудников СГТУ, решавших частные задачи.
Из изложенного следует, что практическая потребность в обеспечении высокого качества формообразования деталей подшипников определяет актуальность проблемы создания методологии построения системы мониторинга ТПО, научных основ реализации информационно-измерительных каналов и принятия решений по управлению качеством.
Цель работы - обеспечение качества формообразования деталей точного машиностроения на основе организации мониторинга технологического процесса и оборудования, базирующегося на многопараметровом автоматизированном контроле состояния деталей, станков и процесса обработки (на примере подшипникового производства).
Методы и средства исследования. Теоретические исследования выполнены на основе методов теории автоматического управления, динамики станков, автоматизированного контроля, распознавания образов, анализа случайных процессов с использованием компьютерного моделирования и вейвлет-преобразований сигналов. Экспериментальные исследования проведены в производственных условиях на автоматизированных шлифовальных станках для обработки колец подшипников, оснащенных приборами активного контроля, в том числе многопараметрового, с применением современных средств контроля качества деталей, включая автоматизированный вихретоковый прибор
ПВК-К2М (зарегистрирован в Государственном реестре средств измерений № 26079-03), измерения ВА колебаний узлов станков с применением виброизмерителя ВШВ-003М2 с компьютерной обработкой результатов.
Научная новизна работы:
1. Для обеспечения качества формообразования деталей точного машиностроения на основании комплексных теоретических и экспериментальных исследований и внедрения их результатов решена актуальная научная проблема, связанная с созданием методологических основ организации системы мониторинга технологического процесса и оборудования как многоконтурной обратной связи в системе МКП, с интегрированным в нее автоматизированным мно-гопараметровым контролем качества деталей, динамического состояния станков и процесса обработки.
2. Разработана методология построения СМТП (на примере подшипникового производства) из четырех взаимосвязанных подсистем (организационная, научно-методического, технического и информационного обеспечения), базовой из которых является подсистема технического обеспечения, включающая информационно-измерительные каналы вихретокового контроля качества поверхностного слоя шлифованных деталей подшипников, контроля динамического состояния станков и многопараметрового активного контроля процесса шлифования.
3. Обоснован метод обеспечения качества обработки поверхностей качения на основе оперативного контроля динамического состояния шлифовальных станков как до обработки, так и во время обработки, критериально устанавливаемого в соответствии со стохастическими моделями процессов в технологической системе по интегральным оценкам авто- и взаимных спектров виброакустических колебаний шпиндельных узлов круга и детали и опоры кольца.
4. Обоснован метод оценки неоднородности структуры поверхностного слоя деталей подшипников на основе автоматизированного вихретокового контроля шлифованных поверхностей качения с выявлением периодических и локальных неоднородностей применением фурье- и вейвлет-преобразований сигналов и методов распознавания образов, и количественной оценкой качества поверхностей, базирующейся на сравнении информационных признаков вихре-токовых образов эталонных и изготовленных деталей.
5. Обоснован метод минимизации макро- и микрогеометрических параметров точности и стабилизации качества поверхностей качения колец подшипников при шлифовальной обработке на основе многопараметрового активного контроля величины и скорости съема припуска и вибраций жесткой опоры кольца, позволяющего реализовать управление поперечной подачей круга.
Практическая ценность и реализация результатов работы.
Создано методическое и программное обеспечение для организации многопараметрового контроля в рамках СМТП при изготовлении деталей подшипников (колец и роликов).
Разработано методическое и программное обеспечение для автоматизированной оценки динамического состояния станков по стохастическим характеристикам ВА колебаний в диапазоне до 4 кГц , обеспечивающие паспортизацию станков по динамическому качеству. Экспериментально установлены эталонные значения динамических характеристик шлифовальных станков 81\У-5 и 8\^аАСЬ-50, которые заносятся в базу данных СМТП. Выявлена связь динамических характеристик с качеством обработки дорожек качения колец подшипников, которое определяется с помощью автоматизированного вихретокового контроля.
Разработано методическое и программное обеспечение для выявления неоднородности структуры поверхностного слоя и автоматизированного распознавания локальных дефектов с использованием вейвлет-преобразований с помощью вихретокового прибора ПВК-К2М, интегрированного в СМТП.
Апробирован метод повышения стабильности геометрических параметров точности (овальности, гранности, волнистости) и однородности структуры поверхностного слоя дорожек качения колец подшипников с использованием микропроцессорного прибора многопараметрового активного контроля, интегрированного в систему мониторинга.
Разработанные методы и средства применены для решения задач корректировки маршрута обработки деталей подшипников при проектировании ТП, контроля изготовления протяженных конструктивов и процесса абразивной доводки деталей двигателя автомобиля.
Внедрение результатов работы осуществлено в ОАО "Саратовский подшипниковый завод" и ООО "НПП Подшипник-СТОМА" в рамках программы внедрения специальных технических средств для совершенствования системы управления качеством, действующей на предприятии, что позволило на 60-80% повысить стабильность параметров точности и в 4-5 раз сократить брак по качеству поверхностей качения колец, о чем свидетельствуют акты внедрения. Внедрение ряда методических разработок и программных продуктов осуществлено в ОАО "Саратовский электроприборостроительный завод им. С.Орджоникидзе" и ЗАО "НПК прецизионного оборудования", что также подтверждается актами внедрения.
Материалы исследований использованы при выполнении "Ползуновского ' гранта" (2006 г.), а также при выполнении работ в соответствии с тематическим планом СГТУ по заданию Федерального агентства по образованию: "Разработка теоретических основ мониторинга технологического процесса обработки прецизионных деталей на базе современных информационных технологий" (2007 г., № госрегистрации 01200703631) и "Теоретические основы мониторинга состояния оборудования для финишной обработки высокоточных деталей на базе информационного канала многопараметрового активного контроля" (2009 г., № госрегистрации 01200902701).
Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на 23 конференциях различного уровня: на международных конференциях: Надежность и качество (Пенза, 2001 г.), Динамика технологических систем (Ростов-на-Дону, 2001 г.; Саратов, 2004 г.; Ростов-на-Дону, 2007 г.), Проблемы и перспективы прецизионной механики и управления в машиностроении (Саратов, 2002 г.; 2006 г.), Современные технологии в машиностроении (Пенза, 2003 г.), Актуальные проблемы надежности технологических и транспортных машин (Пенза, 2003 г.)? Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы (Волжский,
2003 г.; 2004 г.; 2006 г.), Проблемы точной механики и управления (Саратов,
2004 г.), Теплофизические и технологические аспекты управления качеством в машиностроении (Тольятти, 2005 г.), Материалы и технологии 21-го века (Пенза, 2006 г.; 2009 г.), Автоматизация технологических процессов и производственный контроль (Тольятти, 2006 г.), Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-21 (Саратов, 2008 г.), Прогрессивные технологии в современном машиностроении (Пенза, 2008 г.), Оптимизация процессов резания, разработка и эксплуатация мехатронных станочных систем (Уфа, 2009 г.); на всероссийских конференциях: Студенты, аспиранты и молодые ученые - малому наукоемкому бизнесу (Ползуновские гранты, Барнаул, 2006 г.), Материаловедение и технология конструкционных материалов (Волжский, 2007 г.), Высокие технологии в машиностроении (Самара, 2008 г.), Совершенствование существующих и создание новых технологий в машиностроении и авиастроении (Ростов-на-Дону, 2009 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 74 работы, в том числе 15 статей в журналах, рекомендованных ВАК, 3 монографии.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения, включает 405 страниц текста, 169 рисунков, 14 таблиц и приложения, список литературы содержит 355 наименований.
Заключение диссертация на тему "Обеспечение качества формообразования деталей точного машиностроения на основе мониторинга технологического процесса и оборудования"
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
По результатам исследований и их реализации при изготовлении высокоточных деталей для машино- и приборостроения формулируются следующие выводы:
1. Для обеспечения эффективности и качества формообразования деталей и изделий точного машино- и приборостроения решена актуальная научная проблема, связанная с созданием методологических основ организации системы мониторинга технологического процесса и оборудования, базирующейся на многопараметровом контроле динамического состояния станков, качества деталей и процесса обработки.
2. Разработана методология организации системы мониторинга технологического процесса и оборудования как многоконтурной обратной связи в системе МКП, базирующаяся на адаптированном к проблеме системном подходе, которая предусматривает в структуре СМТП четыре взаимосвязанные подсистемы: организационная, технического, научно-методического и информационного обеспечения.
3. Для обеспечения качества колец подшипников необходимо использовать в структуре подсистемы технического обеспечения многопараметровый контроль, базирующийся на средствах активного контроля с расширенными функциями и дополнительных информационных каналах: виброизмерительном - для контроля динамического состояния станка и вихретоковом — для контроля состояния поверхностного слоя дорожек качения, причем для оценки состояния деталей, станков и процесса обработки целесообразно использовать методы теории распознавания образов с выделением в ряде случаев четырех состояний, численно оцениваемых по балльной системе, что обеспечивает возможность принятия решения о подналадке станка и/или корректировке технологического режима.
4. Для оперативной оценки качества формообразования деталей подшипников и состояния ТПО в рамках информационной подсистемы разработано специальное программно-математическое обеспечение, включающее программу "Мониторинг" для сбора информации и формирования баз данных и отчетов по результатам мониторинга для пользователей различного уровня, а также комплекс прикладных программ для обработки данных контроля состояния деталей, станков и процесса обработки.
5. Разработанный метод обеспечения качества обработки поверхностей качения на основе контроля динамического состояния шлифовальных станков по результатам измерения и анализа детерминированных и стохастических составляющих ВА колебаний основных формообразующих узлов (шпиндельные узлы круга и детали и опора кольца) как до обработки, так и во время обработки, а также в соответствии со стохастическими моделями процессов в динамической системе, обосновали целесообразность применения предложенных интегральных оценок авто- и взаимного спектров колебаний в диапазоне до 400 Гц, взаимосвязанных с параметрами качества колец, для оперативной оценки динамического состояния станков.
6. Построенная математическая модель динамической системы шлифовального станка в виде передаточной функции, учитывающей как процесс резания, так и динамические свойства основных узлов формообразующей подсистемы (ШУ круга и ШУ детали) позволила получить с использованием формулы для частотной функции аналитическое выражение относительно информативной измеряемой величины, и на этой основе осуществить моделирование спектров колебательных процессов на выходе системы при условии воздействия силы резания со стохастической компонентой типа "белый шум", возмущающего гармонического воздействия от дисбаланса круга и изменения ширины шлифования.
7. Результаты экспериментальных исследований шлифовальных станков 8"^аАСЬ-50 и 81\¥-5 в условиях эксплуатации, в том числе обучающие эксперименты, внедрение методики паспортизации станков по динамическому качеству с выявлением эталонного станка (результаты заносятся в базу данных вместе с балльной оценкой) и рекомендаций по повышению их динамического качества, позволили обеспечить заданные значения параметров точности поверхностей качения колец (например, для станка SWaAGL-50 отклонение от круг-лости не более 1,2.1,8 мкм при допуске 2 мкм, волнистость не более 0,8. 1,0 мкм при допуске 2 мкм ) и существенно снизить брак по прижогам, что установлено вихретоковым методом.
8. Разработанный метод автоматизированного вихретокового контроля шлифованных поверхностей качения деталей подшипников позволяет количественно оценить неоднородность структуры поверхностного слоя по уровню сигналов, а также выявить периодические и локальные неоднородности применением фурье- и вейвлет-преобразований сигналов и методов распознавания образов на основе сравнения информационных признаков вихретоковых образов эталонных и изготовленных деталей.
9. Применение АСВК в системе мониторинга шлифовальной обработки колец в ОАО "Саратовский подшипниковый завод" позволяет, во-первых, одним прибором ПВК-К2М контролировать 40-50 станков, что способствует оперативному выявлению нарушений в работе станков и/или разладки процессов обработки и, соответственно, эффективному проведению подналадки станков, корректировки технологических режимов или профилактического ремонта по реальному состоянию станка; во-вторых, повысить достоверность результатов вихретокового контроля деталей за счет исключения "человеческого фактора" при автоматическом определении вида дефектов, а также увеличить количество контролируемых деталей за смену на 10-15%; в-третьих, сформировать базу данных по дефектам с балльной оценкой и базу знаний по устранению причин их возникновения, что способствует решению задачи обучения персонала, обеспечивающего процесс шлифования; в-четвертых, определить интенсивность работы оператора по количеству проведенных проверок качества колец.
10. Разработанный метод многопараметрового активного контроля величины и скорости съема припуска и вибраций жесткой опоры кольца, позволяющий реализовать управление поперечной подачей круга с учетом установленных в обучающем эксперименте ограничений, обеспечивает минимизацию макро- и микрогеометрических параметров точности и стабилизацию качества поверхностного слоя дорожек качения колец подшипников при шлифовальной обработке.
11. Внедрение опытного образца микропроцессорного прибора мно-гопараметрового активного контроля в производственных условиях ОАО "СПЗ" позволило, во-первых, реализовать управление процессом обработки в реальном времени, что способствовало снижению в 2-3 раза значений отклонений от круглости и гранности поверхностей качения и на 60-80% средних квад-ратических отклонений значений указанных параметров, а также на 60% снизить брак по прижогам; во-вторых, обеспечить передачу в систему мониторинга и накопление в базе данных параметров точности заготовок и оценок динамического состояния станка, что позволяет принять решение по управлению качеством формообразования.
12. Практическая реализация системы мониторинга технологического процесса и оборудования при изготовлении деталей точного машино- и приборостроения позволяет существенно повысить качество формообразования за счет многопараметрового контроля, повысить эффективность функционирования оборудования за счет организации гибкого технического обслуживания, осуществить автоматизированное проектирование технологического процесса с учетом реального технического состояния оборудования, создать базу данных и базу знаний по контролируемым процессам и станкам, что способствует организации эффективной системы МКП.
Библиография Игнатьев, Станислав Александрович, диссертация по теме Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
1. Абразивная и алмазная обработка материалов: справочник / под ред. А.Н.Резникова. М.: Машиностроение, 1977. 392 с.
2. Автоматизированная система вихретокового контроля деталей подшипников/ А.А.Игнатьев, В.В.Горбунов, С.И.Зайцев, С.А.Игнатьев // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2005. №2(7). С.114-122.
3. Автоматизация информационного обеспечения управления производственным процессом / В.В.Горбунов, О.В.Волынская, С.А.Игнатьев и др. // Саратовский подшипник. 2006. №3. С. 12-17.
4. Агеев Ю.В. Микропроцессорные приборы активного контроля / Ю.В.Агеев, И.Б.Карпович, М.И.Этингоф // СТИН. 2002. №4. С.33-40.
5. Адаптивное управление технологическими процессами (на металлорежущих станках) / Ю.М.Соломенцев, В.А.Митрофанов, С.П.Протопопов, И.М.Рыбкин, В.А.Тимирязев. М.: Машиностроение, 1980. 536 с.
6. Активный контроль в машиностроении: справочник / под ред. Е.И.Педя. М.: Машиностроение, 1978. 352 с.
7. Активный контроль размеров / под ред. С.С.Волосова. М.: Машиностроение, 1984.224 с.
8. Активный контроль шлифовальной обработки / В.В.Горбунов, М.П.Васин, М.В.Карпеев и др. // Саратовский подшипник. 2006. №6. С.28-33.
9. Анохин В.А. Управление надежностью сложных механообрабаты-вающих систем по параметрам качества изготовляемой продукции / В.А.Анохин // Вестник Курганского государственного университета. 2006. №1(05). С.6-8.
10. Антончик Г.М. Системы линейного перемещения ЫЫАК // Конструктор-машиностроитель. 2006. №2. С.24-27.
11. Аринчин С.А. К расчету спектров сигналов в вихретоковой дефектоскопии / С.А.Аринчин, В.Б.Кузнецов // Методы и приборы автоматического365неразрушающего контроля. Электромагнитные методы: сб.тр. Рига: РТИ, 1978. Вып.2. С.84-92.
12. Аршанский М.М. Вибродиагностика и управление точностью на металлорежущих станках / М.М.Аршанский, В.П.Щербаков. М.: Машиностроение, 1988. 136 с.
13. Астафьева Н.М. Вейвлет-анализ: основы теории и примеры применения / Н.М. Астафьева // Успехи физических наук. 1996. Т. 166. №11. С.1145-1170.
14. Бабаджанов J1.C. Образцы искусственных дефектов и их сертификация / Л.С.Бабаджанов, М.Л.Бабаджанова // Контроль. Диагностика. 2009. №8. С.73-76.
15. Базров Б.М. Расчет точности машин на ЭВМ / Б.М.Базров. М.: Машиностроение, 1984. 256 с.
16. Бакунов A.C. Вихретоковый неразрушающий контроль в дефектоскопии металлоизделий / А.С.Бакунов, А.Г.Ефимов // Контроль. Диагностика. 2009. №4. С.21-23.
17. Бальмонт В.Б. Вибрация подшипников шпинделей станков: обзор / В.Б.Бальмонт, Е.Н.Сарычева. М.: НИИМаш, 1984. 64 с.
18. Барзилович Е.Ю. Эксплуатация авиационных систем по состоянию / Е.Ю.Барзилович, В.Ф.Воскобоев. М.: Транспорт, 1981. 198 с.
19. Бейзельман Р.Д. Подшипники качения: справочник / Р.Д.Бейзельман, Б.В.Цыпкин, Л.Я.Перель. М.: Машиностроение, 1975. 572 с.
20. Белокур И.Л. Дефектоскопия материалов и изделий / И.Л.Белокур, В.А.Коваленко. Киев: Техника, 1989. 192 с.
21. Беляев А.Г. Алгоритм обработки сигналов вихретокового преобразователя // Методы и приборы автоматического неразрушающего контроля.366
22. Электромагнитные методы: сб. тр. Рига: РТИ, 1986. Вып. 10. С.46-51.
23. Бендат Д. Измерение и анализ случайных процессов / Д.Бендат, А.Пирсол. М.: Мир, 1974. 464 с.
24. Берни Ф. Стохастический подход к математическому описанию динамики системы металлорежущего станка в условиях реальной работы / Ф.Бер-ни Ф., С.Пандит, С.Ву // Конструирование и технология машиностроения. 1976. №2. С.246-251.
25. Бершадский A.M. Принципы и методы построения универсальных информационно-аналитических систем для задач мониторинга /
26. A.М.Бершадский, А.С.Бождай, С.И.Столяров // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2005. №5(20). С.107-114.
27. Биргер И.А. Техническая диагностика / И.А.Биргер. М.: Машиностроение, 1978. 240 с.
28. Биттинс А.Г. К вопросу вибродиагностики технического состояния станков / А.Г.Биттинс, В.В.Волков, Р.Ю.Гульбинас // Станкостроение Литвы: сб.тр. Вильнюс, 1982. Вып. 13. С.57-62.
29. Бордачев Е.В. Компьютерный комплекс для анализа динамических характеристик металлорежущих станков / Е.В.Бордачев, А.В.Афанасьев, О.В.Зимовнов // СТИН. 1993. №3. С.24-25.
30. Братан С.М. Построение модели оценки отклонения формы деталей при шлифовании / С.М.Братан, Д.А.Каинов, Ю.К.Новоселов // Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы: сб.ст. Между-нар.конф. Волгоград-Волжский: ВИСТ, 2006. С.211-220.
31. Бреев Б.Т. Зависимость формы и чистоты поверхности от колебаний шлифовальной бабки / Б.Т.Бреев, О.М.Гельфельд, В.А.Ерохин // Станки и инструмент. 1971. №8. С. 12-15.
32. Бржозовский Б.М. Обеспечение функциональной устойчивости станочных модулей в автоматизированном производстве: дисс.докт. техн. наук. Саратов, СГТУ, 1994. 36 с.
33. Бржозовский Б.М. Обеспечение инвариантности сложных технологических систем / Б.М.Бржозовский, В.В.Мартынов. Саратов: СГТУ, 2002. 108 с.
34. Бржозовский Б.М. Обеспечение устойчивого функционирования прецизионных станочных модулей / Б.М.Бржозовский, А.А.Игнатьев,
35. B.В. Мартынов. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1990. 120 с.367
36. Бржозовский Б.М. Управление системами и процессами / Б.М. Бржозовский, В.В.Мартынов. Саратов: СГТУ, 2008. 236 с.
37. Бровкова М.Б. Обоснование и реализация динамического мониторинга сложного технологического оборудования в многономенклатурном автоматизированном производстве: автореф. дисс.докт.техн.наук. Саратов, 2007. 35 с.
38. Бродский Б.М. Совершенствование технологии финишной обработки колец подшипников: обзор / Б.М.Бродский, А.Л.Черневский, А.И.Алферов. М.: ЦНИИТЭИавтопром, 1990. 66 с.
39. Буравлев А.И. Управление техническим состоянием динамических систем / А.И.Буравлев, Б.И.Доценко, И.Е.Казаков. М.: Машиностроение, 1995. 240 с.
40. Бушу ев В.В. Тенденции развития мирового станкостроения / В.В.Бушуев // СТИН. 2000. № 9. С.20-24.
41. Бушуев В.В. Особенности проектирования оборудования с параллельной кинематикой / В.В.Бушуев, П.В.Подзоров // СТИН. 2004. №4. С.3-10; №5. С.3-8.
42. Васильев A.C. Направленное формирование свойств изделий машиностроения / А.С.Васильев // Наука производству: материалы Всерос.конф. Рыбинск: РГАТА, 2006. С.45-58.
43. Васильчук A.B. Система менеджмента качества автомобилей ВАЗ при их производстве / А.В.Васильчук // Вестник Самарского государственного технического университета. Технические науки. 2005. Вып.ЗЗ. С. 103-108.
44. Васильев B.C. Псевдогармонические колебания при резании металла/В.С.Васильев, С.В.Васильев // СТИН. 2004. №1. С.23-25.
45. Васильев Г.Н. Проблемы диагностики и обеспечения надежности металлорежущих станков / Г.Н.Васильев, А.Г.Ягопольский, А.П.Тремасов // СТИН. 2003. №7. С. 14-17.
46. Васин М.П. Повышение стабильности параметров точности шлифованных поверхностей качения колец подшипников на основе многопараметро-вого активного контроля: автореф. дисс. . канд. техн. наук. Саратов:3681. СГТУ, 2007. 16 с.
47. Васин С.А.Информационная поддержка управления качеством машиностроительной продукции / С.А.Васин, Н.М.Пушкин, Л.Ю.Анциев // СТИН. 2002. №9. С.3-5.
48. Вейц B.JI. Задачи динамики, моделирования и обеспечения качества при механической обработке / В.Л.Вейц, Д.В .Васильков // Динамика технологических систем: тез.докл. 5-й Междунар.конф.: в 3-х т. Ростов-на-Дону: ДГТУ, 1997. Т.2. С.6-8.
49. Вейц В.Л. Постановка задач вибродиагностики применительно к металлорежущим станкам / В.ЛЛЗейц, В.Э.Хитрик, Д.В.Васильков // Вибротехника: сб.тр. Вильнюс, 1985. Вып. 1(49). С.103-111.
50. Весткемпер Е. Диагностические методы контроля и управления высокоточными технологическими процессами обработки // Резание и инструмент: респуб.межвед.сб. Харьков: ХПИ, 1993. Вып.47. С.27-32.
51. Вибрации и шум подшипников качения: обзор / Бальмонт В.Б., Са-мохин О.Н., Варламов Е.Б., Авдеев A.M. М.: ЦНИИТЭИАвтопром, 1987. 80 с.
52. Вильсон А.Н. Выбор инструмента и режима резания, обеспечивающих минимальные вибрации при обработке / А.Н.Вильсон // Станки и инструмент. 1987. №4. С.28-30.
53. Волосов С.С. Управление качеством продукции средствами активного контроля / С.С.Волосов, З.Ш.Гейлер. М.: Изд-во стандартов, 1989. 264 с.
54. Волынская О.В. Автоматизация вихретокового контроля неоднородности структуры поверхностного слоя деталей подшипников при мониторинге процесса шлифования: автореф. дисс. . канд.техн.наук. Саратов: СГТУ, 2002.16 с.
55. Воронцов Л.Н. Приборы автоматического контроля размеров в машиностроении / Л.Н.Воронцов, С.Ф.Корндорф. М.: Машиностроение, 1988. 280 с.
56. Воскобоев В.Ф. К вопросу распознавания технического состояния сложной системы / В.Ф.Воскобоев, В.Б.Алексеева, Ю.А.Юрков // Основные вопросы теории и практики надежности: сб.ст. М.: Сов.радио, 1980. С. 109-119.369
57. Всеобщее управление качеством / О.П.Глудкин, Н.М.Горбунов,
58. A.И.Гуров, Ю.В.Зорин. М.: Радио и связь, 1999. 600 с.
59. Ган Р. Шлифование с контролем усилия врезания / Р.Ган // Конструирование и технология машиностроения. М.: Мир, 1964. №3. С.69-73.
60. Генкин М.Д. Виброакустическая диагностика машин и механизмов /М.Д.Генкин, А.Г.Соколова. М.: Машиностроение, 1987. 288 с.
61. Герасимов В.Г. Методы и приборы электромагнитного контроля промышленных изделий / В.Г. Герасимов, В.В. Клюев, В.Е. Шатерников. М.: Энергия, 1983.217 с.
62. Глаговский Б.А. Низкочастотные акустические методы контроля в машиностроении / Б.А.Глаговский, И.Б.Московенко. JL: Машиностроение, 1977. 208 с.
63. Горбунов Б.И. Уравновешивающие устройства шлифовальных станков / Б.И.Горбунов, В.С.Гусев. М.: Машиностроение, 1976.167 с.
64. Горбунов В.В. Совершенствование технологии шлифования колец подшипников активным контролем комплекса параметров нестационарных режимов обработки: автореф. дисс.канд. техн .наук. Саратов: СГТУ, 1999. 16 с.
65. Горбунов В.В. О возможности повышения ресурса авиационных подшипников стабилизацией физико-механических свойств тонкого слоя рабочих поверхностей / В.В. Горбунов // Саратовский подшипник. 2006. №4. С.21-23.
66. Горбунов В.В. Автоматизация контроля осевого зазора двухрядных радиально-упорных подшипников /В.В. Горбунов // Саратовский подшипник. 2006. №5. С.30-31.
67. Горбунов В.В. Управление технологическим процессом производства подшипников на основе мониторинга технологического оборудования /
68. B.В.Горбунов, А.С.Чечнев, А.А.Игнатьев // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении: сб.науч.тр. Саратов: СГТУ, 2003. С.77-80.
69. Гордашникова О.Ю. Исследование процесса управления качеством продукции на машиностроительных предприятиях / О.Ю.Гордашникова // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2006. № 4(17). С. 93-99.
70. Горелик A.JI. Современное состояние проблемы распознавания / А.Л.Горелик, И.Б.Гуревич, В.А.Скрипкин. М.: Радио и связь, 1985. 160 с.
71. Горелов A.C. Принципы построения интегрированной системы ав370томатизированного статистического контроля качества машиностроительной продукции / А.С.Горелов, В.В.Прейс, В.В.Сосков // СТИН. 2007. №12. С.2-5.
72. Горленко В.А. Адаптивное управление качеством поверхностного слоя деталей / В.А.Горленко // Динамика станочных систем ГАП: тез.докл. 3-й Всесоюзн.конф. Тольятти, 1988. С.333-334 (ТолПИ).
73. Городецкий Ю.И. Развитие методов решения задач анализа нестационарных диагностических сигналов / Ю.И.Городецкий // Динамика технологических систем: сб.тр. 7-й Междунар. конф. Саратов: СГТУ, 2004. С.72-79.
74. Демкин Н.Б. Качество поверхности и контакт деталей машин / Н.В.Демкин, Э.В.Рыжов. М.: Машиностроение, 1981. 244 с.
75. Дерун E.H. Решение задач вихретокового контроля с использованием цифровых методов обработки информации / Е.Н.Дерун, В.С.Фастрицкий // Методы и приборы автоматического неразрушающего контроля. Электромагнитные методы: сб. тр. Рига: РТУ, 1990. С.89-96.
76. Диагностика автоматических станочных модулей / под ред. Б.М.Бржозовского. Саратов: Изд-во Сарат.ун-та, 1987. 152 с.
77. Диагностика и надежность автоматизированных систем / Б.М.Бржозовский, А.А.Игнатьев, В.В.Мартынов, А.Г.Схиртладзе. Старый Ос-кол: ТНТ, 2006. 380 с.
78. Динамический мониторинг технологического • оборудования / Б.М.Бржозовский, В.В.Мартынов, И.Н.Янкин, М.Б.Бровкова. Саратов: СГТУ, 2008.312 с.
79. Дмитриев А.К. Основы теории построения и контроля сложных систем / А.К.Дмитриев, П.А.Мальцев. Л.: Энергоатомиздат, 1988. 192 с.
80. Доброскок В.Л. Пути снижения уровня вибраций при шлифовании / В.Л.Доброскок // Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы: сб.тр. Междунар. конф. Волжский: ВИСИ, 1998. С.123-126.
81. Добрынин С.А. Методы автоматизированного исследования вибрации машин: справочник / С.А.Добрынин, М.С.Фельдман, Г.И.Фирсов. М.: Машиностроение, 1987. 224 с.
82. Долгин В.П. Адаптивная модель процесса шлифования /
83. B.П.Долгин // Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы: сб.ст. Междунар.конф. Волгоград-Волжский: ВИСИ, 2003. С. 120-122.
84. Дорофеев A.J1. Электромагнитная дефектоскопия / А.Л.Дорофеев, Ю.Г.Казаманов. М.: Машиностроение, 1980. 280 с.
85. Дремин И.Н. Вейвлеты и их использование / И.М.Дремин, О.В.Иванов, В.А.Нечитайло // Успехи физических наук. 2001. Т. 171. №5.1. C.465-501.
86. Дубовиков Б.А. Основы научной организации управления качеством / Б. А. Дубовиков. М.: Экономика, 1966. 380 с.
87. Дунин-Барковский И.В. Измерения и анализ шероховатости, волнистости и некругл ости поверхности / И.В. Дунин-Барковский, А.Н.Карташова. М.: Машиностроение, 1978. 232 с.
88. Дьяконов В.П. MATLAB 5.0/5.3. Система символьной математики / В.П.Дьяконов, И.В.Абраменкова. М.: Нолидж, 1999. 640 с.
89. Зубарев Ю.М. Математическое описание процесса шлифования / Ю.М.Зубарев, М.В.Миханошин // Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы: сб.ст. Междунар. конф. Волгоград-Волжский: ВИСТ, 2006. С.226-235.
90. Зубарев Ю.М. Выбор оптимальных условий обработки при шлифовании сталей и сплавов / Ю.М.Зубарев, М.А.Алейникова // Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы: сб.ст. Междунар. конф. Волгоград-Волжский: ВИСИ, 2003. С. 106-109.
91. Евсеев Д.Г. Оперативная диагностика технологических процессов / Д.Г.Евсеев // Диагностика технологических процессов в машиностроении: материалы семинара. М.: МДНТП, 1990. С.3-10.372
92. Евсеев Д.Г. Формирование свойств поверхностных слоев при абразивной обработке / Д.Г.Евсеев. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1975. 128 с.
93. Егоров К.В. Основы теории автоматического регулирования / К.В.Егоров. М.: Энергия, 1967. 648 с.
94. Животкевич И.Н. Система менеджмента качества корпорации оборонно-промышленного комплекса России / И.Н.Животкевич // Радиовысото-метрия-2004: сб.тр. Всеросс. конф. Екатеринбург: Изд-во АМБ, 2004. С.9-21.
95. Заковоротный B.JT. Динамический мониторинг состояния процесса резания / В.Л.Заковоротный, Е.В.Бордачев, М.И.Алексейчик // СТИН. 1998. №12. С.6-13.
96. Заковоротный В.Л. Анализ и параметрическая идентификация динамических характеристик шпиндельной группы станков / В.Л.Заковоротный, Е.В.Бордачев, А.В.Афанасьев //СТИН. 1995. №10. С.22-28.
97. Заковоротный В.Л. Построение информационной модели динамической системы металлорежущего станка для диагностики процесса обработки / В.Л.Заковоротный, И.В.Ладник // Проблемы машиностроения и надежности машин. 1991. №4. С.75-79.
98. Заковоротный В.Л. Динамика процесса резания. Проблемы самоорганизации и эволюции / В.Л.Заковоротный // Динамика технологических систем: сб.тр. 7-й Междунар. конф. Саратов: СГТУ, 2004. С. 122-125.
99. Зверев И.А. Автоматизированный динамический расчет высокоскоростных шпиндельных узлов / И.А.Зверев // Автоматизация расчетов и проектирования металлорежущих станков: сб.науч.тр. М.: ЭНИМС, 1988. СЛ53-156.
100. Зориктуев В.Ц. Мехатронные станочные системы / В.Ц.Зориктуев // СТИН. 2007. № 10. С. 10-16.
101. Иванова H.A. Применение шпиндельных узлов на газомагнитных опорах в шлифовальных станках для повышения эксплуатационных характеристик / Н.А.Иванова, А.В.Космынин, В.С.Щетинин // Материалы и технологии 21-го века: сб.ст. Пенза: ПДЗ, 2009. С.139-142.
102. Ивахненко А.Г. Точность формообразования на гексаподах / А.Г.Ивахненко, О.Г.Подленко // СТИН. 2007. № 9. С.2-6.
103. Игнатьев A.A. Обеспечение точности обработки на прецизионных автоматизированных станках на основе управления динамическими процессами по стохастическим моделям: автореф. дисс. .докт.техн наук. Саратов: СГТУ, 1995. 32 с.
104. Игнатьев A.A. Автоматизированная вихретоковая дефектоскопия деталей подшипников / А.А.Игнатьев, А.М.Чистяков, В.В.Горбунов // СТИН. 2002. №4. С.17-19.
105. Игнатьев A.A. Автоматизация распознавания дефектов шлифованных деталей в системе мониторинга технологического процесса производства подшипников / А.А.Игнатьев, А.Р.Бахтеев // Вестник СГТУ. 2006. № 3(14). С.136-142.
106. Игнатьев С.А. Автоматизированная обработка результатов измерений вибраций шлифовальных автоматов / Б.М.Бржозовский, С.А.Игнатьев // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении: сб. науч. тр. Саратов: СГТУ, 2000. С.12-13.
107. Игнатьев С.А. Модель динамической системы шлифовального станка с учетом стохастичности процессов / Б.М.Бржозовский, С.А.Игнатьев // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении: сб.науч.тр. Саратов: СГТУ, 2001. С. 31-34.
108. Игнатьев С.А. Контроль качества обработки и технического состояния шлифовальных автоматов // Надежность и качество 2001: тр. Междунар. симпозиума. Пенза: ПГУ, 2001. С.363-364.
109. ИПТМУ РАН, 2002. С. 182-184.
110. Игнатьев С.А. Пакет прикладных программ для системы автоматизации исследований динамики станков / С.А.Игнатьев // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении: сб.науч.тр. Саратов: СГТУ, 2002. С.89-92.
111. Игнатьев С.А. База данных для автоматизации конструктроско-технологической подготовки производства / С.А.Игнатьев // Прогрессивные направления развития технологии машиностроения: сб.науч.тр. Саратов: СГТУ, 2003. С.7-10.
112. Игнатьев С.А. Многопараметровый контроль деталей подшипников в системе мониторинга процесса шлифования / С.А.Игнатьев, В.В.Горбунов, Е.В.Карпеева // Современные технологии в машиностроении: сб.ст. Между-нар.конф. Пенза: ПДЗ, 2003. С.98-101.
113. Игнатьев С.А. Применение САПР Компас 5.11 в современном производстве / С.А.Игнатьев, И.В.Нестерова // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении: сб.науч.тр. Саратов: СГТУ, 2003. С.103-109.
114. Игнатьев С.А. TFLEX/TEXHOITPO как средство автоматизации конструкторско-технологической подготовки производства / С.А.Игнатьев, А.Н.Решетов // Прогрессивные направления развития технологии машиностроения: сб.науч.тр. Саратов: СГТУ, 2004. С. 116-123.
115. Игнатьев С.А. Автоматизированный контроль динамических характеристик станков как один из элементов системы мониторинга технологическо375го процесса / С.А.Игнатьев, В.А.Добряков, А.А.Игнатьев // Вестник СГТУ. 2004. № 1(2). С.99-107.
116. Игнатьев С.А. Управление режимами шлифования в системе мониторинга производства подшипников / С.А.Игнатьев, В.В.Горбунов, М.В.Карпеев // Динамика технологических систем: сб.тр. 7-й Междунар.конф. Саратов: СГТУ, 2004. С.68-72.
117. Игнатьев С.А. Модель динамической системы шлифовального станка с учетом износа круга и стохастичности процессов / С.А.Игнатьев, Е.В.Карпеева // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении: сб.науч.тр. Саратов: СГТУ, 2004. С.73-77.
118. Игнатьев С.А. Мониторинг процесса шлифования деталей подшипников / С.А.Игнатьев, В.В.Горбунов, А.А.Игнатьев // Проблемы точной механики и управления: сб. тр. Междунар. конф. Саратов: ИПТМУ РАН, 2004. С.63-68.
119. Игнатьев С.А. Обоснование выделения информативных частотных диапазонов вибросигналов при оценке динамического состояния станков / С.А.Игнатьев // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении: сб.науч.тр. Саратов: СГТУ, 2004. С.69-72.
120. Игнатьев С.А. Мониторинг технологического процесса на основе автоматизированного контроля динамических характеристик станков / A.A. Игнатьев, В.А. Добряков, С.А. Игнатьев // СТИН. 2005. № 7. С3-1.
121. Игнатьев С.А. Совершенствование системы управления качеством продукции на основе мониторинга технологического процесса / А.А.Игнатьев,
122. B.В.Горбунов, С.А.Игнатьев // Автоматизация и управления в машино- и приборостроении: сб.науч.тр. Саратов: СГТУ, 2005. С.81-87.
123. Игнатьев С.А. Модель динамической системы шлифовального станка / С.А.Игнатьев, И.В.Нестерова // Современные тенденции развития транспортного машиностроения: сб.ст. Междунар. конф. Пенза: ПДЗ, 2005.1. C.41-44.
124. Игнатьев С.А. Обработка базы данных результатов мониторинга376процесса шлифования деталей подшипников / С.А.Игнатьев //Автоматизация и управление в машино- и приборостроении: сб.науч.тр. Саратов: СГТУ, 2005. С.92-94.
125. Игнатьев С.А. Адаптивное управление процессом шлифования колец высокоточных подшипников / С.А.Игнатьев, М.П.Васин, В.В.Горбунов // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2006. №3(14). С.129-136.
126. Игнатьев С.А. Информационное обеспечение системы мониторинга технологического процесса изготовления деталей подшипников / С.А.Игнатьев // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении: сб.науч.тр. Саратов: СГТУ, 2006. С.91-94.
127. Игнатьев С.А. Электронный документооборот как средство автоматизации конструкторско-технологических работ / С.А.Игнатьев, А.Н.Решетов // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении: сб. науч. тр. Саратов: СГТУ, 2006. С.150-156.
128. Игнатьев С.А. Мониторинг автоматизированного технологического процесса производства проволоки / С.А.Игнатьев, В.Я.Подвигалкин // Материалы и технологии 21-го века: сб.ст. 4-й Междунар. конф. Пенза: ПДЗ, 2006. С.21-24.
129. Игнатьев С.А. Информационное обеспечение системы мониторинга технологического процесса при производстве деталей подшипников /377
130. С.А. Игнатьев // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2006. № 4 (18). С. 121-125.
131. Игнатьев С.А. Управление режимом шлифования в системе мониторинга производства подшипников / В.В.Горбунов, С.А.Игнатьев, М.В.Карпеев // СТИН. 2006. №2. С.33-36.
132. Игнатьев С.А. Активный контроль и мониторинг процесса шлифования деталей подшипников / А.А.Игнатьев, В.В.Горбунов, С.А.Игнатьев. Саратов: СГТУ, 2007. 104 с.
133. Игнатьев С.А. Идентификация динамической системы шлифовального станка по автокорреляционным функциям виброакустических колебаний / С.А.Игнатьев // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении: сб.науч.тр. Саратов: СГТУ, 2007. С.84-88.
134. Игнатьев С.А. Мониторинг суперфинишной обработки колец подшипников / С.А.Игнатьев, В.В.Борисов // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2007. №1(23). С.81-87.378
135. Игнатьев С.А. Совершенствование системы управления качеством подшипников на основе мониторинга процесса шлифования / С.А.Игнатьев,
136. B.В.Горбунов, А.А.Игнатьев // Материаловедение и технология конструкционных материалов. Проблемы качества технологической подготовки: сб.ст. Все-рос.совещ. Волжский: ВИСТ, 2007. С.295-297.
137. Игнатьев С.А. Управление качеством изготовления деталей подшипников на основе мониторинга динамического состояния шлифовальных автоматов / С.А.Игнатьев // Динамика технологических систем: тр. 8-й Между-нар.конф. Ростов-на-Дону: ДГТУ, 2007. С. 160-164.
138. Игнатьев С.А Организация системы мониторинга технологического процесса / А.А.Игнатьев, С.А.Игнатьев, В.В.Горбунов // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении: сб. науч. тр. Саратов: СГТУ, 2008. С.71-75.
139. Игнатьев С.А. Мониторинг технического состояния электропотребляющего технологического оборудования промышленных предприятий /
140. C.А.Игнатьев, В.А.Иващенко, А.А.Игнатьев // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2008. № 1(30). С.47-53.
141. Игнатьев С.А. Вихретоковый контроль качества поверхностного слоя роликов при бесцентровом шлифовании / С.А.Игнатьев, В.В.Вялов, М.В.Карпеев // СТИН. 2008. № 10. С.28-30.
142. Игнатьев С.А. Моделирование при решении задач контроля вибрации станков / С.А.Игнатьев, В.А.Добряков, А.А.Игнатьев // Математические379методы в технике и технологиях — ММТТ-21: сб.тр. 21-й Междунар.конф. В 10 т. Саратов: СГТУ, 2008. Т.З. С.203-207.
143. Игнатьев С.А. Организация системы мониторинга технологического процесса изготовления деталей точного машиностроения / С.А.Игнатьев // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2008. №3(34). С.57-62.
144. Игнатьев С.А. Основные задачи контроля вибраций станков при эксплуатации / С.А.Игнатьев // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении: сб.науч.тр. Саратов: СГТУ, 2008. С.75-79.
145. Игнатьев С.А. Контроль качества колец подшипников вихретоко-вым методом с применением вейвлет-преобразований / С.А.Игнатьев, Д.О.Пчелинцев, А.А.Игнатьев // Исследование сложных технологических систем: сб.науч.тр. Саратов: СГТУ, 2008. С. 57-59.
146. Игнатьев С.А. Применение вейвлет-преобразований при автоматизированном контроле качества колец подшипников / С.А.Игнатьев // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении: сб.науч.тр. Саратов: СГТУ, 2009. С.97-101.
147. Игнатьев С.А. Информационная поддержка технологического процесса / А.А.Сухоносов, С.А.Игнатьев // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении: сб.науч.тр. Саратов: СГТУ, 2009. С.215-219.
148. Игнатьев С.А. Качество обработки и контроль вибраций станков в системе мониторинга / С.А.Игнатьев, Б.М.Бржозовский, А.А.Игнатьев // Материалы и технологии 21-го века: сб.ст. Междунар. конф. Пенза: ПДЗ, 2009. С.162-165.
149. Игнатьев С.А. Автоматизированные системы мониторинга технического состояния технологического оборудования / С.А.Игнатьев, В.А.Иващенко, А.А.Игнатьев // Мехатроника, автоматизация, управление. 2009. №8. С.43-47.
150. Игнатьев С.А. Мониторинг технологического процесса как элемент системы управления качеством продукции / С.А.Игнатьев, В.В.Горбунов, А.А.Игнатьев. Саратов: Изд-во СГТУ, 2009. 160 с
151. Индуктивные преобразователи в системах активного контроля / Е.М.Бобошин, С.А.Пионтковская, Р.А.Москаленко, А.А.Северин // Автоматизация технологических процессов и производственный контроль: сб. докл. Междунар. конф. Тольятти: ТолГУ, 2006. С.255-258.
152. Интеллектуальные системы активного контроля / Б.Н.Николаенко, А.Г.Решетов, А.Е.Конаш, С.В.Стахов // Автоматизация технологических процессов и производственный контроль: сб. докл. Междунар. конф. Тольятти: ТолГУ, 2006. С. 16-19.
153. Интеллектуальная система распознавания поверхностных дефектов проката / С.М.Кулаков, В.Б.Трофимов, Н.Ф.Бондар, C.B.Чабан // Информационные технологии. 2008. №5. С.53-59.
154. Искусственный интеллект и интеллектуальные системы управления / ИМ.Макаров, В.М.Лохин, С.В.Манько, М.П.Романов. М.: Наука, 2006. 334 с.
155. Кабалдин Ю.Г. Управление динамическим качеством станка на основе искусственного интеллекта / Ю.Г.Кабалдин, С.В.Биленко, С.В.Серый // Динамика технологических систем: сб.тр. 7-й Междунар конф. Саратов: СГТУ, 2004. С.174-178.
156. Кабалдин Ю.Г. Синергетический подход к анализу динамических процессов в металлорежущих станках / Ю.Г.Кабалдин, А.И.Олейников, А.А.Бурков // СТИН. 2003. №1. С.3-8; №2. С.3-6.
157. Камышев А.Н. Автоматизация испытаний и исследований металлорежущих станков: обзор / А.Н.Камышев, Н.А.Кочинев. М.: ВНИИТЭМР, 1988. 56 с.
158. Карпеева Е.В. Совершенствование средств активного многопара-метрового контроля для системы мониторинга шлифовальной обработки деталей подшипников: автореф. дисс. . канд.техн.наук. Саратов: СГТУ, 2004. 16 с.
159. Карпеева Е.В. Мониторинг физико-механических свойств поверхностного слоя в производстве подшипников для автомобильного и железнодорожного транспорта / Е.В.Карпеева // Саратовский подшипник. 2006. №4. С.24-26.
160. Карпеев М.В. Центральная заводская технологическая лаборатория / М.В.Карпеев // Саратовский подшипник. 2006. №2. С.24-26.
161. Кедров С.С. Колебания металлорежущих станков / С.С.Кедров. М.: Машиностроение, 1978. 200 с.
162. Клепиков С.И. Учет взаимодействия процессов различной скорости при прогнозировании качества и надежности шпиндельного узла / С.И.Клепиков, В.В.Заев // СТИН. 1995. №8. С.21-23.
163. Клепиков С.И. Мониторинг в машиностроении / С.И.Клепиков, А.Х.Плут // Комплексное обеспечение показателей качества транспортных и технологических машин: сб.ст.7-й Междунар. конф. Пенза: ПГУ, 2001. С.163-166.
164. Клинаев Ю.В. Компьютерное прогнозирование динамики критических состояний на основе вейвлетного анализа биомедицинских сигналов /382
165. Ю.В. Клинаев, O.A. Монахова // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2007. № 2 (24). С.74-82.
166. Клячкин В.Н. Диагностика многопараметрических технологических процессов по результатам статистического контроля / В.Н.Клячкин // Автоматизация и современные технологии. 2009. №2. С.20-24.
167. Колентьев A.A. Автоматизация менеджмента качества на авиационном производстве: проблемы и решения / А.А.Колентьев, Д.Ю.Журавлев // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия "Технические науки". 2005. Вып.ЗЗ. С.121-123.
168. Контроль в системах автоматизации технологических процессов /
169. A.А.Игнатьев, М.В.Виноградов, В .А. Добряков и др. Саратов: СГТУ, 2001.124 с.
170. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров / под ред. И.Г.Арамановича. М.: Наука, 1984. 832 с.
171. Королев A.B. Исследование процессов образования поверхностей инструмента и детали при абразивной обработке / А.В.Королев. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1975. 192 с.
172. Королев A.B. Теоретико-вероятностные основы абразивной обработки. В 2-х ч. / А.В.Королев, Ю.К.Новоселов. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1987.4.1. 168 е.; 1989. 4.2. 160 с.
173. Королев В.А. Современные методы автоматизированной оценки технического состояния технологического оборудования: обзорная информация /В.А.Королев, Т.Б.Семина, А.И.Илларионов. М.: Госстандарт, 1989. 40 с.
174. Корчак С.Н. Производительность процесса шлифования стальных деталей / С.М.Корчак. М.: Машиностроение, 1974. 280 с.
175. Костюков K.M. Устройство для автоматического ограничения при-жогов при шлифовании / К.М.Костюков, В.Н.Михелькевич // Станки и инструмент. 1982. №10. С. 13-15.
176. Кремень З.И. Технология шлифования в машиностроении / З.И.Кремень В.Г.Юрьев, А.Ф.Бабошкин. СПб.: Политехника, 2007. 424 с.
177. КругловВ.В. Искусственные нейронные сети. Теория и практика /
178. B.В. Круглов, В.В. Борисов. М.: Горячая линия — Телеком, 2001. 382 с.
179. Круглов М.Г. Менеджмент качества как он есть / М.Г. Круглов, Г.М.Шишков. М.: Эксмо, 2006. 544 с.
180. Крылов И.В. Синтез динамической модели операции шлифования /
181. И.В.Крылов, Д.А.Каинов // Процессы абразивной обработки, абразивные инст383рументы и материалы: сб.тр. Межд.конф. Волжский: ВИСИ, 1999. С.230-233.
182. Кудинов A.B. Качественная идентификация вибраций и форм потери виброустойчивости в станках / А.В.Кудинов // СТИН. 1999. №7. С. 15-21.
183. Кудинов A.B. Распространение импульсных возмущений в станках / А.В.Кудинов // СТИН. 2005. №3. С.3-7.
184. Кудинов В.А. Динамика станков / В.А.Кудинов. М.: Машиностроение, 1987. 360 с.
185. Кудинов В.А. Динамические расчеты станков / В.А.Кудинов // СТИН. 1995. №4. С.3-13.
186. Кулаков Ю.М. Предотвращение дефектов при шлифовании / Ю.М. Кулаков, В.А.Хрульков, И.В.Дунин-Барковский. М.: Машиностроение, 1975. 144 с.
187. Куля В.И. Структура системы адаптивного регулирования процесса врезного шлифования по нормальной силе / В.И.Куля // // Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы: сб.тр. Междунар. конф. Волжский: ВИСИ, 1999. С.227-230.
188. Лебедев А.Н. Цифровое моделирование и идентификация стационарных случайных процессов / А.Н.Лебедев, Д.Д.Недосекин, Г.А.Стеклова. Л.: ЛЭТИ, 1983. 118 с. (Рукопись депонир. в ВИНИТИ, № 6248-83).
189. Левин М.Б. Пакеты прикладных программ как составная часть систем автоматизации научных исследований / М.Б.Левин, А.Б.Одуло, Д.Е.Розенберг // Автоматизация эксперимента в динамике машин. М.: Наука, 1987. С.25-41.
190. Либерман Я.Л. Системы мониторинга для металлорежущих станков / Я. Л. Либерман. Екатеринбург: УГТУ (УПИ), 2000. 99 с.
191. Либерман Я.Л. Состояние и перспективы контроля и диагностики в станках с ЧПУ: обзорная информация. / Я.Л.Либерман, С.А.Тимашев.3841. М.: ВНИИТЭМР, 1987.40 с.
192. Лурье Г.Б. Шлифование металлов / Г.Б.Лурье. М.: Машиностроение, 1969. 176 с.
193. Лурье Г.Б. Адаптивная система управления процессом круглого врезного шлифования / Г.Б.Лурье, В.В.Гичан // Станки и инструмент. 1974. №7. С. 5-7.
194. Маклаков A.B. Система менеджмента качества компании "Фаствел" / А.В.Маклаков // Современные технологии автоматизации. 2004. №1. С.74-79.
195. Максимов В.П. Измерение, обработка и анализ быстропеременных процессов в машинах / В.П.Максимов, И.В.Егоров, В.А.Карасев. М.: Машиностроение, 1987.208 с.
196. Мартынов В.В. Повышение эффективности функционирования станочных модулей в автоматизированном производстве на основе оптимизации процесса их эксплуатации как человеко-машинных систем: автореф. диссдокт. техн. наук. Саратов, СГТУ, 1996. 32 с.
197. Мартынов H.H. MATLAB 5.x. Вычисления, визуализация, программирование / H.H. Мартынов, А.П.Иванов. М.: Кудиц-Образ, 2000. 336 с.
198. Маслов E.H. Теория шлифования материалов / Е.Н.Маслов. М.: Машиностроение, 1974. 320 с.
199. Меньков A.B. Теоретические основы автоматизированного управления / A.B. Меньков, В.А. Острейковский. М.: Оникс, 2005. 640 с.
200. Мерзляков A.A. Способы возбуждения колебаний при исследовании динамики механических систем / А.А.Мерзляков, Н.А.Серков, Р.О.Сироткин // Динамика технологических систем: сб.тр.8-й междунар.конф. В 3-х т. Ростов-на-Дону: ДГТУ, 2007. Т.2. С.194-199.
201. Методическое и программное обеспечение автоматизированного эксперимента в динамике машин / М.Б.Левин, А.Б.Одуло, Д.Е.Розенберг и др. М.: Наука, 1989. 294 с.
202. Михеев И.И. Обеспечение точности в сверхпрецизионных металлорежущих станках / И.И.Михеев // Комплексное обеспечение точности автоматизированных производств: сб.ст. Междунар. конф. Пенза: ПДЗ, 1995. С.16-18.385
203. Михелькевич В.Н. Некоторые вопросы построения и реализации оптимального цикла шлифования отверстий колец подшипников /В.Н.Михелькевич, Б.Н.Вениаминов // Труды института. М.: Специнформцентр ВНИППа, 1972. №3(71). С.64-83.
204. Михелькевич В.Н. Автоматическое управление шлифованием / В.Н.Михелькевич. М.: Машиностроение, 1975. 304 с.
205. Михелькевич В.Н. Автоматические системы управления поперечной подачей при внутреннем шлифовании / В.Н.Михелькевич, С.Н.Глазков, Ю.А.Чабанов // Станки и инструмент. 1980. № 4. С. 13-16.
206. Михелькевич В.Н. Автоколебания при врезном шлифовании / В.Н.Михелькевич, Г.Ф.Егорова, Ю.А.Чабанов // Динамика станков: тез. докл Всесоюзн. конф. Куйбышев: КПИ, 1984. С.65-66.
207. Мониторинг станков и процессов шлифования в подшипниковом производстве / А.А.Игнатьев, М.В.Виноградов, С.А.Игнатьев и др. Саратов: СГТУ, 2004. 124 с.
208. Мужицкий В.Ф. Новые магнитные и вихретоковые средства нераз-рушающего контроля и технической диагностики / В.Ф.Мужицкий, В.А.Карабчевский //Контроль. Диагностика. 1999. № 5. С.5-9.
209. Мурашкин JI.C., Мурашкин C.JI. Прикладная нелинейная механика станков. Д.: Машиностроение, 1977. 192 с.
210. Мынцов A.A. Программа обслуживания роторных агрегатов /
211. A.А.Мынцов // Вибрационная диагностика. 2007. №1(5). С.6-12.
212. Надежность и эффективность в технике: справочник: в 10 т. Т.8. Эксплуатация и ремонт. М.: Машиностроение, 1990. 320 с.
213. Нахапетян Е.Г. Контроль и диагностирование автоматического оборудования / Е.Г.Нахапетян. М.: Наука, 1990. 272 с.
214. Невельсон М.С. Автоматическое управление точностью обработки на металлорежущих станках / М.С.Невельсон. Л.: Машиностроение, 1982.184 с.
215. Неразрушающий контроль и диагностика: справочник / под ред.
216. B.В.Клюева. М.: Машиностроение, 2005. 656 с.
217. Никитин Б.В. Расчет динамических характеристик металлорежущих станков / Б.В.Никитин. М.: Машиностроение, 1962. 112 с.
218. Никифоров А.Д. Процессы управления объектами машиностроения / А.Д. Никифоров, А.Н. Ковшов, Ю.Ф. Назаров. М.: Высшая школа, 2001.455 с.
219. Никифоров А.Д. Управление качеством / А.Д. Никифоров. М.: Дрофа, 2004. 720 с.
220. Новиков В.Ю. Адаптивное управление врезным шлифованием с дискретной подачей / В.Ю.Новиков, В.Е.Гореликов // Станки и инструмент. 1981. №9. С. 17-18.
221. Новоселов Ю.К. Стохастические процессы при обработке заготовок абразивными инструментами / Ю.К.Новоселов // Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы: сб. тр. Междунар. конф. Волжский: ВИСИ, 1998. С.153-155.
222. Новоселов Ю.К. Управление операцией шлифования в автоматизированном производстве / Ю.К.Новоселов, С.М.Братан // Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы: сб. тр. Межд.конф. Волжский: ВИСИ, 1999. С.233-236.
223. Норенков И.П. Информационная поддержка наукоемких изделий. СЛЬБ-технологии / И.П.Норенков, П.К.Кузьмик. М.: Изд-во МГТУ им.Н.Э.Баумана, 2002. 320 с.
224. Оперативный контроль и динамические испытания металлорежущих станков: обзор / Б.М.Бржозовский, А.А.Игнатьев, В. А. Добряков, В.В.Куранов. М.: ВНИИТЭМР, 1991. 64 с.
225. Орликов М.Л. Динамика станков / М.Л.Орликов. Киев: Выща шк., 1989. 272 с.
226. Осипов А.П. Структурная схема процесса шлифования / А.П.Осипов // Современные технологии в машиностроении: сб. ст. 7-й Всерос.387конф. Пенза: ПДЗ, 2003. С.96-98.
227. Островский В.И. Теоретические основы процесса шлифования / В.И.Островский. JL: Изд. Ленингр. ун-та, 1981. 144 с.
228. Павлов А.Г. Выбор параметров станка по динамическому качеству / А.Г.Павлов//Изв.вузов. Машиностроение. 1982. № 12. С. 116-120.
229. Павлов Б.В. Акустическая диагностика механизмов / Б.В.Павлов. М.: Машиностроение, 1971. 224 с.
230. Перегудов Ф.И. Основы системного анализа / Ф.И.Перегудов, Ф.П.Тарасенко. Томск: Изд-во ИТ Л, 1997. 396 с.
231. Повышение производительности и качества обрабатываемых деталей при использовании шлифовальных инструментов с зерном контролируемой формы / Н.В.Байдакова, В.А.Назаренко, С.А.Крюков, Т.А.Байдакова // СТИН. 2009. №2. С.15-19.
232. Подураев В.Н. Автоматически регулируемые и комбинированные процессы резания / В.Н.Подураев. М.: Машиностроение, 1977. 304 с.
233. Попов В.И. Динамика станков / В.И.Попов, В.И.Локтев. Киев: Техника. 1975. 136 с.
234. Приборы и автоматы для контроля подшипников: справочник / Ю.Г.Городецкий, Б.И.Мухин, Э.П.Савенок, Н.А.Соломатин. М.: Машиностроение, 1973. 256 с.
235. Прилудский В.А. Методы минимизации периодической погрешности обработки / В.А.Прилудский // СТИН. 1993. №4. С.28-34.
236. Проектирование металлорежущих станков и станочных систем: справочник в 3-х т./ под ред. А.С.Проникова. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана. Т.1. 1994. 444 е.; Т.2. 1995. 320 е.; Т.З. 2000. 584 с.
237. Проников A.C. Параметрическая надежность машин / А.С.Проников. М.: Изд-во МГТУ им.Н.Э.Баумана, 2002. 560 с.
238. Проников A.C. Программный метод испытания металлорежущих станков / А.С.Проников. М.: Машиностроение, 1985. 288 с.
239. Пуш A.B. Шпиндельные узлы: качество и надежность / А.В.Пуш. М.: Машиностроение, 1992. 288 с.
240. Пуш A.B. Моделирование и мониторинг станков и станочных систем / A.B. Пуш // СТИН. 2000. № 9. С. 12-20.
241. Пуш A.B. Моделирование станков и станочных систем / А.В.Пуш //
242. Конструкторско-технологическая информатика 2000: тр. 4-го Междунар.388конгресса. М.: Станкин, 2000. С.114-119.
243. Пуш A.B. Оценка динамического качества станков по областям состояний их выходных параметров // Станки и инструмент. 1984. №8. С.9-12.
244. Пуш A.B. Принципы проектирования прецизионных станков / А.В.Пуш // Проблемы управления точностью автоматизированных производственных систем: сб.ст. Междунар.конф. Пенза: ПДЗ, 1996. С.165-166.
245. Расчет динамических характеристик упругих систем станков с ЧПУ: метод.указания. М.: ЭНИМС, 1976. 98 с.
246. Редько С.Г. Процессы теплообразования при шлифовании металлов / С.Г.Редько. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та., 1962. 126 с.
247. Резников А.Н. Теплофизика резания / А.Н.Резников. М.: Машиностроение, 1969. 288 с.
248. Рейбах Ю.С. Устройства для балансировки шлифовальных кругов: обзор / Ю.С.Рейбах. М.: НИИмаш, 1967. 85 с.
249. Решетов А.Г. Задачи технологического и окончательного контроля на операциях шлифования / А.Г.Решетов // Прогрессивные техпроцессы в машиностроении: тр. Всеросс. конф. Тольятти: ТолГУ, 2002. С.217-219.
250. Рыжов Э.В. Оптимизация технологических процессов механической обработки / Э.В.Рыжов, В.ИАверченков. Киев: Наукова думка, 1989. 192 с.
251. Савинов Ю.И. Современная комплексная диагностика технического состояния станков / Ю.И.Савинов // СТИН. 2008. №. С.5-11.
252. Саката Сиро. Практическое руководство по управлению качеством / пер. с яп. С.И.Мышкиной. М.: Машиностроение, 1980. 215 с.
253. Салениекс И.К. Мониторинг автоматизированного производства/ И.К.Салениекс, Г.В.Упитис // Точность и надежность механических систем: сб. тр. Рига: РПИ, 1989. С.5-10.
254. Сахно Ю.А. Автоматическая балансировка шпинделей металлорежущих станков / Ю.А.Сахно, Е.Ю.Сахно // СТИН. 2003. №7. С.22-25.
255. Селезнева В.В. Оценка технического состояния станка по опорному спектру колебаний / В.В.Селезнева // Станки и инструмент. 1987. №11. С.20-21.
256. Серебренникова А.Г. Цифровая обработка сигналов, полученныхпри резании в целях мониторинга технологической системы /
257. А.Г.Серебренникова, В.В.Хруль, Е.В.Латун // Автоматизация технологическихпроцессов и производственный контроль: сб. докл. Междунар. конф. Тольятти:3891. ТолГУ, 2006. С.221-224.
258. Сипайлов В.А. Тепловые процессы при шлифовании и управление качеством поверхности / В.А.Сипайлов. М.: Машиностроение, 1978. 167 с.
259. Савченко A.B. Совершенствование системы сервиса технологического оборудования / А.В.Савченко // Саратовский подшипник. 2006. №2. С.13-16.
260. Смазочно-охлаждающие технологические средства и их применение при обработке резанием: справочник / под ред. Л.В.Худобина. М.: Машиностроение, 2006. 544 с.
261. Смоленцев Н.К. Основы теории вейвлетов. Вейвлеты в MATLAB / Н.К. Смоленцев. М.: ДМК Пресс, 2005. 304 с.
262. Соболев B.C. Накладные и экранные датчики / B.C. Соболев, Ю.М.Шкарлет. Новосибирск: Наука, 1967. 144 с.
263. Солонин И.С. Математическая статистика в технологии машиностроения. М.: Машиностроение, 1972. 2 16 с.
264. Станочное оборудование автоматизированного производства / под ред. В.В.Бушуева. М.: Изд-во Станкин, 1994. 656 с.
265. Статистические методы повышения качества: пер. с англ. / под ред. Х.Кумэ. М.: Финансы и статистика, 1990. 304 с.
266. Судариков A.C. Управление съемом припуска при шлифовании / А.С.Судариков, Ю.А.Боярышников, М.Ф.Политов // Вестник машиностроения. 1977. №9. С.55-58.
267. Суслов А.Г. Технологическое обеспечение параметров состояния поверхностного слоя деталей / А.Г.Суслов. М.: Машиностроение, 1987. 207 с.
268. Суслов А.Г. Формирование учения "Инженерия поверхности деталей" и направления дальнейшего его развития / А.Г.Суслов // Конструкторско-технологическая информатика-2005: тр. 5-го Междунар .конгресса. М.: МГТУ "Станкин", 2005. С.20-22.
269. Сутормин В.И. Проблемы балансировки и диагностирования шлифовальных станков / В.И.Сутормин // СТИН. 1994. №1. С.12-18.390
270. Сутормин В.И. Вибродиагностика неуравновешенных шлифовальных кругов и управление вибрацией / В.И.Сутормин, Т.Г.Щербакова, Н.П.Чуненков // Динамика станочных систем ГАП: тез.докл. Всесоюзн. конф. Тольятти, 1988. С.198-199.
271. Сухоруков В.В. Математическое моделирование электромагнитных полей в проводящих средах / В.В.Сухоруков. Москва: Энергия, 1975. 152 с.
272. Тверской М.М. Автоматическое управление режимами обработки деталей на станках / М.М.Тверской. М.: Машиностроение, 1982. 208 с.
273. Технологическое обеспечение качества продукции в машиностроении (активный контроль) / под ред. Г.Д.Бурдуна и С.С.Волосова. М.: Машиностроение, 1975. 279 с.
274. Трегубов Г.Н. Контроль качества деталей на операциях механообработки / Г.Н.Трегубов // Автоматизация технологических процессов и производственный контроль: сб. докл. Междунар. конф. Тольятти: ТолГУ, 2006. С.19-21.
275. Точность и надежность автоматизированных прецизионных металлорежущих станков. 4.1 / Б.М.Бржозовский, А.А.Игнатьев, В.А.Добряков, В.В.Мартынов. Саратов: Сарат.политехн.ин-т., 1992. 160 с.
276. Точность и надежность автоматизированных прецизионных металлорежущих станков. 4.2 / Б.М.Бржозовский, А.А.Игнатьев, В.А.Добряков, В.В.Мартынов. Саратов: СГТУ, 1994. 156 с.
277. Точность и надежность автоматизированных прецизионных металлорежущих станков. Ч.З / А.А.Игнатьев, М.В.Виноградов, В.А.Добряков и др. Саратов: СГТУ, 1999. 124 с.
278. Тугенгольд А.К. Интеллектуальное управления мехатронными технологическими системами / А.К.Тугенгольд, Е.А.Лукьянов. Ростов-на-Дону: ДГТУ, 2004. 117 с.
279. Тугенгольд А.К. Управление станками с функциями искусственного интеллекта / А.К.Тугенгольд // Динамика технологических систем: сб. тр. 8-й Междунар. конф.: в 3-х т. Ростов-на-Дону: ДГТУ, 2007. Т.З. С.20-24.
280. Управление качеством продукции. Международные стандарты ИСО 9000-9004, ИСО-8402. М.: Изд-во стандартов, 1988. 120 с.
281. Управление процессом шлифования / А.В.Якимов, А.Н.Паршаков, В.И. Свирщев, В.П.Ларшин. Киев.: Техника, 1983. 184 с.
282. Управление режимами шлифования в системе мониторинга произ391водства подшипников / В.В.Горбунов, С.А.Игнатьев, М.В.Виноградов, М.В.Карпеев // Динамика технологических систем: сб. тр. 7-й междунар. конф. Саратов: СГТУ, 2004. С.68-72.
283. Фейгенбаум А. Контроль качества продукции: пер. с англ. / науч. ред. A.B. Гличев. М.: Экономика, 1986. 471 с.
284. Фёрстер Э., Ренц Б. Методы корреляционного и регрессионного анализа / пер. с нем. М.: Финансы и статистика, 1983. 302 с.
285. Фомин Я.А. Статистическая теория распознавания образов / Я.А.Фомин, Г.Р.Тарловский. М.: Радио и связь, 1986. 264 с.
286. Филимонов Л.Н. Стойкость шлифовальных кругов / Л.Н.Филимонов. Л.: Машиностроение, 1973. 136 с.
287. Фор А. Восприятие и распознавание образов / пер. с фр.
288. A.В.Серединского. М.: Машиностроение, 1989. 272 с.
289. Формирование и обработка двухмерных изображений при вихрето-ковой компьютерной дефектоскопии металлов / Ю.И. Стеблев, Е.Г. Скоробогатов, Д.В. Лугин и др. // Дефектоскопия. 1997. № 4. С.35-46.
290. Хитрик В.Э. Спектральные характеристики металлорежущих станков в процессе резания / В.Э.Хитрик, Л.Н.Петрашина, Т.А.Сидачев // Вибротехника: межвуз. сб. тр. Вильнюс, 1986. № 3(51). С. 123-129.
291. Хомяков B.C. Экспериментальное и расчетное исследование динамических характеристик шпиндельных узлов / В.С.Хомяков, Н.А.Кочинев, Ф.С.Сабиров // СТИН. 2009. №3. С.5-9.
292. Худобин Л.В. Пути совершенствования технологии шлифования / Л.В.Худобин. Саратов: Приволж. кн. изд., 1969. 216 с.
293. Худобин Л.В. Использование низкочастотного акустического сигнала для текущего контроля процесса шлифования / Л.В.Худобин,
294. B.Ф.Гурьянихин, В.С.Юганов // СТИН. 2000. №8. С.25-29.392
295. Хусу А.П. Шероховатость поверхностей (теоретико-вероятностный подход) / А.П.Хусу, Ю.Р.Витенберг, В.А.Пальмов. М.: Наука, 1975. 344 с.
296. Хэнсен Б. Контроль качества. Теория и применение / пер. с англ.
297. A.А.Бернштейна и А.А.Галимова. М.: Прогресс, 1968. 520 с.
298. Цуцуран И.Г. Контроль однородности поверхностного слоя буксовых подшипников / И.Г.Цуцуран, О.В.Волынская // Саратовский подшипник. 2005. №1. С.22-24.
299. Цуцуран И.Г. Лаборатория физико-механических свойств материалов / И.Г.Цуцуран // Саратовский подшипник. 2006. №3. С.31-33.
300. Черпаков Б.И. Тенденции развития мирового станкостроения в начале XXI века /Б.И.Черпаков // СТИН. 2003. №9. С.3-7; №10. С.3-7.
301. Черпаков Б.И. Металлорежущие станки / Б.И.Черпаков, Т.А.Альперович. М.: Изд. центр "Академия", 2004. 368 с.
302. Чистяков A.B. Обеспечение качественных и эксплуатационных показателей поверхностного слоя деталей при механообработке / А.В.Чистяков,
303. B.И.Бутенко. Новочеркасск: НГТУ, 1997. 207 с.
304. Шкатов П.Н. Неразрушающий контроль трещин и коррозийных поражений вихретоковым методом / П.Н.Шкатов, В.Е.Шатеринков // Контроль. Диагностика. 1998. № 2. С.39-42.
305. Шлеин Д.В. Исследование коэффициентов вейвлет-преобразования внутреннего дефекта сплошности / Д.В.Шлеин // Контроль. Диагностика. №9.1. C. 16-20.
306. Штраус В.Д. Частотный метод анализа сигналов вихретокового преобразователя / В.Д.Штраус, С.Н.Раевский // Методы и приборы автоматического неразрушающего контроля. Электромагнитные методы: сб. тр. Рига: РТИ, 1982. Вып. 6. С.40-47.
307. Шумячер В.М. Мониторинг физико-механических и эксплуатационных характеристик шлифматериалов / В.М.Шумячер, О.В.Пушкарев // СТИН. 2006. № 10. С.24-27.
308. Шумячер В.М. Физико-химические процессы при финишной абразивной обработке / В.М.Шумячер. Волгоград: ВолгГАСУ, 2004. 161 с.
309. Эльянов В.Д. Совершенствование методики расчета режимов шлифования / В.Д.Эльянов // СТИН. 1993. №1. С. 21-26.
310. Эльянов В.Д. Шлифование в автоматическом цикле / В.Д.Эльянов. М.: Машиностроение, 1980. 104 с.
311. Эльянов В.Д. Прижоги при шлифовании: обзор / В.Д.Эльянов,
312. B.Н.Куликов. М.: НИИМаш, 1984. 64 с.
313. Эльянов В.Д. Технология производства прецизионных подшипников: обзор / В.Д.Эльянов, М.Ким-Даров. М.: НИИНАвтопром, 1983. 60 с.
314. Юдин А. Нейросетевые методы обработки изображений в дефектоскопии / А. Юдин, Д. Сарбаев. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1996. 157 с.
315. Явленский К.Н. Вибродиагностика и прогнозирование качества механических систем / К.Н.Явленский, А.К.Явленский. Л.: Машиностроение, 1983. 239 с.
316. Якимов А.В. Оптимизация процесса шлифования / А.В.Якимов. М.: Машиностроение, 1975. 176 с.
317. Якимов А.В. Расчет глубины дефектного слоя при шлифовании / А.В.Якимов, В.П.Ларшин, Е.Н.Ковальчук // Станки и инструмент. 1986. №9.1. C.26-27.
318. Ярошек А.Д. Токовихревой контроль качества деталей машин /
319. A.Д.Ярошек, Г.С.Быструшкин, Б.М.Павлов. Киев: Наукова думка, 1976. 124 с.
320. Balance your grinding machine in 1 minute // Cuff. Tool Eng. 1994. V.46. №4. P. 118.
321. Kammermager S. CNC-Schlifleiftechnologie in der Massen // Werkstattstechnik. 1990. №80. S.191-195.
322. Leweltyn Trevor M., Bright E. Good vibration // Manuf. Eng. 2000. V.125. №5. P.76-86.
323. Lin Z.H., Hodgson D.C. In-process measurement and assessment of dynamic characteristics of machine tool structures // Int. J.Mach. Tools Manufact. 1998. V.28. №2. P.93-101.
324. Lundholm Т., Yngen M., Lindstonn B. Advanced process monitoring a major step to wards adaptive control // Robotics and Computer - Integrated Manufacturing. 1988. V.4. №3/4. P.413-421.
325. MATLAB. User's Guided for MS-DOS personal computers. The MathWorks Inc., 1989. 204 p.
326. Moesinger H. Shwingungaanalysen in Machinenbau // Technica. 1987.1. B.36. №20. P.59-94.
327. Wong Longshon, Cui An // Zhongguo jixie gongcheng = Chine Mech.Eng. 1999. V.10. №2. P.140-143.
328. Wuchten und Korperschall-Uberwachung // Weerkstatt und Betr. 1997.3941. В.130. №7-8. S.584.
-
Похожие работы
- Повышение эффективности управления на автоматизированных профилегибочных машинах за счет уточнения математической модели процесса формообразования и оперативной коррекции управляющих программ
- Технологические работы для гибки с растяжением: механика, управление, методы повышения точности формообразования деталей в многономенклатурном производстве
- Управление процессом формообразования на круглошлифовальных станках для обеспечения требуемой точности обработки
- Оптимизация обработки деталей сложной формы на трехкоординатных фрезерных станках с ЧПУ
- Повышение стабильности формообразования профильных заготовок на гибочно-растяжном оборудовании с адаптивным программным управлением
-
- Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
- Теория систем, теория автоматического регулирования и управления, системный анализ
- Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
- Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
- Автоматизация технологических процессов и производств (в том числе по отраслям)
- Управление в биологических и медицинских системах (включая применения вычислительной техники)
- Управление в социальных и экономических системах
- Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей
- Системы автоматизации проектирования (по отраслям)
- Телекоммуникационные системы и компьютерные сети
- Системы обработки информации и управления
- Вычислительные машины и системы
- Применение вычислительной техники, математического моделирования и математических методов в научных исследованиях (по отраслям наук)
- Теоретические основы информатики
- Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
- Методы и системы защиты информации, информационная безопасность