автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Повышение эффективности изготовления деталей из титановых сплавов

4840312

(#'

Короп Александр Дмитриевич

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ

Специальность 05.02.08 - Технология машиностроения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 О (.¡АР 2011

Белгород 2011

4840312

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова»

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Погонин Анатолий Алексеевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Федоров Владимир Павлович

каэдздзт технических наук

Коренев Анатолий Иванович

Ведущая организация:

ОАО «ВАСО» (г. Воронеж)

Защита состоится «31» марта 2011 г. в 12 часов 30 минут на заседании диссертационного совета Д 212.014.06 в Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова по адресу: 308012, г. Белгород, ул. Костюкова 46, ауд. 242.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова.

Автореферат диссертации разослан «_» февраля 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

/

к.т.н., доц. Дуюн Т.А.

г

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Применение титановых сплавов в авиа- и ракетостроении позволяет значительно улучшить летные характеристики аппаратов. Основными преимуществами титановых сплавов по сравнению с другими конструкционными материалами являются высокая удельная прочность и хорошая коррозионная стойкость в большинстве агрессивных сред. Оборотной стороной высоких значений физико-механических свойств является низкая обрабатываемость резанием данных материалов.

Основной причиной плохой обрабатываемости титановых сплавов является возникновение больших сил и высоких температур в зоне резания. Производство авиационных деталей характеризуется большими объемами снимаемого припуска (до 80 - 90% ог объема заготовки), в сочетании с низкой скоростью резания данных материалов это приводит к значительным материальным затратам на механическую обработку.

Современная инструментальная промышленность предлагает высокопроизводительный инструмент для обработки титановых сплавов, тем не менее скорость изготовления деталей из титановых сплавов очень низкая (например, для некоторых изделий машинное время составляет 300 - 400 ч). Применение современных обрабатывающих центров позволяет сократить сроки изготовления. Но стоимость содержания и эксплуатации данного оборудования очень высокая и часто его возможности используются нерационально, поэтому в данных случаях сокращение машинного времени не приводит к значительному снижению себестоимости продукции.

Повышение эффективности изготовления деталей из титановых сплавов, направленной на рациональное использование имеющегося оборудования и инструмента за счет поиска оптимальных параметров операции механической обработки, в настоящее время является актуальной задачей для предприятий космической и авиационной промышленности. Решение данной задачи позволит, в конечном счете, снизить себестоимость и повысить конкурентоспособность продукции.

Цель работы. Разработка методики определения оптимальных параметров операции механической обработки, обеспечивающих повышение эффективности изготовления деталей из титановых сплавов.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. Определено влияние параметров операции механической обработки титановых сплавов на ее эффективность.

2. Разработана математическая модель оптимизации операции фрезерной обработки титанового сплава.

3. Разработана математическая модель мощности резания при фрезеровании титанового сплава инструментом со сложной формой режущей части.

4. Получена методика назначения оптимальных режимов резания при фрезеровании титанового сплава.

5. Проведена обработка опытной детали с использованием разработанных моделей и методик.

6. Дана сравнительная экономическая оценка, показывающая снижение себестоимости изготовления детали при использовании предложенной методики назначения оптимальных режимов резания.

Методы исследований. При проведении исследований использовались математические модели, в том числе с применением конечно-элементного анализа, и полученные с их помощью алгоритмы. Для контроля и регистрации технологических параметров использовалось специальное разработанное оборудование и программное обеспечение.

Научную новизну работы составляет следующее:

- Выявленные функциональные связи в технологическом процессе изготовления деталей из титановых сплавов, заключающиеся во влиянии параметров операции механической обработки на ее эффективность.

- Математическая модель оптимизации операции фрезерной обработан титанового сплава, отличающаяся учетом мощности резания, затрачиваемой на съем припуска, и жесткости фрезы, определяющей точность обработки.

- Математическая модель мощности резания при фрезеровании титановых сплавов, позволяющая оценивать затраты мощности главного привода станка при использовании инструмента со сложной формой режущей части.

- Результаты теоретических и экспериментальных исследований в виде принципиально нового алгоритма назначения оптимальных режимов резания при фрезеровании титанового сплава и специализированной программы ЭВМ для расчета требуемой мощности главного привода.

Автор выносит на защиту:

- Способ оценки эффективности выполнения операции на произвольном промежутке времени.

- Математическую модель оптимизации операции фрезерной обработки, учитывающую свойства обрабатываемого материала, форму режущей части используемого инструмента и возможности применяемого оборудования.

- Схему мониторинга оборудования и информационную систему, обеспечивающие повышение эффективности изготовления деталей из титановых сплавов.

Практическая ценность работы заключается в полученных в ходе исследования номограммах для изучения оптимальных режимов обработки титановых сплавов концевой фрезой, практических рекомендациях по модернизации технологического оснащения механической обработки с контролем и регистрацией мощности, затрачиваемой на снятие припуска, предложенной структуры организации базы данных по назначению технологических режимов, выбору оборудования и инструмента, эффективной методики проектирования технологических процессов механической обработки титановых сплавов.

Внедрение результатов исследования. Результаты проведенных теоретических и практических исследований внедрены в виде рекомендаций и технических указаний на ОАО «ВАСО», используемых при обработке сложно-профильных деталей из титановых сплавов, в виде номограмм для назначения

оптимальных режимов обработки титановых сплавов, которыми комплектуются фрезы со сменными многогранными пластинами производства ООО «СКИФ-М». Результаты диссертации используются также в учебном процессе кафедры технологии машиностроения БГТУ им. В.Г. Шухова.

Апробация работы: основные результаты диссертационной работы докладывались на следующих конференциях:

- III Международная студенческая конференция «Образование, наука, производство» (Белгород, 2007);

- Научно-практическая конференция студентов и аспирантов «Образование, наука, производство и управление» (Старый Оскол, 2010);

- XII Международная научно-техническая интернет-конференция «Новые материалы и технологии в машиностроении» (Брянск, 2010).

Публикации. По теме диссертации опубликовано шесть научных работ, в том числе две работы в журналах, рекомендованных ВАК РФ, получен патент РФ № 71423 (Опубл. в бюл. № 7,2008).

Структура и объем диссертации. Диссертация включает введение, четыре главы, заключение, приложения, список литературы, состоящий из 112 источников. Общий объем диссертации 171 страница, включая 48 рисунков, 26 таблиц и 36 страниц приложений.

Благодарности. Диссертация выполнена в период работы на ООО «СКИФ-М», а также учебы в аспирантуре Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова.

Автор выражает благодарность генеральному директору ООО «СКИФ-М» к.т.н. Москвнтину A.A. за предоставленную возможность проведения исследований, глубокую признательность начальнику БИПЗ ООО «СКИФ-М» Щендрыгину А.И. за переданные знания и опыт, без которых данная работа не могла состояться; своему научному руководителю д.т.н., профессору Погонину А.А и д.т.н., профессору Чепчурову М.С. за влияние на направление исследований. Отдельная благодарность коллегам и близким людям, которые помогали и поддерживали на всех этапах работы над диссертацией.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Обоснована актуальность темы диссертационной работы, указана цель и задачи работы, научная новизна, практическая ценность, а также изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе дан литературный обзор. Выполнен анализ области применения титановых сплавов по различным отраслям промышленности. Представлены основные преимущества титановых сплавов по сравнению с другими конструкционными материалами. Структурирована и приведена классификация титановых сплавов на основе различных источников. Подробно описаны причины низкой обрабатываемости титановых сплавов. Представлен анализ типовых элементов деталей из титановых сплавов в авиационной промышленности и рекомендуемых конструкций фрез, используемых в

настоящее время для их обработки. Установлено, что основным способом удаления припуска в данной отрасли является фрезерование. Приведена современная терминология процесса фрезерования, которой придерживаются ведущие мировые производители инструмента, с подробным описанием сил, действующих на фрезу, и методики расчета мощности резания.

Проанализированы работы, касающиеся оптимизации процессов резания титановых сплавов, таких ученых, как: В.К. Старкова, A.C. Верещаки, B.C. Кушнера, Н.С. Жучкова, П.Д. Беспахотного, А.Д. Чубарова, ЯЛ. Гуревича и др. Сделан вывод, что существующие технологии обработки титановых сплавов не содержат методик назначения оптимальных режимов резания при использовании современного инструмента. Сформулирована цель и задачи работы.

Во второй главе рассмотрены теоретические исследования и разработка математической модели оптимизации фрезерной обработки титанового сплава.

Для оценки эффективности операции механической обработки титанового сплава на некотором отрезке времени введен коэффициент эффективности, который равен отношению объема снятого припуска к затратам на этом промежутке времени:

КЭЛ (1)

3 С'

где Кэ - коэффициент эффективности, см3/руб.; V - объем припуска, см3; С - затраты, руб.

Практическое понимание этого коэффициента заключается в том, что его обратная величина представляет собой стоимость съема 1 см3 обрабатываемого материала на данной операции. Повышение этого коэффициента обеспечивает снижение стоимости выполнения данной операции и снижение себестоимости продукции в целом.

После проведения дополнительных преобразований получено следующее выражение коэффициента эффективности:

К Q (2)

3 бОСТр + Тад+Т э-ру

где ТР — тариф заработной платы рабочего, руб/ч; Тс и - стоимость содержания и эксплуатации обрабатывающего центра, оснащенного необходимым инструментом, руб/ч; Тэ - стоимость электроэнергии, руб/кВтч; Р — затраты мощности, кВт; Q — производительность, см/мин.

В первой главе проведенный анализ типовых элементов авиационных деталей из титановых сплавов показал, что основной задачей при черновой и получистовой обработке является фрезерование уступа.

Для построения математической модели оптимизации обработки уступа концевой фрезой были определены параметры оптимизации и ограничивающие факторы. Параметрами оптимизации в данном случае являются режимы резания.

Были рассмотрены следующие ограничивающие факторы.

7 - "/(шах) .

О)

гДе ^/(ппп) и 1^(тах)_ минимально и максимально допустимые подачи рабочего органа станка (стола или шпинделя), мм/мин. Они определяются кинематикой привода вспомогательного движения.

2. Ограничение по частоте вращения шпинделя:

где пт1„ и птах - минимально и максимально допустимые частоты вращения шпинделя, об/мин. Они определяются кинематикой привода главного движения.

3. Ограничение по стойкости инструмента.

Стойкость инструмента зависит от выбранных режимов резания. При увеличении скорости резания, подачи на зуб и ширины фрезерования она сокращается, увеличение глубины фрезерования незначительно уменьшает стойкость, при снижении режимов резания она асимптотически стремится к предельному значению, которое и определяет максимальное значение стойкости. Работа на низких режимах резания с максимальной стойкостью инструмента значительно увеличивает машинное время обработки. Учитывая высокую стоимость станко-часа современных обрабатывающих центров, это экономически нецелесообразно.

Поэтому для каждого обрабатываемого материала и выбранного инструмента производитель инструмента определяет границы рекомендуемых режимов резания, в рамках которых обеспечивается минимально гарантированная стойкость инструмента, которая экономически обоснована. Таким образом, вводится ограничение на стойкость:

где Тт\п — минимальная стойкость инструмента, мин.

4. Ограничение, связанное с точностью обработки детали.

Основное влияние на точность обработки оказывает изменение взаимного расположения детали и фрезы под действием сил резания. Если рассматривать концевую фрезу как балку, абсолютно жестко заделанную с одной стороны и со свободным вторым концом, то в данном случае ее максимальный отжим определяется выражением:

где Ру — отжимающая сила, Н; 5 — отжим фрезы, мм; I — вылет фрезы, мм; Е - модуль упругости материала корпуса фрезы, МПа; / — момент инерции в опасном сечении, мм4.

Максимальный отжим фрезы не должен превышать допустимого значения, для этого вводится следующее ограничение:

птт <п< птах,

(4)

Тт\п < Т,

(5)

5 < бтах, (7)

где ¿>тах — допустимый отжим, мм.

5. Ограничение по качеству получаемой поверхности.

Требования по качеству получаемой поверхности для операций черновой и получистовой обработки минимальны, они обеспечиваются при назначении режимов резания в соответствии с рекомендациями производителя инструмента.

6. Ограничение по мощности главного привода:

Р<Ртзх, (8)

где Р — мощность резания, кВт, Ртах — максимально допустимая мощность главного привода станка, соответствующая его номинальному режиму работы, кВт.

7. Ограничение по мощности приводов подачи:

Р/<РГтах. (9)

где Pf — требуемая мощность привода подачи станка, кВт; /утах - максимально допустимая мощность привода подачи станка, соответствующая его номинальному режиму работы, кВт.

Подавляющее большинство современных обрабатывающих центров имеют в качестве привода главного движения управляемый асинхронный двигатель переменного тока, мощность которого зависит от частоты вращения. Ее номинальное значение достигается в диапазоне частот вращения от 1200 до 3000 об/мин.

Анализ параметров фрез и рекомендуемых скоростей резания различных производителей показал, что при высокопроизводительной черновой обработке известных марок титановых сплавов частота вращения шпинделя не превышает 800 об/мин. Это объясняет частые аварийные остановки современного оборудования при изготовлении деталей из данных материалов.

В то же время мощность привода подач имеет постоянное значение и не зависит от выбранных режимов резания. При проектировании оборудования она выбирается таким образом, чтобы обеспечить работу станка в номинальном режиме, при котором достигается максимальная мощность главного привода.

Таким образом, при обработке титановых сплавов данное ограничение можно исключить.

В настоящее время инструментальная промышленность выпускает широкую номенклатуру фрез для обработки титановых сплавов, которые имеют сложную форму режущей части (сферические, концевые и торцовые с различным радиусом скругления вершины режущей кромки, торцово-цилиндрические фрезы и др.). Использование существующих математических моделей при расчете мощности резания для таких фрез требует проведения дополнительных преобразований, что в некоторых случаях является

невозможным (например, для специальных фрез, которые имеют несколько видов сменных многогранных пластин).

По этой причине было принято решение разработать математическую модель мощности резания, которая позволит учесть сложную форму режущей части фрезы.

Для расчета главной составляющей силы резания, приходящейся на один зуб фрезы, режущая кромка была представлена в виде произвольной кривой (рис. 1).

Данная кривая разбивается на конечное количество точек т. В данном случае удобнее использовать цилиндрическую систему координат, в которой координаты любой ТОЧКИ Р; выглядят следующим образом:

VI = (Л .У^}.

(10)

Далее режущая кромка представляется как ломаная линия, состоящая из линейных участков. Каждый участок а, при этом

определяется парой точек, являются его началом и соответственно:

а. = {Р4.Рт}-

которые концом

(П)

Рис. 1. Геометрическое описание режущей кромки фрезы в общем случае

Геометрические параметры /-го участка представлены на рис. 2.

На каждый участок будет приходиться сила резания, которая определяется выражением:

5 = Ъ^к,

С 1.1 >

(12)

где ^ — сила, действующая на участок режущей кромки, Н; Ьг — ширина стружки, мм; Л£ - толщина стружки, мм; кс1Л — удельная сила резания, приходящаяся на поперечное сечение стружки, Н/мм2; тс — показатель степени удельной силы резания.

' "У

Рис, 2. Геометрические параметры элементарного участка режущей кромки

Толщина стружки зависит от угла поворота фрезы ср и определяется следующим выражением:

h¡ (ср) = /г sin (р sin Кh (13)

где fz — подача на зуб, мм; к\ — главный угол в плане.

В результате проведенных преобразований, формула силы резания для элементарного участка режущей кромки принимает вид:

(l-mc)

■ (14)

Fi(v) = fcd.i • V(z¡+i - z¡)2 + (r¡+i - r¡)2 •

fz'Shup- (ri+i — r¡)

Vfe+i - z¡)2 + (r¡+! - n)2

На основании проведенных расчетов была составлена математическая модель мощности резания (рис. 3).

Рис. 3. Математическая модель мощности резания

Исходными данными для расчета мощности резания являются: свойства обрабатываемого материала, режимы резания и геометрические параметры режущей части фрезы. Данная модель учитывает влияние на мощность резания особенностей исполнения режущей части фрезы, например, радиуса скругления вершины режущей кромки и переменного угла в плане.

Очень часто при назначении режимов резания требуется знать не мощность резания, а требуемую мощность главного привода. Для решения данной задачи была написана программа в среде С++ Builder, которая имеет графический интерфейс. Данная программа включает в себя разработанную математическую модель мощности резания и учитывает КПД главного привода станка.

В результате проведенных рассуждений и расчетов была получена математическая модель оптимизации фрезерной операции:

- целевая функция;

- ограничение по минутной подаче;

- ограничение по частоте вращения шпинделя;

- ограничение по периоду стойкости;

- ограничение по мощности главного привода;

- ограничение по точности обработки;

- диаметр инструмента;

- число зубьев.

Согласно выражению (2), коэффициент эффективности операции прямо пропорционален производительности, поэтому в качестве целевой функции использована производительность обработки. Задачей оптимизации является поиск экстремума (максимума) данной функции, при этом изменение режимов резания возможно только в строго определенных диапазонах, которые определяются ограничивающими факторами.

Третья глава содержит описание экспериментальных исследований. Целью первого этапа было измерение мощности резания при фрезеровании титанового сплава ВТ22. Исследования проводились на обрабатывающем центре HAAS-VF2-SS. В качестве образца использовалась поковка размерами 600 х 400 х 300 мм. Фрезерование проводилось продольными проходами с фиксированными режимами резания по предварительно обработанной поверхности.

В качестве инструмента была выбрана фреза MT190-025Z25R04AD10-H165-IK-T производства «СКИФ-М», оснащенная сменными многогранными пластинами ADKT10Т308ER-T из твердого сплава HCS35.

Обработка заготовки производилась в соответствии с планом проведения дробно-факторного эксперимента в диапазоне скоростей резания 25...35 м/мин, подач - 0,06...0,10 мм/зуб, ширина фрезерования составляла

Г

{

V

aeOpZefzVc О =----> шах

7Г D

ty(min) < Vjr(max)

"min <П< Птах ^min ^ T P ^ Pmax

D = const ze = const

1,25...6,25 мм, а глубина - 2...6 мм. Эги параметры были назначены в соответствии с рекомендациями производителя инструмента.

Для регистрации мощности резания была разработана схема, представленная на рис. 4. Она позволила измерить ток, протекающий в цепи питания главного привода.

Рис. 4. Схема регистрации мощности резания

Мощность, расходуемая электродвигателем, определялась по следующей формуле:

Р = V3-t/-/-T|-CQS(p, (15)

где U - линейное напряжение питания электродвигателя, В; I - ток, протекающий через обмотку электродвигателя, А; г\ — КПД привода; cos <р — коэффициент мощности.

Обработка и преобразование данных производились на персональном компьютере с использованием специализированного программного обеспечения. На рис. 5 представлены результаты измерений. Мощность резания определяли как разность между мощностью Ррх, потребляемой электродвигателем при рабочем ходе, и мощностью Р„х вспомогательного (холостого) хода.

Рис. 5. Показания мощности в процессе рабочего прохода (фрагмент)

Следующим этапом было проведение серии виртуальных экспериментов. Моделирование процесса фрезерования производилось с использованием метода конечных элементов. Для этих целей был выбран программный комплекс ОЕР'ОКМ-ЗО. Результаты моделирования позволили определить средний крутящий момент, с помощью которого была рассчитана мощность резания.

Рис, 6. Цифровая модель инструмента и Рис. 7. Результаты моделирования

заготовки

При последующем анализе было установлено, что максимальное отклонение значений мощности, полученных в ходе моделирования, от значений мощности, полученных при помощи разработанной математической модели, не превышает 12%.

Полученная погрешность, которая могла быть вызвана неучтенными факторами при математическом моделировании, в данном случае является допустимой.

После обработки экспериментальных данных была получена следующая зависимость мощности резания:

Р = 0,027 ■ Ус°'945 ■ Л0'905 ■ а°'495 • а£'049.

Для сравнения результатов теоретических и экспериментальных исследований были построены графики зависимости мощности резания от режимов резания (рис. 8, 9).

Р, кВт о,8 0,6 0,4 0,2 0,0

1,25 2,25 3,25 4,25 5,25 6,25 ае, ММ

Рис. 8. Графики зависимости мощности резания от ширины фрезерования при К-=30 м/мин, fz= 0,08 мм/зуб, ар=4мм: —г—- экспериментальная зависимость; ——-- теоретическая зависимость

Р, кВт 1,о

0,8 0,6 0,4 0,2 0,0

2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 ар , мм

Рис. 9. Графики зависимости мощности резания от глубины фрезерования при 1^=30 м/мин, /"2= 0,08 мм/зуб,ае-Ъ,75 мм: экспериментальная зависимость; ——- теоретическая зависимость

Данные графики подтверждают результаты анализа: теоретическое значение мощности резания меньше экспериментального значения. Но характер кривых, описывающих изменение мощности, одинаков, отсюда можно сделать вывод, что степень влияния режимов резания на рост мощности в теоретической и экспериментальной зависимостях имеет близкое значение. Полученное расхождение можно объяснить неточным назначением КПД главного привода, принятым при проведении расчетов. Указанный коэффициент требует уточнения.

В математической модели (6) фреза рассматривается как балка, абсолютно заделанная с одной стороны. Е; реальных условиях жесткость заделки зависит от площади контакта хвостовика фрезы и цанги, от твердости контактируемых поверхностей, от усилия зажима. Вследствие этого отжим фрезы в реальных условиях может превышать значения, полученные в ходе теоретического расчета. Жесткость фрезы в данном случае можно описать следующим выражением:

с4 (17)

где С — коэффициент жесткости, Н/мм; Р — сила, приложенная к фрезе, Н; ё — отжим фрезы в месте приложения силы, мм.

Для определения фактического коэффициента жесткости фрезы был проведен следующий эксперимент.

Концевая фреза закреплялась в цанговом патроне, который устанавливался в делительную головку в горизонтальном положении. Далее проводилось нагружение фрезы путем крепления груза, известной массы (т= =10 кг) в области режущей части. Отжим фиксировался индикатором часового типа, установленным на штативе. Схема установки приведена на рис. 10. При этом соединение «патрон-делительная головка» принимается абсолютно жестким по сравнению с соединением «фреза-патрон».

X X Л- А

Рис. 10. Схема нагружения фрезы и определения ее максимального отжима: 1 - делительная головка; 2 - цанговый патрон; 3 - фреза; 4 - индикатор часового типа

Для проведения данного эксперимента был выбран стандартный цанговый патрон фирмы HA1MER 50.310.25 (DIN 69871). Усилие зажима определяется затягиванием зажимной гайки. Обеспечение постоянства данного усилия поддерживалось путем совмещения предварительно нанесенных отметок на корпусе патрона и гайке. Длина участка хвостовика, подвергающегося зажиму, для всех фрез была одинакова.

Анализ полученных результатов показал, что фактический коэффициент жесткости фрезы, закрепленной в цанговом патроне, отличается от теоретического значения, полученного с использованием рассмотренной математической модели, более чем в 2 раза. Следовательно, принятое допущение об абсолютной жесткости заделки не подтверждается в реальных условиях эксплуатации инструмента, указанная математическая модель при решении поставленной задачи требует коррекции, что было сделано на следующем этапе.

В четвертой главе описано практическое внедрение результатов работы.

Данные, полученные в ходе проведения моделирования, доказали адекватность разработанной модели мощности резания. Однако практическое использование данной математической модели с целью определения требуемой мощности главного привода требует коррекции значения КПД привода, о чем свидетельствует анализ результатов проведенного эксперимента.

Коэффициент коррекции был введен следующим образом:

Р =К-Р 08)

Mip iv гтеор. >

где Рпр - экспериментальное значение мощности привода, кВт; К - коэффициент коррекции; Ртар. - теоретическая мощность привода, рассчитанная с использованием математической модели, кВт.

Далее было получено следующее выражение для расчета КПД привода:

ЧпР=|. (19)

где т]пр — практическое значение КПД; X] — значение КПД, принятое при теоретических расчетах.

После проведенных преобразований максимальная погрешность разработанной математической модели в исследуемом диапазоне режимов резания составила 9,7 %, что вполне достаточно для данных условий.

Для поиска оптимальных режимов резания и проведения оперативного анализа было принято решение представить результаты расчетов в виде номограмм (рис. 11).

Каждая точка, лежащая на кривых полученной номограммы, определяет режимы резания, которые обеспечивают максимальную загрузку главного привода станка по мощности.

Данная номограмма не учитывает ограничение по максимальной глубине резания. Это сделано для того, чтобы технолог мог видеть ресурс

мощности оборудования при выборе более производительного инструмента. При увеличении ширины фрезерования виден резкий перегиб кривых, это объясняется увеличением числа зубьев, находящихся в контакте.

ар, ММ 50,00 45,00 40,00 35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00

2,00 7,00

12,00 17,00 22,00

ае , ММ

Рис. 11. Номограмма назначения оптимальных режимов резания при фрезеровании титанового сплава ВТ22 фрезой \tlTI90-025Z25R04AD10-H 165-1К-Т при скорости резания

Ус=35 м/мин и максимальной мощности главного привода станка Р=4,8 кВт

При «форсировании» режимов резания на мощном оборудовании с целью достижения максимальной производительности при обработке титановых сплавов следует учитывать жесткость системы СПИД, слабым звеном которой, как правило, является инструмент. Низкая жесткость фрезы вызывает ее отжим, вследствие этого увеличивается риск возникновения вибраций и снижается точность обработки.

В ходе проведения эксперимента было установлено, что фактическая жесткость концевой фрезы, закрепленной в цанговом патроне, значительно ниже теоретического значения, и зависит от ее диаметра и вылета. Для учета этого был введен поправочный коэффициент Ку.

С.0 = КГС, (20)

где С0 — фактический коэффициент жесткости фрезы, Н/мм; С — теоретический коэффициент жесткости, Н/мм.

При этом максимальную отжимающую силу можно определить по следующему выражению:

/> = С0-4пах- (21)

Далее был введен параметр д = 1/0, характеризующий подсистему инструмента, и построен графив: зависимости поправочного коэффициента Я) от данного параметра (рис. 12).

Рис. 12. График зависимости коэффициента К], учитывающего влияние особенностей закрепления фрезы на ее коэффициент жесткости, от параметра ц-ЬО

Полученный график позволяет определить значение поправочного коэффициента для концевых фрез любых диаметров и вылетов, если величина их параметра ц не превосходит 6,25 см/см.

Проведенные расчеты и исследования позволили составить алгоритм выбора оптимальных режимов резания, который в виде блок-схемы представлен на рис. 13.

Ключевым шагом данного алгоритма является выбор лимитирующего фактора: жесткость фрезы или мощность главного привода. Решение данной задачи заключается в определении требуемой мощности главного привода станка, используя значение максимально допустимой отжимающей силы.

Были получены следующие зависимости между мощностью главного привода и отжимающей силой:

Ря =

0,8 ■ 60000 • т]

- для попутного фрезерования,

■ для встречного фрезерования,

(22)

(23) определяемая

" 0,25 • 60000 ■ т] где Рг— требуемая мощность главного привода станка, жесткостью фрезы, кВт.

Существует два решения поставленной задачи: Р5 > Ртах первом случае мощность главного привода является лимитирующим фактором, во втором случае жесткости фрезы недостаточно для обеспечения точности обработки при работе станка на его максимальной мощности.

иР*<Ртах-В

Рис. 13. Алгоритм назначения оптимальных режимов резания

Для проверки алгоритма назначения оптимальных режимов резания проведена оптимизация фрезерной операции технологического процесса изготовления кронштейна с последующей обработкой опытной детали.

Эта деталь серийно производится на ОАО «ВАСО» (Воронеж). Материалом данной детали является титановый сплав ВТ6. Заготовка подается предварительно обработанной с габаритами 490 х 210 х 70 мм. Для изготовления двух деталей используется одна заготовка (рис. 14). Используемое оборудование - универсальный трехкоординатный обрабатывающий центр HERMLE-C30V.

Для съема основного припуска, учитывая конфигурацию и размеры данной детали, выбрана специальная фреза для обработки титановых сплавов производства «СКИФ-М» MT190L-030W32R03AD10-50-IK-T.

Разработка управляющей программы была проведена в САМ модуле системы NX. При выборе параметров переходов данной операции использовались разработанные номограммы и алгоритм назначения оптимальных режимов резания.

Рис. 14. Виртуальная модель сборки заготовки и Рис. 15. Заготовка после выполнения двух кронштейнов составленной программы

В результате, полученный алгоритм позволил назначить не только оптимальные режимы резания, но и произвести выбор инструмента. В данном случае расходы на новый инструмент были выше, но назначение оптимальных режимов резания позволило максимально использовать все ресурсы данного оборудования, в результате этого сократились общие затраты на его содержание и эксплуатацию при выполнении данной операции. Проведение сравнительной экономической оценки оптимизированного варианта обработки и базового показало снижение себестоимости выполнения данной операции на 3587 рублей, что составляет 34% от первоначального значения.

Результаты работы внедрены на ОАО «ВАСО» и ООО «СКИФ-М». Акт обработки опытной детали и проведенные экономические расчеты показали реальное повышение эффективности обработки деталей из титановых сплавов с использованием разработанной методики.

Результаты работы используются в учебном процессе БГТУ им. В.Г. Шухова и БИЭИ, а также при чтении лекций по дисциплинам «Технология машиностроения» и «Управление системами и процессами в машиностроении».

Основные результаты работы и выводы

1. По результатам проведенных теоретических и экспериментальных исследований достигнуто повышение эффективности изготовления деталей из титановых сплавов.

2. Выявлены функциональные связи в технологическом процессе изготовления деталей из титановых сплавов, заключающиеся во влиянии параметров операции механической обработки на ее эффективность.

3. В ходе выполнения теоретических исследований получены математические модели, позволяющие оценить эффективность обработки титановых сплавов.

4. Получен алгоритм назначения оптимальных режимов резания при обработке титановых: сплавов, который обеспечивает повышение производительности и снижение стоимосги фрезерной операции.

5. Разработаны схема информационной системы и схема мониторинга оборудования, которые обеспечивают повышение эффективности обработки титановых сплавов.

6. Проведена сравнительная экономическая оценка, показывающая снижение себестоимости обработки опытной детали при использовании предложенного алгоритма назначения оптимальных режимов резания.

7. Результаты исследований внедрены в виде технических рекомендаций, методик и номограмм на предприятиях ООО «СКИФ-М» и ОАО «ВАСО».

8. Результаты работы внедрены на кафедре технологии машиностроения и используются при чтении лекций по дисциплинам «Технология машиностроения» и «Управление системами и процессами в машиностроении».

Основные публикации по теме диссертации

Статьи в научных изданиях, *ходящих в перечень рекомендованных ВАК

1. Чепчуров, М.С. Обеспечение требуемой шероховатости при высокопроизводительной обработке никелевых жаропрочных сплавов [Текст] / М.С. Чепчуров, А.Д. Короп // Технология машиностроения. - 2010. - № 11. -С. 35-37.

2. Чепчуров, М.С. Оценка энергоэффекшвности фрезерования труднообрабатываемых материалов [Текст] / М.С. Чепчуров, C.B. Старостин, А.Д. Короп//Ремонт, восстановление, модернизация. —2011.-№ 1,- С. 25-27.

Статьи в материалах международных научных конференций

3. Короп, А.Д. Контроль перемещения рабочих органов металлорежущего оборудования с использованием бесконтактных датчиков [Электронный ресурс] / А.Д. Короп, М.С. Чепчуров // Образование, наука, производство: сб. докл. III Междунар. студ. конф., БГТУ им. В.Г. Шухова, 2007.

- Режим доступа http://conf.bsto.nj/cmf7docs/0037/1249.doc.

4. Короп, А.Д Моделирование энергетических затрат при фрезеровании титанового сплава [Текст] / А.Д. Короп, А.Н. Блудов // Образование, наука, производство и управление: сб. докл. науч.-практ. конф. студ. и асп. с междунар. участием. - г. Старый Оскол, 24-25 нояб. 2010. - С. 60-64.

5. Короп, А.Д. Повышение эффективности изготовления деталей из титановых сплавов [Электронный ресурс] / А.Д. Короп, А.Н. Блудов //Новые материалы и технологии в машиностроении: сб. докл. XII Междунар. науч.-техн. интернет-конф,- г. Брянск, 10 окт.-11 нояб. 2010. - Режим доступа http://science-bsea.bgita.ru/2010 /mashin_2010_2/korop_pov.htm.

Патенты на полезную модель

6. Пат. 71423. Российская Федерация, MnK7G01Bll/00 Датчик положения рабочих органов [Текст]/ A.A. Погонин, М.С. Чепчуров, А.Д. Короп.

- № 2007135076/22; заяв. 20.09.07; опубл. 10.03.08, Бюл. № 7, -2 с.

Подписано в печать 21.02.11. Формат 60 х 84/16. Усл. печ. л. 1,0

Тираж 100 экз. Заказ ЧФ

Отпечатано в Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г.Шухова 308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ.

1.2 КЛАССИФИКАЦИЯ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ.

1.3 ОСОБЕННОСТИ РЕЗАНИЯ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ.

1.4 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ ТИПОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ.

1.5 СОВРЕМЕННАЯ ТЕРМИНОЛОГИЯ ПРОЦЕССА ФРЕЗЕРОВАНИЯ.

1.5.1 КИНЕМАТИКА И ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ.

1.5.2 СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА ФРЕЗУ. МОЩНОСТЬ РЕЗАНИЯ.

1.6 ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ.

1.7 НАЗНАЧЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ ПРИ ФРЕЗЕРОВАНИИ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1.

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ТИТАНОВОГО СПЛАВА.

2.1 ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОПЕРАЦИИ.

2.2 ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ ОПТИМИЗАЦИИ И ОГРАНИЧИВАЮЩИХ ФАКТОРОВ.

2.3 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ МОЩНОСТИ РЕЗАНИЯ.

2.4 ПРОГРАММА ЭВМ ДЛЯ РАСЧЕТА ТРЕБУЕМОЙ МОЩНОСТИ ГЛАВНОГО ПРИВОДА.

2.4 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОПТИМИЗАЦИИ ФРЕЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ ТИТАНОВОГО СПЛАВА.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ФРЕЗЕРНОЙ ОПЕРАЦИИ ПРИ ОБРАБОТКЕ ТИТАНОВОГО СПЛАВА.

3.1. ЭКСПЕРИМЕТ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ МОЩНОСТИ РЕЗАНИЯ.

3.1.1 УСЛОВИЯ, ОБРАЗЦЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ.

3.1.2 МЕТОДИКА РЕГИСТРАЦИИ МОЩНОСТИ РЕЗАНИЯ В ХОДЕ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА.

3.1.3 МОДЕЛИРОВАНИЕ ФРЕЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ ТИТАНОВОГО СПЛАВА ПРИ ПОМОЩИ МКЭ.

3.1.4 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА.

3.1.5 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ.

3.2. ЭКСПЕРИМЕНТ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ЖЕСТКОСТИ КОНЦЕВОЙ ФРЕЗЫ, ЗАКРЕПЛЕННОЙ В ЦАНГОВОМ ПАТРОНЕ.

3.2.1. МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ЖЕСТКОСТИ.

3.2.2. СРАВНЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ С ТЕОРЕТИЧЕСКИМИ ДАННЫМИ.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3.

ГЛАВА 4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

4.1 ВЫБОР РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ, ДОПУСТИМЫХ МОЩНОСТЬЮ ОБОРУДОВАНИЯ.

4.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНОЙ СИЛЫ, ДОПУСКАЕМОЙ ЖЕСТКОСТЬЮ ФРЕЗЫ.

4.3 МЕТОДИКА НАЗНАЧЕНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ

4.4 ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛИ «КРОНШТЕЙН» С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДИКИ НАЗНАЧЕНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ.

4.5 СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВНЕДРЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ.

4.6 ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ.

4.7 ВАРИАНТЫ МОДЕРНИЗАЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ И СУЩЕСТВУЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4.

Актуальность работы. Применение титановых сплавов в авиа- и ракетостроении позволяет значительно улучшить летные характеристики аппаратов. Основными преимуществами титановых сплавов по сравнению с другими конструкционными материалами являются высокая удельная прочность и хорошая коррозионная стойкость в большинстве агрессивных сред. Оборотной стороной высоких значений физико-механических свойств является низкая обрабатываемость резанием данных материалов.

Основной причиной плохой обрабатываемости титановых сплавов является возникновение больших сил и высоких температур в зоне резания. Производство авиационных деталей характеризуется большими объемами снимаемого припуска (до 80 - 90% от объема заготовки), в сочетании с низкой скоростью резания данных материалов это приводит к значительным материальным затратам на механическую обработку.

Современная инструментальная промышленность предлагает высокопроизводительный инструмент для обработки титановых сплавов, тем не менее, скорость изготовления деталей из титановых сплавов очень низкая (например, для некоторых изделий машинное время составляет 300 - 400 ч). Применение современных обрабатывающих центров позволяет сократить сроки изготовления. Но стоимость содержания и эксплуатации данного оборудования очень высокая, и часто его возможности используются нерационально, поэтому в данных случаях сокращение машинного времени не приводит к значительному снижению себестоимости продукции.

Повышение эффективности изготовления деталей из титановых сплавов, направленное на рациональное использование имеющегося оборудования и инструмента за счет поиска оптимальных параметров операции механической обработки, в настоящее время является актуальной задачей для предприятий космической и авиационной промышленности.

Решение данной задачи позволит, в конечном счете, снизить себестоимость и повысить конкурентоспособность продукции.

Цель работы. Разработка методики определения оптимальных параметров операции механической обработки, обеспечивающих повышение эффективности изготовления деталей из титановых сплавов.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. Определено влияние параметров операции механической обработки титановых сплавов на ее эффективность.

2. Разработана математическая модель оптимизации операции фрезерной обработки титановых сплавов.

3. Разработана математическая модель мощности резания при фрезеровании титанового сплава инструментом со сложной формой режущей части.

4. Получена методика назначения оптимальных режимов резания при фрезеровании титанового сплава.

5. Проведена обработка опытной детали с использованием разработанных моделей и методик.

6. Дана сравнительная экономическая оценка, показывающая снижение себестоимости изготовления детали при использовании предложенной методики назначения оптимальных режимов резания.

Методы исследований. При проведении исследований использовались математические модели, в том числе с применением конечно-элементного анализа, и полученные с их помощью алгоритмы. Для контроля и регистрации технологических параметров использовалось специальное разработанное оборудование и программное обеспечение.

Научную новизну работы составляет следующее:

- Выявленные функциональные связи в технологическом процессе изготовления деталей из титановых сплавов, заключающиеся во влиянии параметров операции механической обработки на ее эффективность.

- Математическая модель оптимизации операции фрезерной обработки титанового сплава, отличающаяся учетом мощности резания, затрачиваемой на съем припуска, и жесткости фрезы, определяющей точность обработки.

- Математическая модель мощности резания при фрезеровании титановых сплавов, позволяющая оценивать затраты мощности главного привода станка при использовании инструмента со сложной формой режущей части.

- Результаты теоретических и экспериментальных исследований в виде принципиально нового алгоритма назначения оптимальных режимов резания при фрезеровании титанового сплава и специализированной программы ЭВМ для расчета требуемой мощности главного привода.

Автор выносит на защиту:

- Способ оценки эффективности выполнения операции на произвольном промежутке времени.

- Математическую модель оптимизации операции фрезерной обработки, учитывающую свойства обрабатываемого материала, форму режущей части используемого инструмента и возможности применяемого оборудования.

- Схему мониторинга оборудования и информационную систему, обеспечивающие повышение эффективности изготовления деталей из титановых сплавов.

Практическая ценность работы заключается в полученных в ходе исследования номограммах для изучения оптимальных режимов обработки титановых сплавов концевой фрезой, практических рекомендациях по модернизации технологического оснащения механической обработки с контролем и регистрацией мощности, затрачиваемой на снятие припуска, предложенной структуры организации базы данных по назначению технологических режимов, выбору оборудования и инструмента, эффективной методики проектирования технологических процессов механической обработки титановых сплавов.

Внедрение результатов исследования. Результаты проведенных теоретических и практических исследований внедрены в виде рекомендаций и технических указаний на ОАО «ВАСО», используемых при обработке сложно-профильных деталей из титановых сплавов, в виде номограмм для назначения оптимальных режимов обработки титановых сплавов, которыми комплектуются фрезы со сменными многогранными пластинами производства ООО «СКИФ-М». Результаты диссертации используются также в учебном процессе кафедры технологии машиностроения БГТУ им. В.Г. Шухова.

Апробация работы: основные результаты диссертационной работы докладывались на следующих конференциях:

- III Международная студенческая конференция «Образование, наука, производство» ( Белгород, 2007) ;

- Научно-практическая конференция студентов и аспирантов «Образование, наука, производство и управление» (Старый Оскол, 2010);

- XII международная научно-техническая интернет-конференция «Новые материалы и технологии в машиностроении» (Брянск, 2010).

Публикации. По теме диссертации опубликовано шесть научных работ, в том числе две работы в журналах, рекомендованных ВАК РФ, получен патент РФ № 71423 (Опубл. в бюл. № 7,2008).

Структура и объем диссертации: диссертация включает введение, четыре главы, заключение, приложения, список литературы, состоящий из 112 источников. Общий объем диссертации 171 страница, включая 48 рисунков, 26 таблиц и 36 страниц приложений.

8. Результаты работы внедрены на кафедре «Технология машиностроения» и используются при чтении лекций по дисциплинам «Технология машиностроения» и «Управление системами и процессами в машиностроении».

1. Адлер Ю. П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю. П. Адлер, Е. А. Маркова, Ю. В. Грановский. М.: Наука, 1971. -284 с.

2. Активный контроль в машиностроении: Справочник. /Е.И. Педь, A.B. Высоцкий В.М. Масленников и др.: Под ред. Е.И. Педя. 2-е изд перераб. и доп. М.: Машиностроение., 1978, - 352 е., ил.

3. Александров В.К., Аношкин Н.Ф., Белозеров А.П. и др. Полуфабрикаты из титановых сплавов/ под редакцией Н.Ф. Аношкина и М.З. Ермака. -М.: ВИЛС, 1996.- 581 с.

4. Арефьев Б. А. Оптимизация инерционных процессов. Экстремальное регулирование производственных процессов.- Л.: Машиностроение, 1969. -150 е., ил.

5. Аршинов В.А., Алексеев Г. А. Резание металлов и режущие инструменты.- М.: Машиностроение, 1975.- 436 с.

6. Базаров Б. М. Технологические основы проектирования самонастраивающихся станков.- М.: Машиностроение, 1978. -216 е., ил.

7. Балакшин Б.С. Основы технологии машиностроения. М.: Машиностроение, 1969.- 559 с.

8. Басакор Р. И Саати Т. Конечные графы и сети. Пер с англ. В. Н. Буркова и др. Под ред. Теймана.- М.: Наука, 1994. -336 с.

9. Берестнев О.В. Аналитические методы механики в динамике приводов. /О. В. Берестнев,A.M. Гоков, H.H. Инин, А.П. Беларуни, Ин-т проблем надёжности и долговечности.- Мн.: Наука и тэхша. 1992.- 231 е., ил.

10. Бесконтактный контроль размеров в станкостроении. (Фотоэлектрический метод) Под ред. д.т.н. проф. И.В. Харизоменова. -М.: Машиностроение, 1975.- 161 е., ил.

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

12. Борцов Ю.А., Юнгер И.Б. Автоматические системы с разрывным управлением.- Л.: Энергоатомиздат, Лениг-ое отд-ние, 1986. 167 е., ил.

13. Васильев Д.Т. Силы на режущих поверхностях инструмента// Станки и инструмент, 1954. -№4. С.54-56.

14. Васин С.А. Прогнозирование виброустойчивости инструмента при точении и фрезеровании. -М.: Машиностроение, 2006. 384 е.: ил.

15. Верещака A.C., Кушнер B.C. Резание металлов. М.: Высш. шк., 2009. - 535 е., ил.

16. Виноградов A.M. и др. Введение в геометрию нелинейных дифференциальных уравнений/ A.M. Виноградов, И.О. Красильников, Б.В. Лычагин, -М,: Наука, 1986. -334 е., ил.

17. Воронцов H.H., Корподф С.Ф. Приборы автоматического контроля размеров в машиностроении (Учебн. пособие для втузов).- М.: Машиностроение, 1988.- 277 е., ил.

18. Вульф А. М. Резание металлов.- Л.: Машиностроение, 1973.- 496 с.

19. Галицкий Б.А., Абелев М.М., Шварц Г. Л. и др. Титан и его сплавы в химическом машиностроении.- М.: Машиностроение, 1968.- 339 е., ил.

20. Глушко В.В. Системный подход к проектированию станков и роботов.-Киев.: Техшка, 181.- 133 е., ил.

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

22. Грановский Г. И. О методике измерения и критерии износа режущих инструментов // Вестник машиностроения, 1963. №9. С.51-95.

23. Грановский Г. И. Резание металлов.- М.: Высш. шк., 1985. 304 е.,ил.

24. Грицаенко Ю. А. Разрушение инструмента как случайный процесс // Прочность режущего инструмента.- М.: ВНИИ, 1969. С.126-133.

25. Гуревич. Я.Л., М.Е. Горохов, В.И. Захаров и др. Режимы резания труднообрабатываемых материалов. Справочник. 2-е изд., перераб и доп. -Л. Машиностроение, 1986.- 240 е., ил.

26. Дальский A.M. Технологическое обеспечение надёжности высокоточных деталей.- М; Машиностроение, 1975.- 224 с.

27. Дружинин Г.В. Надёжность автоматизированных систем/ Дружинин Г.В. 3-е изд. перераб. и доп.-М.: Энергия, 1977.- 536 е., ил.

28. Душинский В.В. и др. Оптимизация технологических процессов в машиностроении / В.В.Душинский, Е.С.Духовский, Е.С.Радченко.- Киев: Техшка, 1977.- 176 с.

29. Дьяконов В., Круглов В. Математические пакеты расширения MATLAB. Специальный справочник.- СПб.: Питер, 2001.- 480 с.

30. Егоров М. Е. и др. Технология машиностроения /М.Е. Егоров, В.И.Деменьтьев, В.Л.Дмитриев.- М.: Высшая школа, 175.- 534 с.

31. Единая система стандартов автоматизированной системы управления. Изд. официальное, 1986, -119 с.

32. Жучков Н.С. Повышение эффективности обработки резанием заготовок из титановых сплавов // Жучков Н.С., Беспахотный П.Д., Чубаров и др. -М.: Машиностроение, 1989. -152 е., ил.

33. Зубарев. Ю. М. Современные инструментальные материалы: Учебник. Спб.: Лань, 2008. - 224 е., ил.

34. Игумнов Б.Н. Расчёт оптимальных режимов обработки для станков и автоматических линий.- М.: Машиностроение, 1975.- 200 с.

35. Кияшев А.И., Митрофанов В.Г., Схиртлатзе А.Г. Методы адаптации при управлении автоматизированными станочными системами. -М.: Машиностроение, 1995,- 239 е., ил.

36. Кобоям Ш, Номидзу К. Основы дифференциальной геометрии в 2-х т. Пер. с англ.Л. В. Саблина, -М.: Наука, 1981

37. Колачев Б.А., Полькин И.С., Талалаев В.Д. Титановые сплавы разных стран. Справочник. М.: ВИЛС, 2000.- 316 с.

38. Колачев Б.А. Основные принципы легирования титановых сплавов// Изв. вузов. Цвет, металлургия, 1996, №4, с. 34-41.

39. Колев К.С. Технология машиностроения.- М.: Высшая школа, 1977.256 с.

40. Комплектные системы управления электроприводом тяжёлых металлорежущих станков / И.В. Донской, А. А. Киримов, Я.М. Килигин и др. Под ред. А.Д. Поздеева, -М.: Машиностроение, 1980. 287 е., ил.

41. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров.- М., 1970. -720 е., ил.

42. Корнилов И.И. Занкин Ю. К., Важенин С.Ф. Перспективы применения титановых сплавов для деталей дизельных и автомобильных двигателей. М.: Цветметинформация, 1970, вып. 1, с. 31-36.

43. Корсаков В. С. Точность механической обработки.- М.: Машгиз, 1961.- 379 с.

44. Корсаков B.C. Основы технологии машиностроения.- М.: Высшая школа, 1974.- 379 с.

45. Косилова А.Г. Точность обработки, заготовки и припуски в машиностроении / А.Г.Косилова, Р.К.Мещереков, М.А.Калинин.М.Машиностроение, 1976,- 288 с.

46. Кочергин В.В. Следящие системы с двигателями постоянного тога.-JL: Энергоатомиздат, Лениг-ое отл-ние, 1988, 165 е., ил.

47. Крайнев А. Ф. Словарь-справочник по механизмам. М.: Машиностроение 1981. - 438 е., ил.

48. Курицкий Б .Я. Оптимизация вокруг нас. Д.: Машиностроение. Ленигр. отд-ние, 1989. - 144 е., ил.

49. Лескин А. А. и др. Сети Петри в моделировании и управлении /A.A. Лескин, П.А. Мальцев, А. М. Спериденко. Отв. ред. В.М. Понамарёв, А. Н. СССР, Ленингр. ин-т информатики и автоматики. Л.: Ленингр. отд-ние, 1989, -138 с. ил.

50. Магазинник Г.Г. Локальные системы автоматического управления процессами обработки металла резанием и прокаткой. Учебное пособие / Нижегородский политех, институт. Нижний Новгород: НПИ, 1990. - 86 е.;ил.

51. Маталин A.A. Технология машиностроения. Л: Машиностроение, 1985. -496 с.

52. Маталин A.A. Точность механической обработки и проектирование технологических процессов.- М. Л.: Машиностроение, 1985. 320 с.

53. Методы исследования нестационарных и адаптивных систем: Меж. вуз сб. научных тр. Воронеж, гос. университета. Редкол. С.В. Бухарин (отв. ред.). Воронеж.: Из-во Воронежского ун-та, 1989. -176 е., ил.

54. Михайлов О.П. Динамика электромеханического привода металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 1989. -228 е., ил.

55. Многоцелевые системы ЧПУ гибкой мехобработки. / В.Н. Алексеев,B.Г. Воршев, Г.П, Гырдымом и др. / Под общ. ред. Колосова В. Л., -Л.: Машиностроение. Ленг-ое отд-ние, 1984. -224с; ил.

56. Надёжность электрооборудования станков / З.В. Тевлиев, М.А. Боенун, Б.З. Брестер и др. Редкол. И.В. Харизмоменов/ пред.и др., М.: Машиностроение, 1980. -168 е., ил.

57. Невельюн М. С. Автоматическое управление точностью обработки на металлорежущем станка, -Л.: Машиностроение. Лениг-ое отд-ние, 1982. -184 е., ил.

58. Некрасов С.С. Зильберман Г.М. Технология машиностроения. Обработка конструкционных материалов резанием. М.: Машиностроение, 1974. -288 с.

59. Новик Ф.С. Математические методы планирования эксперимента в металловедении. Раздел I. Общие представления о планировании экспериментов. Планы первого порядка. М: МИСиС, 1972. - 106 с.

60. Новик Ф.С. Математические методы планирования эксперимента в металловедении. Раздел II. Планы второго порядка. Исследование области экстремума. М: МИСиС, 1971. - 125 с.

61. Новик Ф.С. Математические методы планирования эксперимента в металловедении. Раздел III. Выбор параметра оптимизации и факторов. М: МИСиС, 1971.-117 с.

62. Новик Ф.С. Математические методы планирования эксперимента в металловедении. Раздел V. Планирование промышленных экспериментов. Симплекс-планироване. М: МИСиС, 1971. - 117 с.

63. Овсянников А.Ш. Уровни технологической обработки материалов. АН СССР. Сиб отд-ние. Новосибирск: Наука Сиб. отд-ние., 1989. - 262 е., ил.

64. Ожегов С. И. и Шведова Н. Ю. Толковый словарь русского языка: 80000 слов и фразеологических выражений/ Российская Ан.; Российский фонд культуры; -3-е изд., стереотипное. М.: АЗЪ, 1996. - 928 с.

65. Основы технологии машиностроения /Под. редакцией B.C. Корсакова. М.: Машиностроение, 1976. - 416 с.

66. Остафьев В.А. и др. Диагностика процесса металообработки. / В.А. Остафьев, B.C. Антонюк, Г. С. Тысячник. Киев.: Тэшка, 1991, - 151 е.; ил.

67. Очков В.Ф. MathCAD 7 Pro для студентов и инженеров.- М.: КомпьютерПресс, 1998. 384 е., ил.

68. Погонин A.A., Чепчуров М.С. «Инженерные расчеты в MathCAD 7.0 prof» Учебное пособие для студентов технических вузов. Белгород: БелГТАСМ, 2000. - 96 с.

69. Погонин A.A., Чепчуров М.С. Автономный нестационарный станочный модуль. СТИН, №10, 2002.

70. Погонин A.A., Чепчуров М.С. Моделирование процесса обработки нестационарными станочными модулями. Доклад на международной дистанционной конференции «Моделирование как инструмент решения технических и гуманитарных проблем», Таганрог, 2002.

71. Подураев В.Н. Технология диагностики резания методом аккустичекой эммссии.В.Н. Подураев, А. А. Борзов, В.Н. Парнов. М: Машиностроение, 1988, - 53 с.

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

73. Подураев В.Н. Обработка резанием с вибрациями. М.: Машиностроение, 1970. - 351 с.

74. Полетика М.Ф. Контактные нагрузки на режущие поверхностях инструмента. М.: Машиностроение, 1969. - 152 с.

75. Полетика М.Ф. Приборы для измерения сил резания и крутящих моментов. М.:Машгиз, 1969. - 194 с.

76. Понамарёв К.К. Составление и решение дифференциальных уравнений инженерно-технических задач. Пособие для физ. мех . фак. пед. институтов, -М.: Учпедгиз, 1968. -184 с.

77. Попов Д. Ю. Справочник по численному решению дифференциальных уравнений в частных производных. Изд. 5., -М.: -JL: Гостехиздат, 1951. -183 с.

78. Режимы резания металлов / Под редакцией Ю.В. Барановского. -М.: Машиностроение, 1974. 408 с.

79. Резание конструкционных материалов, режущие инструменты и станки/ Под редакцией П.Г. Петрухи. М.: Машиностроение, 1974. - 576 с.

80. Родин П.Г. Основы формообразования поверхностей резанием.-Киев: Вища школа, 1977. 192 с.

81. Розман Я. Б., Брейтер Б. 3. Устройство, наладка и эксплуатация электроприводов металлорежущих станков, М.: Машиностроение, 1985. -201 е., ил.

82. Рубашкин И. Б., Анинин А. А. Микропроцессорное управление режимами металлообработки. JI. : Машиностроение. Лен-кое отд-ние, 1989. -158 е., ил.

83. Сабанин Ю.А. Частотно-регулируемые электрические приводы. -Л.: Энергоатомиздат, Лениг-ое отд-ние, 1985. -126 е., ил.

84. Санкин М.С. Динамика несущих систем металлорежущих станков. -М.: Машиностроение, 1986. -98 е., ил.

85. Соломин И.С. Математическая статистика в технологии машиностроения. Изд. 2-е., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1971. -256 е., ил.

86. Спиридонов A.A. Планирование эксперимента исследования технологических процессов. М.: Машиностроение, 1981, - 184 е., ил.

87. Справочник конструктора-машиностроителя. Т.1 / Под редакцией В.И. Анурьева. М.: Машиностроение, 1978. - 728 с.

88. Справочник «Фрезы Скиф-М», Белгород: ООО «СКИФ-М», 2008. -215 с.

89. Справочник технолога-машиностроителя. Т.1 /Под редакцией А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. М.: Машиностроение, 1972. - 694 с.

90. Справочник технолога-машиностроителя. Т.1 /Под редакцией А.Н. Малова. М.: Машиностроение, 1972. - 568 с.

91. Старков В.К. Физика и оптимизация резания материалов. М.: Машиностроение, 2009. - 640 с.

92. Тарасов В. А. Методы анализа в технологии машиностроения. Аналитическое моделирование динамически процессов обработки материалов: Учебн. пособие для студентов ВУЗОВ. М.: из-во МГТУ им Н.Э. Баумана, 1996. - 1888 с.

93. Технологическая надёжность станков / Под редакцией A.C. Пронникова. М.: Машиностроение, 1971. - 342 с.

94. Технологическое обеспечение качества продукции в машиностроении. / Под редакцией Г.Д. Будырина и М.М. Волкова. М.: Машиностроение, 1975. - 280 с.

95. Управление технологическими процессами в машиностроении: Сб.научн. тр. Иркутск, политех, ин-та.- Иркутск: ИПМ, 1989. 131 е., ил.

96. Фролов А.Б. Модели и методы технической диагностики. М.: Знание, 1990. - 48 с.

97. Филоненко С.Н. Резание металлов. Киев: Изд-во «Техшка», 1975, -232 с.

98. Чечулин Б. Б. Титановые сплавы в машиностроении. JL: Машиностроение, 1977. -248с., ил.

99. Шемелин В.К. Проектирование систем управления в машиностроении: Учебник для студентов технических вузов. М.: Изд-во «Станкин», 1998. - 254 е., ил

100. Шпур Г., Краузе Ф.Л. Автоматизированное проектирование в машиностроении / Пер. с нем. Г.Д. Волковой и др. Под ред. Ю.М. Соломенцева, В. И. Диденко. М.: Машиностроение. 1988. - 647 е., ил.

101. Шпур Г., Штеферле Т. Справочник по технологии резания материалов. В 2-х кн. Кн. 1/Ред. нем. изд.: М.: Машиностроение, 1985. -616 е., ил.

102. Эффективность применения высокомоментных двигателей в машиностроении/ Э. П. Королёв, И. А. Волкомирский, А. М. Лебедев и др. Редкол. И.В. Харизоменов и др. М.: Машиностроение, 1981, - 144 е., ил.

103. Якобе Г.Ю. и др. Оптимизация резания. Параметризация способов обработки резанием и использование технологии оптимизации./ Г.Ю. Якобе, Э. Якобе,, Д. Кохан; Пер. с нем. В.Ф. Котельнева, М.: Машиностроение, 1981.-279 е., ил.

104. Ящерицын П.И. и др. Основы резания металлов и режущий инструмент / П.И. Ящерицын, М.Л. Еременко, Н.И. Жигало. Мн.: Вышэйша школа, 1981. - 560 с.

105. Ящерицын П.И. Основы теории механической обработки и сборки в машиностроении. Мн.: Вышэйша школа, 1974. - 608 с.

106. Реализация управления режимами виброрезания при токарной обработке /A.A. Погонин, М.С. Чепчуров, С.В. Старостин // Сборник докладов международной конференции, г. Севастополь, 2004.

107. CNC is based on PC Platform// Mod. Mach. Shop 1996 69 №3 с 234.

108. Kienzle O. Die Bestimmung von Kräften und Leistungen an spanenden Werkzeugen und Werkzeungmaschinen. VDI-Z 94 (1952) 11/12, s. 229-305.