автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Повышение эффективности обработки отверстий в деталях из неметаллических материалов на основе автоматического управления процессом алмазного сверления

На правах рукописи

Листунов Леонид Сергеевич

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБРАБОТКИ ОТВЕРСТИЙ В ДЕТАЛЯХ ИЗ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ АЛМАЗНОГО СВЕРЛЕНИЯ

Специальность: 05.13.06 —Автоматизация и управление

технологическими процессами и производствами 05.02.08 - Технология машиностроения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание степени кандидата технических наук

□ОЗ175218

Москва 2007

003175218

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Волгоградский государственный технический университет»

Научные руководители доктор технических наук, профессор Юрий Павлович Сердобинцев

доктор технических наук, профессор Александр Викторович Балыков

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Владимир Павлович Вороненко

кандидат технических наук, доцент Евгений Иванович Ивкин

Ведущее предприятие ФГУП «НПО Оптика» (г Москва)

Защита состоится « /3 » 2007 г в ¿^часов на заседании

диссертационного совета К 212 142 01 в ГОУ ВПО Московском государственном технологическом университете «СТАНКИН» по адресу 127994, ГСП, Москва, Вадковский пер , За

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградского государственного технического университета и ГОУ ВПО Московского государственного технологического университета «СТАНКИН»

Просим Вас принять участие в обсуждении работы и направить свой отзыв в 2-х экземплярах, заверенный печатью организации по адресу диссертационного совета

Автореферат разослан «_

2007г

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук / ИМ Тарарин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Хрупкие неметаллические материалы, такие как керамика, стекло, ситаллы (стеклокерамика) находят все более широкое применение в машиностроительной, электротехнической,

приборостроительной, химической промышленности, авиационно-космической и ракетной технике, ядерной энергетике, строительстве

Стекло, керамика и ситаллы обладают высокой твердостью, износостойкостью и склонностью к хрупкому разрушению, поэтому одной из самых трудоемких и ответственных операций при изготовлении деталей из неметаллических материалов является формообразование отверстий

В настоящее время для формообразования отверстий от 1,0 до 1000 мм наиболее широко применяют алмазное сверление, имеющее ряд особенностей, связанных с кинематикой процесса и обработкой хрупких материалов связанным абразивом Вследствие особенностей хрупкого разрушения неметаллических материалов процесс алмазного сверления протекает достаточно эффективно лишь в режиме самозатачивания инструмента, которое в первую очередь обеспечивается назначением оптимальных режимов сверления

Нужно отметить, что не существует широко распространенной универсальной методики выбора режимов алмазного сверления, подобной методике расчета режимов обработки для металлических материалов Выбор режимов резания при алмазном сверлении осуществляется согласно технологическим рекомендациям производителей алмазных сверл в зависимости от диаметра отверстия и материала обрабатываемой детали, причем рекомендуемые значения подачи и скорости главного движения изменяются в широких пределах При назначении неоптимальных режимов сверления не обеспечивается заявленная поставщиком стойкость и производительность

Сверление неметаллических материалов в основном ведется на универсальных и специальных сверлильных, а также фрезерных станках При этом не обеспечиваются режимы обработки оптимальные для диспергирования неметаллических материалов, что приводит к снижению производительности процесса и перерасходу дорогого алмазного инструмента

Существующие разработки подтверждают, что применение адаптивного управления режимом обработки на основе информации из зоны резания по каналу подачи позволяет значительно повысить эффективность алмазного сверления В этой связи перспективным представляется применение систем, реализующих управление процессом сверления и по скорости главного движения и по подаче

Повышение производительности алмазного сверления в неметаллических материалах при заданном качестве обработанной поверхности на основе автоматического управления режимами обработки в настоящее время является актуальной научной задачей

Цель работы — повышение производительности алмазного сверления в деталях из стекла и других неметаллических материалах при заданном качестве обработанной поверхности на основе адаптивного управления режимами обработки

Методы исследований. В настоящей работе используются методы классической механики, теории сопротивления материалов, теории подобия и анализа размерностей, аналитическое и численное моделирование, методы теории автоматического управления Исследование объекта управления проводилось экспериментальными методами, обработка экспериментальных данных - методами математической статистики Научная новизна.

1 Установлено, что силовые параметры процесса зависят не только от абсолютных величин факторов режима обработки, но и от их отношения

Предложен новый показатель процесса сверления - критерий диспергирования

2 На основе выявленных с помощью методов теории подобия и анализа размерностей функциональных связей между критерием диспергирования и факторами режима сверления разработана математическая модель процесса обработки

3 Разработан алгоритм выбора подачи и скорости резания при алмазном сверлении по заданным параметрам качества обработанной поверхности

4 Разработана система адаптивного управления процессом алмазного сверления по каналам подачи и скорости резания для оптимального хода процесса диспергирования неметаллических материалов Практическая ценность и реализация работы. На основе проведенных

исследований разработана методика выбора режимов алмазного сверления, учитывающая материал детали, параметры алмазного инструмента и желаемые параметры качества обработанной поверхности Даны рекомендации по реализации адаптивной системы управления процессом алмазного сверления по каналам подачи и скорости главного движения на базе систем ЧПУ РСКГС

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на X и XI Региональных конференциях молодых исследователей Волгоградской области (Волгоград - 2005 г, 2006 г), на 44-ой ежегодной научной конференции в ВолгГТУ (Волгоград - 2007 г) и заседаниях кафедр «Автоматизация производственных процессов» и «Технология машиностроения»

Публикации. Основные положения и результаты диссертационной работы изложены в 5 публикациях, в том числе 2 публикации в изданиях, включенных в перечень ВАК

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных результатов и выводов, списка литературы из

93 наименований и приложения Основное содержание работы написано на 139 страницах машинописного текста, содержит 31 рисунок и 22 таблицы

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обосновывается актуальность работы, приводится структура и общее содержание диссертации по главам

В первой главе приводится краткий обзор основных неметаллических конструкционных материалов, механики их разрушения, рассмотрены инструменты и оборудование, применяемые для алмазного сверления, основные закономерности процесса и методики выбора режимов обработки

Конструкционные неметаллические материалы (далее НМ) — стекло, керамика, ситаллы в последнее время находят все более широкое применение в силу своих уникальных прочностных и эксплуатационных характеристик НМ широко применяются в радиоэлектронике, приборостроении, оптической промышленности, в машиностроении и строительстве

Известно, что при механической обработке твердых НМ преобладает процесс хрупкого разрушения, в основе которого лежит механизм трещинообразования Изучением механики разрушения НМ посвящены исследования А Гриффитса, Ф Боудена, Д Тейбора, Д Ирвина, Д Моджиса, А Еванса, Б Лоуна, Г М Бертенева, Е М Морозова, В М Пострикова, Н В Морозова

Основной теорией хрупкого разрушения материалов в данных момент является теория Гриффитса, связывающая этот процесс с поверхностной энергией

Одной из самых трудоемких операций при обработке НМ является формообразование отверстий и в настоящее время одним из наиболее эффективных способов обработки отверстий диаметром от 0,8 мм до 1 ООО мм и более является алмазное сверление, идентично процессу шлифования торцом круга на врезание

Непосредственно изучением процесса алмазного сверления хрупких материалов занимались Л В Бойцова, Е И Ивкин, А И Романов, И С Ногин, В Р Кангун Наиболее всесторонние исследования процесса алмазного сверления неметаллических материалов произведены А В Балыковым

Основными особенностями алмазного сверления, связанными с кинематикой процесса и механизмом обработки хрупких неметаллических материалов связанным абразивом являются

процесс алмазного сверления является самым напряженным видом шлифования, при котором режущая торцовая поверхность сверла находится в полном контакте с обрабатываемым материалом,

- свободное удаление шлама из зоны резания, как это имеет место при других видах шлифования круглом, плоском, бесцентровом - отсутствует,

- основное условие протекания процесса алмазного сверления -установление баланса объемов диспергированного шлама и шлама эвакуируемого из зоны резания при помощи СОЖ, при условии поддержания в материале детали напряжении превосходящих предел его прочности за счет осевой силы резания Ру

В связи с указанными особенностями процесса, наиболее распространенными являются кольцевые сверла - представляющие собой тонкостенное кольцо с алмазоносным слоем некоторой высоты, корпус которого имеет поднутрения Такие сверла в процессе сверления вырезают в материале кольцо, ширина которого соответствует толщине режущей кромки, перерабатывая материал кольца в шлам Через внутреннюю полость сверла обычно осуществляют подвод СОЖ

Применяемые в настоящее время методики выбора режимов алмазного сверления носят в основном рекомендательный характер и не всегда приводят к желаемому результату Подача и скорость резания при обработке отверстий выбираются согласно технологическим рекомендациям фирм-производителей алмазного инструмента

А В Балыковым установлено, что производительность процесса алмазного сверления имеет экстремум, соответствующий работе сверла в режиме самозатачивания Назначение оптимальных режимов обработки, обеспечивающих самозатачивание инструмента, позволяет сократить количество правок инструмента, стабилизировать процесс диспергирования материала и получить максимально возможную производительность для заданных свойств материала и инструмента

Отечественной и зарубежной промышленностью выпускаются специальные станки для алмазного сверления как узкоспециализированные (например, для сверления стекла) так и универсальные (сверление различных неметаллических материалов), начиная от простых переносных с нерегулируемой частотой вращения шпинделя и ручной подачей до высокоавтоматизированных с ЧПУ

Применение адаптивной системы стабилизации осевой силы резания за счет изменения подачи для поддержания максимальной производительности процесса алмазного сверления при заданном качестве поверхности обработанных деталей позволило значительно повысить производительность процесса сверления

В настоящее время перспективным направлением повышения эффективности алмазного сверления представляется разработка станков и систем управления, позволяющих одновременно автоматически управлять скоростью резания и подачей, с использованием информации из зоны резания

В связи с вышеизложенным в работе выделены следующие задачи исследования

1 Проанализировать известные теоретические, эмпирические закономерности и существующие математические модели процесса алмазного сверления и решения в области автоматического управления процессом

2 Получить новые зависимости между основными параметрами алмазного сверления и режимами обработки - скоростью резания V и подачей 5, для построения системы адаптивного управления процессом

3 Произвести аналитическое моделирование процесса алмазного сверления с использованием методов теории подобия и анализа размерностей

4 Провести экспериментальное исследование процесса алмазного сверления для проверки адекватности полученной модели

5 Разработать на основании выявленных зависимостей и математической модели процесса двухпараметрическую систему автоматического управления алмазным сверлением по каналам скорости резания и подачи с использованием информации из зоны обработки Оценить возможности реализации предложенной системы

Во второй главе приведены исследования процесса алмазного сверления НМ (на примере стекла) методами теории подобия и анализа размерностей

Процесс алмазного сверления сопровождается многочисленными и разнообразными физическими явлениями, и характеризуется большим числом факторов, поэтому его математическое описание затруднено Основываясь на исследованиях, рассмотренных в первой главе, выделим значимые факторы и основные параметры процесса (табл 1)

Для исследования процесса алмазного сверления в неметаллических материалах использовались методы теории подобия и анализа размерностей, которые позволили обобщить результаты ограниченного количества опытов, выявить наиболее общие закономерности процесса, получить однородные по размерности зависимости, составляющие математическую модель системы и распространить полученные результаты на схожие объекты Для исследования процесса алмазного сверления целесообразно применение теории подобия в форме автомоделирования При этом в качестве модели и натуры рассматривают одну и ту же систему при различных значениях ее параметров

Таким образом, изучив один из режимов работы системы, можно описать работу системы в подобных режимах с другими значениями параметров Таблица 1 - Значимые факторы и основные параметры процесса алмазного сверления

Значимые факторы процесса алмазного сверления

Величина Обозначение, единицы измерения

Подача 5, мм/мин,

Зернистость алмазов 3, мкм,

Скорость резания V, м/с,

Относительная концентрация алмазов С, %,

Предел прочности алмазного порошка на сжатие оапсж, МПа,

Предел прочности связки на изгиб асви, МПа,

Расход СОЖ 2сож, л/мин,

Микротвердость материала детали Н, кгс/мм2

Площадь контакта сверла с деталью Р, мм2

Паиаметоы пооцесса алмазного свеоления

Осевое усилие резания Ру, Н

Шероховатость обработанной поверхности Ка, МКМ

Средняя ширина сколов на входе в отверстие £, мм

Удельный расход алмазов д, мг/мм

Стойкость сверла между правками /, мм

Идея использования методов теории подобия и анализа размерностей для исследования процессов механической обработки НМ, и их шлифования использовалась А А Сухобрусом при изучении процесса резки кварцевого стекла алмазными кругами При этом установлено, что на подобных режимах обработки объемная работа шлифования остается постоянной, т е при резке хрупких неметаллических материалов алмазно-абразивным инструментом на силовые и энергетические показатели процесса, а также на качество обработанной поверхности влияют не абсолютные значения скоростей подачи и главного движения, а их отношение

Процесс алмазного сверления в НМ инструментом с алмазами и связкой заданной марки как механическую систему достаточно полно можно описать следующими физическими величинами скорость резания Р, подача 5, эффективная площадь контакта инструмента с обрабатываемой деталью осевая составляющая силы резания Ру, предел прочности на сжатие обрабатываемого материала а Часть из этих величин легко измеряема и определяется экспериментально (V., 5, Ру), другие являются известными для конкретного материала (а), остальные (/<*) рассчитываются по известным геометрическим параметрам инструмента, зернистости применяемого алмазного порошка 3 и его относительной концентрации в алмазоносном слое С

Эффективная площадь контакта инструмента с обрабатываемой деталью Р вычисляется по формуле

где з — эффективная площадь контакта единичного зерна с обрабатываемым материалом равная площади сечения отстоящем на 0,15 3 от вершины зерна, птоРЧ ~ количество рабочих зерен на торце сверла

В ходе аналитического моделирования количество алмазных зерен на торце сверла было определено как

где С - относительная концентрация алмазов в алмазоносном слое, %, О -наружный диаметр сверла, м, й - внутренний диаметр сверла, м, средневзвешенный размер алмазного зерна 3, м

Согласно принятому представлению алмазного зерна в виде октаэдра с диагональю равной средневзвешенному диаметру зерна 3, ^, можно определить в виде

Р = Р

(1)

= 0,00184^^2 З2

,2

(2)

где т — ребро октаэдра высотой 3

Таблица 2 - Физические величины, определяющие процесс алмазного сверления и их размерности

Физическая величина Символ Формула размерности

Скорость главного движения V 1Г1

Скорость подачи Б ЬТХ

Осевая составляющая силы резания Ру МЬТ2

Эффективная площадь контакта сверла с обрабатываемой деталью Р Ь2

Предел прочности обрабатываемого материала а ми1 Г2

Таким образом, имеем 5 размерных величин при 3-х основных размерностях [М\, [I], [7], где М- масса, Ь - длина, Т- время

Выразим осевую составляющую силы резания Ру как основной фактор, влияющий на процесс диспергирования материала при алмазном сверлении, через другие величины, выбранные для описания процесса

Согласно 71-теореме теории подобия зависимость Д.=/ ( V, /% сг) можно выразить через п-к= 5-3=2 безразмерных степенных комплекса При использовании метода Релея по решению размерных систем и учитывая свойство однородности по размерности, искомая зависимость примет вид

/>У=/(Г*, /г, сг), или

<7 = /([5/К]4) (4)

Безразмерные комплексы в этом случае

щ=8/У и щ=Ру/Ра (5)

Для описания процесса сверления любого неметаллического материала инструментом с определенной маркой алмазного порошка и на определенной

связке достаточно выявить зависимость между числами подобия S/V и я2= Py/F а

Комплекс 7C|= S/V - отношение линейной производительности процесса к пути трения - обобщенная характеристика режима алмазного сверления, называемая также «число подобия режима»

Комплекс %2 можно записать в следующем виде

Р Р 1 Fa F а

Р

Величина — представляет собой условное напряжение, создаваемое в F

материале в процессе обработки осевой силой Ру Исходя из этого, получим

Р 1

Л2=-Т; - = Сдейс/%сл (7)

Г Ö

Следовательно, комплекс л2 - отношение действующего в материале напряжения, создаваемого осевой составляющей силы резания, к пределу прочности материала на сжатие Диспергирование материала происходит при создании в зоне обработки напряжений, превышающих предел прочности Т е условие хода процесса алмазного сверления записывается в виде

^2=0acr,CT/°npeJäl (8)

Таким образом, величину л1 можно назвать «критерий диспергирования»

Функциональная связь между щ= S/V (числом подобия режимов) и 7t2= Py/F а (критерием диспергирования) представляет собой уравнение подобия процесса алмазного сверления инвариантное во всем диапазоне обрабатываемых инструментом заданной характеристики диаметров отверстий для данного материала

Согласно предварительным расчетам, выполненным по данным из открытых источников, зависимости P4/F <т = f{[SIV\h), можно аппроксимировать линейной регрессией вида

PJF а = Ьй+Ь\ (S/V 105) (9)

Полученное в ходе анализа размерностей уравнение (9) связывает выполнение условия стабильного протекания процесса сверления (8) с факторами режима обработки и определяет область адекватности регрессионной модели А В Балыкова, наиболее полно и адекватно описывающую зависимость показателей качества обработанной поверхности и осевого усилия от основных факторов процесса

Дв=/(К,5,3,С,Я) (10)

| =/(5, 3, С, Н,

Основным преимуществом полученной уточненной математической модели является, то, что она позволяет оценить влияние факторов режимов обработки — скорости резания V и подачи 5, а также их взаимовлияния на основные параметры и ход процесса алмазного сверления в целом

Упрощенное представление уравнения подобия в виде линейной регрессии позволят распространить данную модель на более широкий диапазон обрабатываемых материалов при условии проведения немногочисленных дополнительных экспериментальных исследований Эксперименты необходимы лишь для корректировки коэффициентов уравнения линейной регрессии (9) и их количество может быть ограничено желаемой точностью определения коэффициентов

С помощью зависимости (9), используя свойства автомоделирования, возможно предсказать состояние системы при изменении режимов обработки, что является другим важным достоинством приведенной модели Как и при резке хрупких НМ алмазно-абразивным инструментом при алмазном сверлении на силовые показатели процесса влияют не абсолютные значения скоростей подачи и главного движения, а их отношение Таким образом, изменение величины механической подачи 5 (и соответственно линейной производительности в случае жесткой подачи) в п раз и соответствующее увеличение скорости главного движения V в п раз для сохранения постоянства

отношения SIV не приведет к изменению силовых или энергетических параметров процесса обработки

В третьей главе приведены результаты экспериментальных исследований алмазного сверления листового стекла алмазными сверлами на связке «МонАлит» диаметром 26 мм При этом были сформулированы основные положения методики экспериментального исследования процесса алмазного сверления, позволяющие получить математическое описание процесса алмазного сверления различных неметаллических материалов инструментом заданной характеристики

План полнофакторного проверочного эксперимента строился с учетом следующих соображений

— интервалы варьирования факторов подачи S и скорости резания V должны соответствовать рекомендуемым существующими методиками по выбору режимов сверления для данного материала и обеспечиваться современным станочным оборудованием,

— уровни значений факторов подачи S и скорости резания V и их сочетание в опытах должно по возможности обеспечить работу системы в подобных режимах, т е при различных значениях S и V, но одинаковом отношении S/V

Для снижения погрешности эксперимента в качестве экспериментального значения осевой составляющей силы резания Ру принимается среднее значение по результатам трех дублирующих опытов

Число подобия режимов обработки (S/F)xl05 при выполнении данного плана эксперимента варьируется в широких пределах, причем более чем в 50% опытов сверление происходит в подобных режимах, что позволяет использовать принципы автомоделирования для распространения результатов экспериментального моделирования на иные режимы обработки

В качестве заготовок использовались пластины листового стекла марки М1 толщиной 5 мм с габаритными размерами 150x80 мм Предел прочности на сжатие для материала заготовок был принят равным 250 МПа

Сверление отверстий диаметром 26 мм кольцевыми алмазными сверлами на связке МонАлит, с алмазами марки АС50, зернистостью 160/125, относительной концентрацией 150% производилось на станке модели KIT Makmo, обеспечивающим диапазон частот вращения шпинделя от 500 до 3500 об/мин и диапазон изменения подач от 10 до 80 мм/мин На станке был смонтирован специальный патрон, позволяющий производить подачу СОЖ через внутреннюю полость сверла

Измерение осевой составляющей силы резания Ру производилось с помощью тензометрической станции с пределами измерений 60-400 Н Таблица 3 - Интервалы варьирования факторов проверочного эксперимента

Уровни варьирования подачи S, мм/мин Уровни частоты вращения шпинделя п, об/мин Интервал варьирования числа подобия режимов S/V, хЮ5 Число подобных режимов

10 500 3,4979-195,88 18

20 1000

40 1500

60 2000

80 2500

3000

3500

Расчет критерия диспергирования Ру / Р а производился по формулам (1,

2, 3) и с учетом количества реально режущих зерен на торце сверла Анализ полученных экспериментальных значений подтвердил, что зависимости Р а = /([57К]''), можно аппроксимировать линейной регрессией (6) Коэффициенты Ь0 и 6, при этом рассчитывались на ЭВМ по методу наименьших квадратов по формулам

п

—у v'=l у (11)

5> ш - u> s

I>2HI

где x — значение фактора S/V в /-м опыте; у - значение функции отклика Р„/F -а в /-м опыте.

(5/К)Ю

О 20 40 60 НО 100 120 140 160 1X0 100 Рисунок 1 - Зависимость отношения условного напряжения сверления к пределу прочности стекла на сжатие (критерия диспергирования) от числа подобия режимов обработки для кольцевого сверла диаметром 26 мм.

По результатам расчетов уравнение (6) можно представит в виде:

Р^ /Р ■ а = 0,9396+0,0065 ■ (5/К • 105) (13)

Численная величина критерия диспергирования достигла единицы на режимах обработки (5=40 мм/мин и=3500 об/мин), которые близки к рекомендуемым производителем инструмента для данных характеристик инструмента и материала, что подтверждает информативность критерия и позволяет использовать его в системах автоматического управления процессом алмазного сверления в качестве стабилизируемого параметра.

Оценка коэффициентов корреляции между величиной осевой силы Ру и величинами подачи и скорости резания подтверждает, что на величину силы резания влияют не абсолютные значения скоростей подачи и главного движения, а их отношение, т е при алмазном сверлении возможно повышение линейной производительности (подачи) за счет работы на подобных режимах при условии соблюдения требований к качеству обработанной поверхности

Исходя из условия хода процесса алмазного сверления (8), определяется значение при котором обеспечивается разрушение материала детали,

которое зависит только от материала детали, геометрических характеристик рабочей поверхности сверла, определяемой зернистостью и относительной концентрацией алмазов

Р" 1 Рр 1 Рр 1

^ Ду _ у _ | _ у_ ___ 1

°ЛС"СТ ° """■»■< ° _ 0,04532 0,00088'^Г'^ СТ'

з2

Р? = 3,9 10'6 а С (П2-с12) (14)

Уравнение энергетического баланса для процесса алмазного сверления

Ш^Ш.+Шд+Ш^+Шд+Ш,,,, (15)

где \УМ — механическая энергия, подводимая в зону сверления, \¥т — энергия, затраченная на трение и диспергирование связки, - энергия, затраченная на диспергирование материала, №сож - тепловая энергия, уносимая вместе с СОЖ, и расходуемая на нагревание сверла и материала, - энергия образования акустических волн, \¥эм — энергия образования электромагнитных волн

Анализ уравнения (15), импульсный характер диспергирования, постоянство объемной энергии диспергирования определенного материала и постоянство глубины нарушенного слоя, наблюдавшееся другими авторами,

Начало

Конец

Рисунок 2 — Упрощенный алгоритм расчета режимов алмазного сверления

указывают, что доля энергии подводимой в зону обработки, затрачиваемая непосредственно на разрушение материала не зависит от режимов

сверления.

Энергетически нецелесообразно повышать значение осевой силы Ру так как процесс разрушения материала не интенсифицируется, а возрастает доля энергии, затрачиваемая на трение, вибро-акустическую эмиссию и т. д.

Параметры инструмента Наружный диаметр сверла (6..70 мм)

Внутренний диаметр сверла (6..70 мм)

Зернистость алмазного порошка | |Г25Л00

I ¡АС50

¡М

Концентрация

Параметры качества обработанной поверхности Средняя ширина сколов, не более, мм

(S-----------

Шероховатость Ra. не более, мкм

Параметры обрабатываемого материала Микротвердость. кгс/мм2

Предел прочности на сжатие, МПа

Технологические параметры Расход СОЖ, л/мин

Максимальная подача, мм/мин 70

Максимальная частота вращения шпинделя, об/мин

5000

Шаг изменения подачи, мм/мин

Результат расчета

Подача, мм/мин Скорость резания, м/с Частота вращения шпинделя, об/мин Оптимальное осевое усилие. Н •2091 ¡163

¡2190 2339 2538 2786 3084 3431

;Найдено 7 подобных режь

42 2.85

44 2.98

47 3.18

51 3.45

56 3.79

62 4.20

69 4.67

Рисунок 3 - Окно программы Diamond Drilling расчета режимов алмазного сверления по заданным характеристикам детали, инструмента и параметрам

качества.

По результатам экспериментального моделирования разработан универсальный алгоритм выбора режимов алмазного сверления по заданным характеристикам материала детали, инструмента и показателям качества

обработанной поверхности Данный алгоритм реализован в программе расчета подобных режимов алмазного сверления DlamondDrllhng

После доработки и накопления опытных данных данная программа может использоваться для выбора режимов обработки на современных универсальных станках с ЧПУ СЫС

В четвертой главе разработана адаптивная система автоматического управления подачей и скоростью алмазного сверления, приведены рекомендации по ее аппаратной и программной реализации

По результатам моделирования и экспериментальных исследований процесса сверления предложена система адаптивного управления подачей и скоростью главного движения путем поддержания оптимальной расчетной величины осевого усилия и критического значения отношения подачи к скорости резания Область применения системы - сверление отверстий диаметром 6-70 мм в стекле и других хрупких неметаллических материалах кольцевыми алмазными сверлами с подачей СОЖ через внутреннюю полость сверла

В ходе проведенного анализа процесса алмазного сверления как объекта управления, установлено, что на рабочих режимах обработки передаточную функцию процесса сверления при управлении по каналу подачи и скорости главного движения можно представить как передаточную функцию безынерционного звена, причем коэффициенты передачи звена (16) (17) зависят от выбора рабочего режима и уникальны для каждого набора параметров инструмента, обрабатываемого материала и технологических требований на обработку

= = =2А5, +Р.. (16)

хЛр)

= , (17)

х„{р) СРГ-ь0)ко

Разработанная система является адаптивной двухпараметрической системой связанного регулирования с переменными параметрами, имеющей сложное математическое описание. Построение ее целесообразно осуществлять на базе СЧПУ с использованием готовых решений в области следящего электропривода.

Анализ современных тенденций в области станкостроения и систем управления показал, что наиболее перспективным является предложенный вариант реализации системы на базе существующих однокомпьютерных СЧПУ типа РСЫС, использующих концепцию открытых систем.

процессе алмазного сверления на базе СЧПУ PCNC.

САУ алмазным сверлением представляет собой программно-аппаратный комплекс, причем нестандартной частью аппаратного обеспечения современных СЧПУ PCNC является датчик осевого усилия, сопрягаемый с ПК по стандартному интерфейсу, а основа САУ - программная часть, реализованная на языке высокого уровня ЧПУ, и исполняемая на ее системной платформе.

В состав аппаратной части САУ входят интеллектуальные приводы подачи и скорости главного движения, связанные по своим интерфейсам

(например Sercos) с контроллером движения, реализованным на плате DSP или PLC (уровень NC), тензодатчик осевого усилия ДУ, связанный с ПК по стандартному интерфейсу RS-232 ПК работает под управлением операционной системы реального времени (ОС РВ) (уровень PC) (рис 5)

Рисунок 6 - Схема алгоритма управляющей программы СЧПУ РСИС выполняемой на системной платформе РС

Разработан алгоритм управляющей программы САУ, в основу которого положена программа расчета подобных режимов алмазного сверления ОттопсЮиШл^, разработанная в предыдущей главе (рис 6)

На начальном этапе производится ввод данных о инструменте, материале детали, технологических условиях на обработку Производится проверка наличия в базе данных, созданной на основании расчетов программы БхатопсЮпИнщ описанной в предыдущей главе, коэффициентов модели и возможных режимов обработки В том случае если по запросу в базе данных ничего не найдено (на станке не производилось обработки с текущими сочетаниями), запускается подпрограмма расчета подобных режимов алмазного сверления, реализующая алгоритм программы ОттопсГОпШгщ

Далее на основании выбора оператором станка рабочего режима в соответствии с формулами (14) (16) и (17) производится расчет заданной величины осевого усилия и коэффициентов передаточных функций объекта управления, а по ним определяются текущие коэффициенты П-регуляторов По команде оператора на обработку выполняется основной цикл программы В цикле производится опрос тензодатчика усилия, подключенного к последовательному порту персонального компьютера по интерфейсу 118-232, и по отклонению осевого усилия от заданного происходит коррекция величины подачи по пропорциональному закону регулирования

По скорректированному значению подачи, также по пропорциональному закону, производится коррекция числа оборотов шпинделя Скорректированные значения подачи и числа оборотов шпинделя передаются как задающие воздействия на уровень N0 (непосредственно управления электроприводом) и отрабатываются аппаратурой подсистемы контроля движения СЧПУ Окончание цикла происходит по сигналу электроавтоматики подсистемы контроля движения о перебеге инструментом нижнего края детали или по программе при достижении заданной глубины сверления

Среди достоинств предложенной САУ нужно отметить низкую стоимость ее реализации на базе существующих систем Построение системы сводится к установке на станок с ЧПУ PCNC датчика осевого усилия и написанию управляющей программы на одном из стандартных языков программирования системы ЧПУ Использование платформы PCNC позволяет программным путем реализовать возможность САУ адаптироваться к обработке широкого диапазона хрупких неметаллических материалов, сверлами с различными характеристиками

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1 Предложен обобщенный показатель процесса алмазного сверления хрупких неметаллических материалов - критерий диспергирования, представляющий собой отношение условного напряжения сверления к пределу прочности обрабатываемого материала

2 С использованием методов теории подобия и анализа размерностей установлена функциональная зависимость между критерием диспергирования и отношением подачи к скорости главного движения

3 Установлено, что, как и при алмазной резке неметаллических материалов, при алмазном сверлении на величину осевой силы резания влияют не только абсолютные значения скоростей подачи и главного движения, но и их отношение

4 На основании полученных зависимостей разработана математическая модель процесса сверления и экспериментально подтверждена ее адекватность

5 Разработан алгоритм выбора режимов алмазного сверления по заданным характеристикам материала детали, инструмента и показателям качества обработанной поверхности

6 Разработанный алгоритм реализован в программе расчета подобных режимов алмазного сверления DiamondDnlling для ЭВМ с ОС Windows

7 На основании математической модели процесса разработана система адаптивного управления подачей и скоростью главного движения путем поддержания оптимальной расчетной величины осевого усилия и отношения подачи к скорости резания

8 Предложен перспективный вариант реализации САУ алмазным сверлением в виде программно-аппаратного комплекса на базе существующих однокомпьютерных СЧПУ типа РСЫС, использующих концепцию открытых систем, который позволяет программным путем реализовать возможность системы адаптироваться к обработке широкого диапазона хрупких неметаллических материалов, сверлами с различными характеристиками

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1 Сердобинцев Ю П, Листунов Л С Адаптивное управление процессом алмазного сверления отверстий в хрупких неметаллических материалах /Известия Волгоградского государственного технического университета межвузовский сб науч ст №5(20)/ВолгГТУ — Волгоград, 2006 - (Сер Автоматизация технологических процессов в машиностроении Вып 3) - с 26-29

2 Сердобинцев Ю П, Балыков А В, Листунов Л С Моделирование системы управления алмазным сверлением в неметаллических материалах /Автоматизация технологических процессов сб науч трудов Калининградский государственный технический университет/КГТУ -Калининград, 2006 - с 57-63

ЗАВ Балыков, Ю П Сердобинцев, Л С Листунов Адаптивное управление алмазным сверлением неметаллических материалов /Стекло и керамика №3 - 2007 - с 28-30

4 Листунов Л С Учет влияния краевого эффекта в процессе алмазного сверления в неметаллических материалах Тезисы / В сб ст X Региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области Машиностроение и транспорт 8-11 ноября 2005 г - Волгоград 2005-с 87-88

5 Листунов Л С Система стабилизации составляющих силы резания в процессе алмазного сверления в неметаллических материалах Тезисы / В сб ст XI Региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области Машиностроение и транспорт 8-10 ноября 2006 г -Волгоград2006-с 73-74

Листунов Леонид Сергеевич

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБРАБОТКИ ОТВЕРСТИЙ В ДЕТАЛЯХ ИЗ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ АЛМАЗНОГО СВЕРЛЕНИЯ

АВТОРЕФЕРАТ

Список сокращений.

ГЛАВА 1. Особенности обработки отверстий в неметаллических материалах алмазным сверлением.

1.1 Общие сведения и теория разрушения хрупких неметаллических материалов.

1.2 Технологические особенности алмазного сверления неметаллических материалов, применяемое оборудование и инструмент.

1.3 Существующие модели и основные закономерности процесса алмазного сверления.

1.4 Методики выбора режимов алмазного сверления.

1.5 Выводы по главе 1, цели и задачи исследования.

ГЛАВА 2. Моделирование процесса алмазного сверления.

2.1 Основные положения теории подобия и метода анализа размерностей.

2.2 Исследование процесса алмазного сверления в неметаллических материалах с помощью методов теории подобия и анализа размерностей.

2.3 Аналитическое моделирование процесса алмазного сверления.

2.4 Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. Экспериментальные исследования процесса алмазного сверления в неметаллических материалах.

3.1 Методика экспериментального исследования.

3.2 Экспериментальные исследования процесса алмазного сверления в неметаллических материалах.

3.3 Разработка методики выбора режимов алмазного сверления.

3.4 Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. Разработка системы автоматического управления процессом алмазного сверления.

4.1 Анализ процесса алмазного сверления как объекта управления.

4.2 Синтез САУ процессом алмазного сверления в неметаллических материалах.

4.3 Рекомендации по аппаратной реализации САУ.

4.4 Выводы по главе 4.

Развитие современного машино- и приборостроения связано с разработкой и внедрением новых материалов и прогрессивных технологических процессов их обработки. Широкий диапазон требований к изделиям по выходным параметрам обусловливает необходимость применения в промышленности материалов, обладающих повышенными механическими, физическими, химическими свойствами (износостойкость, минимальное трение, термостойкость, минимальный коэффициент линейного расширения, коррозионная устойчивость, антимагнитность и ряд других). В значительной мере перечисленным требованиям удовлетворяют хрупкие неметаллические материалы, такие как каменное литье, керамика, стекло, ситаллы (стеклокерамика). Они находят все более широкое применение в машиностроительной, электротехнической, приборостроительной, химической промышленности, авиационно-космической и ракетной технике, ядерной энергетике.

В связи с вышеозначенными тенденциями все большее развитие получают отрасли производящие неметаллические материалы и технологическое оборудование для их обработки. Так, например, в 2002 году в России было произведено около 100 млн. квадратных метров плоского стекла, при этом в общем объеме промышленной продукции доля изделий из стекла составила около 7%, а численность и трудящихся в стекольной и стеклообрабатывающей промышленности - 8,9% от общей численности занятого населения.

В настоящее время 75% составляет производство контейнерного и плоского стекла, приблизительно 20% стекла потребляют мебельная промышленность и транспорт [1].

Стекло, керамика и ситаллы обладают высокой твердостью, износостойкостью и склонностью к хрупкому разрушению, поэтому одной из самых трудоемких и ответственных операций при изготовлении деталей из неметаллических материалов является формообразование отверстий. По данным отечественной и зарубежной периодической и научной литературы [2, 3, 4, 5] наиболее распространены в промышленности следующие способы обработки отверстий: электрохимический, лазерный, электронно-лучевой, электроэрозионный, ультразвуковое и алмазное сверление.

Практически все рассмотренные выше способы получения отверстий в неметаллических материалах имеют ряд технологических ограничений по их применению, связанных с ограничением номинальных размеров обрабатываемых отверстий (электрохимический, лазерный, электроннолучевой, электроэрозионный методы), низкой производительностью (электрохимический), неэкологичностью и большим износом инструмента (ультразвуковое сверления).

В настоящее время для формообразования отверстий от 1,0 до 1000 мм наиболее широко применяют алмазные сверла [2, 6]. Алмазное сверление представляет собой одну из разновидностей шлифования - древнейшего процесса обработки материалов. В нашей стране применение алмазного инструмента начало свое развитие в начале XX века в связи с внедрением твердосплавного режущего инструмента, обработка которого абразивным инструментом представляла большие трудности. Открытие месторождений природных алмазов в Якутии, а в дальнейшем разработка и промышленное освоение технологии получения синтетических алмазов позволило в широких масштабах применять высокоэффективные алмазные инструменты при обработке труднообрабатываемых материалов на различных операциях, в том числе на операции сверления отверстий [7].

Наиболее массово алмазное сверление применяется при обработке отверстий в подложках микросхем микроэлектроники из стекла, ситалла, феррита и керамики; в стеклофурнитуре и зеркалах для быта; в строительстве при обработке отверстий в стеклянных, бетонных и кирпичных конструкциях.

В общем случае при использовании алмазных сверл достигается точность обработки отверстий по 9-12-му квалитету.

Алмазное сверление отверстий в деталях из твердых неметаллических материалов имеет ряд особенностей, связанных с кинематикой процесса и особенностями обработки хрупких неметаллических материалов связанным абразивом.

В настоящее время алмазное сверление в деталях из неметаллических материалов в основном ведется на универсальных сверлильных и фрезерных станках и специальных станках без адаптивного управления режимами обработки, что совместно с несовершенством методик назначения режимов алмазного сверления, в которых подача и скорость резания при обработке выбираются согласно технологическим рекомендациям и рекомендациям фирм-производителей алмазного инструмента, приводит к тому, что сверла не обеспечивают заявленной поставщиками стойкости и производительности инструментальной обработки.

Таким образом, повышение производительности алмазного сверления в неметаллических материалах на основе назначения и поддержания оптимальных режимов обработки в настоящее время является актуальной научной задачей.

Первая глава диссертации посвящена современному состоянию вопроса об алмазном сверлении неметаллических материалов.

Во второй главе описаны теоретические исследования процесса алмазного сверления в стекле методами теории подобия и анализа размерностей.

В третьей глава приводятся результаты экспериментальных исследований процесса алмазного сверления и разработанной на их основе методики выбора режимов обработки.

Четвертая глава посвящена синтезу САУ процесса алмазного сверления и разработке рекомендаций по ее реализации.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Получен обобщенный показатель процесса алмазного сверления хрупких неметаллических материалов - критерий диспергирования, представляющий собой отношение условного напряжения сверления к пределу прочности обрабатываемого материала.

2. С использованием методов теории подобия и анализа размерностей установлена функциональная зависимость между критерием диспергирования и отношением подачи к скорости главного движения.

3. Установлено, что, как и при алмазной резке неметаллических материалов, на величину осевой силы резания влияют не только абсолютные значения скоростей подачи и главного движения, а их отношение.

4. На основании полученных зависимостей разработана математическая модель процесса сверления и экспериментально подтверждена ее адекватность.

5. Разработан алгоритм выбора режимов алмазного сверления по заданным характеристикам материала детали, инструмента и показателям качества обработанной поверхности.

6. Разработанный алгоритм реализован в программе расчета подобных режимов алмазного сверления DiamondDrilling для ЭВМ с ОС Windows.

7. На основании математической модели процесса разработана система адаптивного управления подачей и скоростью главного движения путем поддержания оптимальной расчетной величины осевого усилия и критического значения отношения подачи к скорости резания.

8. Предложен перспективный вариант реализации САУ алмазным сверлением в виде программно-аппаратного комплекса на базе существующих однокомпьютерных СЧПУ типа PCNC, использующих концепцию открытых систем.

Гибкость платформы PCNC позволяет расширить возможности системы и программным путем реализовать возможность системы в сжатые сроки адаптироваться к обработке широкого диапазона хрупких неметаллических материалов, сверлами с различными характеристиками на основании 5-8 пробных проходов.

1. Осипов В. И. Рынок производства стекла. Проблемы и перспективы развития. Доля России в мировой стекольной отрасли. Электронный ресурс./ Портал «СтеклоСоюз» России. — Режим доступа: www.steklosouz.ru. -27.08.2007.

2. Балыков А. В., Сухонос С. И. Алмазное сверление стекла//Журнал «Стекло и бизнес», 1999, №3, с. 29 -30.

3. Sen М. Аналитический обзор существующих процессов электрохимического сверления oTBepc™fi//International Journal of Machine Tools & Manufacture. (Nr 2. (февраль) Vol. 45. 2005., c. 137 152.

4. Rakowski L. Нетрадиционные методы изготовления отверстий малых диаметров. Modern Machine Shop. 2002. V. 75. Nr. 1 (июнь), с. 76 83.

5. Микросверление и средства его осуществления//Тгате1а1. (Nr. 87 (декабрь), 2004, Франция), с. 7 -12.

6. Farberov В. Алмазные сверла: конструкция и особенности эксплуатации// Cutting Tool Engineering. 2003. V. 55. Nr. 8 с. 36, 38 40, 42.

7. Маслов Е. Н. Теория шлифования материалов. М., «Машиностроение», 1974, 320 с.

8. Кайнарский И. С, Дегтярева Э. А. Основные огнеупоры. М., «Металлургия», 1974. 360 с.

9. Стекло. Справочник / Под ред. Н. И. Павлушкина. М., Стройиздат, 1973.

10. Механическая обработка деталей из керамики и ситаллов. Хрульков В. А., Тародей В. А., Головань А. Я., Буки Ю. М. Изд-во Саратовского ун-та, 1975, с. 352.

11. Бертенев Г. М. Сверхпрочные и высокопрочные неорганические стеклаМ.: «Стройиздат», 1974.

12. Злобин В. А. И др. Ферритовые материалы.-Л.: Энергия, 1970.

13. Абразивная и алмазная обработка материала. Справочник./Под. Ред. Резникова А. Н.-М.Машиностроение, 1977, 392 с.

14. Алмазная обработка технической керамики. JL, «Машиностроение» (Ленингр. отд-ние), 1976, 160 с.

15. Walper Н. Diamond in the glass industry//«Indastrial Diamond Rewiew», German edition v. 2,1969, №4.

16. Боуден Ф. П., Тейбор Д. Трение и смазка твердых тел. М., «Машиностроение», 1968.

17. Griffith A. A. The theory of rupture. Proc. First Int. Cong. Appl, Mech. 1924 -p. 55-63.

18. Irwin G. Analysys of Stress and Strains near the End of a Crack Traversing a Plate//J. Appl. Mech. 1957. №3. P. 361-364.

19. Maugis D. Subcritical Crack Groth, Surface Energy, Fracture Toughness, Stick-slip Embrittlement//Jornal of Material Science. 1985, vol. 20, p. 3041-3073.

20. Морозов H. Ф., Петров Ю. В., Уткин А. А. О разрушении у вершины трещины//Физико-химическая механика материалов. 1988. №4. с. 75-77.

21. Морозов Н. Ф. Математические вопросы механики разрушения //Соросовский образовательный журнал. 1996. №8. с. 117-122.

22. Постриков В. М., Морозов Е. М. Механика разрушения твердых тел. -СПб.: «Профессия», 2002, 320 с.

23. Морозов Е.М. Техническая механика разрушения. Уфа: Изд-во МНТЦ БЭСТС, 1997.

24. Кангун В. Р., Цыпкин Р. 3. Алмазное сверление неметаллических материалов. Обзор., М.: НИИМАШ, 1975, 60 с.

25. Lawn В. R., Evans A. G. A model for crack initiation in elastic/plastic indentation fields//Jornal of Material Science. 1977, vol. 12, p. 195-199.

26. Балыков А. В. Алмазное сверление отверстий в деталях из хрупких неметаллических материалов. М.: Наука и технология, 2003, - 188 с.

27. ГОСТ 9206-89. Порошки алмазные. Технические условия. Изд-во стандартов, 1989. 16 с.

28. Балыков А. В., Цесарский А. А. Алмазное сверление деталей из труднообрабатываемых неметаллических материалов М.: Машиностроение, 1980. —64 с.

29. Шило А. В. и др. Изготовление алмазных трубчатых сверл методом гальванопластики. —«Синтетические алмазы». JI. 1970.

30. Сайт компании ОАО «Терекалмаз» Электронный ресурс. Режим доступа: www.terekalmaz.ru. -27.05.07.

31. Сайт компании ЗАО «Челек» Электронный ресурс. Режим доступа: www.chelek.com. - 27.05.07.

32. Сайт компании ОАО НПК "Абразивы и Шлифование" Электронный ресурс.- Режим доступа: www.abrasiv.ru. 27.05.07.

33. Сайт компании ЗАО "Полтавский алмазный инструмент" Электронный ресурс. Режим доступа: www.poltavadiamond.com.ua. - 03.06.07.

34. Сайт компании Heson Diamantfeilen GmbH Электронный ресурс.-Режим доступа: www.hesondiamant.de. 27.05.07.

35. Сайт компании Diamond Drill & Tool. Omaha, Nebraska Электронный ресурс.- Режим доступа: www.diamond-drill-bit-and-tool.com. 27.05.07.

36. Сайт компании UKAM Industrial Superhard Tools Электронный ресурс-Режим доступа: www.ukam.com. 27.05.07.

37. Сайт компании ABRASIVE TECHNOLOGY LTD. Ohio, USA Электронный ресурс.- Режим доступа: www.abrasive-tech.com. 27.05.07.

38. Сайт компании «Абразивком» Электронный ресурс.- Режим доступа: www.abrasivecom.ru. 03.06.07

39. Сайт компаний РусАтлант Электронный ресурс.- Режим доступа: www.rusatlant.com. 27.05.07

40. Сайт компании Sulak Glass Working Machinery Электронный ресурс.-Режим доступа: www.sulak.cz. 30.05.07.

41. Сайт компании MECCANICA CAMBI SRL Электронный ресурс.-Режим доступа: www.meccanicacambi.it. 30.05.07.

42. Сайт компании Sklopan Liberec Электронный ресурс.- Режим доступа: www.sklopan.cz. 31.05.2007

43. Сайт компании Z. Bavelloni Электронный ресурс.- Режим доступа: www.bavelloni.com. 31.05.2007.

44. Сайт компании Benteler AG Электронный ресурс.- Режим доступа: www.benteler.de. -31.05.2007.

45. Адаптивное управление станками / Б.М. Базров и др.; Под ред. Б.С. Балакшина. М.: Машиностроение, 1973.

46. Бойцова Л. В. Исследование процесса алмазного сверления стекла. Автореф. на соиск. учен, степени канд. техн. наук. Тольятти, 1970. Куйбышевский политехнический ин-т им. В. В. Куйбышева.

47. Ногин И. С. Исследование процесса алмазного сверления бетона и железобетона. Автореф. на соиск. учен, степени канд. техн. наук. Тольятти, 1973. Куйбышевский политехнический ин-т им. В. В. Куйбышева.

48. Карбань В. И., Кой П., Рогов В. В. И др. Обработка полупроводниквых материалов. Киев.: Наук. Думка, 1982,256 с.

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

50. Сагарда А. а. и др Алмазно-абразивная обработка деталей машин. Киев., «Техника», 1974.

51. Сердобинцев Ю. П., Схиртладзе А. Г. Моделирование и исследование сопряжений деталей технологического оборудования. 1-е изд.: М.: Сатурн-С, 2005.-353 с.

52. Бриджмен П. Анализ размерностей (2-е издание). Ижевск: РХД, 2001.

53. Кирпичев М. В. Теория подобия. М.: Изд-во АН СССР, 1953.

54. Седов JI. И. Методы подобия и размерностей в механике. М.: Наука, 1967.-440 с.

55. Сухобрус А. А. Исследование процесса резки кварцевого стекла алмазными кругами. Дисс. на соиск. уч. степени, канд. тех. наук. Киев. 1981.

56. Ландау Л.Д., Лившиц Е.М. Теория упругости. М.: Наука, 1987. - 246 с.

57. Балыков А. В. Повышение эффективности обработки отверстий в деталях из хрупких неметаллических материалов на основе алмазного сверления. Дисс. на соиск. уч. степени д. т. н. М.: МГТУ «Станкин», 2004.

58. Адлер Ю. П. Введение в планирование эксперимента. М.: Металлургия, 1969.-270 с.

59. Бродский В. 3. Введение в факторное планирование экспреримента. М. Наука, 1976.- 224 с.

60. Левшина Е. С., Новицкий П. В. Электрические измерения физических величин. Измерительные преобразователи. Л.: Энергоатомиздат, 1983. -320 с.

61. Виглеб Г. Датчики:Пер. с нем. -М.:Мир, 1989. -196 с.

62. Курицкий Б.Я. Поиск оптимальных решений средствами Excel 7.0. СПб.: ВНУ-Санкт-Петербург, 1997. - 384 с.

63. Гельман В. Я.Решение математических задач средствами Excel: Питер, 2003 г.

64. Приходько А.И. Практикум по эконометрике: Регрессионный анализ средствами Excel Ростов: Феникс. - 2007.

65. Монтгомери Д. К. Планирование эксперимента и анализ данных. —Л.: Судостроение, 1980. -384 с.

66. Кацев, П. Г. Статистические методы исследования режущего инструмента / П. Г. Кацев. Изд-е 2-е, перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1974. - 231 с.

67. Пугачев В .С. Теория вероятности и математическая статистика. М.: Наука, 1979.-496 с.

68. Митропольский А. К. Техника статистических вычислений. М.: ГРФМЛ, Наука, 1971 -576 с.

69. А В. Балыков. Исследование процесса шлифования кварцевых пластин специальных радиоэлектронных приборов. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва, 1971.

70. Балыков А.В., Арсентьев А.В. Управление процессами микрорезания кристаллических материалов с использованием акустико-эмиссионного контроля. Материалы МДНТП «Диагностика технологических процессов в машиностроении». М., 1990, с.36-42.

71. Балыков А. В. Управление качеством поверхности по параметрам акустической эмиссии. Материалы МДНТП «Чистовая обработка материалов резанием».-М., 1990, с.84-88.

72. Сердобинцев Ю. П., Барабанов В. Г. Основы теории линейных систем автоматического управления. ВолгГТУ. Волгоград, 2007. -164 с.

73. Бесекерский В. А., Попов Е. П. Теория систем автоматического регулирования. М.:Наука, 1966. - 992 с.

74. Солодовников В. В., Плотников В. Н., Яковлев А .В. Основы теории и элементы систем автоматического регулирования. М.: Машиностроение, 1985.-536 с.

75. Основы автоматизированного электропривода. Свириденко П. А., Шмелев А. Н.М.:Высш. школа. 1970. 392 с.

76. Андреев В. П., Сабинин Ю. А. Основы электропривода. Госэнергоиздат, 1963.

77. Теория автоматического управления. В. Н. Брюханов, М. Г. Косов, С. П. Протопопов и др.; Под ред. Ю. М. Соломенцева. 2-е изд., испр. - М.:Высш. шк., 1999-268 с.

78. Соломенцев Ю.М., Сосонкин В.Л., Мартинов Г.М. Построение персональных систем ЧПУ (PCNC) по принципу открытых систем.-Информационные технологии и вычислительные системы. 1997, №3, с. 68-75.

79. Сосонкин В.Л., Мартинов Г.М. Принципы построения систем ЧПУ с открытой архитектурой. Приборы и системы управления. 1996, №8, с. 18-21.

80. Электроприводы с системами числового программного управления В. М. Иванов. Ульяновск: УлГТУ, 2006. - 152 с.

81. Козаченко В.Ф., Грибачев С.А. Новые микроконтроллеры фирмы Texas Instrumenst TMS32x24x для высокопроизводительных встроенных систем управления электроприводами// CHIP NEWS. — 1998. — № 11-12. — с. 2-6.

82. Сосонкин В.Л. Концепция системы ЧПУ на основе персонального компьютера (PCNC). Станки и инструмент. 1990, №11, с. 9-14.

83. Сосонкин В.Л. Задачи числового программного управления и их архитектурная реализация // Станки и инструмент. 1988, №10. с. 39-40.

84. Хухлаев Е. Операционные системы реального времени и Windows NT. Открытые системы, 1997, №5, с.48-51.

85. Митин Г.П., Марголин С.А. Особенности использования Windows NT для систем ЧПУ класса PCNC.Z/Журнал «Автоматизация и управление в машиностроении». 1998, № 5.

86. Научно-исследовательская лаборатория систем ЧПУ МГТУ «Станкин» Электронный ресурс.- Режим доступа: www.ncsystems.ru. 20.08.2007.

87. Сайт компании ООО "Станкоцентр" Электронный ресурс.- Режим доступа: www.stankocentr.com. -18.08.2007.

88. Сайт компании ООО "Контрольно-измерительная и Весовая Техника" Электронный ресурс.- Режим доступа: http://hbm.ru. 25.08.2007.

89. Сайт компании ООО «Группа ЭЛКО» Электронный ресурс.- Режим доступа: www.tensosensor.ru. 25.08.2007.

90. Сайт компании ООО «ТИЛКОМ» Электронный ресурс. .- Режим доступа: www.tilkom.com.-25.08.07.