автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Повышение эффективности протягивания на основе оптимизации конструкции инструмента путем математического моделирования

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МАМИ»

На правах рукописи

КРУТЯКОВА МАРГАРИТА ВИКТОРОВНА

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОТЯГИВАНИЯ НА ОСНОВЕ ОПТИМИЗАЦИИ КОНСТРУКЦИИ ИНСТРУМЕНТА ПУТЕМ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Специальность 05.03.01 - Технологий и оборудование механической и

физико-технической обработки; 05.02.08 - Технология машиностроения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2004

Работа выполнена в Московском Государственном техническом университете «МАМИ» на кафедре «Автоматизированные станочные системы и инструменты»

Научный руководитель:

кандидат технических наук, профессор И. И. Колтунов Научный консультант:

доктор технических наук СВ. Лукина

Официальные оппоненты Заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, профессор В.А. Гречишников

Кандидат технических наук, доцент В.Н. Балашов

Ведущее предприятие ОАО «Научно-исследовательский институт технологии автомобильной промышленности»

Защита состоится » апреля 2004 г. в 14 часов на заседании

диссертационного совета Д.212.140.02 МГТУ«МАМИ»

Отзывы (в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения) просим направлять по адресу: 105839, г.Москва, Большая Семеновская ул. д. 38.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГТУ «МАМИ» Автореферат разослан марта 2004г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат технических наук, доцент

М.Ю. Ершов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Повышение производительности операций металлообработки и качества выпускаемой продукции с одновременным снижением ее себестоимости является одной из актуальных задач современного производства.

Одним из наиболее производительных процессов обработки металлов резанием является протягивание. Протягивание применяется для предварительной и окончательной обработки как внутренних, так и наружных поверхностей различных деталей. При этом обеспечивается стабильное получение поверхностей деталей с высокой точностью (по 7-6 квалитетам) и малой шероховатостью (11а=1,25...2,5мкм). Производительность протягивания выше, чем производительность сверления, зенкерования и развертывания отверстий в 10..Л 5 раз. Кроме того, при выполнении многошлицевых отверстий обработка протягиванием является единственно возможным процессом обработки деталей.

Однако, протяжки - металлоемкий, сложный по конструкции и в изготовлении инструмент. Экономическая целесообразность их применения оправдывается лишь при проектировании оптимальной конструкции, выборе рациональных режимов резания, качественном изготовлении и правильной эксплуатации.

Проблема выбора рациональной конструкции протяжного инструмента является сложной и многоплановой задачей, требующей оптимизации многочисленных технологических, конструктивных и эксплуатационных факторов. Существующие методики проектирования не обеспечивают выбор наиболее экономичных конструктивных параметров инструмента и режимов резания. Это обусловливает наличие резервов в проектировании и совершенствовании процесса протягивания. Поэтому задача повышения эффективности протяжного инструмента является актуальной.

В этой связи целью работы является повышение эффективности работы протяжного инструмента за счет уменьшения

разработанной методики проектирования, построенной на базе математической модели, обеспечивающей оптимизацию основных геометрических и конструктивных параметров инструмента

Научная новизна работы состоит в:

- формализации причинно-следственных взаимосвязей проектирования и эксплуатации протяжек;

- системе целевых функций, аналитически выраженных через систему геометрических и конструктивных параметров протяжки, характеризующих длину рабочей части круглых и шлицевых протяжек;

- обобщенных зависимостях для определения перемещений вершины режущей кромки зубьев как основы оптимизации условий эксплуатации протяжного инструмента.

Методы исследования. Все разделы работы выполнены с единых методологических позиций. Последовательно осуществляются анализ и синтез конструкции протяжки с использованием теории графов и теории множеств, исследование жесткости инструмента численным методом конечных элементов, обработка результатов численных экспериментов методом наименьших квадратов с использованием теории вероятности и математической статистики, решение оптимизационной задачи на основе теории исследования операций с использованием возможностей IBM PC для численного моделирования.

Практическая ценность диссертации состоит в методологическом и алгоритмическом обеспечении выбора оптимальных геометрических, конструктивных и эксплуатационных параметров протяжек.

Реализация работы. Разработанные рекомендации используется на ОАО «Димитровградском автоагрегатном заводе», а так же в учебном процессе кафедр «Автоматизированные станочные системы и инструмент» МТТУ «МАМИ», «Теория технологических машин» МГТУ «СТАНКИН».

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались на научной студенческой конференции посвященной 70-летию

МГТУ «СТАНКИН» (Москва 2000 г), на Международном научном симпозиуме, посвященном 135-летию МГТУ «МАМИ» (Москва, 2000 г.), на Международной научно-практической конференции (Наб. Челны, 2003 г., в печати).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка литературы (из 92 наименований) и 3 приложений. Материал изложен на 242 страницах машинописного текста, содержит 42 рисунка и 34 таблиц. Общий объем работы 284 страниц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность работы, дается ее общая характеристика

Глава 1 .Состояние вопроса и анализ проблем проектирования протяжного инструмента

Первая глава посвящена обзору работ в области проектирования и эксплуатации протяжного инструмента. В главе дается краткая характеристика протяжной операции, приводится анализ вариантов проектирования протяжного инструмента, обзор работ в области исследования напряженно-деформированного состояния протяжек, сформулированы цель и задачи исследования.

В главе приведен обзор основных работ в области проектирования протяжного инструмента, выполненных Горецкой З.Д., Грановским Г.И., Кацевым П.Г., Кузнецовым A.M., Маргулисом Д.К., Щеголевым А.В. и другими.

Показано, что проблема выбора рациональной конструкции протяжного инструмента является сложной и многоплановой''задачей, требующей оптимизации многочисленных технологических, конструктивных и эксплуатационных факторов. Существующие методики проектирования не обеспечивают выбор наиболее экономичных конструктивных параметров

инструмента и режимов резания. Поэтому поиск лучшего: варианта конструкции с использованием традиционных методов проектирования, достаточно сложен и трудоемок..

Исходя из результатов анализа и учитывая выше перечисленные проблемы, в работе были определены следующие задачи исследования:

- исследовать и аналитически описать факторы, влияющие на основные геометрические,- конструктивные и эксплуатационные параметры протяжек;

- выявить и формализовать причинно-следственные взаимосвязи проектирования и эксплуатации протяжек;

- обосновать выбор критериев, обеспечивающих. проектирование оптимальной конструкции протяжного инструмента;

- исследовать деформированное состояние зубьев протяжек сложной геометрической формы с круговой режущей кромкой с целью определения степени: влияния геометрических и конструктивных параметров инструмента с целью оптимизации основных конструктивных параметров инструмента;

- сформировать математическую оптимизационную модель протяжного инструмента и на ее основе разработать методологию проектирования оптимальной конструкции протяжки, адаптированную для автоматизированного проектирования.

Глава 2 Моделирование причинно--следственных взаимосвязей проектирования и эксплуатации протяжек

Результатом проектирования любой операции металлообработки является выбор конструкции инструмента и параметров его эксплуатации, обеспечивающих обработку заданной поверхности с требуемой точностью и качеством в определенный промежуток времени. При г проектировании протяжной - операции задача выбора конструкции инструмента частично

определена формой обрабатываемой поверхности. Протягиванием обрабатывают внутренние и наружные поверхности различной сложности, конфигурации и размеров. В соответствии с формой обрабатываемой поверхности различают цилиндрические (круглые) шлицевые (эвольвентные, прямобочные, елочные, для отверстий с винтовыми шлицами), гранные (квадратные, шестигранные, протяжки для комбинированных отверстий), шпоночные и наружные протяжки.

Вместе с тем следует выделить ряд общих положений однозначно определяющих проектирование протяжки определенной конструкции.

Для проектирования протяжки необходимо определить систему исходной информации, обеспечивающей непрерывную взаимосвязь расчетных параметров с параметрами обрабатываемой детали и условиями эксплуатации инструмента. Для установления выше указанных взаимосвязей необходимо конструкцию протяжки однозначно описать системой параметров ее конструктивных элементов. Основными конструктивными параметрами, определяющими протяжку в целом, являются параметры ее режущей части: подъем на зуб Б, шаг t и высота к (глубина стружечной канавки) зуба, число зубьев в группе (секции) Zc. Условия эксплуатации протяжного инструмента достаточно полно характеризуются скоростью резания V и количеством его допустимых переточек л. Параметры Б, I, к, V и п — взаимосвязаны и не определяются однозначно. В этой связи для обеспечения процедуры выбора значений параметров- инструмента необходимо сформировать ряд математических моделей, характеризующих процесс эксплуатации спроектированной конструкции инструмента.

Таким образом, для формирования структуры процесса проектирования протяжки следует выявить и рассмотреть взаимосвязи параметров протяжки с параметрами оценки ее эффективности с учетом ограничений на режимы эксплуатации.

При решении задач автоматизации проектирования основные свойства и характеристики режущих инструментов следует описывать с помощью

формальных математических моделей. Любая математическая модель должна обеспечивать адекватность и простоту представления исходного объекта, информационную сложность, простоту обработки и наглядность. Чтобы правильно сформировать математическую модель, отвечающую всем выше приведенным требованиям, необходимо было выявить параметры, характеризующие конструкцию протяжного инструмента в целом.

С этой целью конструкция протяжки была представлена в виде ориентированного графа, каждые вершина и ребро которого определяют какую-либо часть конструкции инструмента, конструктивный элемент или параметры части конструкции или конструктивного элемента. Структура протяжного. инструмента в виде компоновки основных его частей и конструктивных элементов определена объединением:

и^111, и*121, и*П1. ил22|/ =и^!111,- и*Ш2/и*12Ш ^1212/1) ^

и^ШЗ/ и*1214/и*13М|и*1312|и*|313| и*1314/

Разработанная модель позволяет наглядно определить параметры конструктивных элементов и частей протяжки как объединение множеств этих параметров, представленных ребрами графа. В результате операции объединения сформировано множество неповторяющихся параметров, по которым проектируется инструмент, включающее параметры рабочей части и хвостовика:

Установлено, что при решении задачи выбора оптимального с точки зрения какого-либо критерия варианта конструкции протяжки достаточно определить параметры ее рабочей части, поскольку параметры ее хвостовой части в сравниваемых вариантах будут одинаковыми.

Разработанная 01 является обобщенной, описывает все возможные известные конструкции круглых и шлицевых протяжек и позволяет, с одной стороны, разложить на элементы любую конструкцию инструмента с целью получения более полного представления об ее устройстве, с другой стороны, построить логическую схему найденного технического решения и оценить его работоспособность.

Условием эффективности системы проектирования является выявление и установление информационной структуры протяжного инструмента, обеспечивающееся анализом различных типов связей: пространственных, определяющих местоположение и последовательность расположения конструктивных элементов протяжки; функциональных, определяющих зависимости значений параметров основных конструктивных элементов протяжки; внешних связей, обусловленных характером и условиями взаимодействия инструмента с обрабатываемой деталью.

Внешние связи определяют формирование исходных данных. Количество внешних факторов определяется множеством значений, которые необходимо разбить на группы. Для определения взаимодействия факторов с конструктивными параметрами протяжки сформирована графовая модель в2 (рис.1), которая содержит необходимую и достаточную информацию для разработки системы проектирования цельной конструкции протяжного инструмента, описываемой графом 01.

На графе 02 областью формирования исходных данных условно разбита на четыре группы: первая группа исходных данных характеризует обрабатываемую деталь и определяет непосредственно связи между заготовкой и инструментом; вторая группа исходных данных характеризует условия эксплуатации протяжного оборудования; третья группа данных относится

0 0

С^»^ ©

0 ^^

0 0

V" 11

г

Сг^ С^) С^г^ Сг^)

С^З С^)

0

(111,12)

(12.111)

(11,12)

(12,11)

(112,12)

(12,112)

(113,12)

(12,113)

(114.12)

(12,114)

-У

0 0 0

0 о ©

0 0 0

о ©

с^з о 0

у

Рис.1 Гиперграф 02=(Х,С) формирования исходных данных для проектирования протяжки

непосредственно к технологическому процессу изготовления инструмента; четвертая группа данных относится к процессу обработки протягиванием.

После выбора исходных данных одной из сложных задач при проектировании инструмента является определение степени их влияния на каждый искомый параметр. Для отображения связей между исходными данными и параметрами проектируемой протяжки сформирована математическая модель в виде матрицы инциденций Мкс2 графа О.

Для формирования расчетной модели проектирования протяжки установлена система взаимосвязей между факторами, влияющими на основные параметры инструмента, представленная в виде мультиграфа О4 (рис.2). Каждая вершина графа О2 определяет один из основных параметров инструмента и элемент группы исходных данных. Каждое ребро графа 04 определяет последовательность влияния каждого параметра инструмента и элемента группы исходных данных на длину рабочей части протяжки.

Мультиграф О4 позволяет в достаточной мере раскрыть внутренние причинно - следственные связи между факторами, влияющими на основные параметры конструктивных элементов протяжки. Графовая модель О4 позволяет выделить информацию в виде разделяющихся множеств, сечений и разрезов, каждый. из которых может быть использован для выявления локальных причинно-следственных связей, влияющих на ту или иную характеристику или параметр проектируемого инструмента, и установления ранее неизвестных закономерностей.

Разработанные модели причинно - следственных связей между факторами, влияющими на основные конструктивные параметры шлицевой протяжки, являются обобщающими для разработки системных моделей, ориентированных на различные автоматизированные системы проектирования и управления, в том числе системы конструкторско - технологической подготовки производства.

Рис. 2 Мультиграф 04 =(Х,С) отображения связей параметров, влияющих на линейные характеристики протяжки

Глава 3 Моделирование и исследование деформированного состояния протяжки

Под действием сил резания, зубья протяжек упруго деформируются, в результате чего возникает изменение их формы и геометрических размеров, тело протяжки, теряет устойчивость, следствием чего является увод оси; инструмента. Для определения систематической погрешности протяжного инструмента производилось исследование характера упругих деформаций при врезании инструмента и в процессе установившегося процесса резания.

Характерным признаком первого этапа является отсутствие срезания стружки, поскольку зуб находится снаружи детали. Следовательно, на зуб действует только осевая составляющая силы резания Р0, радиальные составляющие силы резания Ру равны нулю. Второй этап начинается с момента. образования и срезания стружки - это, собственно, процесс резания. Зуб находится внутри детали и на него действуют как осевая так и радиальные Ру составляющие силы резания

Основными факторами, определяющими жесткость зубьев, являются их конструктивные параметры: шаг ^ глубина стружечной канавки (высота зуба) А, длина задней поверхности Ь, средняя по высоте толщина зуба g, передний у и задний а углы, радиусы скругления дна стружечной канавки г и спинки зуба Я, форма режущей кромки (наличие выкружек или стружкоделительных канавок)

В работе влияние перечисленных геометрических и конструктивных параметров протяжки на ее жесткость осуществлялось численным методом конечных элементов (МКЭ) в двумерной (плоской) и трехмерной (пространственной) постановке. Преимуществами МКЭ по сравнению с другими известными методами являются возможность учета форм реальных поверхностей при любых условиях нагружения, свобода выбора расположения узловых точек, переменные размеры конечных элементов в объеме одного тела и так далее. Кроме того, использование МКЭ в области проектирования

позволяет значительно сократить время, затрачиваемое на расчетные работы и повысить достоверность получаемых результатов.

Для исследования плоского деформированного состояния было выбрано срединное диаметральное сечение профиля зуба протяжки толщиной в 1 мм и длиной равной шагу зубьев (рис.3). Предварительные расчеты показали, что тело протяжки оказывает незначительное влияние на характер распределения деформаций и перемещений по профилю зуба. Поэтому в. дальнейшем рассматривалось усеченное сечение профиля зуба, расположенное по одну сторону от оси инструмента.

Исследуемое сечение было разбито на конечное число треугольных элементов с прямоугольными сторонами. Все - криволинейные границы элементов заменялись на прямые отрезки. Для большей точности расчетов использовалось неравномерное разбиение сечения - более частое вдоль передней поверхности и при вершине зуба.

Для определения влияния формы режущей кромки на деформированное состояние зуба протяжки была решена объемная задача МКЭ. Для исследований было выбрано диаметральное сечение профиля зуба протяжки длиной равной. шагу зубьев (рис.4). Исследуемое сечение было разбито на конечное число шестиугольных, а, затем, тетраэдральных конечных элементов.

По результатам расчетов установлена картина распределения деформаций и перемещений по профилю зуба протяжки (рис.5-7). Выявлено, что наибольшие деформации и перемещения в теле зуба протяжки возникают на этапе его врезания в заготовку. Возникающие в процессе резания радиальные силы со стороны обрабатываемой заготовки разгружают режуще лезвие. Радиальные деформации вызывают радиальные перемещения вершин режущих кромок зубьев, влияющие на разбивку обрабатываемого отверстия.

Исследования показали, что наибольшее влияние на жесткость зуба оказывает длина, задней поверхности, уменьшающаяся при переточках, и толщина срезаемого слоя, влияющая на изменение силы резания. Так,

Рис.4 Схемы разбиения конструкции протяжки на объемные конечные элементы

0.01 0,009 0.008 0,007 0,006 0,005 . 0.004 0.003 0,002 0,001 0

0,014 0,012 0,01 I 0,00В 3 о.оов 0,004 0,002 0

и

* 1 1 1 » 1 • 9 » У°

....... 1'

б 10 й, мм

12

0,035 0,03 0,025 1 0,02 § 0,015 0,01 0,005 0

0,008 0,007 0,006 0,005 0,004 0,003 0,002 0,001 О

т|

А

г< ( . J

г-" У

0,02 0,05 0,1 0,15 Бг, м* 0,2 0,3 0,4

к—

1—

14 16 18 20 1М 22 24

Рис.5 Осевые перемещения вершины режущей кромки протяжки на этапе врезания в заготовку при различных у, Бг, Ь, I Ряд1: КЪ=1; Ряд2: ЮН),5; РядЗ: КЬ=0,3 РядЬ—• , Ряд2 ■—■ , РядЗ А----*

0,02 0,05 0,1 0,15 0,2 0,3 Б*, мм

0,006 1

0,005 •

0,004 ■

а

0,003 •

э

0,002 •

0,001 •

1

к—'

8 10 Ь, мм

12

0,0045 0,004 0,0035 0,003 1 0,0025

>; 0,002

0,0015 0,001 0,0005

о

14

1в

18 20 мм

22

24

Рис.6 Радиальные перемещения вершины режущей кромки протяжки на этапе врезания в заготовку при различных у, Бг, Ь, I Ряд1: КЬ=1; Ряд2: КЪ=0,5; РядЗ: КЬ=0,3 Ряд1»-—• ,Ряд2Ш—■ .РядЗА-—Ж

0,009 0,008 0,007

о.оое 0,005 0,004 0,003 0,002 0,001 о

1

А---

]

т

1

т

1 2 3

Форма режущей кроми*

1 2 3

Форма режущей кромки

Форте режущей крсжки

1 2 3

Форма режущей кромки

Рис.7 Перемещения вершины режущей кромки протяжки при различной форме режущей кромки на этапе врезания в заготовку

Здесь: 1 - зуб с выкружкой;

2 - зуб без выкружки;

3 - зуб со стружкоделительной канавкой. Ряд 1: КЛ= 1; Ряд 2: КЬ=0,5; Ряд 3: КЬ=0,3

в---в Й--Й А-А

Форма режущей кромки

2 3

Форма режущей кромки

Рис.7 Перемещения вершины режущей кромки протяжки при различной форме режущей кромки на этапе врезания в заготовку

Форма режущей кромки: 1 - зуб с выкружкой; 2 - зуб без выкружки; 3 - зуб со

стружкоделительной канавкой

Ряд 1: КЬ=1; Ряд 2: КЬ=0,5; Ряд 3: КЬ=0,3

уменьшение коэффициента Ш от 1, что соответствует новому зубу, до 0,3, что характеризует переточенный зуб с остаточной длиной задней поверхности в 0,3Ь, при прочих равных условиях способствует увеличению наибольших перемещений в среднем в 3 раза.

Установлено, что наличие стружкоделительных выкружек и канавок ослабляет зубья протяжки, причем увеличение деформаций и перемещений вершин зависит от их количества и размеров. Увеличение силы резания, связанное с износом режущей кромки, способствует увеличению наибольших перемещений в среднем на 15%.

По результатам расчётов разработаны рекомендации по назначению параметров чистовых зубьев по условию их жесткости.

По результатам расчетов получены аналитические выражения для оценки осевых и радиальных перемещений вершины режущей кромки зубьев протяжки, возникающих под действием силы резания в зависимости от параметров профиля и толщины срезаемого слоя:

Глава 4.Математическая оптимизационная модель протяжного инструмента

Для оценки эффективности спроектированной конструкции протяжного инструмента наиболее выбран критерий обеспечения минимальной длины инструмента. Возможное уменьшение длины протяжки по сравнению с базовым вариантом однозначно позволит снизить стоимость инструмента за

счет уменьшения затрат на материалы и его изготовление, так же повысить производительность операции протягивания при прочих равных условиях.

Аналитические зависимости между критерием оптимальности и подлежащими оптимизации геометрическими, конструктивными и эксплуатационными параметрами инструмента выражались в виде целевых функций. Причем, каждая целевая функция содержала только те элементы выбранного критерия, которые могли быть представлены функционально от параметров проектируемого инструмента. Постоянные, то есть не зависящие от искомых параметров, величины, изменяющие только абсолютные значения целевых функций, не оказывая тем самым влияния на результаты оптимизации, при расчетах не учитывались.

Для оценки эффективности круглых протяжек сформирована следующая система целевых функций:

для протяжек одинарного резания:

Для оценки эффективности шлицевых протяжек сформирована следующая система целевых функций, характеризующих длину шлицевой, круглой и фасочной частей в зависимости от схемы резания: Рабочая длина шлицевой части для схемы Ф-Ш-(К-Ш):

*^+(ЗЧ263>^-0Д85*Гд+(0^59/^*8)6б*гтч-1)%с+(Щ731-0,613* ->т'пО)

Рабочая длина шлицевой части для схемы Ф-Ш-К или Ф-К-Ш: ( , 0,14 ^

2Чд

1

—*тт (8)

чсш

раб'

-— г . + 1

!0ф + ,0к

^/тах-^Отт-1.914*^+0.042--^

-—- — * гскр +10^26 х 50 + 0,421

^ ькр0

+ ((6,5 -1,3 * Г/О * гсчс + 10,731-0,615*Л"К- 1)%с(ф+г0ш +

+ (0,593г* *8,6б*гСЧ(: -1 + 10,731-0,615* КУ)*1ЧСШ +

' ' » 0,14

Ош

^атах"%-2*5ги(0-(1,914*5иЮ-0,042)--^5 ^

+ (30,263 *- 0,289) * ; Рабочая длина круглой части:

Аф-'о'

0,14

г^+К^гбхУ,,+0,421

->тт (9)

+ ->тт (10)

+((6,5—1,3* ГК) * ^счч+' 1- 0,615* АУ-1) * /чс; Рабочая длина фасочной части:

ч-

Г£>е+0,2-(/0т;п -2*5^

гфО

2*5

2сф +2сф

гфО

^ _ -^тш (11)

"'о;

На основании анализа внешних и внутренних связей, имеющих место при проектировании протяжного инструмента с использованием графовых моделей См-С?*, сформулирована система ограничений на оптимизируемые параметры протяжки и условия ее эксплуатации.

ЗдеСЬ Х/тт" 'Х2т1ги Хптт» X¡шах/ Х2тохг Хптах "

допустимые значения параметров проектируемого инструмента соответственно. При этом каждое минимальное значение параметра хт1„ является максимальным из минимально допустимых значений параметра Х/а—, х„ , а каждое максимальное значение хтах- минимальным из максимально допустимых значений параметра

Эта система, учитывает: допустимое усилие резания в зависимости. от тяговой силы станка, прочности протяжки по хвостовику и канавке первого зуба; степень заполнения стружечной канавки, целесообразные ее размеры, учитывающие запас на переточку; жесткость инструмента, его технологичность; плавность работы протяжки, устойчивое базирование на ней заготовки и эффективность использования СОЖ; допустимые скорость резания и количество переточек и другие. Система ограничений в явном виде приведена в диссертации.

В результате проведенных исследований была сформирована математической оптимизационной модели протяжного инструмента, состоящая из системы целевых функций, характеризующих принятый критерий, оптимальности, и системы конструктивных и технологических ограничений на основные параметры инструмента и условия его эксплуатации.

Разработанная математическая модель была реализована численным методом динамического программирования, в основе которого лежит принцип построения функции Беллмана для множества фазовых переменных ограниченного системой ограничений-неравенств.

По результатам расчетов получены оптимальные сочетания конструктивных и эксплуатационных параметров круглых и шлицевых протяжек.

Глава 5 Методика расчета основных конструктивных параметров протяжек

В главе приводится методология проектирования оптимальной конструкции круглой и шлицевой протяжки, адаптированная для автоматизированного проектирования.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1.В результате выполненных исследований достигнута цель повышения эффективности работы протяжного инструмента за счет уменьшения его длины на основе разработанной методики проектирования, построенной на базе математической модели, обеспечивающей: оптимизацию основных геометрических и конструктивных параметров инструмента, направленной на повышение обоснованности и обеспечение качества принимаемых решений, сокращение сроков и затрат на проектирование.

2.Установлено, что необходимо и достаточно в математическую модель протяжки включить следующие основные конструктивные и эксплуатационные параметры: шаг зубьев, толщину срезаемого слоя (подъем на зуб), глубину стружечной канавки, длину задней поверхности и скорость резания.

3.Представление конструкции протяжного инструмента в виде графовой модели позволило рассматривать протяжку как объединение множеств различных параметров, и учитывая частные модели определения отдельных параметров, сформулировать систему ограничений на оптимизируемые параметры. Система ограничений учитывает: допустимое усилие резания в зависимости от тяговой силы станка, прочности протяжки по хвостовику и канавке первого зуба; степень заполнения стружечной канавки, целесообразные ее размеры, учитывающие запас на переточку; жесткость инструмента, его

технологичность; плавность работы протяжки, устойчивое базирование на ней заготовки и эффективность использования СОЖ; допустимые скорость резания и количество переточек.

4.В качестве критерия оптимальности обоснована и выбрана длина инструмента. Аналитическими зависимостями (5)-(11) описаны целевые функции, позволяющие оптимизировать параметры протяжного инструмента по принятому критерию.

5.При исследовании деформированного состояния- зубьев протяжек численным методом конечных элементов установлена картина распределения деформаций и перемещений по профилю зуба протяжки; выявлено, что наибольшие деформации и перемещения в теле зуба протяжки возникают на этапе его врезания в заготовку; установлено, что наибольшее влияние на жесткость зуба оказывает длина задней поверхности и толщина срезаемого слоя; установлено, что наличие стружкоделительных выкружек и канавок ослабляет зубья протяжки, причем увеличение деформаций и перемещений вершин зависит от их количества и размеров

6.По результатам исследования деформированного состояния получены аналитические выражения для оценки осевых и радиальных перемещений вершины режущей кромки зубьев протяжки, возникающих под действием силы резания в зависимости от параметров профиля и толщины срезаемого слоя.

7.Разработана оптимизационная модель протяжного инструмента, адаптированная для автоматизированного проектирования, состоящая из систем целевых функций, подлежащих минимизации и характеризующих принятый критерий эффективности, и конструктивных, технологических и эксплуатационных ограничений на сформированную систему конструктивных, геометрических и эксплуатационных параметров инструмента, позволяющая произвести оценку его эффективности методом динамического программирования на стадии проектирования.

Результаты численного моделирования на разработанной математической модели показали, что критерий обеспечения минимальной длины рабочей части инструмента позволяет достаточно точно по экстремуму целевой функции оценить эффективность вариантов конструкций протяжек с различной схемой срезания припуска.

8. Результаты работы, представленные в виде методологического обеспечения и практических рекомендаций по проектированию оптимальных конструкций протяжек использованы на ОАО «Димитровградском автоагрегатном заводе»; а также в учебном процессе кафедр «Автоматизированные станочные системы и инструмент» МГТУ «МАМИ», «Теория технологических машин» МГТУ «СТАНКИН».

Основные результаты работы отражены в следующих публикациях:

1.Колтунов И.И., Крутякова М.В., Лукина СВ. Разработка математических моделей сложных механических систем // В сб. тезисов докладов Международного научного симпозиума, посвященного 135-летию МГТУ «МАМИ», XXXI научно-техн. конф. ААИ «Приоритеты развития отечественного автотракторостроения и подготовки кадров» 27-28 сент. 2000 г.- М.;МГТУ «МАМИ».- 2000 г. - с.33-34.

2. Крутякова М.В. Формирование системы критериев оценки эффективности сложных механических систем //В сб.тезисов докладов научной студенческой конференции посвященной 70-летию МГТУ «СТАНКИН».-Москва: МГТУ «СТАНКИН», 2000.- с.28.

3. Годовой отчет по г/б теме «Программно-методический учебно-производственный комплекс для оценки характеристик механических систем станков на стадии их проектирования» (в разделе по моделированию и оптимизации режущего инструмента). Научный рук. Пуш А.В., отв. исп. Лукина СВ., МГТУ «СТАНКИН», М; 2000 г.

4.Крутякова М.В. Определение рациональных параметров протяжного инструмента. Деп. ВИНИТИ 2001.

5.Крутикова М.В., Колтунов И.И. Оптимизация конструкций и определение рациональных условий эксплуатации протяжного инструмента путем математического моделирования Л Тез.докл. XXXIX межд. научн.-техн. конф. ААИ «Приоритеты развития отечественного автотракторостроения и подготовки инженерных и научных кадров» 25-26 сент. 2002 г., М; МТУ «МАМИ» 2002 г. с. 17-20

6. Крутякова М.В. Повышение эффективности протягивания шлицевых отверстий»// В сб. трудов межд. научн.-практ. конф. «Повышение надежности и эффективности двигателей силовых агрегатов КАМАЗ», 22-25 окт. 2003 г., Р; Татарстан, Наб. Челны (в печати), 2003 г. 4 с.

КРУТИКОВА МАРГАРИТА ВИКТОРОВНА

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОТЯГИВАНИЯ НА ОСНОВЕ ОПТИМИЗАЦИИ КОНСТРУКЦИИ ИНСТРУМЕНТА ПУТЕМ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Подписано в печать «Л5» Фёбр/ХлЯ 2004 г. Тираж 100 экз. Заказ № <23 - 04 Отпечатано в типографии МГТУ «МАМИ»

IP - 5373

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОТЯЖНОГО ИНСТРУМЕНТА.

1.1 .Краткая характеристика протяжной операции.

1.2.0бзор существующих схем резания и конструкций протяжек.

1.3. Анализ вариантов проектирования протяжного инструмента.i.

1.4.Обзор работ в области исследования напряженнодеформированного состояния зубьев протяжки.

1.5.Выводы по обзору.

1 .б.Цель и задачи исследования.

ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРИЧИННО-СЛЕДСТВЕННЫХ ВЗАИМОСВЯЗЕЙ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ПРОТЯЖЕК.

2.1.Формирование системы параметров конструктивных элементов протяжки.

2.2.Моделирование исходных данных для проектирования протяжного инструмента.

2.3.Моделирование влияния параметров протяжки на длину рабочей части инструмента.

2.4. Выводы по главе.

ГЛАВА 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ

ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ПРОТЯЖКИ.

3.1.Формирование модели деформированного состояния протяжки.

3.1.1.Основные положения метода конечных элементов.

3.1.1.1.Решение двухмерной задачи упругости.

3.1.1.2 .Решение трехмерной задачи упругости.

3.1.2.Выбор варианта разбиения исследуемого сечения на элементы.

3.2.Упругие деформации зубьев протяжек.

3.2.1. Упругие деформации зубьев протяжек при врезании их в заготовку.

3.2.2. Упругие деформации зубьев протяжек в процессе резания.

3.3.Осевые и радиальные перемещения элементов режущей кромки зубьев.

3.4. Аналитические исследования объемного деформированного состояния протяжки.

3.4.1.Влияние стружкоделительных элементов на деформацию зубьев при протягивании.

3.4.2.Упругие деформации зубьев при нагружении режущих кромок на отдельных участках.

3.5.Выводы по главе.

ГЛАВА 4. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ОПТИМИЗАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ПРОТЯЖНОГО ИНСТРУМЕНТА.

4.1.Выбор критерия оптимизации для оценки эффективности конструкций протяжек. Целевые функции.

4.2.Система ограничений, накладываемых на основные геометрические, конструктивные и эксплуатационные параметры протяжки.

4.3.Реализация математической оптимизационной модели протяжки численным методом динамического программирования.

4.4. Выводы по главе.

ГЛАВА 5. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ОСНОВНЫХ

КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРОТЯЖЕК.

5.1 .Расчет круглых протяжек.

5.1.1 .Расчет переходной части.

5.1.2.Расчет чистовой части.

5.1.3.Расчет калибрующей части.

5.1.4.Расчет черновой части.

5.1.5.Расчет общей длины протяжки.

5.2.Расчет шлицевых протяжек.

5.2.1.Расчет переходной части .многошлицевой протяжки.

5.2.2.Расчет чистовой части многошлицевой протяжки.

5.2.3.Расчет калибрующей части многошлицевой протяжки.

5.2.4.Методика проектирования многошлицевых протяжек.

5.3 Выводы по главе.-.

Повышение производительности операций металлообработки и качества выпускаемой продукции с одновременным снижением ее себестоимости является одной из актуальных задач современного производства.

Одним из наиболее производительных процессов обработки металлов резанием является протягивание. Протягивание применяется для предварительной и окончательной обработки как внутренних, так и наружных поверхностей различных детален. При этом обеспечивается стабильное получение поверхностей деталей с высокой точностью (по 7-6 квалитетам) и малой шероховатостью (Яа=1,25.2,5мкм). Производительность протягивания выше, чем производительность сверления, зенкерования и развертывания отверстий в 10. 15 раз. Кроме того, при выполнении многошлицевых отверстий обработка протягиванием является единственно возможным процессом обработки деталей.

Однако, протяжки - металлоемкий, сложный по конструкции и в изготовлении инструмент. Экономическая целесообразность их применения оправдывается лишь при проектировании оптимальной конструкции, выборе рациональных режимов резания, качественном изготовлении и правильной эксплуатации.

Проблема выбора рациональной конструкции протяжного инструмента является сложной и многоплановой: задачей, требующей оптимизации многочисленных технологических, конструктивных и эксплуатационных факторов. Существующие методики проектирования не обеспечивают выбор наиболее экономичных конструктивных параметров инструмента и режимов резания. Это обусловливает наличие резервов в проектировании и совершенствовании процесса протягивания. Поэтому задача повышения эффективности протяжного инструмента является актуальной.

В этой связи иелыо работы является повышение эффективности работы протяжного инструмента за счет уменьшения его длины на основе разработанной методики проектирования, построенной на базе математической модели, обеспечивающей оптимизацию основных геометрических и конструктивных параметров инструмента ;

Для достижения поставленной цели в работе было необходимо решить следующие задачи :

-исследовать и аналитически описать факторы, влияющие на основные геометрические, конструктивные и эксплуатационные параметры протяжек; -выявить и формализовать причинно-следственные взаимосвязи проектирования и эксплуатации протяжек; обосновать выбор критериев, обеспечивающих проектирование оптимальной конструкции протяжного инструмента^

-исследовать деформированное состояние зубьев протяжек сложной геометрической формы с круговой режущей кромкой с целью определения степени влияния геометрических и конструктивных параметров инструмента с целью оптимизации основных конструктивных параметров инструмента; -сформировать математическую оптимизационную модель протяжного инструмента и на ее основе разработать методологию проектирования оптимальной конструкции протяжки, адаптированную для автоматизированного проектирования.

Работы состоит из 5 глав.

Все разделы работы выполнены с единых методологических позиций. Последовательно осуществляются анализ и синтез конструкции протяжки с использованием теории графов и теории множеств, исследование жесткости инструмента численным методом конечных элементов, обработка результатов численных экспериментов методом наименьших квадратов с использованием теории вероятности и математической статистики, решение оптимизационной задачи на основе теории исследования операций с использованием возможностей IBM PC для численного моделирования.

Первая глава посвящена обзору работ в области проектирования и эксплуатации протяжного инструмента. В главе дается краткая характеристика протяжной оиерации, приводится анализ вариантов проектирования протяжного инструмента, обзор работ в области исследования напряженно-деформированного состояния протяжек, сформулированы цель и задачи исследования.

Во второй главе излагаются причинно-следственные взаимосвязи проею ирования :: эксплуатации протяжек. Формируете;! система геометрических, конструктивных и эксплуатационных параметров протяжного инструмента и моделирование исходных данных для его проектирования. Производится моделирование^ влияния параметров протяжки на длину рабочей части инструмента.

Третья глава посвящена моделированию и исследованию деформированного состояния протяжки под действием сил резания численным методом конечных элементов. Приводится решение двухмерной и трехмерной задачи упругости численным методом конечных элементов применительно к сечению зуба протяжки. Исследуются осевые и радиальные упругие деформации и перемещения профиля зуба протяжки при изменении геометрических и конструктивных параметров профиля и формы режущей кромки.

В четвертой главе описывается формирование реализация математической оптимизационной модели протяжного инструмента, состоящей из системы целевых функций, подлежащих минимизации (максимизации) и характеризующих принятый критерий оптимальности, и системы конструктивных и технологических ограничений на основные параметры инструмента и условия его эксплуатации, численным методом динамического программирования.

В пятой главе приводится методология проектирования оптимальной конструкции круглой и шлицевой протяжки, адаптированная для автоматизированного проектирования

Основным объектом исследований в работе являлись протяжки для обработки цилиндрических и шлицевых отверстий.

Практическая ценность диссертации состоит в методологическом и алгоритмическом обеспечении выбора оптимальных геометрических, конструктивных и эксплуатационных параметров протяжек. Научная новизна работы состоит в:

- формализации причинно-следственных взаимосвязей проектирования и эксплуатации протяжек;

- системе целевых функций, аналитически выраженных через систему геометрических и конструктивных параметров протяжки, характеризующих длину рабочей части круглых и шлицевых протяжек;

- обобщенных зависимостях для определения перемещений вершины режущей кромки зубьев как основы оптимизации условий эксплуатации протяжного инструмента.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1.В результате выполненных исследований достигнута цель повышения *

• эффективности работы протяжного инструмента за счет уменьшения его длины на основе разработанной методики проектирования, построенной'на базе математической модели, обеспечивающей оптимизацию основных геометрических и конструктивных параметров инструмента, направленной на повышение обоснованности и обеспечение качества принимаемых решений, сокращение сроков и затрат на проектирование.

2.Установлено, что необходимо и достаточно в математическую модель протяжки включить следующие основные конструктивные и эксплуатационные параметры: шаг зубьев, толщину срезаемого слоя (подъем на зуб), глубину стружечной канавки, длину задней поверхности и скорость резания.

3.Представление конструкции протяжного инструмента в виде графовой модели позволило рассматривать протяжку как объединение множеств различных параметров, и учитывая частные модели определения отдельных параметров, сформулировать систему ограничений на оптимизируемые параметры. Система ограничений учитывает: допустимое усилие резания в зависимости от тяговой силы станка, прочности протяжки, по хвостовику и канавке первого зуба; степень заполнения стружечной канавки, целесообразные ее размеры, учитывающие запас на переточку; жесткость инструмента, его технологичность; плавность работы протяжки, устойчивое базирование на ней заготовки и эффективность использования СОЖ; допустимые скорость резания и количество переточек.

4.В качестве критерия оптимальности обоснована и выбрана длина инструмента. Аналитическими зависимостями (5)-(11) описаны целевые функции, позволяющие оптимизировать параметры протяжного инструмента по принятому критерию.

5.При исследовании деформированного состояния зубьев протяжек численным методом конечных элементов установлена картина распределения деформаций и перемещений по профилю зуба протяжки; выявлено, что наибольшие деформации и перемещения в теле зуба протяжки возникают на этапе его врезания в заготовку; установлено, что наибольшее влияние на жесткость зуба оказывает длина задней поверхности и толщина срезаемого слоя; установлено, что наличие стружкоделительных выкружек и канавок ослабляет зубья протяжки, причем увеличение деформаций и перемещений вершин зависит от их количества и размеров

6.По результатам исследования деформированного состояния получены аналитические выражения для оценки осевых и радиальных перемещений вершины режущей кромки зубьев протяжки, возникающих, под действием силы резания в зависимости от параметров профиля и толщины срезаемого слоя.

7.Разработана оптимизационная модель протяжного инструмента, адаптированная для автоматизированного проектирования, состоящая из систем целевых функций, подлежащих минимизации и характеризующих принятый критерий эффективности, и конструктивных, технологических и эксплуатационных ограничений на сформированную систему конструктивных,, геометрических и эксплуатационных параметров инструмента, позволяющая произвести оценку его эффективности методом динамического программирования на стадии проектирования.

Результаты численного моделирования на разработанной математической модели показали, что критерий обеспечения минимальной длины рабочей части инструмента позволяет достаточно точно по экстремуму целевой функции оценить эффективность вариантов конструкций протяжек с различной схемой срезания припуска. 8. Результаты работы, представленные в виде методологического обеспечения и практических рекомендаций по проектированию оптимальных конструкций протяжек использованы на ОАО «Димитровградском автоагрегатном заводе»; а также в учебном процессе, кафедр «Автоматизированные станочные системы и инструмент» МГТУ «МАМИ», «Теория технологических машин» МГТУ «СТАНКИН».

1. Аваков А.А. Физические основы., теории стойкости ревущих инструментов.-М.:Машгиз,1960. 308с.

2. Апин JI.P., Чижевский А.В. Зависимость рассеивания размеров от жесткости детали при обработке отверстий протягиванием // В сб. Вопросы точности протягивания. Рига: РПИ, 1967.- с.31-41.

3. Апин JI.P., Кочетков Я.П. Рассеивание по величине радиальных деформаций при внутреннем протягивании // В сб. Вопросы точности протягивания. Рига: РПИ, 1969.- с. 17-21.

4. Ашихмин В.Н. Протягивание.-М.Машиностроение, 1981. 142с.

5. Баклунов Е.Д. Протяжки. Конструкция, технология изготовления и эксплуатация.-М.:Машгиз,1960. 167с.

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

7. Белов B.C., Пикус М.Ю., Савченко В.К. Влияние геометрической неточности протяжного станка на точность обработки // В сб. Материалов 1 Всесоюзной научно-технической конференции.- Минск: Вышейшая школа, 1976, с. 101-103

8. Берлинер М.С. Исследование вопросов резания при протягивании. //Обработка металлов резанием. -М.:ВНИИМАШ, 1938.

9. Бобров В.Ф. Основы теории резания металлов. М.: Машиностроение, 1975.-225с.

10. Ю.Бурштейн И:Е., Мануйлов JI.K., Черников С.С. Протягивание. М.: Машгиз, 1947.

11. П.Вакурова В.А. Автоматизация расчета многогранных протяжек.//Автоматизация расчетов металлорежущего инструмента с помощью ЭВМ. Челябинск: ЧПИД984. -15-18с.

12. Вакурова В.А. Повышение эффективности операции протягивания фасонных отверстий: Дис. .канд.техн.наук.- Челябинск, 1989.

13. Ведмедовский А.,Исследование вопроса возникновения наращивания и разрушения нароста при протягивании. // В кн.: Вопросы точности протягивания.- Рига: Рижский политехнический институт, 1969. с.35-56.

14. Ы.Воложенин С. А. Увеличение ресурса круглых протяжек из инструментальной стали: Дис. .канд.техн.наук.- Тула, 1989.

15. Гельфонд М.Л. Совершенствование и разработка экономичных конструкций шлицевых эЕольвентных протяжек: Дис. . канд.техн.наук.-Челябинск,1987.

16. Горецкая З.Д. Исследование и расчет протяжек с большими подъемами на зуб: Дис. .канд.техн.наук,- М.,1962.

17. Горецкая З.Д. Протягивание с большими подачами.- М.: Машгиз,1960.204с.

18. Грановский Г.И. О методике измерения критерия износа режущих инструментов. //Вестник машиностроения. 1963; - N9. - с.51-55.

19. Грановский Г.И. Расчет и конструирование протяжек.- М.: МВТУ, 1947.

20. Грановский Г.И.Грановский В.Г. Резание металлов.- М.: Высш.шк., 1985. -304с.

21. Грановский Г.И. Обработка результатов экспериментальных исследований резания металлов.- М.: Машиностроение, 1982. 112с.

22. Джунусбеков Х.К. Повышение эффективности деформирующе-режущего протягивания на основе совершенствования деформирующих элементов: Дис. канд.техн.наук.-Москва,1990.

23. Единые нормативные материалы по расчету режимов резания и конструктивных элементов различных типов протяжного инструмента.- М.: ВНИИТЭМР, 1986. -92с.

24. E My Цзен Экспериментально-теоретаческое исследование прочности протяжек с учетом концентрации внутренних напряжений: Дис. канд.техн.наук.-М., I960. .

25. Еремин Б.Ф. Протягивание.- М.: Машгиз,1950. 325с.

26. Кацев П.Г. Протяжные работы.- М.: Машиностроение, 1985. 225с.

27. Кацев П.Г. Протягивание глубоких отверстий.- М.: Оборонгиз,1957.280с.

28. Кириллов А.К. Повышение работоспособности протяжного инструмента- из быстрорежущей стали путем комплексной поверхностной обработки: Дис. канд.техн.наук.-Москва, 1989.

29. Кован В.М. Основы технологии машиностроения. М.: Машгиз, 1959.494 с.

30. Колтунов И.И., Крутякова М.В., Лукина С.В. Разработка математических моделей сложных механических систем // В сб. Тезисов докладов Международного научного симпозиума, посвященного 135-летию МГТУ «МАМИ».- М.:МГТУ «МАМИ».- 2000 . с.33-34.

31. Кононенко В.Т. Исследование процесса протягивания цилиндрических отверстий в стальных деталях комбинированными протяжками с твердосплавными выглаживающими элементами. Дис. .канд.техн.наук.-Челябинск, 1974.

32. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. Пер. с англ.- М.: Наука, 1970. -932с.

33. Корсаков B.C. Точность механической обработки . М.: Машгиз, 1961,379 с.

34. Кочетков Ю.А. Исследование прочностных характеристик зубьев протяжек Дис. .канд.техн.наук.- М.,1982.

35. Кочетков Я.П. Обеспечение точности при протягивании. М.: Машиностроение, 1979. - 78с.

36. Кочетков Я.П., Кочетков Ю.А. Осевые деформации зубьев круглой протяжки при резании. // Станки и инструменты. 1976, № 6.- с.7-9.

37. Крутякова М.В. Формирование системы, критериев оценки эффективности сложных механических систем //В сб.тезисов докладов научной студенческой конференции посвященной 70-летию МГТУ «СТАНКИН».-Москва: МГТУ «СТАНКИН», 2000.- с.28.

38. Крутякова М.В. Определение рациональных параметров протяжного инструмента. Деп. ВИНИТИ 2001.

39. Кудинов Е.И., Неумоин А.Ф. К вопросу проектирования чистовой части круглых протяжек. // Автомобильная промышленность.- 1971. -N9. с.6-8.

40. Кудинов Е.И. Развитие методов проектирования круглых протяжек:Дис. .канд.техн.наук. Горький, 1972.

41. Кузнецов A.M. Технологические основы создания методов обработки в машиностроении : Дис. .докт.техн.наук. Москва, 1975.

42. Кузнецов A.M., Джунусбеков Д.К., Кузнецов В.А. Опыт применения деформирующе-режущих прошивок на АЗЛК. //Повышение эффективности обработки металлов протягиванием.- М.: ЦП НТО Машпром, 1978. -с. 149-154.

43. Левенберг Е.М. Исследование процесса резания и усилий, возникающих при протягивании стали и чугуна круглыми протяжками: Дис. .канд.техн.наук. Харьков, 1939.

44. Лобанов А.С. Повышение эффективности деформирующе-режущего протягивания на основе совершенствования характеристик поверхностного слоя деформирующих элементов: Дис. .канд.техн.наук. Москва, 1989.

45. Лукина С.В., Седов Б.Е., Гречишников В.А. Повышение эффективности протяжного инструмента на основе математического моделирования. // Вестник машиностроения.- 1997. №2.- с.23-26.

46. Лукина С.В., Седов Б.Е., Гречишников В.А., Косов М.Г. Исследование напряженно-деформированного состояния зубьев круглых протяжек численным методом конечных элементов. // Вестник машиностроения.- 1997. №3.- с.22-24.

47. Максимов М.А. Основы методологии постановки задач расчета и конструирования металлорежущего инструмента с помощью ЭЦВМ Горький: ГПИ,1978. - 76с.

48. Максимов М.А. Проектирование круглых протяжек.- Горький:: ГПИ, 1974.- 115с.

49. Мамаев И.И. Проектирование протяжек для обработки отверстий с помощью ЭВМ. //Станки и инструмент.- 1984. -N10. с.8-10.

50. Манохин Ю.И., Пога А.А. Проектирование протяжек с применением ЭВМ. Кемерово: КузПИ, 1983. - 78с.

51. Маргулис Д.К. Проектирование протяжек переменного резания с равной стойкостью чистовых и черновых зубьев. М.: ВНИИМАШ, I960. -36с.

52. Маргулис Д.К. Проектирование протяжек переменного резания по методу равной стойкости. М:: ЦБТИ, 1961. 42с.

53. Маргулис Д.К. Протяжки переменного резания. Москва-Свердловск : Машгиз, 1962. - 269с.

54. Маргулис Д.К. Высокопроизводительное протягивание. М.: Машгиз, 1965. -348с.

55. Маргулис ,Д.К., Черненко А.Ф., Гаврилкина Л.Ц. Состояние эксплуатации шлицевых протяжек.// Прогрессивная технология чистовой и отделочной обработки. Челябинск: ЧПИ, 1980. - с.45-46.

56. Маталин А.А. Точность механической обработки и проектирование технологических процессов. Л.: Машиностроение, 1970, 319 с.

57. Михеева Л.А. Протягивание. М.: ЦБТИ, 1953. - 122с.

58. Михеева Л.А. Исследогание стойкостных и силовых зависимостей процесса протягивания: Дис. .канд.техн.наук. М., 1962.

59. Общемашиностроительные нормативы резания и времени на протяжные работы. М.: Машгиз, 1959. - 48с.

60. Общемашиностроительные нормативы режимов резания и времени для технического нормирования работ на протяжных станках . Массовое . единичное производство. М.: НИИмаш, 1969. -199с.

61. Общемашиностроительные нормативы резания, износа и расхода круглых протяжек. Массовое . единичное производство. М.: НИИмаш, 1982. -48с.

62. Пронкин Н.Ф. Протягивание жаропрочных и титановых материалов. -М.: Оборонгиз, 1958. 150с.

63. Протяжки для обработки отверстий / Д.К. Маргулис, М.М.Тверской, В.Н. Ашихмин и др. М.: Машиностроение, 1986. -232с.

64. Расчеты экономической эффективности новой техники: Справочник / Под общ. ред. К.М. Великанова. JL: Машиностроение. Ленинградское отделение, 1990. -450с,

65. Родин П.Р. Металлорежущие инструменты. Киев: Вища школа, 1986. -451с.

66. Сажин В.П. Исследование точности и микрогеометрии протянутых отверстий на деталях из стали. М.: НИИТавтопром, 1960. - 122 с.

67. Саркисян Э Г. Повышение эффективности шлицевых протяжек путем совершенствования и разработки новых способов конструкторско-технологического обеспечения их исполнительных параметров: Дис. .канд.техн.наук. Москва, 1998.

68. Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов. Пер. с англ. -М.: Мир, 1979.-392с.

69. Седов Б.Е. Математические методы оптимизации конструкций протяжек. // Руководство по курсовому проектированию металлорежущих инструментов. Под ред. Г.Н. Кирсанова. М.: Машиностроение, 1986. - с.326-342.

70. Семенченко И.И., Матюшин В.Н., Сахаров Г.Н. Проектирование металлорежущих инструментов. М.: Машгиз, 1962. - 952с.

71. Синицин В.И. К вопросу* протягивания отверстий в деталях из закаленных сталей. // Повышение эффективности обработки металлов протягиванием. Под ред. Г.И. Грановского. М.: ЦПНТО Машпром, 1978. -с.42-46.

72. Справочник инструментальщика / И. А. Ординарцев, Г.В.Филиппов, А.Н. Шевченко и др.; Под общ. ред. И.А.Ординарцева. Л.:Машиностроение. Ленинградское отделение, 1987. - 863с.

73. Справочник технолога машиностроителя. В 2-х т. Т.1 / Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. - М.: Машиностроение, 1985. - 748с.

74. Тарасевич Ю.С. Влияние различных факторов на усилие резания и чистоту обработанной поверхности при протягивании цилиндрических поверхностей.-ЛАРИНГ, 1941. #

75. Туляков И.Н. Повышение эффективности* операции протягивания на • основе экспериментально аналитического метода их оптимизации: Дис. .канд.техн.наук. - Андропов, 1990.

76. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. М.: Наука, 1979. - 560с.

77. Черкесов В.Н. Повышение эффективности деформирующего протягивания за счет регулирования процесса избирательного переноса: Дис. .канд.техн.наук. Москва, 1997.

78. Черненко А.Ф. Выбор параметров профиля чистовых зубьев протяжек. //Станки и инструмент.- 1988.-N12. с12-14.

79. Шаламов В.Г., Вакурова В.А. Предпосылки оптимизации операции протягивания. // Известия вузов.- 1985. -N9. с.6-7.

80. Шацких И.И. Повышение эффективности метода дуформирующе-режущего протягивания отверстий на основе совершенствования его характеристик: Дис. .канд.техн.наук. Москва, 1988.

81. Щеголев В.А. Конструирование протяжек. М.: Машгиз, 1960. - 352с.

82. Шорина Л.И. Исследование надежности и производительности круглых протяжек: Дис. .канд.техн.наук. Челябинск, 1976.

83. Элькун Л.Я: Исследование технологических возможностей обработки отверстий в автотракторных деталях протяжками с разделительным элементов: Дис. .канд.техн.наук. Москва, 1981.

84. Ятманов И.И. Влияние конструктивных параметров зубьев на работоспособность протяжного инструмента. // Повышение эффективности обработки металлов резанием. М.: Машиностроение, 1978.

85. Ятманов И.И. Исследование конструктивных параметров зубьев многолезвийных инструментов: Дис. .канд.техн.наук. М., 1979.

86. Ahmad M.M., Derricott R.T., Draper W.A. A photoclastic analysis of the stresses in double rake cutting tools. //Int. J. Machin Tools Manufacturing.-1989.-v.J9.-N2. p.185-195.

87. Ahmad M.M., Derricott R.T., Draper W.A. An application of fint method to prediction of cutting tool portormance . //Int. J. Machin Tools Manufacturing.-1989.-v.29. -N3.- p. 197-206.

88. Lauffer H.-J. Automatisierung der Verschleisserfassung mit Hilfe eines Bildverarbeitungssystems am Beispiel Aussenraumwerkzeug. // Werkstattstechnik. -1989. N79. - s.316-318.

89. Mason P. Computerized cutting-tool management.//American machin and automatic manufacturing. 1986. -N5. - p. 106-113,116-120.