автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Повышение качества и производительности технологического процесса гравирования методом динамического микрофрезерования

На правах рукописи

Науменко Ирина Александровна

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ГРАВИРОВАНИЯ МЕТОДОМ ДИНАМИЧЕСКОГО МИКРОФРЕЗЕРОВАНИЯ

Специальность: 05.02.08 — Технология машиностроения

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2006

Работа выполнена в Московском государственном горном университете

Научный руководитель

кандидат технических наук, профессор Павлов ЮЛ.

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Вороненко ВЛ.

Ведущее предприятие

кандидат технических наук Короткое И.А.

Московский государственный технический университет (М1ТУ) ям. Н.Э.Баумана

Защита состоится <3& ноября 2006 г. в /р№часоъ на заседании диссер-тапионного совета К. 212.142.01 Московского государственного технологического университета «Станкин» по адресу: 127055, Москва, Вадковскнй пер., д. За.

С диссертаций можно ознакомиться в библиотеке МГТУ «Станкин».

Автореферат разослан « £&у> октября 2006 г.

Отзыв на автореферат просьба направлять в двух экземплярах по вышеуказанному адресу ученому секретарю диссертационного совета К. 212.142.01.

Ученый секретарь

дассертационного совета К. 212.142.01

И.М. Тарарин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Развитие металлообработки во многом связано с разработкой новых технологий. Технологический процесс гравирования строится как на векторных, так и на растровых методах формообразования поверхностей.

Существующие технические устройства позволяют получать растровые полутоновые копии изображений на заготовке способом локального деформирования поверхности полированного материала посредством удара (долблением), при этом при обработке пластичных материалов реализуется чеканка, а хрупких - гравировка (т.е. технологический процесс с образованием стружки). Область применения растрового метода гравирования технологически ограничена свойствами материала и весьма трудоемка. Ударный способ вообще не применим для обработки пластичных материалов с дополнительным декоративным покрытием, так как поверхностный слой только деформируется (но не удаляется), в результате не достигается требуемая разность оптических плотностей в зоне деформации. В результате пластической деформации образуется наплыв (объем материала вытесненный инструментом), который с увеличением глубины внедрения нелинейно возрастает, что ограничивает ударный способ обработки по глубине и приводит к искажению получаемого изображения. Обработка хрупких материалов реализуется посредством выбора таких технологических режимов, при которых с увеличением глубины внедрения нелинейно возрастающая величина дополнительного скола еще не изменяет заданной площади пробельного пятна. Следовательно, для получения плоских рельефных поверхностей неизбежен метод многократных проходов, что значительно снижает производительность процесса.

Традиционный векторный метод гравирования на фрезерных станках с ЧПУ ограничен возможностью изготовления полутоновых изображений, так как такой процесс будет низко производительным при невысоком выходном качестве изделия в связи с необходимостью создания сложной и большой по объему управляющей программы. Поэтому актуальной является задача разработки технологического процесса гравирования методом динамического микрофрезерования (ДМФ).

Цель, работы. Разработка нового технологического способа гравирования методом динамического микрофрезерования, обеспечивающего повышение качества изделий и производительность процесса.

Научная новизна.

1. Теоретически обосновано, что процесс динамического микрофрезерования характеризуется образованием двух зон технологических режимов: реверсивной зоны упруго-пластичных деформаций («смятия») и зоны резания, что принципиально отличает технологический процесс ДМФ от традиционно существующих технологий гравирования.

2. Разработан метод расчета технологических параметров процесса ДМФ на основе математической модели энергетического взаимодействия индентора с материалом,

3. Разработана математическая модель настроечных параметров системы, формализованная в виде статичной передаточной функции.

4. Определены связи процесса формообразования пробельного элемента гравируемого растрового изображения при ДМФ и способы коррекции его формы для повышения качества изображения.

Практическая ценность работы заключается:

• в разработке технологии компьютерного факсимильного гравирования полированной поверхности материала методом динамического микрофрезерования;

• в проектировании, изготовлении и опытной апробации исполнительного узла, к базовому фрезерному станку с ЧПУ, который реализует метод ДМФ при растровом, векторном гравировании;

• в разработке методики расчета настроечных параметров системы с переменным алгоритмом функционирования и формирование рекомендаций по выбору рациональных технологических режимов.

Методы исследования. В работе использованы основные положения технологии машиностроения, методы теории автоматического управления, методы теоретической механики, методы теории передачи информации.

Реализация работы. Научные результаты, исследований были использованы при разработке конструкции и изготовлении исполнительного узла ДМФ к базовому гравировалыю-фрезерному станку с ЧПУ, технологический метод ДМФ реализован в НПФ «СЛУНО» (г. Москва, Россия).

Апробация работы. Основные положения работы диссертационных исследований докладывались и обсуждались на III международной научно-технической конференции «Теория и практика добычи, обработки и применения природного камня», Магнитогорск, 2003 г; МГГУ, на VIII Международной экологической конференции студентов и молодых учёных «Экологическая безопасность как ключевой фактор устойчивого развития», 2004 г; МГГУ, на научном симпозиуме «Педеля горняка - 2004 — 2006 г.». Гравировальное устройство, реализующее технологию ДМФ, демонстрировалось на выставке «ЭКСПОКАМЕНЬ 2006» и удостоено диплома.

Публикации. По теме диссертации опубликованы 8 статей.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы из 112 наименований; изложена на 155 страницах машинописного текста, содержит 102 рисунка, 12 таблиц, 3 приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введепии обоснованы актуальность и необходимость решения комплекса научных и инженерных задач, решение которых обеспечивает повышение производительности и качества технологического процесса растрового факсимильного гравирования материалов. Сформулированы научные положения, выносимые на защиту.

Глава 1. Состояние вопроса, цель и задачи исследования

Производится анализ работ, выполненный по технологическим процессам гравирования, построенных на основе векторного и растрового формообразующих методов.

При векторном методе инструмент перемещается вдоль поверхности заготовки одновременно по 2-м координатам:

х =Xi ... Л'i+f у — Yj ... i/-/.

При векторном движении инструмента по оси Z видеосигнал заменяется перемещением вдоль этой оси:

■^вкасо — (^видсо)>

где: i/оидсо — уровень видеосигнала.

При растровом перемещении инструмента по оси Z видеосигнал заменяется системой точек (т.е. осуществляется импульсное модулирование), при этом импульс удара 1втео инструмента, необходимого для формирования отпечатка определяется функцией F^z-

Дндсо — ^sign Z

где: if, Ат) = F(UWдсо)> здесь/- частота ударов, Ат - амплитуда ударов. Дополнительно осуществляется сканерное перемещение инструмента вдоль поверхности заготовки, состоящее из двух фаз: первая фаза — перемещение происходит только по строке матрицы — кадра:

XXo...JCnax F = const,

вторая фаза - приращение перемещения по столбцу матрицы — кадра:

X = const у = Уо +AY,

затем следует реверс и т.д.

При растровом факсимильном копировании изображений на полированную поверхность материалов должно соблюдаться условие разности оптических плотностей исходной и деформированной части поверхности в локальной точке деформации.

Технологический процесс чеканки без принятия специальных мер переводящих его в процесс гравировки, мало примет!м для получения факсимильных полутоновых изображений (посредством точек). Такая реализация возможна при векторном способе гравирования в режиме непрерывного подъема — опускания фрезы (т.е. реализуется точечное фрезерование), однако реальная частота таких перемещений инструмента очень низкая — около 1 Гц

против 70-400 Гц при ударном способе, что сводит на нет преимущества данного способа.

Анализ показателей качества, используемых .для оценки полутоновых изображений, позволил сделать вывод, что основным показателем, оценивающим элементарную площадку изображения на оригинале и репродукции, является коэффициент отражения

где; РпаЛ - световой поток (в люменах), падающий на границу раздела двух сред, Ротр - световой поток (в люменах), отражённый от границы раздела двух сред. Величину, которая характеризует определенную тональную градацию участка изображения, называют оптической плотностью:

В = Ш1/р).

Условием качественного нанесения факсимильного изображения на твердую поверхность материала является соблюдение равенства оптической плотности оригинала Оар и интегральной (визуальной) оптической плотности Д, репродукции.

Аналитически условие качественной передачи изображения описывается уравнением Шеберстова - Мюррея — Девиса:

Д. - - + (1-з)*10-0"], (1)

где: ^ - величина относительной площади пробельного элемента при общей площади растрового элемента 3,„ я = /(ЛЬ) — (Б0 — 8„}1)/В0\ площадь растрового участка определяется шагом растрирования 3: 80 = 52; в свою очередь шаг растрирования определяется как 3 — У^*Т, где У5 - скорость строчной подачи, Т = 1// - период следования импульсов удара; Д, - оптическая плотность полированной поверхности заготовки, Аз - оптическая плотность пробельного элемента, оставшегося после обработки материала заготовки. Таким образом, инте1ральная оптическая плотность растрового элемента Д является многопараметрической функцией:

Д =/УАь Д> г/т*, ад где при заданных параметрах Д и О0 варьируемыми параметрами являются: ■ Бщ, — площадь пробельного элемента, " 6 — расстояние (шаг) между пробельными элементами.

Проведенный анализ выполненных работ показал, что существует необходимость разработки нового технологического способа гравирования методом динамического микрофрезерования (ДМФ), который совмещает процессы удара и вращения обрабатывающего инструмента. В результате двух одновременных формообразующих движений: возвратно-поступательного и вращательного па поверхности полированного материала формируется пробельный элемент в форме лунки нормируемой глубины, оптическая плотность (Д) которой соответствует текущему пикселю видеосигнала. Таким

образом, реализуется перевод процесса чеканки в гравировку, что определяет основное преимущество разработанного технологического метода гравирования по сравнению с существующими.

Глава 2. Теоретическое исследование процесса гравирования пластичных материалов методом динамического микрофрезеровапня

Для того чтобы реализовать процесс динамического микрофрезерования необходимо обеспечить инструменту энергию перемещения по оси которая в свою очередь, обеспечивает внедрение вращающегося инструмента в толщу материала на величину Лк. Формообразующая траектория движения крайней точки Л/режущей кромки фрезы, сопрягающаяся с поверхностью заготовки и лежащая в плоскости перпендикулярной оси Z, описывается полярным уравнением:

р- к-<р (2)

где: р - радиус спирали, к - смещение точки М конца вектора р при его повороте на 2ж радиан, т.е. к = а/2гг, а — шаг спирали (приращение р при его повороте па 2ж радиан).

Рис. I. Формообразование пробельного элемента

Полярный радиус-вектор р определяет форму образующей пробельного элемента на поверхности заготовки. Вектор скорости результирующего движения (для крайней точки режущей кромки) - У^ и его составляющие V, и У<1ращ в произвольной точке М приведены на рис. 1, б. Основными параметрами, влияющими на геометрию формообразования поверхности лунки во времени, является соотношение скоростей вращения инструмента ш и осевой скорости подачи Уг с учетом геометрических параметров инструмента. Соотношение скоростей целесообразно регулировать заданием скорости подачи

Принцип постоянной подачи = сот/) можно осуществить на основе шариковой винтовой передачи (ШВП), что соответствуют обычному приводу станка с ЧПУ. Однако в случае ДМФ для повышения производительности применяется привод электромеханического преобразователя (ЭМП) на базе

«электромагнита», в этом случае осевая скорость всегда переменна (У. = гаг). Изменение У2 от У2 шч (точка касания ицдентором материала) до У: кон= 0 (в точка останова) будет происходить по нелинейной зависимости, учитывая, что скорость вращения со инструмента величина постоянная, то и величина подачи на оборот тоже переменная, поэтому рассматривается понятие мгновенной подачи как отношение приращений во времени глубины внедрения и угла поворота:

(3)

Величину подачи за один оборот можно вычислить из выражения:

$» ~ где: /„ — начальный момент времени, Т— период вращения инст-

румента. На рис. 2 приведен пример такой спирали с переменным шагом а от центра к периферии.

у

3-й оборот

Рис. 2. Формообразование пробельного элемента при Уг — \ аг

Таким образом, число оборотов инструмента при У: = гаг за время внедрения t на величину ЛИ может быть представлено:

Ну. -чаг = ЛЬ/ Бср (оборотов)

или

(радиан),

о

(4)

где: — среднее значе1ше подачи за время внедрения, = <1^ ;

о

Ъ — количество режущих лезвий инструмента.

Математическая модель рабочего процесса ДМФ для пластичных материалов

Для реализации задачи автоматизированного гравирования методом ДМФ на станке с ЧПУ и регулирования настроечных параметров системы, необходимо разработать метод расчета режимных параметров процесса на основе математической модели «индентор — заготовка» и определить передаточную характеристику X — / п). Характеристика определяет глубину внедрения инструмента с учетом:

■ выбранных усилий внедрения —

• частоты вращения инструмента — л;

■ переднего угла заточки инструмента - а/ (используется плоский клин);

■ геометрического заднего угла заточки инструмента -

■ технологического зазора - Ан (расстояние от острия инструмента до поверхности материала)

■ физико-механических свойств материала (вводятся через коэффициенты к1 и

Задача определения передаточной характеристики X = / (Р~> п) решается

в 2 этапа. На первом этапе решается локальная задача внедрения индентора в пластичный материал на заданную глубину Z = АН в режиме удара, т.е. определяются зависимости Z =/(Р^ и X = у (Уг)> в качестве индентора выбирается плоский клин с углом заточки «/ = 90% следовательно радиус лунки г, = АН.

На рис. 3 представлена расчетная схема с указанием сил, действующих на индентор в произвольной точке М.

Из технологической задачи следует, что индентор, удерживаемый усилием пружины Рпр,

Г , 2\

2! ■■

Ф/Л&гК

под действием силы внедрения Рг проходит зазор Ан и, преодолевая усилия пружины Р^п реакцию сопротивления материала К, и силы трения Кт[п проникает в заготовку и углубляется в нее

на глубину АИ. Рис. 3. Состав сил при внедрении индентора в материал

Сумма результирующих сил (на ось 2) запишется как:

У г = Р. „ + Р-Рт =Р.;

' -Я*' ПР - *

_ л

Пренебрегая силой трения и учитывая, что усилие поддерживающей пружииы равно весу инструмента и его рабочих частей, можно записать, что: /г = /г. и /? — Л

1 гуск :11 л мь"

Уравнение энергетического баланса системы «индентор — заготовка», исходя из закона сохранения энергии, (работа силы К. на участке чис-

ленно равная кинетической энергии движущейся массы инструмента, должна быть эквивалентна работе силы реакции заготовки Кг на участке запи-

шется в виде:

■^ГгМ-жЗ/ = ИЛИ

13 гЗ

(5)

Учитывая, что действует па участке Х} — Х3~ЛнЛ- ЛИ, то работа силы /ч запишется как:

= или

Ап = Рх • (Дн Л ДА). (6)

Работа силы И- — переменная, т.к. она возникает при контакте инструмента с заготовкой, а затем линейно возрастает по мере внедрения в заготовку;

Яг = к-АК (7)

где: к [11/м] — коэффициент пропорциональности, учитывающий упругие свойства материала, который выводится на основании теории технологической пластичности в работе Друяиова Б.А., Непершина Р.И. Величина элементарной работы на участке ск\ сЫ¡ъ = К:'сЬ = к [2] с!2, тогда, интегрируя в пределах от Х2 до с учетом начальных условий получим:

я* 2 2

На основании (5), равенство определяющее требуемое усилие для проникновения индептора на заданную глубину запишется: ^-(Аи+ДА) = , откуда определится как:

_ЬДЛ1_ (9)

* 2(Дк + ДА) 4 7

Разница текущих работ Ап и А^ определяет величину кинетической энергии, которой обладает индентор в произвольной точке Z в зоне внедрения в заготовку:

Ак-Ак = или = (Ю)

Из (10) скорость осевого перемещения инструмента V. определяться выражением:

Г;(2)= -1-(11)

V тп

Второй этап — «наложение вращения». В процессе ДМФ режим рабо-

„ К

ты режущей кромки определяет соотношение скоростей - тг~, с другой сто* а>

роны, кинематический угол резания г] определяет соотношение векторов двух движений:

(12)

* &

Кроме того, для возможности выполнения процесса резания должно выполняться условие:

а* ~ а-2 -Ц (13)

где: а к — кинематический задний угол, а? — геометрический задний угол заточки инструмента. Тогда из (13) вытекают следующие условия:

1. если ц > а,2У то а * < 0, следовательно, режим внедрения индентора будет происходить преимущественно в режиме удара или смятия заготовки тыльной частью поверхности инструмента, с учетом условия (12) можно записать: Уг>Що.2* Ут\

2. если г} < то ак > 0, то режим внедрения будет характеризоваться обычным режимом резания, с учетом условия (12) осевая скорость перемещения определяется выражением: Ух < tga2'Vм.

В процессе ДМФ образуются две зоны (рис. 4), определяющие режим работы инструмента: зона смятия (упруго — пластичных деформаций) материала Zi,v и зона резания образование которых обусловлено соотношением скоростей Уг и У0/. Размер зоны максимален в точке Хр (т.е. выполняется условие: V- — К„г). Размер зоны начиная с участка, где 2> будет определяться из выражения:

^ркз = 2сд,, (14)

где: X — текущая глубина внедрения. При этом величинами реакции со стороны заготовки в каждой технологической зоне различна. Следовательно, в уравнение энергетического баланса системы «индентор — заготовка», реакция заготовки Д, для координат 2 лежащих правее точки С, вводится двумя составляющими, отражающими усилия реакции заготовки в зоне смятия - Ксм, и усилие реакции заготовки в режиме резания - К^.

В результате «наложения» вращения, энергетический баланс системы «индентор — заготовка» при условии, что Гг - действует до момента соприкосновения с заготовкой запишется:

тУ2

_ С^ДЬ*] + ^ЛдаЗ = (15)

где: РГ^ = Ан — энергия входа;

Уц Иг м/сек I,

г ЬО $£>Аек

аш

Ц02

№-Г(Зтти = Т-В сд/сек

' у У

/ \ ' /

/ 7 Ш-ГИ *т1,*78а5Аж

/

/

г*'г/ ж'г/ я-г, 2*г*2азю ¿жп

Рис. Принципиальная схема изменения реверсивной зоны смятия

Л/^м/ — отражает работу реакции заготовки в зоне смятия на первом участке внедрения от 2 = 0 до 2 — 2ру при этом к = к1у работа реакции заготовки в зоне смятия запишется как:

= • = |V г • йК;

- работа реакции заготовки в зоне смятия на втором участке внедрения (от 2 = 2Р до 2 = 2(|„п,;1е„„, = Л/г) определиться как:

недр

А**» / \кх 2Гм2 42,

¿р

где: 11^2 = к! *21Л„л при этом ~/(2)\

- отражает работу реакции заготовки на участках внедрения, когда 2 > 2ру определяется выражением:

где: усилие реакции заготовки в зоне резания, которое определятся величиной зоны резания из (14), тогда = к2(2 - 2см2). Для расчета кг используется уравнение, определяющее осевое усилие при сверлении.

Тогда выражение (15) примет вид:

Wm- J f k2(Z-Zcm2)-dz = —(16)

о гр Zp ^

Уравнение (16) решается относительно Уг, с использованием математического аппарата дискретных функций. При этом внутри дискреты, т.е. в пределах изменения аргумента AZ, значения функции Vz изменяется линейно, а при переходе дискреты к следующей дискрете функция V2 изменяться скачком.

Общая глубина внедрения ZfiHe,}p будет являться суммой двух этапов расчета внедрения:

ZfsHetip Z ¡at Zpes Zp~¥ Zpei (17)

Вышеизложенным методом рассчитано изменение глубины внедрения индентора при следующих условиях:

1. Z =f (FJ при {Ан, п} ~ const;

2. Z — f(n) при {Ан, F.} = const,

Для упрощения расчетов предлагается геометрический способ решения функции Z=f (F:, п) через линеаризованные параметры R^ и R^ полученные при расчете методом математических дискрет. График динамического изменения параметров RCM и R^ при единичном внедрении индентора в материал представлен на рис. 5.

Z, fu»vwj

Рис. 5. График изменения /?<•.«, ^ иЛгот глубины внедрения

Учитывая, что Z— ось перемещений, а ось Rz отражает величины сил реакций со стороны заготовки, то сумма площадей треугольников 8], $2, 5з отражает энергию, необходимую ивдентору для проникновения на всю глубину внедрения от касания заготовки до останова.

Энергия, необходимая для внедрения И7«*, определится как:

+ * = (18)

В результате несложных преобразований получим квадратное уравнение вида А^ + В2+С = 0:

*к2+* к, + г/ - - о, (19)

которое решается относительно параметра

В среде «МАТНСАГ)» построена модель передаточной характеристики 2 {Рг, п}, с учетом параметров Ан, а}> а2, ки к2, (рис. 6), которая дает возможность определить, как влияют изменения этих параметров на глубину внедрения индентора, работающего в режиме динамического микрофрезерования, и соответственно на формообразование пробельных элементов, формирующих заданную интегральную оптическую плотность изображения на поверхности заготовки.

Рис. 6. Передаточная характеристика Z= п)

Физика процесса динамического микрофрезерования характеризуется следующими особенностями:

1. При /ч = и «/ = (?, образуется пробельный элемент глубиной с ростом числа оборотов до и = п^ глубина лунки увеличивается до величины 7.22. Как бы не росло число оборотов п при Р, = 0, глубина лунки 2 будет равна нулю.

Математическая модель процесса формообразования пробельного элемента растрового видео-пикселя на поверхности пластичных материалов методом ДМФ

В данном разделе рассмотрена геометрическая задача технологического метода ДМФ.

Решая технологическую задачу ДМФ, необходимо выбирать такие технологические параметры, которые одновременно обеспечивают требуемую производительность и качество. Изменение параметров ^ип при неизменных {Ан, а¡-90°, а2> к], к2) влияют на форму пробельного элемента. Учитывая, что качество формируемого изображения определяется правильностью формы пробельных элементов, то необходимо находиться в зоне таких технологических режимов, когда форма пробельного элемента, максимально приближена к форме конуса, т.е. зона «недореза» минимальна и находится в пределах допустимого отклонения.

Так, передаточная функция (рис. 6) для заданной глубины 2,шег)р определяет параметры FI и и. Методом математических дискрет рассчитывается функция Ъне1)р — / (2) и определяется время внедрения Ь111(,<>г на заданную глубину Z(iHi,ф. Далее, для построения огибающей кривой «входа» индентора в материал, выполняется аппроксимация зависимости = /(2) степенной

функцией с преобразованием формы этой зависимости к виду 2 —/ (Ъ1Не<>р)-> которая определяется выражением:

(20)

Параметрические функции по осям Хг У определяют форму образующей кривой «входа»:

/(х) = /(0-соз(2 л-п г- (21)

/(у) = /(О • • я ■ и ■ * - (22)

где: /(0 - отражает изменение глубины внедрения во времени, а параметр тригонометрической функции (2я-п+ (р) характеризует скорость вращения инструмента с частотой п (с1) и начальной фазой внедрения (р — О.

Количество оборотов инструмента внутри заготовки при внедрении Л^ф (обороты) определяется из соотношения:

(23)

где: tl-¿oл>6 - время вращения инструмента за 1 оборот, 1/п.

Время выхода ?ЯЙ1„ индентора из зоны внедрения меньше, чем тогда в формулу под знак тригонометрической функции вводиться дополнительный коэффициент К = Тогда огибающая «выхода» запишется как:

/<*)-/(/)-81п(2-я (24)

Ау) = Я1)-*Щ2-Я-П-К.1- (25)

Количество оборотов инструмента внутри заготовки при выходе определиться как: ЛГЯЫ1 = / К. Величина начальной фазы <р выхода, т.е. начальный угол с которого начинается кривая выхода, определяется из условия со-

вмещения последней точки кривой входа <рм.к. и начальной точки кривой выхода фяыхн- В общем случае <рт_Кш Ф а отстоят друг от друга на угол <р, поэтому <р = (рнх,к,~ <рПых.н' Введя <р в (24), (25), получим совпадение искомых точек.

На рис. 7, а, б, с представлены графики траектории точки М, отражающие процесс формообразования пробельного элемента заданной глубины ZHHe,)P = 100 (мкм), при {п, FJ- = var и (ait а2, An} = const. Из графиков видно, что с ростом частоты вращения инструмента число оборотов инструмента в толще материала увеличивается. Это приводит к уменьшению зоны «недореза», и при п = 1000 (с1), она отсутствует (рис, 7, с), т.е. достигается режим обычного фрезерования.

#/ (I/ А ^ \ ^-KN. Ч \ ! \ *! \\\

р ( i ( К...... \ Sl ^

1 S, 1 \ \ i N «мл

1 к,. / / //

-л— Ж

а) б) с)

Рис. 7. Форма пробельного элемента радиусом г,ушси= 100 (мкм) при: а-{и =214(с% К - 0,5(Н)}, б- {и = 500 (с'), К = 0,36(Н)}, с- {п = 1000 (с'), Гг = 0,2 (Н)}

Одновременно с увеличением и, увеличивается и /^ф, что приводит к увеличению времени цикла Тчикя> и, соответственно, к снижению производительности рабочего процесса, т.к. частота ударов инструмента/ = 1/Тцикза ~ 1/(1\н + /ннеф + где ^ди — время расходуемое на участке технологического зазора, („^ — время возврата индентора. Следовательно, необходимо подбирать такие параметры {К, и}, при которых форма пробельного элемента получается с минимальными отклонениями от формы конуса, как показано на рис. 7, б.

Полученная модель внедрения плоского клина в материал с учетом вышеизложенных допущений позволяет сделать вывод, что параметр частоты вращения инструмента оказывает значительное влияние на профиль пробельного элемента и глубину внедрения индентора.

Глава 3. Экспериментальные исследования технологии гравирования методом ДМФ

В данной главе проведена формализация и использование математической модели процесса ДМФ с учетом конструктивных особенностей исполнительного узла гравировальной системы, с целью определения оптимальных технологических параметров процесса, обеспечивающих повышение производительности и качества гравирования.

Учет геометрических параметров инструмента в модели процесса ДМФ

Фактически при расчете Rz необходимо учитывать геометрические параметры реально применяемого инструмента (в нашем случае это одиоперовая фреза с заданными параметрами at и сь). Следовательно, R¡ вводится в систему расчета параметров через площадь контакта инструмента с материалом заготовки. При этом R2 будет определяться двумя слагаемыми:

Ri = Rznó. + Rzj^j, (26)

где: RIn.ó. — отражает реакцию зоны упруго-пластических пластических деформаций, Rz — 2 (a„-sinaif + х • cosaJS, где: а« • sin a¡ — отражает усилие деформации, г * eos a¡ — усилие трения.

В работе установлено, что введение в модель процесса Rz через <т„ и площадь контакта фрезы с заготовкой приводит к увеличению значений R¡ как минимум в 5-8 раз по отношению к параметру R: при внедрении плоского клина. Следовательно, для получения пробельного элемента заданной глубины необходимо увеличивать величину энергии внедрения W0 (или VZ(t), что

V

приводит к увеличению соотношения -f- и влечет увеличение размера зоны

^ &

упруго-пластической деформации, относительно зоны резания и преобладание режима смятия.

Анализ влияния жесткости пружин возврата на форму пробельного элемента. Динамика перемещения звена вращения в пределах участка внедрения

Исполнительный узел ДМФ представлен на рис. 8, а, б. Якорь ЭМП 2 под действием силы FMM разгоняется вдоль межзвенного зазора д и передает энергию удара звену вращения (турбине 8), которое в свою очередь, преодолевая усилие возвратных пружин 7 и технологический зазор Дн, в точке касания материала приобретает расчетную скорость Vz0 и расчетную кинетическую энергию W(¡, которая обеспечивает внедрение острия инструмента за заданную глубину A/j от поверхности заготовки. Движение обратного хода якоря (для однокатушечного ЭМП) происходит под действием силы Fnp, возвратной пружины Зу а возврат звена вращения — под действием силы F^ возвратных пружин 7. Задание инструменту необходимой осевой скорости V для его внедрения на заданную глубину реализуется вариацией трех основных параметров:

• электромагнитной силой F1J W,

• временем действия импульса силы Г, при этом должно выполнятся условие, что время действия силы F^m должно быть ограничено моментом касания инструментом заготовки (в противном случае, происходит искажение оптической плотности),

• технологическим зазором Ли.

Рис. 8. Исполнительный узел ДМФ: а — кинематическая схема узла,

б — внешний вид устройства

Учитывая то, что в основе задачи технологии ДМФ — получение пробельного элемента правильной конфигурации, то к выше приведенным параметрам необходимо дополнительно добавить:

• свойства материала заготовки, в соответствии с (26), так как часть энергии Щ расходуется на преодоление в процессе внедрения;

• жесткость с4мр и величину статического смещения А3.щ, пружин возврата звена вращения.

В общем виде суммарное усилие, действующее на звено вращения, можно представить в виде:

Ъ^Рщя-Р + Ъ. (27)

где: Рщ,2 = Гстат + с^„р- Z, (2 - текущая координата внедрения на участке А/г), Рстат = * сзпр — сила статического смещения пружин возврата звена вращения; Р - сила тяжести Р = т^р'З (?п3„р — масса звена вращения). В работе приведены аналитические и экспериментальные зависимости функции 2 — / п) для двух различных образцов — алюминиевый сплав Д1АМ и сталь типа 08Ю, которые показали хорошую сходимость результатов.

На рис. 9 приведены расчетные и фактические формы пробельных элементов для указанного диапазона технологических режимов. Профильность формы пробельного элемента оценивается коэффициентом формы:

Кф = ($>ч/8(„)*100%ъ (28)

где: 8пр — фактическая площадь пробельного элемента, Бон - площадь описанной окружности.

Таким образом, в результате проведенных исследований можно сделать вывод, что процесс внедрения фрезы в материал методом ДМФ сопровождается рядом особенностей, которые можно положить в основу технологических рекомендаций, с уточнением области применения того или иного режима, исходя из оценки профильности формы пробельного элемента.

;., - Л42 (мм). 1

¡00 (П), и ~ 2>1> (с ) Г,. „ - 100 (11), II - (с ')

Рис. 9. Расчетные и фактические (экспериментальные) формы пробельных элементов для образцам ¡(алюминиевый сплав)

Глава 4. Практическая реализация компьютерной технологии гравирования методом ДМФ

Данная глава посвящена разработке технологического процесса гравирования изделия методом динамического микрофрезерования на станке с ЧПУ с использованием разработанных технологических рекомендаций. Дано описание системы программирования «GRAVE» и сценария диалога пользователя при настройке станка для гравирования изделий из различных металлов методом ДМФ с учетом разработанной комплексной передаточной характеристики Z =/{F3JIM, п}> включенной в тело управляющей программы.

Дан расчет экономического эффекта, полученного вследствие использования предложенного технологического метода, направленного на повышение производительности процесса гравирования и качества выходного изделия.

Разработанный технологический процесс гравирования методом ДМФ опробован на предприятии ООО НПФ «САУНО» и рекомендован к внедрению, о чем имеется соответствующий акт.

Общие выводы и результаты

1. На основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований в работе решена научно-техническая задача по разработке нового технологического способа гравирования методом динамического микрофрезерования.

2. Разработана теоретическая модель внедрения индентора в заготовку в режиме удара на основе энергетической системы «индентор — заготовка», и предложен метод расчета параметров внедрения.

3. Обоснован новый теоретический принцип расчета рабочих параметров процесса ДМФ, основанный на перераспределении зон упруго-пластических деформаций и резания в зависимости от соотношения осевых и окружных скоростей рабочих точек лезвия фрезы.

4. Обнаружено явление возникновения реверсивной зоны упруго - пластических деформаций в начальной фазе внедрения вращающегося индентора в материалах, обладающих пластическими свойствами.

5. Предложен метод расчета технологических режимов на основе баланса энергии силового импульса внедрения и работы сил, действующих на инструмент в зоне внедрения с учетом влияния реверсивной зоны пластической деформации.

6. Разработан метод расчета графической формы огибающей пробельного элемента в параметрической форме в зависимости от параметров скорости изменения радиуса огибающей и угловой скорости вращения инструмента.

7. Разработан способ расчета изменения момента вращения в процессе формообразования пробельного элемента методом «виткового» интегрирования усилия срезания стружки переменного сечения.

8. Разработан и изготовлен исполнительный узел к базовому станку с ЧПУ, реализующий технологический метод ДМФ, позволяющий в десятки раз

увеличить производительность технологического процесса гравирования по сравнению с существующей технологией точечного фрезерования.

9. Разработан алгоритм расчета величины амплитуды и длительности энергии силового импульса, обеспечивающего внедрение фрезы па дискретно заданную глубину, пропорциональную оптической плотности изображения, с учетом двухзвенной кинематики и конструктивных особенностей исполнительного узла ДМФ.

10.Теоретически выявлено и экспериментально подтверждены основные критерии улучшения качества при растровой гравировке пластичных материалов методом ДМФ, а именно: пропорциональность энергии удара и оптической плотности изображения, автоматическое регулирование частоты, амплитуды, длительности силового импульса, в зависимости от установленных параметров технологического и межзвенного зазора с учетом частоты вращения фрезы и геометрических параметров инструмента.

11 .Разработана методика оценки качества пробельного элемента.

Основные положения диссертации отражены в следующих работах:

1. Миков И.Н., Наумеико И.А. Формирование рекомендаций по назначению настроечных технологических параметров при лавировании минералов. Магнитогорск: МГТУ, 2003 - с. 217-222.

2. Миков И.Н., Морозов В .И., Магомедов Г.Х., Наумеико И.А. Оптические показатели качества художественных изображений, полученных технологией станочного, компьютерного гравирования. М.: «Горный журнал», № 9., 2003 - с. 60 - 61.

3. Миков И.Н., Наумеико И.Л., Казаков В .А. Анализ деформации материалов ударом н способ повышения производительности гравирования динамическим микрофрезерованием. Горный Информационно-Аналитический Бюллетень, М,: МГГУ, № 6, 2004. - с. 328-332.

4. Миков И.Н., Науменко И.А. Теоретические аспекты технологии гравирования изображений на материалах методом динамического микрофрезерования. Горный Информационно-Аналитический Бюллетень, М.: МГГУ, № 6., 2005 - с. 288-294.

5. Миков И.Н., Науменко И .Л., Шеметов М.Г., Селиванов U.B., Стсфанова Н.С. Экспериментальные исследования усилий резания, возникающих при одновременном поступательном и вращательном перемещениях нпдентора в процессе гравирования металла. Горный Информационно-Аналитический Бюллетень, М.: МГГУ, № 12., 2005 -с. 251 -256.

6. Науменко И.А. Исследования рабочего процесса динамического мнкрофре-зеровання при гравировании пластичных материалов. Горный Информационно-Аналитический Бюллетень, М.: МГТУ, -Мз 4., 2006 - с. 258 - 268.

7. Науменко И.А., Павлов IO.A. Системные принципы организации процессов компьютерного проектирования п изготовления гравированных материалов. Горный Информационно-Аналитический Бюллетень, М.: МГТУ, № 5., 2006 — с. 304 - 313.

8. Науменко И.А. Экспериментальные исследования технологии гравирования методом динамического мнкрофрезерования. Горный Информационно-Аналитический Бюллетень, М.: МГГУ, № 12, 2006 справка № 526/12-06 от 12 октября 2006 г, - 58 стр.

Подписано в печать 24.10.2006

Формат 60x90'/i6 Бумага 80 гр/м2 Гарнитура Times

Объем 1,25 п.л. Тираж 50 экз. Заказ №197

Отпечатано в Издательском Центре ГОУ ВПО МГТУ «СТАНКИН» Лицензия на издательскую деятельность ЛР №01741 от П .05.2000 127055, Москва, Вадковский пер., д.3а

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Векторный метод гравирования плоских и трехмерных поверхностей изделий из различных материалов.

1.2. Растровый метод гравирования поверхностей изделий из различных материалов. Ю

1.3. Способы реализации механического станочного гравирования различных материалов и инструмент для гравировальных работ.

1.4. Показатели качества изделий, полученных станочным гравированием.

1.5. Цель и задачи исследования.

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ГРАВИРОВАНИЯ ПЛАСТИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ МЕТОДОМ ДИНАМИЧЕСКОГО МИКРОФРЕЗЕРОВАНИЯ (ДМФ)

2.1. Принцип гравирования материалов и механизм формообразования методом динамического микрофрезерования.

2.2. Математическая модель рабочего процесса динамического микрофрезерования пластичных материалов.

2.3. Математическая модель процесса формообразования растрового видео -пикселя на поверхности пластичных материалов методом ДМФ.

2.4. Расчет силовых параметров привода вращения мехатронного узла для ДМФ. Расчет момента вращения методом «виткового интегрирования». ^

Выводы.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ГРАВИРОВАНИЯ МЕТОДОМ ДИНАМИЧЕСКОГО МИКРОФРЕЗЕРОВАНИЯ

3.1. Теоретическое дополнение к математической модели процесса ДМФ. Техническое описание экспериментальной конструкции гравировального устройства для реализации метода ДМФ на базовом станке с ЧПУ.

3.2. Методика экспериментальных исследований процесса гравирования методом ДМФ.

3.3. Исследование зависимости качества растрового гравирования (формообразования) от изменения технологических режимов рабочего процесса.

Выводы.

ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ КОМПЬЮТЕРНОЙ

ТЕХНОЛОГИИ ГРАВИРОВАНИЯ МЕТОДОМ ДИНАМИЧЕСКОГО

МИКРОФРЕЗЕРОВАНИЯ

4.1. Способ интеграции векторных и растровых методов гравирования при обработке на многоцелевых станках с ЧПУ.

4.2. Настройка технологического процесса гравирования изделия из пластичных материалов растровым методом ДМФ на станке с ЧПУ.

4.3. Технико-экономическое обоснование технологического метода ДМФ.

Общие кыиоды и результаты.

Современная металлообработка предъявляет высокие требования к выпускаемой продукции. Для достижения конкурентоспособности на отечественном и мировом рынке промышленные предприятия должны непрерывно повышать качество изготавливаемых изделий, снижать их себестоимость и сокращать сроки выполнения заказов.

Эффективное решение этой проблемы обеспечивается разработкой и внедрением новых технологических процессов изготовления изделий, созданием прогрессивного оборудования, средств автоматизации, а в целом, как сказано в Послании Президента РФ Федеральному собранию «.технологической модернизацией производства».

Основные требования к разработке новых техпроцессов гравирования включают:

• ориентацию на удовлетворение непрерывно растущих потребительских запросов заказчиков, в том числе эстетических и эргономических требований;

• использование разных художественных форм (рисунка, графики, мелкой пластики, скульптуры, макета и т.д.) для задания исходного образа, определяющего замысел дизайнера изделий;

• представление конфигурации деталей изделий в виде плоских и объемных тел произвольных геометрических форм со сложными поверхностями;

• применение различных материалов, в том числе минералов и горных пород, металлов и сплавов, композитных соединений, искусственных анизотропных кристаллов, цветных и драгоценных камней;

• широкое использование высокотвердых труднообрабатываемых материалов -кремнийсодержащих горных пород типа гранитов, стекла, керамики, других синтетических минералов и кристаллов, природных и искусственных алмазов, других драгоценных и цветных камней;

• высокое качество воспроизведения оригинала с точки зрения передачи цвета, текстуры и фактуры материала, точности получения геометрических форм и размеров (сотые доли мм), шероховатости поверхности, измеряемой десятыми и сотыми долями мкм (например, при полировании);

• постоянное совершенствование способов и методов изготовления (обработки, сборки или монтажа, измерений и контроля качества), в том числе на основе нетрадиционных технологий;

• высокий уровень автоматизации технологических процессов изготовления деталей и их комплектов с использованием прогрессивного оборудования и компьютерных систем ЧПУ;

• многономенклатурный характер производства часто меняющихся изделий, изготавливаемых небольшими партиями с возможностью произвольного задания программы выпуска, или единично при минимальных затратах.

Технологический процесс гравирования строится на разных методах формообразования поверхностей. Кроме традиционного способа гравирования заданных в векторной форме графических рисунков на автоматизированных гравировально - фрезерных станках в последние годы стал использоваться растровый метод факсимильного гравирования полутоновых изображений (например, фотографий) с помощью специальных виброударных и лазерных станков с ЧПУ.

Создание и редактирование исходных изображений осуществляется с помощью дизайнерских пакетов типа «Adobe Photoshop» (для растровой) или «Corel Draw» (для векторной графики). Созданные графические образы затем непосредственно передаются в компьютер ЧПУ, где автоматически формируются технологические операции и управляющие программы соответственно для растрового или векторного гравирования.

Необходимость промышленного изготовления разных видов художественной гравюры -резцовой, игольчатой, пуансоновой, пунктирной, карандашной и других, а также усложнение геометрических форм поверхностей гравируемых изделий и расширение их размерного диапазона потребовало создания широкой гаммы гравировальных станков.

Традиционный векторный метод гравирования на фрезерных станках с ЧПУ ограничен возможностью изготовления полутоновых изображений, так как такой процесс будет низко производительным при невысоком выходном качестве изделия. Растровый метод гравирования обеспечивает получение полутоновых изображений, однако область их применения технологически ограничена свойствами материала и трудоемка в частных случаях.

В связи с этим актуальной стала разработка универсального технологического процесса гравирования сложных видов гравюр, выполняемых на плоских поверхностях изделий из металлов и других материалов, которые характеризуются как пластичными, так и хрупкими свойствами, на основе метода динамического микрофрезерования (ДМФ). Техническая реализация универсального способа обработки материала на основе метода ДМФ направлена на решение целевой задачи интегрирования векторного и растрового способа гравирования, обеспечивая тем самым расширение области применения копировально-гравировальной техники. Этим и определяется актуальность диссертации для науки и практики.

Цель работы. Разработка нового технологического способа гравирования методом динамического микрофрезерования, обеспечивающего повышение качества изделий и производительность процесса.

Научные положения, разработанные соискателем и их новизна:

1. Доказано, что процесс динамического микрофрезерования характеризуется образованием двух зон технологических режимов: реверсивной зоны упруго-пластичных деформаций («смятия») и зоны резания, что принципиально отличает технологический процесс ДМФ от традиционно существующих технологий гравирования.

2. Разработан метод расчета технологических параметров процесса ДМФ на основе математической модели энергетического взаимодействия индентора с материалом, позволяющий назначать технологические режимы обработки для различных пластичных материалов.

3. Разработана математическая модель настроечных параметров системы, формализованная в виде статической передаточной функции.

4. Определены связи процесса формообразования пробельного элемента растра при ДМФ и способы коррекции его формы для повышения качества изображения.

Практическая ценность работы заключается:

• в разработке технологии компьютерного факсимильного гравирования полированной поверхности материала методом динамического микрофрезерования;

• в проектировании, изготовлении и опытной апробации исполнительного узла, к базовому гравировально - фрезерному станку с ЧПУ, который реализует метод ДМФ при растровом и векторном гравировании;

• в разработке методики расчета настроечных параметров технологической системы с переменным алгоритмом функционирования и формировании рекомендаций по выбору рациональных технологических режимов.

Методы исследования. В работе использованы основные положения технологии машиностроения, методы теории автоматического управления, методы теоретической механики, методы теории передачи информации.

Реализация работы. Научные результаты, исследований были использованы при разработке конструкции и изготовлении исполнительного узла ДМФ к базовому гравировально - фрезерному станку с ЧПУ, технологический метод ДМФ реализован в НПФ «САУНО» (г. Москва, Россия).

Общие выводы и результаты

В результате выполнения цикла теоретических и экспериментальных работ в диссертации получен ряд новых научных и практических результатов, которые заключаются в следующем.

1. На основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований в работе решена научно-техническая задача по разработке новой технологии гравирования методом динамического микрофрезерования, имеющая существенное значение для развития металлообработки.

2. Разработана теоретическая модель внедрения индентора в заготовку в режиме удара на основе энергетической системы «индентор - заготовка», и предложен метод расчета параметров внедрения.

3. Обоснован новый теоретический принцип расчета рабочих параметров процесса ДМФ, основанный на перераспределении зон упруго-пластических деформаций и резания в зависимости от соотношения осевых и окружных скоростей рабочих точек лезвия фрезы.

4. Обнаружено явление возникновения реверсивной зоны упруго - пластических деформаций в начальной фазе внедрения вращающегося индентора в материалах, обладающих пластическими свойствами.

5. Предложен метод расчета технологических режимов на основе баланса энергии силового импульса внедрения и работы сил, действующих на инструмент в зоне внедрения с учетом влияния реверсивной зоны пластической деформации.

6. Разработан метод расчета графической формы огибающей пробельного элемента в параметрической форме в зависимости от параметров скорости изменения радиуса огибающей и угловой скорости вращения инструмента.

7. Разработан способ расчета изменения момента вращения в процессе формообразования пробельного элемента методом «виткового» интегрирования усилия срезания стружки переменного сечения.

8. Разработан и изготовлен исполнительный узел к базовому станку с ЧПУ, реализующий технологический метод ДМФ, который позволяет в десятки раз увеличить производительность технологического процесса гравирования по сравнению с существующей технологией точечного фрезерования.

9. Разработан алгоритм расчета величины амплитуды и длительности энергии силового импульса, обеспечивающего внедрение фрезы на дискретно заданную глубину пропорциональную оптической плотности изображения, с учетом двухзвенной кинематики и конструктивных особенностей исполнительного узла ДМФ.

10. Теоретически выявлено и экспериментально подтверждены основные критерии улучшения качества изображения при растровой гравировке пластичных материалов методом ДМФ> а именно: пропорциональность энергии удара и оптической плотности изображения, автоматическое регулирование частоты, амплитуды, длительности силового импульса, в зависимости от установленных параметров технологического и межзвенного зазора с учетом частоты вращения фрезы и геометрических параметров инструмента.

11. Разработана методика оценки качества пробельного элемента гравируемого растрового изображения.

1. Айден К., Фибельман X., Крамер М. Аппаратные средства PC, Пер. с нем. — СПб.: BHV — Санкт-Петербург, 1996. 544 е., ил.

2. Айриг С., Айриг Э. Сканирование профессиональный подход. Минск: Попурри, 1997. - 176 е.: ил.

3. Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя: В 3-х т. Т. 1. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1978. - 728 е., ил.

4. Бабкин А.В. Селиванов В.В. Основы механики сплошных сред: Учебник для вузов. -3-е изд. стереотип. М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 2006. - 376 е.: ил.

5. БакаН.Т., Ильченко И.В. Облицовочный камень: Справочник. -М.: Недра, 1992.-303 с.

6. Балакшин Б.С. Основы технологии машиностроения. М.: «Машиностроение» 1969, -358 с.

7. Баранов JI.A. Квантование по уровню и временная дискретизация в цифровых системах управления. М., ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ, 1990. 299 с.

8. Блатнер Д., Флейшман Г., Рот С. Сканирование и растрирование изображений. — М.: ЭКОМ, 1999.-400 с.

9. БугаН. Н. Основы теории связи и передачи данных. JL: Энергия, 1968. - 4.1. - 500 с.

10. Васильева Р. В. Вибростенды в приборостроении, М., 1958.

11. Вибрация и удар. Механическое крепление акселерометров: ГОСТ Р ИСО 5348 99. -Введ. 2000-07-01. - М., 2004. - 9 с.

12. Выгодский М.Я. Справочник по высшей математике. М.: «Наука»., 1975. - 872 с.

13. Гамарник В.И. Способ изготовления изделия по образцу и устройство для его осуществления: Описание изобретения к патенту РФ RU 2108919 С1. ВПТБ, опубл. в Бюл. № 11,1998,-с. 26.

14. Гасов В.М., Цыганенко A.M. Информационные технологии в издательском деле и полиграфии. Кн. 2: Учеб. пособие для вузов. М.: Мир книги, 1998,- 528 е.: ил.

15. Голованов Н. Н. Геометрическое моделирование. М.: Изд-во Физико-математической литературы, 2002. - 472 с.

16. Гороховский Ю.Н., Левенберг Т.М. Общая сенситометрия (теория и практика). М.: Изд-во «Искусство», 1963.

17. Грановский Г.И., Грановский В.Г. Резание металлов: Учебник для машиностр. и приборостр. спец. вузов. М.: Высш. шк., 1985. - 304 е., ил.

18. Даниленко В.Ф. Устройство для декоративной обработки поверхностей: Описание изобретения к патенту РФ RU 2092321 С1. ВПТБ, опубл. в Бюл. № 28,1997, - с. 6.

19. Джеймс Т., Хиггинс Дж. Основы теории фотографического процесса. Пер с англ. Под редакцией К.В. Чибисова. М.: И.Л., 1954.

20. Добыча и обработка природного камня / Смирнов А.Г., Бака Н.Т., Биржиские И.С. и др. -М.: Недра, 1990.-247 с.

21. Долматова С.А. Технология электронно-гравировальных процессов. М.: Книга, 1973. 168 е.: ил.

22. Долотов В. Г. Дискретное отображение сигналов. М.: МЭИ, 1976. - 84 с.

23. Друянов Б.А., Непершин Р.И. Теория технологической пластичности. М.: Машиностроение, 1990,272 с.

24. Елшин Ю.М. Способ получения изображения на твердом материале и устройство для его осуществления: Описание изобретения к заявке RU 94027516 А1. ВПТБ, опубл. в Бюл. №36, 1995.

25. Емельянов Г. А., Шварцман В. О. Передача дискретной информации и основы телеграфии. М., «Связь», 1973. 384 с.

26. Епифанов А.П. Электромеханические преобразователи энергии. М.: Изд во Лань. 2004,- 207 с.

27. Ефимов А.С. Контрастная чувствительность зрения при наблюдении телевизионных изображений. М.: Техника кино и телевидения, №2, 1977.

28. Ждановский Б.В. Технология алмазной механической обработки строительных материалов и конструкций. М.: ОАО Издательство «Стройиздат», 2004. - 175 е.: ил.

29. Иганов B.C. Гравировальный станок: Описание изобретения к патенту РФ RU 2230670 С1. ВПТБ, опубл. в Бюл. № 17, 2004, - с. 10.

30. Избранный инструмент ТОЧЕНИЕ ФРЕЗЕРОВАНИЕ - СВЕРЛЕНИЕ СогоКеу Руководство по выбору инструмента. - 4-е изд. - Швеция.: SANDVIK Coromant, 1998. - 168 с.

31. Ицхоки Я. С. Импульсные устройства. М.: Сов. радио, 1959. - 728 с.

32. Казарян Ж.А. Природный камень: добыча, обработка, применение / Справочник. М.: Г.К. Гранит, Петрокомплект, 1998. - 252 с.

33. Картавый Н.Г., Сычев Ю.И., Волуев И.В. Оборудование для производства облицовочных материалов из природного камня. М.: Недра, 1988. - 240 с.

34. Кенцл Т. Форматы файлов Internet / Пер. с англ. Спб.: Изд-во «Питер», 1997. - 320 с.

35. Коган В. С. Телеграфия и основы передачи данных. М., «Связь», 1974. 223 с.

36. Кодирование информации. Двоичные коды: Справочник / Под ред. Н.Т. Березнюка. -X.: Вища шк., Изд-во при Харьк. ун-те, 1978. 252 с.

37. Копничев Л.Н., Алёшин B.C. Оконечные устройства документальной электросвязи. М.: Радио и связь, 1986. с. 286.

38. Крюков Г.М. Физика разрушения горных пород при бурении и взрывании: Учеб. пособие/ Г.М. Крюков. М.: Изд-во МГГУ. - 2004. - 106 с.

39. Куале Виггих, Майер Карл Хайнцх. Способ изготовления штампов: Описание изобретения к патенту РФ RU 2183558 С2. М.: ВПТБ, опубл. в Бюл. № 17, 2002. - 30 с.

40. Кудинов В.А., Миков И.Н. Электромагнитные вибраторы для динамических испытаний станков // Сб. «Металлорежущие и деревообрабатывающие станки, автоматические линии» №12.- М.: НИИМАШ, 1969. С. 17 20

41. Куманин В.И., Мамедова И.Ю. Материаловедение и технология конструкционных материалов: Учебник / Под общей редакцией профессора Б.М. Михайлова. М.: МГАПИ, 2005. 140 е., 44 ил.

42. Лебедь Г.Г. Полиграфические системы автоматической обработки графической информации. Львов.: ВИША ШКОЛА, Гос. Университет, 1986, 132 с.

43. М.М. Ильин, К.С. Колесников., Ю.С. Саратов. Теория колебаний: Учеб. для вузов / Под общ. ред. К.С. Колесникова. 2-е изд., стериотип. - М.: Изд-во во МГТУ им. Баумана, 2003 - 272 ил.

44. Магомедов Г.Х. Повышение эффективности растрового художественного гравирования на станках с ЧПУ: Автореф. дис. к.т.н. М., 2005. - 26 с.

45. Марюос Ж. Дискретизация и квантование. Пер. с французского. М.: Энергия, 1969. -144с. ил.

46. Материалы сайта http://www.axyz.neotec.ru

47. Материалы сайта http://www.cielle.ru.

48. Материалы сайта http://wwTv.hardline.Ri/selfteachers/Info/Graphics/Book.DigitalGmphics/ index.html

49. Материалы сайта http://www.roland.ru

50. Материалы сайта http://www.saunonpf.ru

51. Месарович М., Мако Д., Такахара И. Теория иерархических систем. М.: Мир, 1973. -344 с.

52. Миков И. Н., Науменко И.А., Казаков В.А. Анализ деформации материалов ударом и способ повышения производительности гравирования динамическим микрофрезерованием. // Горный информационно-аналитический бюллетень, № 6. М.: Изд-во МГГУ, 2004 - С. 328 -332

53. Миков И.Н, Морозов В.И., Магомедов Г.Х, Науменко И.А. Оптические показатели качества художественных изображений, полученных технологией станочного компьютерного гравирования. // «Горный журнал», 2003, № 9. С. 60 61

54. Миков И.Н. Износ резцов и пылевыделение при гравировании минералов долблением. Сб. научных трудов «Добыча, обработка и применение природного камня». -Магнитогорск, Изд-во МагГТУ, 2002 227 с.

55. Миков И.Н. Развитие теории, разработка технологии растрового динамического копирования изображений и создание гравировальных станков с ЧПУ: Автореф. дис. д.т.н. -М„ 2004.-43 с.

56. Миков И.Н. Технология растрового факсимильного механического копирования изображений и гравировальные CNC-станки: Монография. М: ИКФ "Каталог", 2004. - 140 с.

57. Миков И.Н., Гамарник В.И. Гравировальная машина: Описание изобретения к заявке RU 94035592 А1. ВПТБ, опубл. в Бюл. № 19, 1996, - с. 6.

58. Миков И.Н., Девятков В.В., Оганов В.И., Федоров С.В. Иерархическая двухуровневая цикловая система управления для факсимильно копировальных станков. М.: Автоматизация и современные технологии. №11, 2001.

59. Миков И.Н., Дроздов В.И, Павлов Ю.А. Компьютерная технология и оборудование для художественного гравирования облицовочных и поделочных камней. // Горный информационно-аналитический бюллетень, №3. М.: Изд-во МГГУ, 2000. С. 199-204

60. Миков И.Н., Морозов В.И. Станочная компьютерная технология гравировки минералов. М.: Горные машины и автоматика, № 11, 2001,

61. Миков И.Н., Морозов В.И., Павлов Ю.А. Технологические принципы факсимильного механического копирования. М.: Автоматизация и современные технологии, №5, 2000. с. 18-23.

62. Миков И.Н., Науменко И.А. Теоретические аспекты технологии гравирования изображений на материалах методом динамического микро-фрезерования // Горный информационно-аналитический бюллетень, № 6. М.: Изд-во МГГУ, 2005. С.288 - 294

63. Миков И.Н., Науменко И.А. Формирование рекомендаций по назначению настроечных технологических параметров при гравировании минералов. Сб. научных трудов «Добыча, обработка и применение природного камня». Магнитогорск, Изд-во МагГТУ, 2003. С. 217-222

64. Миков И.Н., Павлов Ю.А., Науменко И.А. Основы автоматизации художественных и ювелирных производств: Метод, указания. М.: Изд во МГГУ, 2005. - 62 с.

65. Михалкин К., Хабаров С. КОМПАС-ЗБ V6. Практическое руководство. М.: ООО «БИНОМ-Пресс», 2004. 288 с.

66. Назаров М. В. Кувшинов Б.И., Попов О.В. Теория передачи сигналов. М.: «Связь», 1970.-368 с.

67. Науменко И.А. Исследования рабочего процесса динамического микро-фрезерования при гравировании пластичных материалов. // Горный информационно-аналитический бюллетень, № 4. М.: Изд-во МГГУ, 2006. С. 258 - 268

68. Науменко И.А. Теоретические основы технологии динамического микрофрезерования // Горный информационно-аналитический бюллетень, № 4. М.: Изд-во МГГУ, 2006. справка 526/12-06 от 12. 10. 2006. - 58 с.

69. Науменко И.А. Экспериментальные исследования технологии гравирования методом динамического микрофрезерования // Горный информационно-аналитический бюллетень, № 12. М.: Изд-во МГГУ, 2006. С. 258 - 268

70. Науменко И.А., Павлов Ю.А. Системные принципы организации процессов компьютерного проектирования и изготовления гравированных материалов. // Горный информационно-аналитический бюллетень, № 5. М.: Изд-во МГГУ, 2006. С. 304 - 313

71. Орловский E.JL Воспроизведение полутонов средних и мелких деталей. М.: Техника кино и телевидения, № 12, 1965.

72. Орловский E.JI. Передача факсимильных изображений. М.: Связь, 1980. 213 с.

73. Основы обработки изобразительной информации. Лабораторный практикум / Под ред. Андреева Ю.С. М.: Издательство МГАП «Мир книги», 1997. 88 с.

74. Павлов Ю.А. Компьютерные системы проектирования и подготовки производства промышленных изделий из камня: Учеб. пособие в 3 частях. Ч. 1. Научные основы, методы и средства создания программных приложений. М.: МГГУ, 2002. - 108 с.

75. Павлов Ю.А., Ахрамов Д.В., Пызин А.В. Применение современных информационных технологий при подготовке производства и управлении ювелирными предприятиями. // Драгоценные металлы. Драгоценные камни, 2004, №7(127). С. 127 -135

76. Павлов Ю.А., Ткач В.Р. Организация камнеобрабатывающего производства с использованием информационных технологий. М.: ИКФ «Каталог», 2006. - 358 е., ил.

77. Полетаев И.А., Сигнал. М.: Сов. радио, 1958. - 592 с.

78. Прагер А., Ходж Ф.Г. Теория идеально пластических тел. М.: Изд-во иностр. лит-ры. - 1956. - 398 с.

79. Проектирование систем управления станками и автоматическими линиями на основе программируемых контроллеров ПК 32 128.: Методическая разработка ИПК МинстанкопромаМ.: ВНИТЭМР, 1987.

80. Протасов Ю.И. Разрушение горных пород. М.: Издат. МГГУ, 1995.- 452 с.

81. Расчеты экономической эффективности новой техники / Под ред. К.М. Великанова. -Л.: Машиностроение, 1990. 432 с.

82. Ржевская С.В. Материаловедение: Учеб. для вузов. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Логос, 2004.-424 с.

83. Рогов В.А. Методика и практика технических экспериментов: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / В.А. Рогов, Г.Г. Поздняк. М.: Издательский центр «Академия», 2005.-288 с.

84. Российский комплекс программ T-Flex CAD/ САМ/ CAE/ PDM. М.: АО «Топ Системы», 2004. - 52 с.

85. Рыбаков А.В. Обзор существующих CAD/CAE/CAM-систем для решения задач компьютерной подготовки производства. // Информационные технологии, 1997, №3. С. 2 8

86. Салганик Р.И., Афанасенко Г.В., Иофис И.М. Горное давление. М.: «НЕДРА», 1978.

87. Селиванов В.В. Механика разрушения деформируемого тела: Учебник для втузов. 2-е изд., испр. - М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 2006. - 424 е.: ил.

88. Сидоров А.С. Электронные полиграфические устройства и системы. Ч. 1. Оптоэлектроника в полиграфии: Учеб. пособие. М.: Мир книги, 1998. 140 е.: ил.

89. Соколова M.JL, Мамедова И.Ю., Фурникэ М.Ш. Дизайн: Учебник / Под общей редакцией Б.М. Михайлова. М. МГАПИ, 2005. 127 е., 38 ил.

90. Солодов А. В. Теория информации и ее применение к задачам автоматического управления и контроля. М.: «Наука», 1967. - 432с.

91. Справочник по импульсной технике. / В.В.Воскресенский, А.А. Гетис и др.; под ред. В.И.Яковлева. К., 1973. - 712 с.

92. Справочник технолога машиностроителя: В 2 т. - Т. 2 / Под ред. A.M. Дальского, А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова, А.Г. Суслова. - М.: Машиностроение - 1, 2001. - 949 с.

93. Сычев Ю.И., Берлин Ю.Я. Шлифовально-полировальные и фрезерные работы по камню: Учебник для СПТУ. М.: Стройиздат, 1985. - 312 с.

94. Тайц A.M., Тайц А.А. CorelDRAW 9: все программы пакета. СПб.: БХВ - Санкт Петербург, 2001. - 1136 е.: ил.

95. Тарг С.М. Краткий курс теоретической механики: Учеб. для вузов. -12-е изд., стер. М.: Высш. шк., 1998.-416 е., ил.

96. Темников Ф.Е., Афонин В.А., Дмитриев В.И. Теоретические основы информационной техники. М.: ЭНЕРГИЯ, 1970. 561 с.'

97. Технология машиностроения: Сборник задач и упражнений: Учеб. пособие / В.И. Аверченков и др.; Под общ. ред. В.И. Аверченкова и Е.А. Польского. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: ИНФРА-М, 2005. - 288 с. - (Высшее образование).

98. Ткач В.Р., Назаренко С.В., Волуев И.В. Некоторые направления научно-технического прогресса в камнеобработке. // Камень и бизнес, 2001, № 3. С. 9 12

99. Уилсон Р. Оптические читающие устройства, пер. с англ., М., 1969. 216 с.

100. Улановский О.О. Ручное и машинное гравирование. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-е, 1990.-208 е., ил.

101. Флеров А.В. Художественная обработка металлов. Учебник для вузов. М., «Высшая школа», 1976.

102. Харкевич А. А. Основы радиотехники. М.: Связьиздат., 1962. - 558 с.

103. ХУДОЖЕСТВЕННОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ: ПО ВИДАМ МАТЕРИАЛОВ: Учебник / Под общей редакцией профессора Б.М. Михайлова. М.: МГАПИ, 2005. 182 е., 65 ил.

104. Шипачев B.C. Высшая математика. Учеб. для вузов. 4-е изд., стер. - М.: Высшая школа. 1998.-479 е.: ил.