автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Повышение качества изготовления корпусных деталей оболочкового типа на основе управления вибрацией технологического оборудования

На правах рукописи

Раменская Елена Владимировна

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ ОБОЛОЧКОВОГО ТИПА НА ОСНОВЕ УПРАВЛЕНИЯ ВИБРАЦИЕЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Специальность 05 02 08 — «Технология машиностроения»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

□03163513

2 4 ЯН В 2003

Красноярск - 2007

Работа выполнена на кафедре «Технология машиностроения» Сибирского государственного аэрокосмического университета имени академика М Ф Решетиева

Научный руководитель: доктор технических наук, доцент

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Ведущая организация ОАО «Сибирский научно-исследовательский институт технологии машиностроения», г Красноярск

Защита диссертации состоится "01 " февраля 2008г в 14 час 00 мин на заседании диссертационного совета ДС 212 023 01 при Сибирском государственном аэрокосмическом университете имени академика М Ф Решетнева по адресу 660014, г Красноярск, пр им газ «Красноярский рабочий» 31, СибГАУ

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Сибирского государственного аэрокосмического университета имени академика М Ф Решетнева

Автореферат разослан »24« декабря 2007г

о совета

Филиппов Юрий Александрович

Кудымов Владимир Иванович

- доктор технических наук, профессор

Стацура Вениамин Вениаминович

А Е Михеев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Главной составляющей научно-технического прогресса является освоение новых технологий производства изделий машиностроения Технология производства, обеспечивающая качественные показатели товарной продукции, формирует функциональные требования к точности, жесткости и вибрации технологического оборудования (ТО), в частности металлорежущих станков (MPC)

Отличительной особенностью современной технологии машиностроения является освоение высокоскоростных режимов резания при максимальных скоростях подачи в процессе обработки прецизионных деталей

Технологические процессы резания характеризуются значительной виброактивностью на всех режимах работы металлорежущих станков Обеспечение высокой точности и качества обработки деталей изделий авиационно-космической техники (АКТ) без снижения производительности при управляемой вибрации MPC является важнейшей проблемой, требующей решения Значимость и важность проблемы снижения виброактивности возрастает при освоении новых технологических процессов, требующих создания нестандартных MPC нового поколения Успешному решению проблемы освоения высоких технологий препятствует недостаточное наличие теоретических разработок в области конструирования шпиндельных сборок ТО с малой виброактивностью Создание ТО с нормированной виброактивностыо, сформированной с учетом современных требований и принципов технологического управления динамическими процессами является основной задачей повышения их технического уровня Реализация идеи снижения виброактивности повышает долю ТО, соответствующего мировому уровню по параметрам точности и производительности на 25% - 35%, а вновь разрабатываемых до 100%, по эффективности эквивалентной 15% стоимости ТО Решаемая в диссертационной работе проблема является составной частью цикла научно-исследовательских работ университета по созданию, исследованию и внедрению в производство прогрессивного ТО, проведенных в соответствие с научным направлением кафедры «Технологии машиностроения» СибГАУ Раскрытие закономерностей влияния вибрации ТО на точность и качество механической обработки деталей позволит активно управлять технологическим процессом изготовления конкурентоспособной продукции АКТ

Цель работы - повышение качества и точности изготовления корп>сны\ деталей оболочкового типа на основе раскрытия и управления формированием вибрационных процессов шпиндельных сборок технологического оборудования, используемого в технологии производства изделий авиационно-космической техники

Для реализации цели в диссертационной работе сформулированы следующие основные задачи: установление связей и построение математиче-

ских моделей точности и качества обработки деталей с компонентами вибрации станка, разработка математических моделей компонент вибрации ТО, создание образно-знаковой модели синтеза технологического процесса с учетом нормированной вибрации и ресурса технологической точности, разработка функции для оценки добротности технолопгческих систем, разработка рекомендации по нормированию вибрации фрезерных станков

Объект исследования - технологические процессы и оборудование производства авиационно-космической техники Для экспериментальных исследований и динамических измерений служили специальные фрезерные стань и, а также станки токарной и шлифовальной групп

Предмет исследования - технологические процессы фрезерования корпусных тонкостенных деталей, однородные физические величины поступательного движения точки упругого тела, характеризующие вибрацию, а также параметрическая точность и шероховатость обработанной поверхности деталей Признаками, на основании которых, производилась оценка качества изделия, приняты шероховатость поверхности детали и компоненты вибрации ТО виброскорость, виброускорение

Методы исследования Теоретические исследования выполнены с использованием основных положений технологии машиностроения, теории малых колебаний, теории упругости, аппарата системного анализа В экспериментальных исследованиях применялись специальные методики, стандартные приборы и оборудование, методы прикладной статистики Для разработки программного и математического обеспечения использованы методы системного анализа и компьютерные технологии

Научная новизна работы:

1 Предложена и теоретически обоснована методология управления виброактивностью на стадии разработки технологического процесса и оборудования.

2 Получены новые математические модели шероховатости и точности обработанной поверхности, увязанной с компонентами вибрации технологического оборудования

3 Получена математическая модель ресурса точности металлорежущего станка с учетом вибрационных процессов

4 Разработана математическая модель добротности технологического оборудования по вариации амплитуды виброскорости

5 Установлено, что поля допусков размеров обрабатываемой детали влияют на виброактивность технологического оборудования

Достоверность н обоснованность результатов: обеспечивается корректным применением математического аппарата, а также верификацией и тестированием прикладной программы «Велоракс», результатами экспериментальных исследований

Практическая значимость работы

Разработаны численные методы и программные комплексы для функционального анализа технологических процессов и прикладных исследований виброактивности проектируемого технологического оборудования, используемого в технологии изготовления изделий авиационно-космической техники

Предложены новые рекомендации по нормированию компонент вибрации проектируемых и эксплуатируемых фрезерных станков, используемых в производстве АКТ

Создан алгоритм численного решения задач по снижению вибрации ТО и прикладная программа «Велоракс», являющихся инструментарием управления формированием виброактивности металлорежущих станков в технологии производства изделий АКТ

Результаты исследования используются в учебном процессе при ведении дисциплин «Металлорежущие станки», «Проектирование нестандартного оборудования», «Проектирование машиностроительного производства» по специальности 151001 «Технология машиностроения»

Рекомендации по снижению виброактивности конструкции станка использованы при экспертизе динамических характеристик разрабатываемого специального фрезерного станка для обработки корпусных деталей АКТ предприятием ФГУП «Красмаш»

На защиту выносятся следующие положения

- образно-знаковые модели технологических процессов изготовления изделий АКТ,

- математическая модель связи параметров качества и точности механической обработки с компонентами вибрации,

- новый метод численного анализа конструкций станков с применением специальной функции вибрации,

- технология проектирования, обеспечивающая со5дание металлорежущих станков с нормированной вибрацией и требованиями технологического процесса,

- результаты теоретических и экспериментальных исследований станков шпиндельного класса,

- методика расчета ресурса технологической точности металлорежущих станков с учетом вибрации,

- математическая модель добротности технологического оборудования по вариации виброскорости механизма главного движения,

- методика и принципы управления формированием и снижением виброактивности средств технологического оснащения в процессе их разработки и эксплуатации,

- алгоритмы и программный комплекс функционального анализа конструкций ТО, используемых в технологических процессах производства АКТ

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на конференциях в МАТИ (1997-98гг), на международных научных конференциях (СибГАУ, 2004 - 2007), на 8-й и 9-й международных практических конференциях (Санкт-Петербург, 2006, 2007), на третьей международной конференции «Проблемы механики современных машин» (Улан-Удэ, 2006) и семинарах кафедры ТМС

Публикации. По теме диссертации опубликовано 27 работ, подана заявка на патент Российской Федерации Список 18 основных работ приведен в конце автореферата

Структура и объем диссертации Диссертационная работа изложена на 124 страницах машинописного текста, включает 49 рисунков и 8 таблиц, состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка использованных источников из 129 наименований и приложений на 41 с

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении показана актуальность изучения проблемы качества и точности изготовления деталей в производстве изделий АКТ, в зависимости от виброактивности ТО, дана общая характеристика проблемы, сформулирована цель работы и задачи исследования

В первом разделе приведен обзор существующих теорий и методов анализа качества и точности изделий машиностроения, принципов управления формированием виброактивности ТО, описания кинематики вибрационных процессов, сопровождающих технологию изготовления изделий, рассмотренных такими известными учеными, как С П Митрофанов, А Г Суслов, А М Дальский, А Д Никифоров, Б М Базров, А С Васильев, В В Клюев, А И Тимченко, С П Тимошенко, П Л Капица, Б П Бармин, Ф С Цзе, С С Кедров, В А Кудинов, А С Проников, В Э Пуш, В В Бу-шуев и другие На основании анализа рассмотренных работ сформулированы цель, задачи исследования и сделаны следующие выводы

- принципы управления качеством и точностью технологических процессов с учетом виброактивности ТО раскрыты недостаточно, особенно при организации технологической подготовки производства конкурентоспособной продукции машиностроения,

- основными источниками вибрации ТО, работающего с высокими угловыми скоростями, превышающих 2400 с"1 являются несовершенство технологии производства и проектирования шпиндельных сборок, несущих 90% 94% общей энергии,

- параметры колебательного процесса оцениваются только по значениям частоты собственных и вынужденных колебаний, логарифмического декремента, амплитуд компонент вибрации, как правило, без учета качественных показателей,

- научное обеспечение, процессов проектирования ТО с нормированными компонентами вибрации с учетом качественных характеристик тех-

нологического процесса отсутствуют

- в анализируемых работах функциональные связи шероховатости обработанной поверхности с компонентами вибрации технологического оборудования не выявлены, свидетельствующие об отсутствии исследований в данном направлении

Во втором разделе рассмотрены технологические и теоретические основы управления формированием и снижением виброактивности металлорежущих станков

Основная цель технологического процесса описывается типовой морфологической функцией по фасетному методу

С={Р,М,Т}, (1)

где Р= {р, /1 е 1} - производственная программа,

р, - объем выпуска 1-го изделия, I - число наименований изделий, М={т,/ 1 е 1} - множество свойств изделия, т, - свойства 1-го изделич шероховатость поверхностного слоя, жесткость, технологическая точность, Т - фонд времени для достижения цели

Условие непрерывности работы оборудования при выполнении технологического процесса по условию эффективности эксплуатации имеет вид

я <т

д(0с1т> £ сно<1т (2)

где СКО - производительность оборудования и технологического процесса

Общая математическая модель объекта управления по виброактивности представлена в виде функции, позволяющей по значению входных переменных определять значения выходных параметров

Мм = Р(1^,Е, и) > (3)

где N - неуправляемые наблюдаемые параметры, неизменяемые в процессе, Е - неуправляемые ненаблюдаемые случайные возмущения, и - управляемые параметры, которые определяются непосредственно при конструировании изделия

Целевая функция шероховатости обработанной поверхности, полученнач имитационным моделированием, имеет вид

Яа = Х, Т, <4>

где Т - допуск на размер детали, & - коэффициент связи, зависящей о г класса точности станков, £=0,05-0,0032

Параметр требуемой точности станка Тс, используемого для обработки заготовки, описывается первичной функцией

В<ТС/Т,

(5)

где Т = ЕБ - Е1 для охватывающих размеров или Т = еэ - е1 для охватываемых размеров,

V

(6)

я.

где ^ - параметр геометрической точности станка, I - фактическое отработанное время, Яа - шероховатость детали, ^ - ресурс технологической точности станка

^=[С„ Ксм К„ К1С Ккс К. Кл К»]/(пс+1), (7)

где С„ - видовая константа, отражающая ремонтный цикл станка;

Кем, КМИ) Ктс, Ккс, Кв, Кд, КУ - коэффициенты, характеризующие соответственно обрабатываемый материал, материал режущего инструмента, класс точности станка, массу конструкции, возраст станка, долговечность, вибрационные процессы, Пс - число средних ремонтов в ремонтном цикле После анализа физики и механики процесса резания получена первичная модель для оценки шероховатости обработанной поверхности детали

Г'у.А, (8)

**0

где ^ и ^ - характерное время

И2 = 2 V, к (9)

а г

где V» - пиковая виброскорость, мкм/с,

к - коэффициенг динамичности, зависящий от обрабатываемого материала и конструкции режущего инструмента, к= 1,12-1,76, п - частота вращения шпинделя с инструментом, мин"1, х - число зубьев в инструменте,

х - показатель степени, изменяется в зависимости от качества подготовки режущего инструмента, х=3 - для прецизионного инструмента, х=2 твердосплавного, х=1 быстрорежущего

После преобразования функции (9) получена функция шероховатости обрабатываемой поверхности от виброскорости

Ь,=4У|к-1- (10)

1 " а г*

где о - вынужденная частота процесса

Учитывая физическую суть виброскорости после преобразования, получаем функции шероховатости от виброперемещения и виброускорения

Щ = 4 Бу к я/г* (11)

^ =4 Ау к тт/ш г*

(12)

На основе полученных функций выполнен анализ зависимости изменения шероховатости детали и виброкомпонент показаны на рисунках 1, 2

0 030 0 025 0020 0 015 0 010 0 005

2.2 -V. :

2*3

2=4 1

1

Рисунок 1 - Изменения отношения па- Рисунок 2 - Изменения отношения

раметров шероховатости детали к виб- параметров шероховатости детали к роскорости от вынужденной частоты виброскорости от вынужденной часто-

процесса формообразования ты процесса формообразования

После преобразования функции (10), (11), (12) с учетом функции шероховатости (4) получаем следующие уравнения точности

^ = Уу л к/х, т 7?, Т2=Бу л: к/х, г"

Т3 = Ау я к/х, со2 гх

(13)

(14)

(15)

Зависимости изменения параметров допуска детали и виброкомпонент представлены на рисунках 3,4

Рисунок 3 — Зависимость отношения Рисунок 4 — Зависимость отношения

параметров допуска детали к виброско- параметров допуска детали к виброу-

рости от вынужденной частоты процес- скорению от вынужденной частоты

са формообразования процесса формообразования

Для функционального анализа технологического процесса и технического состояния работы станков необходимо сформировать образно-знаковую модель маршрутного технологического процесса обработки детали Разработанный фрагмент структурной схемы, образно-знаковой модели маршрутного технологического процесса обработки детали представлен на рисунке 5

технологического процесса обработки детали

Рассматриваемая образпо-зиаковая модель технологического процесса представлена станочными конфигураторами операций формирования заготовки (СП), обработки детали (СФ2) и контрольно измерительной операцией (КИМ) с соответствующими значениями параметров модулей геометрической (слева), параметрической (справа) и технологической точности (снизу), характеристиками мощности приводов механизма главного движения и подачи, диапазонов частот вращения шпинделя и скоростей подач

Уравнение виброперемещения точки и (или) поверхности в общем случае для начальной реализации функции (11) и (13) имеет вид

Sv = S0-sin(© t + <p), (16)

где S0, © и ф - параметры вынужденного колебания, S0 - амплитуда, (и t + ф) — фазовый угол, ф - начальный фазовый угол Функция виброскорости, входящая в уравнение (9), (10), (11) представляет в общем случае, первую производную от виброперемещения по времени

Vv = dSv/dt (17)

В качестве физической модели исследования выбрана шпиндельная сборка специального прецизионного фрезерного станка рисунок 6, отличающаяся от известных разработок линейной привязкой консоли b

При формировании динамической модели приняты ограничения линейных размеров 0,186 1 < а < 0,222 1, b < 0,382 1, начальные условия t = t0, dx = dx0, условия равновесия системы dy = 0, dx = 0, dz = 0, граничные

условия m = const, ш = const, a <2 (m c)0,5, A = TC/T> R = Ra/T, F = T0/T

ь L

Рисунок 6 - Физическая модель шпиндельной сборки

Анализируемая динамическая модель шпинделя представлена на рисунке 7 в виде трехмассовой структуры получившей наибольшее применение в станкостроении, для анализа механических процессов

да/, // т.г ¡2 т Ь

Рисунок 7 - Динамическая модель шпинделя

Проработку конструкции шпиндельно-сборочных единиц (ШСЕ) металлорежущего станка на вибрацию начинают с составления общей функции координатного перемещения шпинделя

= {^ь)ДР)Д1Т)Д(.1),^Т)Ле)Лу)} (1В)

где ДЛь) - функция радиального биения шпинделя,

АЗ7) - функция допуска формы и расположения поверхностей, Й^Т), А^) — функции допуска линейных размеров отверстий и валов характерных контактных пар,

ДЭТ) - функция допуска соосности посадочной поверхности подшипников определяемая по методике и рекомендациям, изложенным в ГОСТ3325,

А[е) - функция конструктивного и технологического дисбаланса ШСЕ определяемая по нормативам, приведенным в ГОСТ 22061, ^(у) — функция статического прогиба шпинделя Радиальное биение консоли шпинделя

Яы=3 [б./У-'+а (61 //-5 +52 /105)/Ц/2 кг, (19)

где оь 52 - радиальное биение подшипников передней, задней опоры, 1 - соответствешю число нодпгапников в передней и задней опорах,

а - длина консоли левого или правого участка,

Ь — расстояние между опорами шпинделя по рекомендациям Р50-83-88, кг = О/с! -коэффициентсвязи по радиальному биению опор, Б, с1 - соответственно диаметры подшипника наружный и внутренний Радиальное биение межопорного участка шпинделя 11ь2 определяется по функции

Ки=(г + ГГ)/2 к,, (20)

где г - зазор или натяг посадки подшипника для ШСЕ, 1Т - допуск посадочного размера корпуса,

Допуск формы и расположения поверхностей определяется по функциональным зависимостям

Ц =0,5 [(¿рх/кг2)/п + (Х}с1у/к|)/т] (21>

о л=1о

N гг м и

Р2 = 71 {[£ }4х/(кг х+к,)]/п + [£ |ау/(к, у + кг)]/т}/2 <-22>

п 1 о гЬ-1 о

где IX - допуск диаметра отверстия контактной пары вращения и корпуса шпиндельной сборки, и - допуск контактной пары типа вал,

П = 1 N - число сопряженных контактных пар в конструкции механизма для вала,

гЬ = 1 М - число сопряженных контактных пар в конструкции механизма для отверстия,

N. М - наибольшее число сопряженных контактных пар для вала и отверстия,

к; = Ь / Б - коэффициент связи по линейному размеру, х — горизонталь, ось абсцисс, у - вертикаль, ось ординат

Прогиб консоли шпинделя вычисляется по формуле

у,=103 т, ё а3/3 Е I к,, (23)

где т, g - приведенный вес консоли шпинделя левой или правой части, Е - модуль упругости материала шпинделя, I - момент инерции сечения соответствующей консоли шпинделя, ка = Ь/2 с!е - коэффициент связи по диаметру подшипника, <1е - диаметр беговой дорожки наружного кольца подшипника Прогиб межопорной части шпинделя определяется по формуле

у2=103 ш2 ё Ь3/48 Е I к,, (24)

где т2 g - вес межопорного пролета шпинделя

При анализе виброактивности следует использовать среднее арифмети-

ческое от функции (19) и (20), (21) и (22), (23) и (24)

Обобщенную математическую модель, описывающую компоненту вибрации по виброскорости для функции (8), (9) и (12) можно представить в виде системы

У =

M z

60 (d. -d,)

n d, z

60-(d, -d,)

{0,5 [(¿Jd*/^)/N+(Hdy/k,yM]}+-J- (¿X,) гИо rW 0 Пк * i-*

[71 {¿/dx/flc, 4+k,)]/N+[jr}dy/(k, у+кг)]/М}/2]н (f>,)

rt=I о rW g 1 i«j

(25)

где Vsp - виброскорость в локальной энергонасыщенной интегральной точке (ИЭТ) механизма главного движения,

х, - составляющие компоненты виброскоросги, определяется по частным функциям (19), (20), (23), (24) и типовым нормативам,

nk - коэффициент, зависящий от количества входящих компонент х,

С!>пк>1, С! <10 (26)

Функции виброускорения

А, = d2Sv /dt2 =f(Qf,xJ*) = dV/dt = -S0 ю2 sin(co t + ф) (27)

Виброускорение в экстремальной интегральной точке, принадлежащей механизму главного движения в области опор качения на поверхности корпуса ШСЕ для уравнения (12) и (15) можно записать в виде функций

Ар-

[n d, z/ÓO^-djf

NIT МЧ 1 "i

{0,5 [(52jdx/kj )/N+(Xidy/kj)/MJ--(¿х,)

n=lo rb=o Пк—1 р4

(28)

[n d, z./60(de-d,)f

NIT M « 1

[71 {E/dx/flc, x+k^/N+tEJdy/Oq y+kr)]/H/2J+-rHo ib=l0

,(5x)

nk -1 t=l

Укрупненный алгоритм прикладной программы «Велоракс» - определения виброкомпонент MPC представлен на рисунке 8 Моделирование динамики работы фрезерного станка выполнено при изменении следующих параметров линейных размеров передней опоры качения шпинделя, отношения длины пролета к консоли «L2/a», длины консоли «а»

Функции изменения виброскорости и виброускорения от линейных размеров первой опоры, расположенной возле режущего инструмента, приведены на рисунках 9, 10, в экстремальной интегральной точке (ИЭТ), принадлежащей механизму главного движения в области опор качения на поверхности корпуса ШСЕ, в локальной средней точке (JICT), принадлежащей поверхностям механизма базирования, направляющей линейки, механизма подачи и в локальной низшей точке (JIHT), принадлежащей несущей системе станка, опорным поверхностям станка, зеркалу фундамента

начало

э

L

ЬбодЛнных abe / IdOdindtRbdewi/

С

®

Uwpmpokhiie мшрт,ь 11 допискЛ IT. it

Вияастиие допуска Фаты и вознею F

É,'nucnmjs ñuSpDCKO-оостей v= fía xj

Г"вы I ta

Вьписленье проги5о6 у

чаеггап túS^auuu о

С' Вачис/'ение óuópa-ÜS

ускорении A=fla 'сох)

Г

Iка

Вычисление критчеепкчаагш л

/ЁыЫ ргзу/ьташа/ ( конец )

Рисунок 8 - Укрупненный алгоритм прикладной программы «Велоракс»

В результате моделирования установлено, что диаметр тел качения и их число имеют на компоненты вибрации немаловажное значение

60 65 70 75 60 85 90 95 100 105 110

внутрении диаметр передней опоры мм

♦ виброскорость ПЭТ —■— в иброскорость ЛСТ -д— виброскорость ЛИТ ——Логари<{мическин (виброскорость ИЭТ)

„ 30 "i 25

I 20

I 15

5 ю 1 5

ш 0

60 65 70 75

=a=F=e-,

85 90 95 100 105 110

внутрении диаметр передней опоры мм

♦ в иброускорение И ЭТ •— в иброускорение ЛСТ л— в иброускорение ЛИТ —Логарифмически* (виброускорение ИЭТ)

Рисунок 9 - Изменения виброскорости от линейных размеров передней опоры качения

Рисунок 10 - Изменения виброускорения от линейных размеров передней опоры качения

Моделирование динамики работы фрезерного станка проводилось в программе Mathcad по дифференциальным уравнениям движения

Произведя первичные преобразования общего уравнения вынужденных колебаний записанного с коэффициентом сопротивления а

ш у" + а у' + с у = Q Sin(co t) (29)

где Q - динамическая нагрузка, с - жесткость системы, получаем уравнение с коэффициентом демпфирования h вида

у"+2 h у' + р2 у = Ни Sin(co t), (30)

где си, р - частота вынужденных и собственных колебаний соответственно, Н0 ~ функция воздействия динамического нагружения

Н„ = е со2

е - эксцентриситет оси вращения шпинделя.

h = X ■ ш / 2 • л

где А. - логарифмический декремент колебаний.

Подставляя в уравнение (30) соответствующие значения собственных частот, определенных моделированием с использованием авторской прикладной программы «Велоракс» и после замены переменных у"=Хь у'=Х0, получаем характеристическое уравнение в матричной форме для моделирования колебаний шпинделя станка

'О4

t0:=0 tl:=0.70 N:=500

ic

D(t, X) =

X,

0.3• cos(431-1)-17.165X, - 35629(K0 + 25213((X0)3

(32)

S:=rkfîxed(ic,t0,t 1 ,N,D)

T:= S

cM

X := S

Решая систему уравнений (32) методом Рунге-Кутта можно моделировать поперечные и угловые колебания шпинделя. На рисунке 11 представлены поперечные колебания шпинделя, а на рисунке 12 - угловые колебания.

m х

~=1 6—4

00.08 0.16 0.24 0.32 0.4 1)48 0 56 0.64 (1.72 0.8 Т JJ.7

Рисунок 11 - Поперечные колебания шпинделя (мкм)

-=1

:!8 ■ ю

0 0.03 0.06 0.09 0.12 0 ¡5 0 18 0 21 0.24 0.27 0.3

Л -, Т JJ.25

Рисунок 12 - Угловые колебания шпинделя (рад/м)

Одним из показателей характеризирующих качество гибких производственных модулей, технологических комплексов и линий является добротность. Добротность раскрывает суть внутренних динамических процессов через относительные показатели изменения компонент вибрации, а так же позволяет понять процессы стабилизации отдельных видов движений механизмов MPC. Функция добротности станка Qv, определенная по виброскорости, является комплексным показателем и может служить характеристи-

кой для оценки качества конструкции станка и проектного решения

У/и, еслиУ„<У„„,

Р Р' Р Р™

Ус/ис, если Ус < Уст

V, -Ч,, если V,, < Учп

и

и ис < иг и и,, < и„

где Ур, ир, Уе, ие, Ум, им - соответственно виброскорость и ее вариации для пикового, среднего и минимального значений Максимальные значения приняты в энергонасыщенных точках шпиндельно-сборочных единиц

В третьем разделе приведены экспериментальные исследования, ранжирование видов колебаний, методика экспериментирования, статистическая обработка экспериментальных данных, анализ записей вибрационных процессов по осциллограммам Для подтверждения гипотезы и теоретических разработок эксперименты по измерению компонент вибрации производились по методическим сеткам на производственном оборудовании, отвечающим нормам точности действующих стандартов Измерительно-регистрационная аппаратура соответствовала нормативам проверок государственных служб

Измерения компонент вибрации проводились на шпиндельных сборках и столах на холостом ходе и при обработке заготовок на различных режимах резания Обработка результатов экспериментов проводилась по правилам статистических вычислений, значения дисперсии составило от 0,19 до 0,41

Получены зависимости шероховатости поверхностного слоя детали от технических характеристик режущего инструмента приведены на рисунке 13 н от частоты вращения шпинделя при различных значениях виброскорости ТО на рисунке 14

■*-1 мм/с п*4120 об/мин)

х-2 0/у*9мм/с Г.-4120 об/мим) *»3 (Уч«9мм/С п=4120 об/мин)

Рисунок 13 - Зависимость шероховатости обработанной детали от числа зубьев фрезы, для различного материала режущего инструмента

Рисунок 14 - Зависимость шероховатости обработанной детали от частоты вращения шпинделя, при различных значениях виброскорости ТО

Расхождение экспериментальных и теоретических данных по компонентам виброскорости и виброускорению не превышает 9,7 %

В четвертом разделе приводятся рекомендации по разработке образно-знаковой модели маршрутного технологического процесса с технологическими, геометрическими и параметрическими модулями с функциональным

анализом характеристик шероховатости и точности, необходимых для получения качественной продукции, по регламентированию компонент вибрации металлорежущих станков фрезерной группы, включая конструкции проектируемых и эксплуатируемых станков, применению упругодемпфи-рующих опор закрытого типа в шпиндельных сборках технологического оборудования для формирования управляемых вибрационных процессов при формообразовании деталей изделий АКТ

Регламентирование компонент вибрации MPC позволит повысить качество продукции, снизить эксплуатационные затраты предприятия, разрабатывать новые конкурентоспособные станки Разработанные нормы вибрации фрезерных станков на двух уровнях приведены в таблице 1

Таблица 1 - Рекомендуемые нормы вибрации фрезерных станков

Класс Класс Амплитуда вибропе- Амплитуда виб- Амплитуда виб-

точности вибрации ремещения, мкм роскорости, мм/с роускорения, м/с2

С 1 10,0/3 2 1,6/0.63 3,2/1,6

А 2 32 0/12 5 6,3/2,8 4,0/2,0

В 3 40,0/16,0 10,0/5,0 6,3/4,0

П 4 85,0/ 63,0 16,0/6 3 16 0/10,0

H 5 125 и более 25,0/10,0 40,0/28,0

Числитеть - область опоры МГД, знаменатель - сгол В заключении изложены основные результаты, полученные в ходе выполнения диссертационной работы

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1 В диссертационной работе раскрыты принципы формирования качества и точности деталей в технологии производства изделий авиационно-космической техники на основе синтеза функций компонент вибрации шпиндельных сборок станков

2 Построены новые математические модели связи шероховатости и точности обработки деталей с компонентами вибрации технолопгческого оборудования, позволяющие оценивать технологический процесс на стадии технологической подготовки производства

3 Подтверждена выдвинутая гипотеза о существовании связи допусков формы и расположения обработанных поверхностей и компонент вибрации технологического оборудования, на основе которой разработаны параметрические функции для анализа технологии производства изделий АКТ

4 Составлена образно-знаковая модель маршрутного технологического процесса в станочных конфигураторах с тремя системными модулями геометрической, параметрической и технологической точности, обеспечивающая рациональный выбор технологического оборудования по параметрам точности, жесткости, вибрации

5 Разработаны математические модели компонент вибрации и добротности динамической системы, позволяющие анализировать адекватность на-

значения и соответствия технологического оборудования требованиям производственного процесса изготовления изделий АКТ

6 Предложен аппарат синтеза технологического процесса и конструкции технологического оборудования с управляемой вибрацией

7 Создана прикладная программа расчета «Велоракс», позволяющая анализировать компоненты вибрации металлорежущих станков по сборочным чертежам механизма главного движения Разработанная программа верифицирована и используется при анализе технических решений в СибГАУ и КБ Основные материалы исследования внедрены в учебный процесс для специальности 151001 «Технология машиностроения»

8 Разработаны рекомендации по разработке образно-знаковой модели маршрутного технологического процесса с функциональным анализом характеристик шероховатости и точности, по регламентированию компонент вибрации фрезерных станков, применению упругодемпфирующих опор закрытого типа в шпиндельных сборках технологического оборудования

9 Разработанные рекомендации по снижению виброактивности конструкции фрезерного станка внедрены на ФГУП «Красмаш» с экономическим эффектом 16,0 тыс руб на один станок

Основные положения диссертации опубликованы

В научных журналах и изданиях определенных ВАК РФ:

1 Раменская, Е В Оценочные показатели технической совместимости технологических машин [Текст] /ЕВ Раменская, Ю А Филиппов, Л В Ручкин // Инструмент и технологии, 2006 - №23 С 172 - 174

2 Раменская, Е В Анализ виброактивности металлорежущих станков [Текст] / ЕВ Раменская// Вестник СибГАУ им акад М ФРешетнева/СибГАУ Вып 6 (13) - Красноярск, 2006 - С 86-89

В других научных изданиях-

3 Давыдова*, Е В Динамика шпинделей технологического оборудования с адаптивным управлением жесткостью опор качения [Текст] /АН Тэугес, Е В Давыдова* // Проблемы качества в машиностроении Мат Всерос НТК / МГУЛ - Мытищи, Моек обл , 1996 - С 37 - 38

4 Тэугес, А Н Устройство для исследования демпферов со сдавливаемой пленкой [Текст] /АН Тэугес, Е В Давыдова*, В А Раменский // Современные проблемы технических наук XXXV Международ науч студен конф «Интеллектуальный потенциал Сибири» Ч 1 / НГАС-Новосибирск, 1997 -С 88-89

5 Тэугес, А Н Опоры качения технологического оборудования с увеличенным демпфированием [Текст] /АН Тэугес, Е В Давыдова* // Мат-лы Всерос молодежной НК «ХХШ Гагаринские чтения» / МАТИ - М 1997 - С 139

6 Давыдова", Е В Основные характеристики оболочек закрытого типа [Текст] / Е В Давыдова , М Ю Красников, В А Раменский // Мат-лы Всерос молодежной НК «XXIV Гагаринские чтения» / МАТИ - Москва, 1998 - С 143

7 Филиппов, Ю А Проблемы создания оборудования для размерной резки минералов и синтезированных кристаллов [Текст] / Ю А Филиппов, Л В Ручкин, Раменская ЕВ и др// Мат 9-ой Всерос НПК "Перспективные материалы, технологии, конструкции, экономика" /КГАЦМиЗ - Красноярск, 2003 - С 43 - 44

8 Раменская, Е В Регламентация компонент вибрации рабочих машин [Текст] / В Д Утенков, JIВ Ручкин, Е В Раменская // Перспективные материалы, технологии, конструкции, экономика Сб науч тр /ГУЦМиЗВып 10, Ч 1-Красноярск, 2004,-С 225-226

9 Раменская, Е В Технология паспортизации станочного оборудования [Текст] / Е В Раменская, Ю А Филиппов, Е В Бургардт и др // Перспективные материалы, технологии, конструкции, экономика Сб науч тр Выл 11 / ГУЦМиЗ - Красноярск, 2005-С 92-94

10 Раменская, Е В Технологический стенд для испытания коробок передач [Текст] /ЕВ Раменская, Ю А Филиппов, Е С Сосновских и др // Решетневские чтения Мат IX Междунар науч конф / СибГАУ - Красноярск, 2005 -С 179-180

11 Филиппов, Ю А Технология оценки качества станков [1 екст] / Ю А Филиппов, Раменская Е В, Е В Бургардт и др // Вестник Сиб гос аэрокосмич ун-та / СибГАУ Вып 6 -Красноярск, 2005 - С 228-233

12 Филиппов, Ю А. Вибрационная диагностика технического состояния технологического оборудования [Текст] / Ю А Филиппов, Л В Ручкин, Раменская ЕВ// Технология ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки Мат 8-и Междунар прак-тич конф выставки/В 2 ч 4 2 -СПб Изд-во Политехи ун-та, 2006 - С 348-351

13 Филиппов, Ю А Особенности динамического анализа конструкций технологического оборудования [Текст] / Ю А. Филиппов, Е В Раменская, Д В Ростовцев и др // Перспективные материалы, технологии, конструкции, экономика Сб науч тр /ГУЦМиЗ, Вып 12- Красноярск, 2006 -С 117-118

14 Раменская, Е В Моделирование виброактивности проектируемых технологических машин [Текст] /ЕВ Раменская, Ю А Филиппов, JIВ Ручкин // Проблемы механики современных машин Мат третьей междунар конф / ВСГТУ Т 3 - Улан-Удэ, 2006 -С 3-6

15 Раменская, ЕВ Анализ вибрационных компонент металлорежущих станков [Текст] /ЕВ Раменская // Решетневские чтения мат X Междунар науч конф / СибГАУ -Красноярск, 2006 - С 187-188

16 Управление процессами вибрации разрабатываемого технологического оборудования [рукопись] отчет о НИР (годовой ) рук. Филиппов Ю А, исполн Раменская ЕВ [идр] РНП2 1 2 959 Х°ГР 01 200 603 867,2006 - 110с

17 Раменская, ЕВ Особенности технического обслуживания технологического оборудования [Текст] /ЕВ Раменская, Ю А Филиппов, JIВ Ручкин // Технология ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки Мат 9-й Междунар практич конф В 2ч , Ч 1 /-СПб Изд-во Политехи ун-та, 2007 - С 496 - 501

18 Ручкин, JIВ О регламентации компонент вибрации станков для высоких техно чогий [Текст] / Л В Ручкин, ЕВ Раменская, Ю А Филиппов идр //Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования, образование Т 11 Сборник трудов четвертой международной НПК / - СПб Изд-во Политехи ун-та,

2007 - С 416-417

Фамилия соискателя до вступления в брак.

Соискатель

подпись

Подписано в печать « » декабря 2007 г Формат 60x84 1/16 Объем 1,3 п л Тираж 100 экз Заказ №

Отпечатано в отделе копировально-множительной техники СибГАУ 660014, г Красноярск, пр им газеты Красноярский рабочий, 31

Введение

1 Анализ технологических принципов управления формированием 13 виброактивности металлорежущих станков

1.1 Виды колебаний металлорежущих станков, влияющих на 15 технологический процесс

1.2 Принципы управления формированием виброактивности в технологи- 17 ческих процессах изготовления изделий

Выводы

2 Теоретические основы повышения качества в технологии производст- 35 ва корпусных деталей оболочкового типа

2.1 Функциональные связи параметров шероховатости обрабатываемой 37 поверхности с компонентами вибрации металлорежущих станков

2.2 Принципы управления формированием структуры технологического 45 процесса механической обработки

2.3 Теоретические предпосылки вибрационного анализа технологическо- 50 го оборудования

2.4 Параметрическое моделирование динамики шпиндельных сборок на 54 подшипниках качения

2.5 Математическое моделирование оболочкового регулятора для опор 60 качения

2.6 Математические модели компонент вибрации металлорежущих стан- 63 ков

2.7 Анализ результатов моделирования вибрационных компонент

2.8 Добротность металлорежущих станков 79 Выводы

3 Экспериментальные исследования

3.1 Ранжирование видов колебаний

3.2 Методика экспериментирования

3.3 Статистическая обработка результатов экспериментов

3.4 Анализ записей вибрационных процессов по осциллограммам

3.5 Анализ теоретических расчетов виброкомпонент с учетом проведен- 96 ных экспериментов

3.6 Анализ погрешности обработки обечаек вращения 97 Выводы

4 Рекомендации по применению технологических принципов управле- 101 ния формированием виброактивности MPC

4.1 Рекомендации по разработке структурной схемы маршрутного техно- 101 логического процесса

4.2 Рекомендации по нормированию компонент вибрации

4.3 Рекомендации по технологии анализа виброактивности металлорежу- 104 щих станков

4.4 Оптимизация конструктивной схемы MPC

4.5 Рекомендации по применению упругодемпфирующих оболочек закры- 108 того типа

Все индустриально развитые страны в своей практической деятельности исходят из того, что XXI век - это век науки и высоких технологий, жесткой международной технологической конкуренции. Большинство из них прилагают максимум усилий с целью укрепления научно-технического потенциала, расширения инвестиций, ускорения темпов научно-технического развития. На долю семи высокоразвитых стран приходится 80 - 90% всей наукоемкой продукции (доля России составляет около 0,3%). «Без сохранения и развития машиностроения экономика России обречена на стагнацию и вымирание» [1]. Станкоинструментальная промышленность - сердцевина машиностроительного комплекса, создающая его основные фонды и определяющая научно-технический уровень производства, должна непрерывно развиваться совместно с наукой, это позволит улучшать технические характеристики металлорежущих станков, создавать новые прогрессивные и конкурентоспособные конструкции. Внедрение новых технологий производства изделий авиационно-космической техники непосредственно связано с использованием прогрессивного технологического оборудования (ТО).

Технологическое оборудование, как класс, включает множество категорий и разновидностей, из которых основными являются металлорежущие станки и оборудование: кузнечно-прессовое, литейное, сварочное, деревообрабатывающее, испытательное, обеспечивающими технологические процессы изготовления изделий машиностроения. Состав технологического оборудования, формирущего качественные показатели изделий более 65% содержит металлорежущие станки. Традиционно металлорежущие станки (MPC) определяют, как машины для размерного формобразования поверхностей методом снятия стружки. Типовые требования, предъявляемые к станкам, связаны с технологическим процессом формирования геометрии обрабатываемых деталей, обеспечения определенных характеристик микронеровностей и реализацией заданного качества поверхностей при рациональной производительности обработки. Качество продукции - совокупность свойств, обуславливающих пригодность продукции удовлетворять определенным потребностям в соответствии с ее назначением (ГОСТ 15467-79).

По данным института машиноведения РАН в развитых в экономическом отношении стран, таких как США, Япония и Германия объем продукции машиностроения занимает порядка 50% от общего объема промышленной продукции. В России в последние годы доля машиностроения не превышает 17% в общем объеме промышленной продукции [2, 3].

Поддержание наметившейся тенденции к оздоровлению экономики России, смещение финансовых интересов из добывающих в производящие отрасли, решение проблем удвоения ВВП и превращение машиностроительных предприятий в категорию инвестиционно привлекательных в определенной степени зависит от выверенности задач машиностроительного производства, а также соразмерности и эффективности технологической базы, используемой предприятиями для решения этих задач. Осознанная необходимость кардинальных перемен, диктуемых сложившейся ситуацией, современные российские машиностроительные предприятия далеки от совершенства и пока не обладают ни достаточными способностями для выявления и оценки профильных задач, возникающих на быстро изменяющемся рынке, ни способностью целенаправленно создавать или трансформировать технологические ресурсы для их адекватного решения.

Совокупность технологических ресурсов предприятия образует технологическую среду. Традиционное решение проблемы обеспечения необходимой технологической средой сводится к выявлению и замене отдельных технологических процессов на новые, более совершенные. Причем это касается как основного (станочного) оборудования, так и в равной степени относится к элементам интеллектуального труда, реализуемых с помощью информационных технологий, что позволяет определять среду предприятия как информационно-технологическую.

Значительным, а для ряда случаев принципиальным недостатком такого подхода является то, что достижение целей происходит за счет «подтягивания» отдельных элементов, в то время как уместность, целесообразность и адекватность информационно-технологической среды в целом не ставится под сомнение и не оценивается. Вследствие такой многолетней практики предприятия машиностроения утратили первоначальное предназначение и стали «целенеопределеными» и зависимыми от хаотически сформированной информационно-технологической среды [4]. Понятие технологии производства базируется на трех основных её составных частях: научных принципах, орудиях труда и специалистов, владеющих профессией. Из известных двадцати шести критических технологий, как минимум девять технологий: наноматериалов; атомной энергетики; водородной энергетики; мехатроники и создания микросистемной техники; переработки и утилизации техногенных образований; создания биосовместимых материалов; создания и обработки композиционных и керамических материалов, кристаллических материалов, полимеров и эластомеров, энергоэффективных двигателей и движителей для транспортных систем - включают обработку деталей на металлорежущих станках, к которым предъявляются специальные технологические требования по режимам обработки и динамическим процессам, сопровождающих обработку изделия. С 1990 г по 2007 г в России снизился выпуск металлорежущих станков примерно с 67 тысяч единиц до 7 тысяч единиц, до сих пор количественный и качественный уровень станкостроительной продукции не поднялся до депрессионного уровня. Динамика выпуска технологических машин в России приведен на рисунке 1.

-♦—MPC -»—ДОС —à— мл -»— МКП ГОДЫ

MPC - металлорежущие станки; ДОС - деревообрабатывающие станки;

MJI - машины литейные; МКП - машины кузнечно-прессовые Рисунок 1 - Выпуск технологических машин в России

Состояние металлообрабатывающего оборудования в России близко к критическому пределу, более 2/3 нуждается в замене, что в общем случае может привести к утрате технологической независимости страны. При решении создавшейся проблемы можно либо модернизировать существующее оборудование, либо создавать новые конструкции, либо приобретать импортное оборудование.

Как известно, целью и основной задачей фундаментальных исследований является раскрытие закономерностей явлений и процессов, создания научных основ принципиально новых технологий, формирующих конкурентоспособность изделий. Успехи в развитии техники в основном связаны с новыми технологическими процессами [5], включая высокие технологии и освоение критических технологий прецизионной обработки материалов. При создании новых конструкций MPC для увеличения качества, производительности и эффективности труда, необходимо учитывать требования прочности, жесткости и устойчивости конструкции, все эти показатели затрагивают вопросы вибрации. Уровень виброактивности металлорежущих станков должен закладывается в процессе их проектирования, и регламентироваться в технологических процессах изготовления изделий, однако успешному решению проблемы снижения виброактивности препятствует отсутствие четко сформулированных и систематизированных теоретических разработок с анализом конструктивных параметров станков. Реализация идеи снижения вибрации станков в технологии производства изделий повысит долю эксплуатрируемого прогрессивного металлообрабатывающего оборудования и качество выпускаемой продукции [6, 7, 8, 9, 10].

Актуальность работы. Главной составляющей научно-технического прогресса является освоение новых технологий производства изделий машиностроения. Технология производства, обеспечивающая качественные показатели товарной продукции, формирует функциональные требования к точности, жесткости и вибрации технологического оборудования (ТО), в частности металлорежущих станков (MPC).

Отличительной особенностью современной технологии машиностроения является освоение высокоскоростных режимов резания при максимальных скоростях подачи в процессе обработки прецизионных деталей.

Технологические процессы резания характеризуются значительной виброактивностью на всех режимах работы металлорежущих станков. Обеспечение высокой точности и качества обработки деталей изделий авиационно-космической техники (АКТ) без снижения производительности при управляемой вибрации MPC является важнейшей проблемой, требующей решения. Значимость и важность проблемы снижения виброактивности возрастает при освоении новых технологических процессов, требующих создания нестандартных MPC нового поколения. Успешному решению проблемы освоения высоких технологий препятствует недостаточное наличие теоретических разработок в области конструирования шпиндельных сборок ТО с малой виброактивностью. Создание ТО с нормированной виброактивностью, сформированной с учетом современных требований и принципов технологического управления динамическими процессами является основной задачей повышения их технического уровня. Реализация идеи снижения виброактивности повышает долю ТО, соответствующего мировому уровню по параметрам точности и производительности на 25% - 35%, а вновь разрабатываемых до 100%, по эффективности эквивалентной 15% стоимости ТО. Решаемая в диссертационной работе проблема является составной частью цикла научно-исследовательских работ университета по созданию, исследованию и внедрению в производство прогрессивного ТО, проведенных в соответствие с научным направлением кафедры «Технологии машиностроения» СибГАУ. Раскрытие закономерностей влияния вибрации ТО на точность и качество механической обработки деталей позволит активно управлять технологическим процессом изготовления конкурентоспособной продукции АКТ. Кроме того, актуальность выполненных исследований обусловлена новизной постановки задач, раскрывающих влияние вибрационных процессов на точность и качество технологических процессов, включая конструкции станков.

Целью работы является повышение качества и точности изготовления корпусных деталей оболочкового типа на основе раскрытия принципов формирования вибрационных процессов шпиндельных сборок технологического оборудования, используемого в технологии производства изделий авиационно-космической техники.

Реализация поставленной цели позволит принимать целенаправленные решения при создании новых технологических процессов с регламентированной виброактивностью станков, проектировать быстроходные универсальные шпиндельные сборки прецизионного класса с необходимыми компонентами вибрации: виброперемещения, виброскорости и виброускорения.

В данной работе теоретические исследования выполнены с использованием основных положений технологии машиностроения, теории малых колебаний, теории упругости, аппарата системного анализа. В экспериментальных исследованиях применялись специальные методики, стандартные приборы и оборудование, методы прикладной статистики. Для разработки программного и математического обеспечения использованы методы системного анализа и компьютерного моделирования.

В качестве объекта исследования рассмотрены технологические процессы и оборудование производства авиационно-космической техники. Для экспериментальных исследований и динамических измерений служили специальные фрезерные станки, а также станки токарной и шлифовальной групп.

Предметом исследования явились технологические процессы фрезерования корпусных тонкостенных деталей, однородные физические величины поступательного движения точки упругого тела, характеризующие вибрацию, а также параметрическая точность и шероховатость поверхности обработанной детали. Признаками, на основании которых производилась оценка качества приняты: шероховатость поверхностного слоя, компоненты вибрации: виброскорость и виброускорение.

Основные задачи работы: установление связей и построение математических моделей точности и качества обработки деталей с компонентами вибрации станка; разработка математических моделей компонент вибрации ТО; создание образно-знаковой модели синтеза технологического процесса с учетом нормированной вибрации и ресурса технологической точности; разработка функции для оценки добротности технологических систем; разработка рекомендации по нормированию вибрации фрезерных станков.

В данной работе под термином инструментарий понимается совокупность аппаратно-программных средств и методических приемов функционального анализа качества конструкций станков, систем параметров и понятий предметной области и формальной модели, используемых в процессе исследования, проектирования, испытания, изготовления нового прогрессивного технологического оборудования. В работе также учтены и использованы нормативы по технологическому и вибрационному контролю машин и оборудования, международные стандарты ИСО, действующие ГОСТы России. !

Научная новизна работы:

1 Предложена и теоретически обоснована методология управления виброактивностью на стадии разработки технологического процесса и оборудования.

2 Получены новые математические модели шероховатости и точности обработанной поверхности, увязанной с компонентами вибрации технологического оборудования.

3 Получена математическая модель ресурса точности металлорежущего станка с учетом вибрационных процессов.

4 Разработана математическая модель добротности технологического оборудования по вариации амплитуды виброскорости.

5 Установлено, что поля допусков размеров обрабатываемой детали влияют на виброактивность технологического оборудования.

Практическая значимость работы.

Разработаны численные методы и программные комплексы для функционального анализа технологических процессов и прикладных исследований виброактивности проектируемого технологического оборудования, используемого в технологии изготовления изделий авиационно-космической техники.

Предложены новые рекомендации по нормированию компонент вибрации проектируемых и эксплуатируемых фрезерных станков, используемых в производстве АКТ.

Создан алгоритм численного решения задач по снижению вибрации ТО и прикладная программа «Велоракс», являющихся инструментарием управления формированием виброактивности металлорежущих станков в технологии производства изделий АКТ.

Результаты исследования используются в учебном процессе при ведении дисциплин «Металлорежущие станки», «Проектирование нестандартного оборудования», «Проектирование машиностроительного производства» по специальности 151001 «Технология машиностроения».

Рекомендации по снижению виброактивности конструкции станка использованы при экспертизе динамических характеристик разрабатываемого специального фрезерного станка для обработки корпусных деталей АКТ предприятием ФГУП «Красмаш».

На защиту выносятся следующие положения:

- математическая модель связи параметров качества и точности механической обработки с компонентами вибрации;

- образно-знаковые модели технологических процессов изготовления изделий АКТ;

- новый метод численного анализа конструкций станков с применением специальной функции вибрации;

- технология проектирования, обеспечивающая создание металлорежущих станков с нормированной вибрацией и требованиями технологического процесса;

- результаты теоретических и экспериментальных исследований станков шпиндельного класса,

- методика расчета ресурса технологической точности металлорежущих станков с учетом вибрации,

- математическая модель добротности технологического оборудования по вариации пиковой виброскорости механизма главного движения;

- методика и принципы управления формированием и снижением виброактивности средств технологического оснащения в процессе их разработки и эксплуатации;

- алгоритмы и программный комплекс функционального анализа конструкций ТО, используемых в технологических процессах высоких технологий.

Выводы

1 Проведенное ранжирование видов колебаний технологического оборудования показало, что при анализе конструкций станков необходимо уделять наибольшее внимание изучению поперечных, угловых и продольных колебаний.

2 В ходе проведения предварительных экспериментов на лабораторном оборудовании, подтверждено, что измерять компоненты вибрации необходимо в энерго насыщенных точках, которыми являются корпус механизма главного движения в местах установки подшипников, рабочий стол станка и фундамент.

3 Проведенная статистическая обработка экспериментальных значений виброскорости и виброускорения указывает на нормальный закон распределения полученных значений.

4 Проведенные экспериментальные исследования виброактивности металлорежущих станков, выполненные в лабораторных и производственных условиях показали хорошую сходимость с полученными результатами компьютерного моделирования в пределах от 4,3% до 9,7%.

5 Для анализа процессов вибрации в MPC записаны и проанализированы осциллограммы, позволяющие определить амплитуду колебаний и собственную частоту вращения.

6 Введен поправочный коэффициент по радиальному биению шпинделя и подшипника, учитывающий фактическое состояния станка в момент определения виброкомпонент.

7 Проанализированая величина остаточного полотна «вафельного фона» оболочки после обработки, составила 0,1 мм.

8 Анализ шероховатости обработанной поверхности корпусной детали оболочкового типа от компонент вибрации MPC и от используемого инструмента, подтверждает, что для получения наименьшей шероховатости необходимо выбирать ТО с наименьшими виброскоростями, а фрезу прецизионную четырехзубую.

9 В ходе экспериментальных исследований подтверждено, что линейно массовые параметры ШСЕ являются значимыми при формировании компонент вибрации в MPC.

4 Рекомендации по применению технологических принципов управления формированием виброактивностью MPC

Выполненные теоретические и экспериментальные исследования технологических процессов и ШСЕ MPC позволили предложить рекомендации по: применению принципов управления формированием виброактивности MPC в технологии производства изделий АКТ; разработке структурной схемы маршрутного технологического процесса; нормированию показателей вибрации для управления виброактивностью MPC; по снижению виброактивности ТО; применению упруго-демпфирующих опор закрытого типа; оптимизации конструктивной схемы станка.

4.1 Рекомендации по разработке структурной схемы маршрутного технологического процесса

Структурная схема технологического процесса (ССТП) формируется на основе образно-знаковых моделей в форме станочных конфигураторов, описывающих характеристики каждого станка, участвующего в технологическом процессе. ССТП формируется на основе показателей геометрической, технологической, параметрической точности, вибрации, качества обработки деталей.

Для отображения последовательности выполнения операций следует использовать станочные конфигураторы, расположенных в порядке прохождения технологических операций. Последовательное, параллельное или комбинированное расположение станочных конфигураторов дает представление о структуре технологического процесса изготовления детали.

ССТП при использовании новых станков и при применении модернизированных и эксплуатируемых станков может оформляться с разными требованиями точности и виброактивности, так как параметры геометрической точности новых станков указаны с ужесточением 40% регламентированных ГОСТ 7599 с учетом требований ГОСТ 8. Заводские сдаточные нормы допускают меньшие отклонения по допускам формы и расположения поверхностей. Нормы геометрической точности импортных станков регламентированы стандартами ISO 230-2 с учетом ISO

9001 и международными рекомендациями. ССТП представляет станочные системы с достаточным информационным обеспечением, позволяющим принять объективное и своевременное решение о качестве ведения технологического процесса, что способствует росту эффективности производства изделий.

4.2 Рекомендации по нормированию компонент вибрации

По действующим стандартам России и других стран качественными показателями, адекватно отражающими техническое, динамическое и физическое состояние MPC принимают три компоненты вибрации: виброперемещение, виброскорость, виброускорение. Так же предлагается использование добротности станка, как параметра включающего в себя компоненты вибрации. В качестве характерных точек, для измерения вибрации предлагается принимать корпусные поверхности в зоне подшипниковых опор, в двух взаимно перпендикулярных поперечном и осевом направлениях по отношению к оси шпинделя около режущего инструмента, а также поверхности плоскостей столов и их направляющих. По ГОСТ 12.1.012 к этим поверхностям относятся еще и место контакта станины с фундаментом.

Использование высоких прецизионных технологий высокоскоростной механической обработки деталей подводит к необходимости снижения виброкомпонент MPC. Это в свою очередь ведет к критической технологии, то есть к переходу от старого принципа к новому, при котором создается кризис со сменной поколения техники и технологии. Переход от одной группы процессов к новой группе создает технологический разрыв [124, 125, 126, 127]. На рисунке 4.1 представлена у - образная закономерность развития станков фрезерной группы нормального класса точности, на которой наблюдается технологический разрыв при смене поколения MPC. Анализируя у - образную закономерность можно сделать вывод что, начиная с 1990 года в металлорежущих станках второго поколения наблюдается, увеличение виброскорости по сравнению со станками первого поколения, это явление связано с увеличением частот вращения МГД в станках послежнего поколения.

Проработка конструкций MPC, проведенная в данной работе, а также экспериментальные исследования и теоретический анализ показали целесообразность нормирования компонент вибрации. Различные MPC эксплуатируются в широком диапазоне режимов резания. Вибрация существенно зависит от технических характеристик станка и от его класса точности.

1940 1960 1980 1990 2000 2010 2020 год

MPC 2 поколения —ф—MPC 1 поколения

Рисунок 4.1 - Закономерность развития фрезерных станков, нормального класса точности

Предлагаемые классы вибрации фрезерных станков с нормируемыми компонентами вибрации в зависимости от классов точности станков приведены в таблице 4.1.

Заключение

1 В диссертационной работе раскрыты принципы формирования качества и точности деталей в технологии производства изделий авиационно-космической техники на основе синтеза функций компонент вибрации шпиндельных сборок станков.

2 Построены новые математические модели связи шероховатости и точности обработки деталей с компонентами вибрации технологического оборудования, позволяющие оценивать технологический процесс на стадии технологической подготовки производства.

3 Подтверждена выдвинутая гипотеза о существовании связи допусков формы и расположения обработанных поверхностей и компонент вибрации технологического оборудования, на основе которой разработаны параметрические функции для анализа технологии производства изделий АКТ.

4 Составлена образно-знаковая модель маршрутного технологического процесса в станочных конфигураторах с тремя системными модулями геометрической, параметрической и технологической точности, обеспечивающая рациональный выбор технологического оборудования по параметрам точности, жесткости, вибрации.

5 Разработаны математические модели компонент вибрации и добротности динамической системы, позволяющие анализировать адекватность назначения и соответствия технологического оборудования требованиям производственного процесса изготовления изделий АКТ.

6 Предложен аппарат синтеза технологического процесса и конструкции технологического оборудования с управляемой вибрацией.

7 Создана прикладная программа расчета «Велоракс», позволяющая анализировать компоненты вибрации металлорежущих станков по сборочным чертежам механизма главного движения. Разработанная программа верифицирована и используется при анализе технических решений в СибГАУ и КБ. Основные материалы исследования внедрены в учебный процесс для специальности 151001 «Технология машиностроения».

8 Разработаны рекомендации: по разработке образно-знаковой модели маршрутного технологического процесса с функциональным анализом характеристик шероховатости и точности; по регламентированию компонент вибрации фрезерных станков; применению упругодемпфирующих опор закрытого типа в шпиндельных сборках технологического оборудования.

9 Разработанные рекомендации по снижению виброактивности конструкции фрезерного станка внедрены на ФГУП «Красмаш» с экономическим эффектом 16,0 тыс.руб. на один станок.

1. Потапов, В.А. Выставка 15 ЕМО форум мирового станкостроения Текст. / В.А. Потапов // Машиностроитель. - 2004, №2 - С.55 - 59.

2. Потапов, В.А. Общая оценка станочного оборудования по экспонатам и материалам выставки 11. ЕМО Текст. // Станки и инструмент, 1996. №9. С. 23-28.

3. Смольников, Н.Я. Высокопроизводительное фрезерование фасонными и двуугловыми фрезами с новыми схемами резания. Автореферат дис. д-ра техн.наук: 050208: защищена 19.05.94: утв. 1994 / Смольников Николай Яковлевич. Самара: 1994.-3 6с.

4. Митрофанов, С.П. Групповая технология машиностроительного производства Текст. / С.П. Митрофанов. JL: Машиностроение, 1983, т.1. - 408 с.

5. Раменская, Е.В. Технология паспортизации станочного оборудования Текст. / Ю.А. Филиппов, Е.В. Раменская, Е.В. Бургардт и др. // Перспективные материалы, технологии, конструкции, экономика: Сб. науч. тр. Вып. 11. / ГУЦМиЗ Красноярск, 2005 - С.92-94.

6. Раменская, Е.В. Оценочные показатели технической совместимости технологических машин / Ю.А. Филиппов, JI.B. Ручкин, Раменская Е.В. // Инструмент и технологии №23, 2006 . С. 172-174.

7. Раменская, Е.В. Анализ виброактивности металлорежущих станков // Вестник СибГАУ им. акад. М.Ф. Решетнева / СибГАУ. Вып.6.(13) Красноярск, 2006. -С. 86-89.

8. ГОСТ 24346-80. Вибрация. Термины и определения Тексты. введ. 1981-01-01.-М.: Стандарты, 1981.-33с.

9. ГОСТ 24347-80. Вибрация. Обозначения и единицы величин Текст. -введ. 1981-01-01.-М.: Стандарты, 1981.-6с.

10. ГОСТ ИСО 2954-97. Вибрация машин с возвратно-поступательным и вращательным движением. Требования к средствам измерений Текст. введ. 199907-01. -М.: Стандарты, 1999. - 10 с.

11. Бушуев, В.В. Жесткость станков. Текст. /В.В. Бушуев // Станки и инструмент. 1996, №9, С. 17-20.

12. Бушуев, В.В. Шпиндельные узлы с комбинированными опорами Текст./

13. B.В.Бушуев, Г.В. Чернусь // Станки и инструмент. 1993, №2, С. 14-18.

14. Кудинов, В.А. Автоколебания на низких и высоких частотах (устойчивость движений) при резании. Текст. / В.А. Кудинов // Станки и инструмент, 1997, №2,1. C.16 21.

15. Вибрации в технике. Справочник в 6-ти томах. Текст. / Под ред. И.И. Блехмана и [др.] М.: Машиностроение, 1978. - 352 с.

16. Кудинов, В.А. Динамика станков Текст. / В.А. Кудинов. М.: Машиностроение, 1967. - 359 с.

17. Проектирование металлорежущих станков и станочных систем Текст.: в 3т. / под ред. A.C. Проникова. M.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана: Машиностроение, 1994. - 444с., Т.2. 4.1. 1995. - 371с., Т.2. 4.2. 1995. - 320с.

18. Жарков, И.Г. Вибрации при обработке лезвийным инструментом Текст. / И.Г. Жарков JL: Машиностроение, 1986. - 184 с.

19. Левина, З.М. Расчет жесткости современных шпиндельных подшипников. Текст. / З.М. Левина // Станки и инструмент. 1982, №10. с.1 - 3.

20. Решетов, Д.Н. Детали и механизмы металлорежущих станков Текст. / Д.Н. Решетов и др.- М: Машиностроение, 1972. Т.1. 664с.Т.2 - 520с

21. Павлов, А.Г. Оценка динамики опор качения точных машин по уровню колебаний. Текст. / А.Г. Павлов //Вестник машиностроения, №7, 1979. с.15 - 20.

22. Попов, В.И. Динамика станков Текст. / В.И. Попов, В.И. Локтев Киев: Техшка, 1975. - 136 с.

23. Каминская, В.В. Фундаменты и установка металлорежущих станков Текст. /В.В.Каминская, Д.Н. Решетов- М.Машиностроение, 1975. -208с.

24. Дженкин, Г. Спектральный анализ и его приложения Текст. / Г. Дженкин, Д. Вате М.: Мир, 1971.-283 с.

25. Пуш, A.B. Шпиндельные узлы. Качество и надежность Текст. / A.B. Пуш -М.: Машиностроение, 1992. 288 с.

26. Решетов, Д.Н., Точность металлорежущих станков Текст. / Д.Н. Решетов, В.Т. Портман М.: Машиностроение, 1986. - 336 с

27. Павлов, А.Г. Управление динамической точностью при обработке на станках Текст. / А.Г. Павлов Красноярск: КГУ, 1989. - 176 с.

28. Павлов, А.Г. Источники вибрационных возмущений в станках и методы их оценки: Монография Текст. / А.Г. Павлов, А.Н. Тэугес. Изд-во Краснояр. ун-та, 1993. 132 с.

29. Диментберг, Ф.М. Вибрация в технике и человек Текст. / Ф.М. Димент-берг, К.В. Фролов. М.: Знание, 1987. - 160 с.

30. Hinweise fur den Einsatz von Hochfrequenz-Schleif-spindeln. // "VDJ-Z", 1985, №3, s.55-61.

31. Каминская, B.B. Расчеты на виброустойчивость в станкостроении Текст. /

32. В.В. Каминская М.: Машиностроение, 1985. - 56 с.

33. Проников, А.С. Программный метод испытаний металлорежущих станков Текст. / А.С. Проников. М.: Машиностроение, 1985. - 288 с.

34. Базров, Б.М. Технологические основы проектирования самоподнастраи-вающихся станков Текст. / Б.М. Базров М.¡Машиностроение, 1978. 216с.

35. Соломенцев, Ю.А. Адаптивное управление технологическими процессами Текст. / Ю.А. Соломенцев, В.Г. Митрофанов, С.П. Протопопов и др. -М.¡Машиностроение, 1980. 536 с.

36. Jan Madl. Mechanical Technology Material-Removal Processes. /Jan Madl. -Czech Techical University in Prague. Prague, 1996. p.l 17

37. Кельзон, А.С. Динамика роторов в упругих опорах Текст. / А.С. Кельзон и др. М.: Наука, 1982. - 280 с.

38. Кельзон, А.С. Расчет и конструирование роторных машин Текст. / А.С. Кельзон и др. Л.: Машиностроение, 1977. - 288 с.

39. Гантер, Влияние упругих опор качения на реакции, вызванные дисбалансом ротора. Часть 1. Анализ линейной задачи Текст. / Гатнер. // Проблемы трения и смазки. - 1970. №1. с.69 - 86.

40. Цзе, Ф.С. Механические колебания Текст. / Ф.С. Цзе. М.: Машиностроение, 1966.-508 с.

41. Иориш, Ю.И. Виброметрия. Измерение вибрации и ударов. Общая теория, методы и приборы Текст. / Ю.И. Иориш М.: Изд-во машиностроительной литературы, 1963. - 772 с.

42. Светлицкий, В.А. Сборник задач по теории колебаний Текст. / В.А. Свет-лицкий, И.В.Стасенко М., «Высш. Школа», 1973. - 454 с.

43. Тимошенко, С.П. Прочность и колебания элементов конструкций Текст. / С.П. Тимошенко -М.: Наука, 1975. 704 с.

44. Тимошенко, С.П. Колебания в инженерном деле Текст. / С.П. Тимошенко и др. М.: Машиностроение, 1985. - 472 с.

45. Бармин, Б.П. Вибрации и режимы резания. Текст. / Б.П. Бармин М.: Машиностроение, 1972. - 72 с.

46. Кедров, С.С. Колебания металлорежущих станков Текст. / С.С. Кедров -М.: Машиностроение, 1978. 199 с.

47. Кудинов, В.А. Динамические расчеты станков. Текст. / В.А. Кудинов -//Станки и инструмент, 1995, №8, с.З 13.

48. Дружинский, И.А. Механические цепи Текст. / И.А. Дружинский. JL: Машиностроение, 1977. -238 с.

49. Ленк, А. Электромеханические системы. Текст. / пер. с нем. А.Ленк М.: Изд-во "Мир", 1978. - 283 с.

50. Маслов, Г.С. Расчет колебаний валов: Справочник Текст. / Г.С. Маслов -М.: Машиностроение, 1980.- 151 с.

51. Тэугес, А.Н. Разработка методов и средств управления колебаниями шпиндельных узлов на опорах качения Текст. / А.Н. Тэугес. Диссертация. М.: 1988. -237 с.

52. Капица, П.Л. Устойчивость и переход через критические обороты быстров-ращающегося ротора при наличии трения Текст. / П.Л. Капица. // ЖТФ. - т.1Х, вып.2. с 41-43.

53. Пуш, В.Э. Металлорежущие станки Текст. / В.Э. Пуш М.: Машиностроение, 1985. - 256с.

54. Бушу ев, В.В. Гидростатическая смазка в станках Текст. / В.В. Бушуев -М.: Машиностроение, 1989. 176 с.

55. Вольмир, A.C. Оболочки в потоке жидкости и газа (задачи аэроупругости). Монография Текст. / A.C. Вольмир М: Наука, 1976. - 416 с.

56. Тичи, Течение сдавливаемой пленки между двумерными поверхностями произвольной формы, испытывающими колебания в нормальном направлении Текст. / Тичи, Модест // Проблемы трения и смазки. 1978, №3. с.6 - 19.

57. Тичи, Течение сдавливаемой пленки в радиальном подшипнике произвольной формы при колебаниях вала. Текст. / Тичи, Модест // Проблемы трения и смазки. 1978, №3. 8 с.

58. Рагульскис, K.M. Вибрация подшипников Текст. / K.M. Рагульскис, А.Ю. Юркаускас Л.: Машиностроение, 1985. - 119 с.

59. Суслов, А.Г. Научные основы технологии машиностроения. Текст. / А.Г. Суслов, A.M. Дальский. М.: Машиностроение, 2002. - 684 с.

60. Васильев, A.C. Направленное формирование свойств изделий машиностроения. Текст. / A.C. Васильев, A.M. Дальский, Ю.М. Золотаревский и др. -М.: Машиностроение, 2005. 352 с.

61. Раменская, Е.В. Регламентация компонент вибрации рабочих машин Текст. / В.Д.Утенков, Л.В.Ручкин, Е.В. Раменская // Перспективные материалы, технологии, конструкции, экономика: Сб. науч. тр. Вып. 10 4.1/ ГУЦМиЗ Красноярск, 2004, - С.225-226.

62. Машиностроение. Энциклопедия. Измерения, контроль, испытания и диагностика. Т. III-7. Текст. / Под общ. ред. В.В. Клюева. М.: Машиностроение, 1996. 464 с.

63. Бишоп,P.E. Колебания Текст. / Р.Е.Бишоп.-М.:Наука,1979.-160 с.

64. Dynamic Characteristics of Lathe Usinq Conerete Bed // Bulletin of JSME, 1985, vol.28, N239, May, p. 987 993.

65. Мэнли, P. Анализ записи колебаний. Текст. / Р. Мэнли Мир. 1976, 283 с.

66. Кудинов, A.B. Связь спектра вибрации технологической системы с параметрами волнистости обработанной поверхности. Текст. / A.B. Кудинов // Машиноведение, №2, 1974, с.91 95.

67. Бидерман, В.Л. Теория механических колебаний Текст. / В.Л.Бидерман.-М.:Высш.школа, 1980. 408 с.

68. Раменская, Е.В. Подбор оборудования для ремонтных мастерских авиапредприятий Текст. / Ю.А.Филиппов, Л.В.Ручкин, Н.А.Амельченко, Раменская Е.В., Э.А.Красовец и др. // "Молодежь и наука третье тысячелетие" / Сиб. юрид. ин-т-Красноярск, 2002. — С.203-204.

69. Hochgeschwindiqkeits-frasen mit Schnellfrequenz-Motorfrasspindeln. // tz fur Metallbearbeitunq, 1985, jq. 79, №5, s.50, 52, 53.

70. Филиппов, Ю.А. Виброактивность системы станок-фундамент. Текст. / Ю.А. Филиппов //Материалы, технологии, конструкции. Красноярск: CAA, 1995. -С. 258 -259.

71. Филиппов, Ю.А. Исходные значения виброускорения. Текст. / Ю.А. Филиппов //Сборник НТО Красноярск, 1984. - С.2.

72. Фигатнер, A.M. Общие сведения о шпиндельных узлах Текст. / A.M. Фи-гатнер // Материалы по конструированию, смазыванию и монтажу шпиндельных узлов металлорежущих станков. М.: ЭНИМС, 1995. - 51с.

73. Арнольд, В.И. Математические методы классической механики Текст. / В.И. Арнольд М.: Наука, 1979. - 432 с.

74. J. Christopher Jones. Design methods. New York Toronto Chichester Brisbane, 1982, p.325.

75. Improving Product Quality by Preventing Defects. Edited by Nikkan Kogyo Shimbun, Ltd/ /Factory Magazine, Prodyctivity Press, Cambridge, Massachusetts, 1988, p.282

76. Аврамчук, Е.Ф. Технология системного моделирования Текст. / Е.Ф. Ав-рамчук, A.A. Вавилов, C.B. Емельянов. М.: Машиностроение; Берлин: Техник, 1988.-520 с.

77. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий Текст. / Ю.П. Адлер и др. М.: Наука, 1976. 279 с.

78. Адлер, Ю.П. Введение в планирование эксперимента Текст. / Ю.П. Адлер М.: Изд-во Металлургия, 1968. - 155 с.

79. Вибрации в технике. Справочник в 6-ти томах. Текст. / Т.З. Колебаниямашин, конструкций и их элементов / Под ред. Диментберга и Колесникова Л.С. -М.: Машиностроение, 1980. 344 с.

80. Орликов, М.Л. Динамика станков: Учеб. пособие для вузов Текст. / М.Л. Орликов Киев.: Вища школа, 1980. - 256с.

81. Мурашкин, Л.С. Прикладная нелинейная механика станков Текст. / Л.С.Мурашкин, С.Л. Мурашкин Л.:Машиностроение, 1977. - 192 с.

82. Левина, З.М. Расчет статических и динамических характеристик шпиндельных узлов методом конечных элементов. Текст. / З.М. Левина, И.А. Зверев // Станки и инструмент. 1986. №8. с.6 - 9.

83. Левина, З.М. Структура и организация автоматизированной подсистемы. Текст. / З.М. Левина //Станки и инструмент. 1984, №2. с.6 - 8.

84. Зверев, И.А. Автоматизированные расчеты шпиндельных узлов Текст. / И.А. Зверев и др. // Станки и инструмент. 1984, №2. с.11 - 15.

85. Лизогуб, В.А. Автоматизация выбора основных конструктивных параметров шпиндельных узлов металлорежущих станков Текст. / В.А. Лизогуб, С.И. Силаев // Станки и инструмент. 1982, №1. с.18 - 20.

86. Левина, З.М. Методы автоматизированного расчета шпиндельных узлов и несущих систем станков как средство обеспечения из точности Текст. / З.М. Левина / Под ред. Б.И.Черпакова. 4.1. -М.: ЭНИМС, 1996.- 67с.

87. Енджеевски, Е. Влияние тепловых изменений зазора в подшипниках качения на жесткость шпиндельных узлов Текст. / Е. Енджеевски, В. Квасьны // Станки и инструмент. 1977, №4. с. 10 12.

88. Давыдова, Е.В. Динамика шпинделей технологического оборудования с адаптивным управлением жесткостью опор качения Текст. / А.Н. Тэугес, Е.В. Давыдова // Проблемы качества в машиностроении: Материалы Всерос. НТК / МГУЛ- Мытищи, Моск. обл., 1996. С.37-38.

89. Давыдова, Е.В. Расчет температурного поля шпинделя от тепла, выделяемого подшипником Текст. / Давыдова Е.В. Перспективные материалы, технологии, конструкции. Сборник научных трудов / CAA Красноярск, 1998 - С.294-296.

90. Хомяков, B.C. Расчет динамических характеристик шпиндельных узлов станков. Текст. /B.C. Хомяков, А.Н. Минасян //Станки и инструмент. 1976, №3. с.5 - 7.

91. Снетков, В.М. Система моделирования PC MATLAB. Описание применения Текст. / В.М. Снетков Красноярск: CAA, 1993. - 118с.

92. Тэугес, А.Н., Проектирование шпиндельного узла с высокоресурсными опорами качения. Монография Текст. / А.Н. Тэугес, А.Г. Павлов. Изд-во. Крас-нояр. ун-та, 1992, - 120с.

93. Тэугес, А.Н. Управляемое демпфирование в шпиндельных узлах с опорами качения. Текст. / А.Н. Тэугес, А.Г. Павлов //Вестник машиностроения. 1987, №5, с.41 -44.

94. Тэйлор, Нелинейные процессы в коротких демпферах со сдавливаемой пленкой Текст. / Тэйлор, Кумар // Проблемы трения и смазки. 1980, №1. с.57 66.

95. Чэнь. Оптимальное проектирование демпферов со сдавливаемой пленкой для систем гибких роторов Текст. / Чэнь, М. Раджан, С. Раджан, Нелсон // Современное машиностроение, серия Б, 1989. №3. с.51 60.

96. Шлихтинг. Теория пограничного слоя Текст. / Шлихтинг пер. с англ. Г.А. Вольперта. -М.: Наука, 1969. 742с.

97. Штеренлихт, Д. В. Гидравлика Текст. / Д.В. Штеренлихт М.: Энерго-атомиздат, 1984. - 640с.

98. Тэугес, А.Н.Стенд для исследования упругодемпфирующих опор со сдавливаемой пленкой закрытого типа. Текст. / А.Н. Тэугес, Е.В. Давыдова // Перспективные материалы, технологии, конструкции. Вып. 3. Сборник научных трудов /

99. Под ред. В.В.Стацуры Красноярск: CAA им.акад. М.Ф.Решетнева. - 1997. -С.329-335

100. Тэугес, А.Н. Опоры качения технологического оборудования с увеличенным демпфированием Текст. / А.Н. Тэугес, Е.В. Давыдова // Тезисы докладов Всеросс. молодежной НК «XXIII Гагаринские чтения» (8-12 апреля 1997г.) / МА-ТИ-Москва, 1997.-С. 139.

101. Давыдова, Е.В. Основные характеристики оболочек закрытого типа Текст. / Е.В. Давыдова, М.Ю.Красников, В.А. Раменский // Тезисы докладов Всеросс. молодежной НК «XXIV Гагаринские чтения» (7-11 апреля 1998г.) / МАТИ -Москва, 1998.-С. 143.

102. Вульфсон, И.И., Нелинейные задачи динамики машин Текст. / И.И. Вульфсон, М.З. Коловский. М.: Машиностроение, 1968. - 284 с.

103. Тимченко, А. И. Технология, оборудование, организация и экономика машиностроительного производства. Отечественный опыт. Сер. 1. Экспресс информация Текст. / А.М.Тимченко -М.:ВНИИТЭМР, 1987, вып.1, 20 е., вып. 6, 20с.

104. Айзерман, М.А. Классическая механика Текст. / М.А. Айзерман М.: Наука, 1980.-368 с.112Келдыш, М.В. Механика, Избранные труды Текст. / М.В. Келдыш М.: Наука, 1985. - 567 с.

105. ГОСТ 22061-76. Машины и технологическое оборудование. Система классов точности балансировки. Основные положения Текст. введ. 1977-07-01. - М.:1. Стандарты, 1977. 27с.

106. Фигатнер, A.M. Расчет и конструирование шпиндельных узлов и подшипников качения MPC Текст. / A.M. Фигатнер М.: НИИмаш, 1971. - 196 с.

107. ГОСТ 520-2002 (ИСО 492-94, ИСО 199-97) Подшипники качения. Общие технические условия Текст. Взамен ГОСТ 520-89; введ. 2003-07-01. - М.: Стандарты, 2003. - 70с.

108. Энциклопедия "Машиностроение". Том III- 3. "Технология изготовления деталей машин" Текст. / Под ред. А.Г. Суслова: М.: Машиностроение, 2006. -840 с.

109. Проников, A.C. Надежность машин Текст. / A.C. Проников. М.: Машиностроение, 1978. - 592с.

110. Пуш, A.B. Оценка качества станков по областям состояний их динамических характеристик. Текст. / A.B. Пуш // Станки и инструмент. 1984, №8. С.9 12.

111. Филиппов, Ю.А. Направления динамического анализа станков Текст. / Ю.А. Филиппов Красноярск: НТО, 1992. С.З.

112. Лавренчик, В.Н. Постановка физического эксперимента и статистическая обработка его результатов Текст. / В.Н. Лавренчик М.: Энергоатомиздат, 1986. -272с.

113. ГОСТ 12.1.012-90 ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования Текст.-Взамен ГОСТ 12.1.043-84; введ. 1991-07-01. -М.: Стандарты, 1991.-6с.

114. Селиванов, С.Г. Закономерности технологического перевооружения авиационного производства Текст. / С.Г. Селиванов, Ю.Л. Пустовгаров, А.Н. Петров //Полет,№ 12.- 2006.-С. 15 -27

115. Управление процессами вибрации разрабатываемого технологического оборудования рукопись.: отчет о НИР (годовой.) рук. Филиппов Ю.А., исполн.: Раменская Е.В. [и др.]. РНП 2.1. 2.959. №ГР 01.200.603. 867, 2006, 110 с.

116. Малков, В.П., Оптимизация упругих систем Текст. / В.П. Малков, А.Г. Угодчиков М.: Наука, 1981. - 288с.

117. Елисеев, C.B. Структурная теория виброзащитных систем Текст. / C.B. Елисеев Новосибирск: Наука, 1978. - 224с.