автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Повышение качества тонкостенных изделий открытого профиля при лезвийной обработке на основе управления свойствами поверхностного слоя

Катенев Александр Владимирович

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ТОНКОСТЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ ОТКРЫТОГО ПРОФИЛЯ ПРИ ЛЕЗВИЙНОЙ ОБРАБОТКЕ НА ОСНОВЕ УПРАВЛЕНИЯ СВОЙСТВАМИ ПОВЕРХНОСТНОГО

СЛОЯ

05.03.01 - "Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки"

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2004

Работа выполнена в Санкт-Петербургском институте машиностроения (ЛМЗ-ВТУЗ)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор,

академик Российской Инженерной академии

Зубарев Юрий Михайлович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор,

академик Международной, Российской и Санкт-Петербургской Инженерных академий, заслуженный деятель науки и техники РФ

Вейц Владимир Львович

кандидат технических наук, доцент,

Розовский Борис Яковлевич

Ведущая организация: ОАО «НИТИ Энергомаш»

Защита состоится 43 декабря 2004 г. в 16 час 00 мин в аудитории 232 главного учебного корпуса на заседании диссертационного совета К 212.222.01 при Санкт-Петербургском институте машиностроения (ЛМЗ-ВТУЗ) по адресу:

195197, Санкт-Петербург, Полюстровский пр., 14.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского института машиностроения.

Автореферат разослан ноября 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета к.т.н, доцент

Хитрик В.Э.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. В современной экономике качество продукции является одним из основных критериев ее конкурентоспособности и эффективности производства. Качество энергетических машин, относящихся к важнейшим видам продукции машиностроения России, в значительной степени зависит от качества используемых в ней деталей открытого профиля (рабочие и направляющие лопатки паровых, газовых турбин и компрессоров, лопасти поворотно-лопастных и радиально-осевых гидротурбин, крыльчатки и др.). Как показали выполненные исследования и анализ мирового опыта, для соответствия технического уровня энергетических машин лучшим мировым образцам необходимо увеличить срок службы основных деталей за счет повышения надежности работы технологических систем при их производстве, точности обработки и качества металла поверхностного слоя.

Основные резервы совершенствования ответственных деталей энергетических машин, характеризующихся повышенными требованиями к их точности и качеству изготовления, по результатам анализа современного энергомашиностроения, находятся сегодня в области технологии производства.

Совокупность задач по обоснованному выбору мероприятий для обеспечения требуемого качества ответственных деталей энергетических машин формирует важную научно-техническую задачу, решение которой имеет большое значение для повышения эффективности энергомашиностроения. Это определяет актуальность данной работы и необходимость ее выполнения в рамках ряда научно-технических программ: «Гибкие и автоматизированные производства», МНТК «Надежность машин» и др.

Цель работы. Достижение требуемого качества тонкостенных изделий открытого профиля на основе управления формообразованием при лезвийной обработке методом программной модификации.

Научная новизна полученных в работе результатов заключается в следующем:

- разработана модель формообразования маложесткого тонкостенного изделия открытого профиля на основе статических и динамических критериев для решения задач прогнозирования качества обработки с учетом остаточных деформаций;

- предложены дискретные модели формообразования, позволяющие прогнозировать остаточные деформации обработанного изделия;

_ РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ 4 КИБЛНОТЕКА I

- выполнен комплекс исследований по имитационному и натурному моделированию формообразования изделий открытого профиля при обработке лезвийным инструментом с целью обоснования правильности исходных положений и подтверждения адекватности предложенных моделей.

Практическая ценность выполненных разработок заключается в следующем:

- разработаны алгоритмы и программы, обеспечивающие управление станком для направленного формирования свойств поверхностного слоя обрабатываемого изделия с учетом статических и динамических характеристик технологической системы;

- реализована задача управления формообразованием при лезвийной обработке изделий открытого профиля применительно к изделиям энергомашиностроения.

Результаты исследований используются в учебном процессе при чтении лекций и проведении практических занятий по дисциплине "Специальная технология машиностроения (раздел обработки лопаток турбин)".

Достоверность полученных результатов подтверждается использованием отдельных положений теории резания, теории колебаний, современной вычислительной техники; удовлетворительным совпадением результатов расчетов и экспериментов; положительным эффектом внедрения разработанных методик и предложенных технологических рекомендаций в промышленных условиях.

Реализация в промышленности. Программы и методики направленного формирования свойств поверхностного слоя изделия при обработке фрезерованием использованы в условиях действующего производства. Выполненные работы приняты к внедрению на предприятиях энергомашиностроения России (ОАО "НИТИ Энергошам", ОАО "ЛМЗ", ОАО "ЗТЛ", ОАО "КТЗ" и др.).

Апробация работы. Результаты, представленные в диссертации, фрагментарно докладывались в интервале 2001-2004 г.г. на ряде конференций, совещаний и семинаров в г.г. Москве, Волгогра-де, Рыбинске, Санкт-Петербурге, а также в Санкт-Петербургском институте машиностроения и отделении "Машиностроение и инженерная механика" Российской Инженерной академии.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 печатных

работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 114 страницах машинописного

» тм «к

I М-!!««.«":*

I

#

. —чи"

текста, содержит 52 рисунка, 10 таблиц, список лите-ратуры, включающий 105 наименований, одно приложение.

Автор выражает благодарность д.т.н., проф. Василькову Д.В. за помощь при выполнении диссертационной работы.

Содержание работы

В первой главе выполнен анализ современных подходов по обеспечению качества изготовления маложестких заготовок открытого профиля, которые составляют представительный класс изделий энергомашиностроения. К их числу относятся лопатки паровых, газовых турбин и компрессоров, лопасти гидротурбин, винтов летательных аппаратов и судов, крыльчатки и другие аналогичные изделия.

Среди крупных достижений в исследовании качества механической обработки отметим результаты, представленные в работах Б.М.Базрова, Л.Н.Бердникова, Н.А.Бородачева, В.А.Валетова, Д.В.Василькова, В.Л.Вейца, А.Н.Гаврилова, А.М.Дальского, Н.Б.Демкина, Ю.М.Зубарева, В.С.Корсакова, А.А.Маталина, А.Н.Овсеенко, АС.Проникова, Д.Н.Решетова, Э.В.Рыжова, А.Г. Суслова, А.И.Якушева, А.Б.Яхина и др.

Основными показателями качества при механической обработке заготовок являются: точность выполнения размеров, формы и взаимного расположения поверхностей; стабильность размерных характеристик деталей в партии; шероховатость обработанных поверхностей, напряженно-деформированное состояние поверхностного слоя после обработки. Последнее особенно важно для уникальных крупногабаритных ступенчатых валов большой протяженности, а также тонкостенных деталей открытого профиля.

Установлено, что вопросы исследования напряженно-деформированного состояния металла поверхностного слоя рассмотрены достаточно подробно. Результаты этих исследований могут быть эффективно использованы при решении задач обеспечения качества при механической обработке. Однако, вопросы коробления маложестких тонкостенных деталей требуют дополнительных исследований.

При обработке маложестких крупногабаритных заготовок на станках с ЧПУ весьма актуальной является задача выбора режимов и условий обработки, обеспечивающих спокойное резание с низким регламентированным уровнем вибраций. Это связано с тем, что станки с ЧПУ, используемые на данных операциях, являются, как правило, уникальными. Обработка с высоким уровнем вибраций приводит к

преждевременному износу оборудования и сокращению межремонтного цикла.

На основании выполненного анализа состояния проблемы и в соответствии с целью работы поставлены и решены следующие задачи:

1. Разработка модели формообразования маложесткого тонкостенного изделия открытого профиля на основе статических и динамических критериев для решения задач прогнозирования качества обработки.

2. Выполнение имитационного и натурного моделирования формообразования изделий открытого профиля при обработке лезвийным инструментом с целью обоснования правильности исходных положений.

3. Реализация задач управления формообразованием при лезвийной обработке изделий открытого профиля применительно к энергомашиностроению.

4. Разрабтка технологических рекомендаций по прогнозированию качества тонкостенных изделий открытого профиля при лезвийной обработке.

Во второй главе выполнена разработка модели обрабатываемого изделия в технологической системе для решения задач прогнозирования качества обработки. Специфика объекта исследования - сложнопрофильной тонкостенной заготовки открытого профиля - требует особого подхода к выбору вида и структуры дискретной (конечноэлементной) модели. При ее рассмотрении применительно к механической обработке приняты основные классификационные признаки применимости различных схем МКЭ. Они определяются, в основном, особенностями упругих характеристик рассматриваемых изделий.

Выбор, применительно к турбинной лопатке, модели стержневого типа оправдывается предельной простотой ее построения. Это связано с особенностями задания исходного контура профиля рабочей части. Но в стержневой модели обязательно должны быть учтены особенности проявления ее как тонкостенного стержня, которые приводят к необходимости применения специальных конечных элементов с повышенной размерностью. Что касается лопастей гидротурбин, то здесь целесообразно применение моделей оболочечного типа. В данном случае важным является обоснованный выбор схемы разбиения на дискретные подобласти и правильный выбор конечных элементов. Так как форма рабочей части лопасти является пространственно ориентированной, то наилучшее приближение к исходной континуальной модели дает совокупность треугольных конечных элементов.

На примере лопасти Волжской ГЭС им В.И.Ленина в соответствии с принятыми правилами выполнено построение дискретной конеч-

ноэлементной модели. Она разбита на пять диаметральных и восемь радиальных участков. На пересечении диаметральных и радиальных линий получено 54 узла модели. Полученная сетка включает 40 криволинейных четырехугольных участков, в каждом из которых размещено по два пластинчатых треугольных конечных элемента. Элементы ориентированы так, чтобы их основанием были диаметральные линии. Получилась дискретная модель, включавшая 80 конечных элементов, 54 узла и 324 обобщенных координат.

В соответствии с принятой схемой дискретизации лопатка 5 ступени ЦНД рассмотрена как прямой тонкостенный закрученный стержень открытого профиля. Конечный элемент данного стержня имеет два узла и 12 обобщенных координат. В каждом узле предусмотрено по 6 обобщенных координат: два линейных перемещения в направлении осей координат, три угла поворота относительно данных осей и координата, учитывающая стесненность кручения относительно продольной оси. Полная модель лопатки, полученная по указанным правилам, имеет 24 конечных элемента, 25 узлов и 150 обобщенных координат.

Упругие, инерционные и диссипативные характеристики дискретных моделей определяются выражениями

где К, М, В - матрицы жесткости, инерции и диссипации модели; П - число элементов модели.

Матрицы жесткости и инерции конечного элемента модели имеет

вид

Ке = ьт(н_1)г}н"1ь (2)

Ме=ьт(н-,)г11н',ь. (3)

где L - (2x2)- квазидиагональная матрица направляющих косинусов, элементами главной диагонали которой являются (6x6) матрицы; Н -(12x12)- матрица коэффициентов формы; I, Л - (12x12)- матрицы квазиупругих и квазиинерционных коэффициентов.

Диссипативные характеристики определяются для модели в целом на основании соотношения

где - матрица коэффициентов поглощения с отличными от нуля элементами, расположенными на главной диагонали и равными величине внутреннего сопротивления материала; Б - матрица квадратов собственных частот колебаний модели.

Осуществим приведение вектора силы резания к узлам дискретной модели применительно к операции контурного фрезерования открытого профиля. Данная сила будет действовать в формообразующей точке на поверхности, соответствующей одному из узлов модели. С учетом числа одновременно режущих зубьев фрезы вектор узловых усилий в общей системе координат модели будет иметь вид

где К^ - (6x1)- вектор узловых сил, действующих в к-ом узле модели; - число одновременно режущих зубьев фрезы; - вектор силы

резания, действующей на 1-й зуб в подвижной системе координат фрезы с к о м п Р; ={Рг[ ,РГ; ,Р0С;}Т; Ь2-(3x6) матрица направляющих косинусов.

Помимо сил резания необходимо учитывать действие технологических остаточных напряжений, которое выражается в остаточных деформациях профиля рабочей части исследуемого изделия. Остаточные деформации формируются за счет действия поверхностных сил, которые формируют распределенную моментную нагрузку. Характер формирования этой нагрузки для оболочечной и стержневой моделей различен.

При рассмотрении стержневой модели действие поверхностных сил имеет ярко выраженный одноосный характер, что существенно упрощает формирование моментной нагрузки. Что касается оболочечной модели, то упрощение достигается рассмотрением от-дельных конечных элементов с последующим объединением действия моментных нагрузок. Как уже было рассмотрено выше, эти элементы имеют плоскую треугольную форму. Таким образом, в пределах отдельного элемента можно рассматривать плоское напряженное состояние. Здесь дополнительного упрощения можно добиться путем ортогонализации действия остаточных напряжений. Такое упрощение можно считать допустимым, так как пространственно ориентированные изделия открытого профиля имеют гладкую форму с монотонно меняющимися характеристиками и с большими радиусами кривизны. Характер действия остаточных напряжений на таких поверхностях отличается минимальными значениями касательных напряжений, что дает возможность рассматривать напряжения вдоль диаметральных и осевых линий как главные напряжения,

действующие во взаимно ортогональных направлениях.

Рассмотрим формирование поверхностных сил применительно к профилю рабочей части турбинной лопатки (рис. 1). Для этого в поперечном сечении профиля выделим срединную линию AdcE. Дальнейшее рассмотрение удобно осуществлять в естественной системе координат, начало отсчета которой находится в точке А. Естественная координата £2 = АВ является функцией положения и представляет собой часть срединной линии, ограниченную точками А и В. В точке В положения естественной координаты разместим оси естественного трехгранника -касательной, нормали и бинормали. Ось касательной Вт направлена в плоскости поперечного сечения профиля лопатки по касательной к срединной линии и проходит через точку В. Ось нормали Вп направлена в плоскости поперечного сечения профиля лопатки по нормали к срединной линии в точке В. Ось бинормали ВЬ направлена перпендикулярно плоскости попе-речного сечения профиля лопатки (параллельно продольной оси лопатки OZ) и проходит через точку В.

Рис. 1. Формирование поверхностных сил от действия остаточных напряжений в профильной части турбинной лопатки

Моментная схема действия остаточных напряжений реализуется путем приведения поверхностных сил к паре относительно оси, параллельной оси максимальной жесткости О^.

Для этого рассмотрим приращение естественной координаты ограниченное точками d и с на срединной линии. Проведем через эти точки в поперечном сечении прямые перпендикулярно срединной линии. Пересечение данных прямых с внутренним профилем в точках d' и с1 формирует приращение (10в = сТс', а с наружным профилем - в точках и с" формирует приращение = <Гс", В результате построений в рассматриваемом конечном элементе со стороны наружного и внутреннего профилей можно выделить участки в виде полос длиной а и шириной

d£2|_| и (Юв соответственно. Площади данных элементарных участков соответственно равны

dSH = adQH; dSB =adQB. (6)

В металле поверхностного слоя лопатки в результате механической обработки наводятся технологические остаточные напряжения. Деформирующая способность I технологических остаточных напряжений, равная интегралу остаточных напряжений по глубине их залегания, рассматривается как интенсивность поверхностной распределенной нагрузки. Данная величина является векторной. Она зависит от вязко-упруго-пластических и теплофизических свойств металла поверхностного слоя обрабатываемого изделия. Указанные свойства формируются в результате контактных взаимодействий задней поверхности инструмента и обрабатываемой поверхности изделия. Аналитическое определение данной величины в настоящее время затруднительно ввиду большого многообразия влияющих факторов. Поэтому ее определение осуществляется на основе эмпирических моделей или по результатам непосредственных измерений.

На рис.1 со стороны внутреннего профиля деформирующая способность технологических остаточных напряжений представлена

величиной I|jB , а со стороны наружного профиля - величиной 1(эн. Ее знак

зависит от характера распределения остаточных напряжений по глубине.

Если преобладают напряжения сжатия, то направление векторов и 1(,н

соответствует показанным на рис.1.

Совместное действие остаточных напряжений на рассматриваемых элементарных участках со стороны наружного и внутреннего профилей определяет пара сил относительно касательной Вт, которая

приводится к паре

^мЛи -Овт1ьв) fh(Q)cos[O^X(ß)]dQ, (7) где- ,Q„m максимальные значения естественных координат

ГП ' Hill ' вш

соответственно по срединной линии, контуру наружного профиля и контуру внутреннего профиля в поперечном сечении.

При круговом фрезеровании с постоянной окружной подачей фрезы выражение (7) упростится, так как в данном случае будет выполняться условие

1ьв=,Ьн- (8)

Вектор поверхностных узловых усилий, приведенных к узлам конечного элемента лопатки, формируется в соответствии с выражением

где Р^ -(12x1)- вектор поверхностных узловых усилий в е-ом конечном элементе; - момент пары от действия поверхностных сил в е-ом конечном элементе; Ьз - (12x1)- матрица направляющих косинусов.

Рассмотрим формирование поверхностных сил для более сложного случая - дискретной модели оболочки открытого профиля. В качестве примера будем рассматривать приведенную выше дискретную модель лопасти поворотно-лопастной гидротурбины. Минимальная дискретная область рассмотрения задачи - совокупность двух треугольных конечных элементов, ограниченная диаметральными и радиальными линиями (рис. 2), например, второй и третьей диаметральными, а также пятой и шестой радиальными линиями.

В полученном криволинейном четырехугольнике узлы 13,14,23,24 соединяем отрезками прямых. В данном четырехугольном конечном элементе толщиной Ь местная система координат имеет взаимно перпендикулярные оси причем ось параллельна основанию 13-14

элемента.

Рис.2. Четырехугольная конечноэлементная область для рассмот-

решении задачи является возможность ортогонализации действия поверхностных сил. Дополнительным обоснованием правомерности

данного подхода является то, что действием поверхностных сил является момент равнодействующей пары, которая имеет составляющие относительно осей £ и Т|, т.е. допустима суперпозиция действий относительно каждой из указанных осей.

Указанное позволяет применить дважды выражение (7). В рассматриваемом элементе введем две естественные системы координат с началом отсчета соответственно А и С с естественными координатами

Й,=ав, а2=со.

В точках В иБ размещены соответственно естественные трехгранники с осями соответственно- Вт^П^^ и 0x2^2- С учетом изложенного действие поверхностных сил можно привести к моментам пар

щ =^-(ант1'ьн1 -^впЛв!) ¡каосоБ^тф^а, (10) 2 О

а Йш2

"111=^-(^нт21Ьн2-Пвт21Ьв2) |Ь(П2)^,1(^2)^2. (II) 1 О

Приведение моментов пар и к общей системе координат осуществляется по аналогии с выражением (9).

Полученные соотношения позволяют осуществить приведение поверхностных сил к узлам дискретной модели. Указанное позволяет реализовать действие поверхностных сил в задаче об остаточных деформациях.

Для решения задачи обеспечения качества при механической обработке маложестких заготовок на основании выполненных выше преобразований сформулировано три задачи:

1. Расчет деформаций от действия сил резания с определением режимов резания, обеспечивающих точность размеров, формы и взаимного расположения поверхностей обрабатываемого изделия в пределах поля допуска.

2. Расчет остаточных деформаций обработанного изделия от действия деформирующей способности технологических остаточных напряжений.

3. Расчет границы области устойчивости и уточнение режимов резания с учетом динамических характеристик.

Для расчета границы области устойчивости необходимо внести такие упрощения в модель, чтобы на каждом этапе динамических вычислений получать аналитические решения:

1. Для исследования устойчивости принимается главная форма колебаний модели.

2. Особенности формы и взаимного расположения поверхностей исследуемого класса изделий допускают рассмотрение колебаний главной формы так, что в каждой точке доминирующее перемещение осуществляется в направлении оси минимальной жесткости.

3. Допускается упрощение модели до уровня одноконтурной с одной обобщенной координатой в направлении оси минимальной жесткости и с приведенными к данной точке упругоинерционными характеристиками, полученными на основе многомерной конечно-элементной модели. При этом диссипативные характеристики строятся по декременту главной формы колебаний исходной модели.

На рпс.З показано модельное представление виброперемещений изделия открытого профиля. Главные оси жесткости изделия ^Оц определяют направление главных перемещений, которые в первом приближении направлены вдоль оси минимальной жесткости Овальным контуром условно показана приведенная масса изделия. Режущий инструмент (фреза) показан в местной системе координат

На основе сделанных допущений запишем систему дифференциальных уравнений движения для упрощенной одноконтурной модели

Рис.3. Модельное представление виброперемещений

ГМ1 + ЬТ1 + СТ1 = крРт;

ТрРх + Рх=-М ^«ь 13

(12)

где т , Ь , с - приведенные коэффициенты инерции, диссипации и жесткости; - коэффициент приведения; - коэффициент

передачи; - угол положения фрезы.

Особенностью системы дифференциальных уравнений (12)-(13) является то, что при сохранении структуры необходимо идентифицировать ее параметры в каждом расчетном положении фрезы по отношению к поверхности заготовки. Данные параметры - приведенные коэффициенты инерции , диссипации и жесткости - определяются на основе рассмотрения исходной конечноэлементной динамической модели в режиме расчета собственных частот и форм колебаний.

В третьей главе для проверки работоспособности разработанных выше моделей был проведен сопоставительный анализ результатов имитационного и натурного моделирования.

Сварная тонкостенная балка П-образного поперечного сечения была выбрана для сопоставления по причине наличия результатов аналитического решения и экспериментальных данных, выполненных В.З. Власовым. Балка выполнена в виде прямого стержня П-образного поперечного сечения со следующими размерными характеристиками: длина I =2700 мм; высота Ь =158 мм; ширина Ь =130 мм; толщина стенки 5 —6 мм. Балка закреплена в концевых сечениях с возможностью поворота относительно вертикальной и горизонтальной осей и с ограничением в линейных перемещениях и в повороте относительно продольной оси. В центральной части балки прикладывалась вертикально направленная сила с эксцентриситетом в поперечном сечении.

Сопоставление аналитического решения и конечноэлементной реализации показало, что последняя более корректно учитывает стесненность кручения, так как дает лучшее приближение к экспериментальным данным. Отклонения между расчетными и экспериментальными данными не превысили по линейным перемещениям 11 % и по углу поворота 8%, что является вполне приемлемым для инженерных расчетов.

Рабочая турбинная лопатка 5-й ступени ЦНД паровой турбины К-300-240 была взята для проведения сопоставительных расчетных и экспериментальных исследований после операции контурного фрезерования с припуском 0,3 мм. Размерные характеристики лопатки: длина профиля рабочей части Ь=960 мм, максимальная хорда поперечного сечения bmax - 150 мм, максимальная толщина профиля в корневом сечении 1ц = 21 мм, в головном сечении 1124 -4 мм. Эксперимент проводился на вертикально-фрезерном станке модели 6Р12. Лопатка закреплялась со стороны хвостовой части в патрон делительной головки,

установленной на столе станка, а со стороны головной части - в упорном центре, также установленном на столе станка. Для передачи тарированного усилия использовался динамометр ДОСМ-3000, установленный в шпинделе станка. Деформация лопатки фиксировалась индикатором часового типа с противоположной стороны в направлении линии действия усилия динамометра. Максимальные отклонения результатов эксперимента и расчетных данных не превысили 18 %.

Экспериментальное исследование при моделировании поведения маложесткого тонкостенного изделия открытого профиля в процессе обработки с использованием специального динамического стенда осуществляли на вертикальнофрезерном станке с возможностью поворота шпиндельного узла под различными углами к плоскости стола (рис.4). Это позволяет моделировать условия контурного фрезерования для различных случаев обработки.

Сопоставительный анализ полученных зависимостей показал, что для рассмотренных условий существуют технологические параметры, при которых любое возрастание скорости резания не приводит к потере устойчивости. Так, при вылетах упругих элементов 75 мм, угле положения фрезы 20 градусов, рабочей подаче 0,1 мм/зуб увеличение глубины резания до 3 мм не дает потери устойчивости для любого значения скорости резания. Осциллограмма виброперемещений для режима Уз = 25 м/мин свидетельствует о спокойном резании, причем уровень амплитуд не превышает 35 - 50 мкм. Увеличение глубины резания до 5 мм на той же скорости резания приводит к переходу за границу устойчивости. Осциллограмма виброперемещений свидетельствует о наличии неспокойного резания. При этом уровень амплитуд возрастает в 4-5 раз и достигает 180 мкм. Обработка на таких режимах недопустима.

Другим важным результатом проведенных исследований является

наличие экстремального значения угла положения фрезы. Для выбранных параметров стенда и режущего инструмента максимальный запас устойчивости имеет место при угле положения фрезы 22 градуса. Сопоставительные расчетные и экспериментальные исследования показали удовлетворительную сходимость, что позволило перейти к исследованию конкретных тонкостенных маложестких изделий открытого профиля.

Как уже было сказано выше, контурное фрезерование реализуетсястрочечным способом (рис.5). Предельное значение шероховатости по параметру Яш в простейшем случае зависит от шага И (расстояние между строчками) и угла положения фрезы

По результатам исследований была получена зависимость для предельного значения высоты микронеровностей

[11т]=(0,75...0,85)Кт, . (15)

Выражение (3.5) должно учитываться при уточнении шага И. Неучет данного выражения может привести к появлению остаточных рисок на поверхности после финишных операций.

В качестве тестовой была рассмотрена задача об остаточных деформациях прямой балки прямоугольного поперечного сечения, выполненной из сплава ВТ6 со следующими размерными характеристиками: длина Ь= 3 5 0 мм, ширина Ь= 50 мм, толщина И = 10 мм. Нижняя поверхность балки получена торцовым фрезерованием, а верхняя -торцовым фрезерованием и плоским ленточным шлифованием. В процессе обработки реализовывались те же режимы резания, что и при обработке рассмотренных выше лопаток.

Измерения остаточных напряжений производились неразру-шающим методом с помощью ИВК СИТОН. Расчеты показали, что остаточная деформация балки составила 1,2 мм.

Сопоставительные расчетные и экспериментальные исследо-вания остаточных деформаций прямой балки прямоугольного поперечного сечения показали расхождение в пределах 12%, что является вполне приемлемым для практического применения.

В четвертой главе показана реализация задачи управления формообразованием тонкостенных маложестких изделий открытого профиля при лезвийной обработке на примере чистового фрезерования профильной части рабочей турбинной лопатки 28 ступени ЦНД турбины К-200 на пятишпиндельном станке с ЧПУ модели FA51700N (FOREST). При решении задачи реализуется схема пассивного управления, которая предусматривает изменение режимов резания в процессе обработки без участия оператора и дополнительных устройств адаптивного управления. Такая схема позволяет исключить систематические погрешности, вызванные конкретными условиями формообразования.

В результате имитационного моделирования были получены следующие технологические режимы: частота вращения фрезы 234 об/мин., что соответствует скорости резания 29,5 м/мин.; минимальная рабочая подача 0,16 мм/зуб; максимальная рабочая подача 0,26 мм/зуб. Изменение рабочей контурной минутной подачи профиля рабочей части вдоль продольной оси лопатки соответствует величинам, приведенным на рис.6.

^мин ММ МИН

300

250

200

Зч

\ г

\ V2 / /

Рис.6. Изменение рабочей контурной

минутной подачи профиля рабочей части вдоль продольной оси лопатки

200

400 Z, мм

Режимы для участков 1 и 3 получены с учетом ограничения по прочности режущего инструмента, а для участка 2 - по деформации профиля рабочей части.

В результате профиль рабочей части обработан за 95 мин против 115 мин, соответствующих обработке на существующих режимах резания, что дало повышение производительности на 18%. Контроль профиля рабочей части показал отсутствие бочкообразности и остаточных деформаций вдоль продольной оси лопатки.

В результате выполненных исследований предложены конкретные технологические рекомендации по прогнозированию качества тонкостенных изделий открытого профиля при лезвийной обработке.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ

1. Разработана модель формообразования маложесткого тонкостенного изделия открытого профиля на основе предложенной системы классификации дискретных моделей, а также статических и динамических критериев для решения задач прогнозирования качества обработки с учетом остаточных деформаций.

2. Предложены дискретные модели формообразования, позволяющие прогнозировать остаточные деформации обработанного изделия посредством учета технологических остаточных напряжений в виде распределенных моментных нагрузок.

3. Выполнен обоснованный переход от исходной дискретной к упрощенной динамической модели, на основе которой предложен алгоритм имитационного моделирования и построения границ областей устойчивости.

4. Сопоставление результатов имитационного моделирования деформаций прямой тонкостенной балки П-образного профиля показало, что отклонения между расчетными и экспериментальными данными не превысили 11%, что является вполне приемлемым для инженерных расчетов. Результаты сравнения расчетных и экспериментальных данных по деформациям лопатки 5 ступени ЦНД показали максимальные отклонения не более 18 %, что дает основание использовать разработанные модели для управления формообразованием при лезвийной обработке

5. Имитационное и натурное моделирование динамических характеристик изделий открытого профиля с использованием специальных спроектированных стендов показало высокую эффективность разработанных упрощенных моделей при исследовании устойчивости технологической системы.

6. Сопоставительные расчетные и экспериментальные исследования остаточных деформаций прямой балки прямоугольного поперечного сечения показали расхождение в пределах 12%, что является вполне приемлемым для практического применения. Измерения на реальных лопатках подтвердили данный вывод. Для исключения возможности появления остаточных деформаций изделия после обработки необходимо учитывать деформирующую способность технологических остаточных напряжений на этапе имитационного моделирования при

разработке управляющих программ.

7. Высотные характеристики шероховатости поверхности необходимо учитывать при определении шага между строчками, чтобы избежать наличия рисок на поверхности после финишных операций.

8. При лезвийной обработке маложестких тонкостенных изделий открытого профиля высокоэффективным методом является пассивное управление на основе программной модификации, которое позволяет учесть систематические погрешности, вызванные основными видами отклонений в технологической системе.

9. Постановка и решение задач управления формообразованием на этапе технологической подготовки производства дает снижение трудозатрат на 15 ... 30% без дополнительных вложений в оборудование и технологическую оснастку.

Содержание диссертационной работы опубликовано в 6 печатных работах:

1. Катенев А.В. Вибродиагностическая модель технологической системы при контурном фрезеровании заготовок / Современное машиностроение: Сборник трудов молодых ученых. Вып.4. СПб.: Изд. ПИМаш, 2002. С.42-44.

2. Катенев А.В. Повышение качества при механической обработке маложестких заготовок / Проблемы современного энергомашиностроения: Тезисы докладов Всероссийской молодежной научно-технической конференции.- Уфа: УГАТУ, 2002. С.63.

3. Васильков Д.В., Зубарев Ю.М., Катенев А.В. Повышение производительности и точности при механической обработке крупногабаритных маложестких заготовок энергетических машин // Инструмент и технологии, №7-8,2002. С. 10-11.

4. Васильков Д.В., Васильев А.С., Катенев А.В., Упатов Д.А. Обеспечение качества поверхностного слоя изделий при механической обработке // Инструмент и технологии, №11-12,2003. С. 165-167.

5. Васильков Д.В., Зубарев Ю.М., Катенев А.В. Повышение качества при механической обработке заготовок на основе комплексного исследования состояния поверхностного слоя / Качество поверхностного слоя деталей машин (КПС-2003). Сборник докладов Международной научно-практической конференции. СПб.:МЦЭТ, 2003. С.52-56.

6. Васильков Д.В., Катенев А.В., Ногтев И.Л. Обеспечение качества при механической обработке на основе комплексного исследования состояния поверхностного слоя // Инструмент и технологии, № 19-20,2004. С.30-32.

124 486

Подписано в печать 18.11.2004. Заказ № 52401 Формат бумаги A4 Тираж 100 экз. Отпечатано в типографии «UNIPRINT» 191119, Санкт-Петербург, ул.Достоевского, 44 Тел./факс: (812)112-5814

Введение.

1. Состояние проблемы. Цель и задачи исследования.

1.1. Качество поверхностного слоя изделия при обработке лезвийным инструментом.

1.2. Анализ существующих подходов к исследованию деформативных характеристик в технологической системе.

1.3. Современные подходы к решению задач управления качеством обработки с учетом статических и динамических характеристик технологической системы.

1.4. Цель и задачи исследования.

2. Разработка модели обрабатываемого изделия в технологической системе для решения задач прогнозирования качества обработки.

2.1. Разработка дискретных моделей континуальных тонкостенных изделий открытого профиля.

2.2. Дискретизация силовых характеристик при лезвийной обработке применительно к модели изделия открытого профиля с учетом свойств поверхностного слоя.

2.3. Разработка формообразующей модели изделия открытого профиля при лезвийной обработке с учетом динамических свойств технологической системы.

2.4. Результаты и выводы по главе.

3. Моделирование формообразования изделий открытого профиля при обработке лезвийным инструментом

3.1. Упругие деформации тонкостенных изделий открытого профиля.

3.2. Формообразование изделия открытого профиля при контурном фрезеровании.

3.3. Имитационное и натурное моделирование качества поверхностного слоя изделия при лезвийной обработке.

3.3.1. Микрогеометрия поверхности обрабатываемых изделий.

3.3.2. Остаточные деформации детали после обработки

3.4. Результаты и выводы по главе.

4. Управление формированием тонкостенных изделий открытого типа при лезвийной обработке.

4.1. Реализация задачи управления формообразованием при лезвийной обработке.

4.2. Технологические рекомендации по прогнозированию качества тонкостенных изделий открытого профиля при лезвийной обработке.

Результаты и выводы по диссертации.

В современной экономике качество продукции является одним из основных критериев ее конкурентоспособности и эффективности производства. Качество энергетических машин, относящихся к важнейшим видам продукции машиностроения России, в значительной степени зависит от качества используемых в ней деталей открытого профиля (рабочие и направляющие лопатки паровых, газовых турбин и компрессоров, лопасти поворотно-лопастных и радиально-осевых гидротурбин, крыльчатки и др.). Как показали выполненные исследования и анализ мирового опыта, для соответствия технического уровня энергетических машин лучшим мировым образцам необходимо увеличить срок службы основных деталей за счет повышения надежности работы технологических систем при их производстве, точности обработки и качества металла поверхностного слоя.

Основные резервы совершенствования ответственных деталей энергетических машин, характеризующихся повышенными требованиями к их точности и качеству изготовления, по результатам анализа современного энергомашиностроения, находятся сегодня в области технологии производства.

Совокупность задач по обоснованному выбору мероприятий для обеспечения требуемого качества ответственных деталей энергетических машин формиркет важную научно-техническую задачу, решение которой имеет большое значение для повышения эффективности энергомашиностроения. Это определяет актуальность данной работы и необходимость ее выполнения в рамках ряда научно-технических программ: «Гибкие и автоматизированные производства», МНТК «Надежность машин» и ДР

Целью работы является достижение требуемого качества тонкостенных изделий открытого профиля на основе управления формообразованием при лезвийной обработке методом программной модификации.

Для достижения данной цели поставлены и решены следующие задачи:

1. Разработана модель формообразования маложесткого тонкостенного изделия открытого профиля на основе статических и динамических критериев для решения задач прогнозирования качества обработки.

2. Выполнено имитационное и натурное моделирование формообразования изделий открытого профиля при обработке лезвийным инструментом с целью обоснования правильности исходных положений.

3. Реализованы задачи управления формообразованием при лезвийной обработке изделий открытого профиля применительно к энергомашиностроению.

4. Разработаны технологические рекомендации по прогнозированию качества тонкостенных изделий открытого профиля при лезвийной обработке.

Научная новизна полученных в работе результатов заключается в следующем:

- разработана модель формообразования маложесткого тонкостенного изделия открытого профиля на основе статических и динамических критериев для решения задач прогнозирования качества обработки с учетом остаточных деформаций;

- предложены дискретные модели формообразования, позволяющие прогнозировать остаточные деформации обработанного изделия;

- выполнен комплекс исследований по имитационному и натурному моделированию формообразования изделий открытого профиля при обработке лезвийным инструментом с целью обоснования правильности исходных положений и подтверждения адекватности предложенных моделей.

Практическая ценность выполненных разработок заключается в следующем:

- разработаны алгоритмы и программы, обеспечивающие управление станком для направленного формирования свойств поверхностного слоя обрабатываемого изделия с учетом статических и динамических характеристик технологической системы;

- реализована задача управления формообразованием при лезвийной обработке изделий открытого профиля применительно к изделиям энергомашиностроения.

Достоверность полученных результатов обеспечивается использованием отдельных положений теории резания, теории колебаний, современной вычислительной техники; удовлетворительным совпадением результатов расчетов и экспериментов; положительным эффектом внедрения разработанных методик и предложенных технологических рекомендаций в промышленных условиях.

Реализация в промышленности. Программы и методики направленного формирования свойств поверхностного слоя изделия при обработке фрезерованием использованы в условиях действующего производства. Выполненные работы приняты к внедрению на предприятиях энергомашиностроения России (ОАО «НИТИ Энергошам», ОАО «ЛМЗ», ОАО «ЗТЛ», ОАО «КТЗ» и др.).

Апробация работы. Результаты, представленные в диссертации, фрагментарно докладывались в интервале 2001-2004 г.г. на ряде научно-технических конференций, совещаний и семинаров в г.г. Москве, Волгограде, Рыбинске, Санкт-Петербурге, а также в Северо-Западном заочном техническом университете, Санкт-Петербургском институте машиностроения и отделении "Машиностроение и инженерная механика" Российской Инженерной академии.

1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ

1. Разработана модель формообразования маложесткого тонкостенного изделия открытого профиля на основе предложенной системы классификации дискретных моделей, а также статических и динамических критериев для решения задач прогнозирования качества обработки с учетом остаточных деформаций.

2. Предложены дискретные модели формообразования, позволяющие прогнозировать остаточные деформации обработанного изделия посредством учета технологических остаточных напряжений в виде распределенных моментных нагрузок.

3. Выполнен обоснованный переход от исходной дискретной к упрощенной динамической модели, на основе которой предложен алгоритм имитационного моделирования и построения границ областей устойчивости.

4. Выполнен комплекс исследований по имитационному и натурному моделированию формообразования изделий открытого профиля при обработке лезвийным инструментом с целью обоснования правильности исходных положений и подтверждения адекватности предложенных моделей.

5. Сопоставление результатов имитационного моделирования на базе разработанных моделей, аналитического решения по Власову В.З. и экспериментальных исследований деформаций прямой тонкостенной балки П-образного профиля показало, что дискретная модель более корректно учитывает стесненность кручения, так как дает лучшее приближение к экспериментальным данным. Отклонения между расчетными и экспериментальными данными не превысили по линейным перемещениям 11% и по углу поворота 8%, что является вполне приемлемым для инженерных расчетов. Результаты сравнения расчетных и экспериментальных данных по деформациям лопатки 5 ступени в контролируемых сечениях показали максимальные отклонения не более 18 %, что дает основание использовать разработанные модели для управления формообразованием при лезвийной обработке

6. Имитационное и натурное моделирование динамических характеристик изделий открытого профиля с использованием специальных спроектированных стендов показало высокую эффективность разработанных упрощенных моделей при исследовании устойчивости технологической системы.

7. Сопоставительные расчетные и экспериментальные исследования остаточных деформаций прямой балки прямоугольного поперечного сечения, выполненные с использованием аппаратуры неразрушающего контроля СИТОН, показали расхождение в пределах 12%, что является вполне приемлемым для практического применения. Измерения на реальных лопатках подтвердили данный вывод. Для исключения возможности появления остаточных деформаций изделия после обработки необходимо учитывать деформирующую способность технологических остаточных напряжений на этапе имитационного моделирования при разработке управляющих программ.

8. Высотные характеристики шероховатости поверхности необходимо учитывать при определении шага между строчками, чтобы избежать наличия рисок на поверхности после финишных операций.

9. При лезвийной обработке маложестких тонкостенных изделий открытого профиля высокоэффективным методом является пассивное управление на основе программной модификации, которое позволяет учесть систематические погрешности, вызванные основными видами отклонений в технологической системе.

10. Постановка и решение задач управления формообразованием на этапе технологической подготовки производства дает снижение трудозатрат на 15 . 40% без дополнительных вложений в оборудование и технологическую оснастку.

1. Демкин Н.Б., Рыжов Э.В. Качество поверхности и контакт деталей машин. М.: Машиностроение.-1981.- 244 с.

2. Васильков Д.В., Вейц В.Л., Шевченко B.C. Динамика технологической системы механической обработки.- СПб.: Изд-во "Инструмент".-1997.- 230 с.

3. Левин А.В., Боришанский К.Н., Консон Е.Д. Прочность и вибрация лопаток и дисков паровых турбин.- Л.: Машиностроение.-1981.-710 с.

4. Зубарев Ю.М., Шишов Г.А., Катенев В.И. Технология производства турбин. СПб.: Изд. ПИМаш, 1998. 417 с.

5. Березкин В.В., Писаренко B.C., Михаэль С.Ю., Белин Л.А. Технология турбостроения. Л.: Машиностроение.-1980.

6. Михаэль С.Ю., Березкин В.В. Технологическая подготовка производства турбин, Л., 1984. 255 с.

7. Биргер И.А. Остаточные напряжения.- М.: Машгиз.-1963.-232 с.

8. Дель Г. Д. Технологическая механика.- М.: Машиностроение.- 1978.- 174 с.

9. Аркулис Г.Э., Дорогобид В.Г. Теория пластичности.- М. Металлургия.- 1987.- 352 с.

10. Джонсон У., Меллор П.Б. Теория пластичности для инженеров / Пер. с англ.- М.: Машиностроение.- 1979.- 567 с.

11. Качанов Л.М. Основы теории пластичности.- М.: Наука.-1969.- 480 с.

12. Валетов В.А. Оптимизация микрогеометрии поверхностей деталей в приборостроении.- Л.: ЛИТМО.- 1989.- 100 с.

13. Михайлов В.А., Тюхтяев М.И., Чвертка П.А. повышение качества обработки тел вращения посредством направленного формирования микрогеометрии их рабочих поверхностей / Современное машиностроение. Сб. научн. трудов. Вып.З. СПб.: Изд. ПИМаш, 2000.

14. Рыжов Э.В., Суслов А.Г. Технологическое обеспечение эксплуатационных свойств деталей машин. М.: Машиностроение.-1979.- 176 с.

15. Бендат Д., Пирсол А. Измерение и анализ случайных процессов. М.: Мир.- 1971.-408 с.

16. Технологические основы обеспечения качества машин / К.С.Колесников, Г.Ф.Баландин, А.Д.Дальский и др.; Под общ. ред. К.С.Колесникова.- М.: Машиностроение.-1990,- 256 с.

17. Поздеев А.А., Няшин Ю.И., Трусов П.В. Остаточные напряжения: теория и приложения.- М.: Наука.- 1982.- 112 с.

18. Томсен Э., Янг Ч., Кобаяши Ш. Механика пластических деформаций при обработке металлов / Пер. с англ.- М.: Машиностроение." 1968.- 504 с.

19. Васильков Д.В., Козлова Е.Б. Конечноэлементная формулировка задачи контактного взаимодействия в процессе стружкооб-разования / Машиностроение и автоматизация производства: Меж-вуз. сборник. Вып.6.- СПб.: СЗПИ, 1997.- С. 74-87.

20. Лосев С.С. Исследование влияния технологических факторов на качество поверхностного слоя и прочностные свойства сплава ЭИ 437 при точении, шлифовании и полировании. Автореф. дис-серт. на соиск. уч.ст. к.т.н., НИАТ, М., 1955, 13 с.

21. Моисеев И.П. Исследование вопросов коробления и долговечности изделий, изготовленных из стали 2X13. Автореф. диссерт. на соиск. уч. ст. к.т.н., Ленинградский инженерно-экономический ин. им. Пальмиро Тольятти, Л. 1965, 19 с.

22. Leedham L.H., Mech M.J. Experimental Gasturkines. «Aircraft Production», 1951, v. 13, №147, 27-31 p.

23. Купершток C.H. Обработка профилей лопаток последних ступеней паровых турбин. М., НИИИНФОРМТЯЖМАШ. 1969. 3-6913. 38 с.

24. Купершток С.Н., Кузнецов А.С., Кердман И.Г. О деформациях рабочих лопаток последних ступеней паровых турбин при механической обработке. «Энергомашиностроение» , 1967. №1, с.31-35.

25. Купершток С.Н., Кердман И.Г., Кузнецов А.С. Влияние финишных операций на точность изготовления лопаток. «Энергомашиностроение», 1967, №2, с.27-31.

26. Мехта Н.К. Влияние вибраций на стойкость твердосплавных торцовых фрез. В кн.: Исследование и расчет машин и сооружений. М., 1977. с.47-50.

27. Шустиков А.Д., Назих М.Т. Влияние амплитуд и частот радиальных колебаний на относительный износ инструмента. В кн.: Исследование процессов обработки материалов и металлообрабатывающее оборудование. М., 1980, с.30-31.

28. Кабалдин Ю.Г. Исследование разрушения режущей части твердосплавного инструмента при фрезеровании // Вестник машиностроения, 1981, N8, с.52-54.

29. Васильев Д.Т. Влияние вибраций на стойкость инструмента при резании металлов // Тр. совещ. по вибрациям при резании металлов. М., Машгиз, 1958.

30. Мамаев B.C., Дмитриев С.Н., Асачев Ю.И. Податливость турбинных лопаток в процессе обработки рабочих поверхностей // Энергомашиностроение, 1980, N6, с.5-8.

31. Вейц В.Л., Васильков Д.В. К вопросу о дискретной эквивалентной модели тонкостенного закрученного стержня // Сб. научн. трудов "Вибротехника".

32. Васильков Д.В., Андреев С.А., Грибов В.П. Разработка вибродиагностической модели процессов механической обработки турбинных лопаток// Межвуз. сб. научн. трудов. Иваново, 1989, с.42-53.

33. Бидерман В.Л. Теория механических колебаний. М., 1980.408 с.

34. Джанелидзе Г.Ю., Пановко Я.Г. Статика упругих тонкостенных стержней. Л., 1948. 208 с.

35. Шевелев Л.П., Васильков Д.В. Конечноэлементная формулировка задачи о деформации тонкостенных закрученных стержней // Межвуз. тематич. сб. Л., ЛИСИ, 1986, с. 124-133.

36. Постнов В.И. Численные методы расчета судовых конструкций. Л., 1977, 304 с.

37. Постнов В.А., Хархурим И .Я. Метод конечных элементов в расчетах судовых конструкций. Л., 1974. 342 с.

38. Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов. М., 1979.392 с.

39. Зенкевич 0. Метод конечных элементов в технике / Пер. с англ. М., 1975. 541 с.

40. Галлагер Р. Метод конечных элементов. Основы. / Пер. с англ. Н.В. Баницука. М., 1984. 428 с.

41. Френкель Б.И., Травин А.И., Балашов А.П. Расчет режимов резания при черновом фрезеровании криволинейных поверхностей на станках с ЧПУ. В кн.: Опыт и перспективы совершенствования подготовки производства для станков с ЧПУ. Л., 1980, с.82-88.

42. Корчак С.Н., Цуканов О.Н. Вопросы математического моделирования процессов фрезерования на станках с ЧПУ // Сб. научн. трудов. Челябинск, 1980, N224, с. 117-121.

43. Fucrzas у potencia en el corte tridimensional // Met. у elec, 1981. 45. N522, c.20-24.

44. Травин А.И., Егоров C.H. Условие равномерного торцового фрезерования криволинейных поверхностей на станках с ЧПУ // Станки и инструмент. 1981, N10, с.20-21.

45. Зубарев Ю.М., Балашов А.П., Цейтлин А.Ф. Разработка и исследование прогрессивного металлорежущего инструмента для энергомашиностроения // Энергомашиностроение, №2, М.: Машиностроение, 1987.

46. Вейц В.Л., Васильков Д.В. Определение параметров дискретной эквивалентной модели тонкостенного закрученного стержня // Вибротехника. Вильнюс: Мокслас, 1990, N60 (3), с.55-64.

47. Васильев Д.Т. Теоретические основы распределения припуска на заготовках деталей сложной формы, Автореф. дис. докт. техн. наук, М., 1966.

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

49. Коробко А.В., Коваль М.И., Кальсин В.Н. Двухпараметриче-ская адаптивная система управления процессом фрезерования // Станки и инструмент, 1981, N2, с. 17-19.

50. Гозман Я.Б., Муравьев В.А., Пиковский Ю.Д. Некоторые особенности автоматического управления подачей при фрезеровании // Станки и инструмент, 1976, N4.

51. Старков В.К. Обработка резанием. Управление стабильностью в автоматизированном производстве.- М.: Машиностроение.- 1989.- 296 с.

52. Якобе Г.Ю., Якоб Э., Кохан Д. Оптимизация резания / Пер. с нем.- М.: Машиностроение.- 1981,- 279 с.

53. Рубашкин И.Б., Алешин А.А., Федоров В.П. Микропроцессорное управление режимом металлообработки.- Л.: Машиностроение.- 1989.- 160 с.

54. Медведев Д.Д. Автоматизированное управление процессом обработки резанием.- М.: Машиностроение.- 1980.- 143 с.

55. Рубашкин И.Б. Оптимизация металлообработки при прямом цифровом управлении станками,- Л.: Машиностроение.-1980.- 144 с.

56. Тверской М.М. Автоматизированное управление режимами обработки деталей на станках.-М.: Машиностроение.- 1982.-208 с.

57. Сикора Е. Оптимизация процессов обработки резанием с применением вычислительных машин / Сокр.пер. с польск.- М.: Машиностроение.- 1983.- 226 с.

58. Синтез электромеханических приводов с цифровым управлением / В.Л.Вейц, П.Ф.Вербовой, О.Л.Вольберг и др.- Киев: Наукова думка.- 1981.- 232 с.

59. Васильков Д.В. Повышение стабильности и качества при механической обработке маложестких сложнопрофильных заготовок / Технология 96. Научн. тр. междунар. конфер.- Новгород: НГУ.-1996.- Т. 1.-С. 77-78.

60. Васильков Д.В., Вейц В.Л. К вопросу динамики технологической системы при механической обработке маложестких заготовок / НТК: Современные достижения в механообрабатывающем и сборочном производстве.- С.-Петербург.-1993.

61. Васильков Д.В., Вейц В.Л., Лонцих П.А. Динамика технологической системы при обработке маложестких заготовок.-Иркутск: Изд-во Иркут. ун-та.- 1994.- 98 с.

62. Бухлал А. Динамическая модель процесса резания металла // Метеллообработка, 1, 2001. С. 7-14.

63. Дроздов Н.А. К вопросу о вибрациях станка при токарной обработке // Станки и инструмент, 12,1937.

64. Каширин А.И. Исследование вибраций при резании металлов. М.-Л.: АН СССР, 1944. 282 с.

65. Соколовский А.П. Вибрации при работе на металлорежущих станках / Исследование колебаний при резании металлов. М.: Машгиз,1958. С. 15-18.

66. Штейнберг И.С. Устранение вибраций, возникающих при резании на токарном станке. М.: Машгиз, 1947.

67. Мурашкин Л.С., Мурашкин С.Л. Прикладная нелинейная механика станков. Л.: Машиностроение, 1977. 192 с.

68. Дерягин Б.В, Что такое трение. М.: Изд. АН СССР, 1963. 230 с.

69. Амосов И.С. Осциллографические исследования вибраций при резании металлов / Точность механической обработки и пути ее повышения. М.: Машгиз, 1951.

70. Амосов И.С., Скраган В.А. Точность, вибрации и чистота поверхности при токарной обработке. М.-Л.: Машгиз, 1953. 67 с.

71. Альбрехт П. Динамика процесса резания металла // Конструирование и технология машиностроения: Труды американского общества инженеров-механиков ASME, т.87, серия В, №4. М.: Изд. Мир, 1965. С. 40-54.

72. Жарков И.Г. Вибрации при обработке лезвийным инструментом. Л.: Машиностроение, 1987. 184 с.

73. Тлустый И. Автоколебания в металлорежущих станках / Пер. с чешек. М.: Машгиз, 1956. 395 с.

74. Кудинов В.А. Динамика станков. М.: Машиностроение, 1967.359 с.

75. Эльясберг М.Е. Автоколебания металлорежущих станков: Теория и практика. СПб.: ОКБС, 1993.182 с.

76. Эльясберг М.Е., Биндер М.Г. Повышение устойчивости автоколебательной системы при воздействии периодического изменения скорости резания // Станки и инструмент, 1989.- 10.- С. 1921; 11.-С. 6-8.

77. Эльясберг М.Е., Миллер Ю.Э., Сазонов В.И. Руководящие материалы по расчету устойчивости процесса резания металла на станках. Основная система с одним резцом и двумя степенями свободы.-Л.: ОКБС, 1971. 68 с.

78. Эльясберг М.Е., Миллер Ю.Э., Чернявская Е.Е. Методические указания по расчету устойчивости процесса резания металла на станках. Зависимости и таблицы для расчета системы с одним резцом и двумя степенями свободы. Л.: ОКБС, 1972. 41 с.

79. Эльясберг М.Е., Салуев А.Н., Чернявская Е.Е., Черняк Л.Б. Методические указания по расчету устойчивости процесса резания металла на станках. Расчет устойчивости фрезерования. Л.: ОКБС, 1981. 28 с.

80. Вейц В.Л., Васильков Д.В. Задачи динамики, моделирования и обеспечения качества при механической обработке маложестких заготовок//СТИН, 6, 1999. С. 9-13.

81. Васильков Д.В. Формирование реологических свойств поверхностного слоя материалов / Машиностроение и автоматизация производства: Межвуз. сб. Вып.З. СПб.: СЗПИ, 1996. С.94-99.

82. Решетов Д.Н., Каминская В.В., Левин А.И. и Портман Т.В. Современные направления развития станкостроения // Станки и инструмент, 1977.- N6.- С. 4-8.

83. Agarkova N.N., Vasilkov D.V., Weyts W.L., Chitric W.E.

84. Dinamics problems in FNS for machning // Vibration Enginering, 2, 1988.- P.p. 155-166.

85. Павлов А.Г. Экономическая эффективность снижения вибраций станков // Машиностроитель.- 1980.- N 10,- С. 27.

86. Павлов А.Г. Эффективность снижения колебаний в станках // Вестник машиностроения.-1981,- N 7.- С. 16-18.

87. Fraisage: comment 'eviter le broutage // Mach prod.- 1980.- N 269.- P. 45-46.

88. Сю Д., Мейер А. Современная теория автоматического управления и ее применение / Пер. с англ.- М.: Машиностроение.-1972. 544 с.

89. Решетов Д.Н., Каминская В.В., Левин А.И. и Портман Т.В. Современные направления развития станкостроения // Станки и инструмент, 1977.- N6.- С. 4-8.

90. Попов В.Н., Локтев В.И. Динамика станков. Киев, 1975,136с.

91. Силин С.С. Методы подобия при резании металлов. М., Машиностроение, 1979, 152 с.

92. Бабошкин А.Ф., Иванов С.Ю., Васильков Д.В. Оптимизация механической обработки лопаток турбин. Л.: ЛДНТП.-1988.- 20 с.

93. Фридман Я.Б. Механические свойства металлов. Механические испытания. Конструкционная прочность М.: Машиностроение.- 1974.- т.1.- 368 с.

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

95. Власов В.З. Тонкостенные упругие стержни (прочность, устойчивость, колебания). М.-Л.: Изд. Строительной литературы, 1940. 276 с.

96. Неразрушающий способ определения деформирующейспособности технологических остаточных напряжений / С.Ю.Иванов, Д.В.Васильков, А.С.Кондрашов и др. / Патент РФ №2113691, 1998, бюл. 17.

97. Иванов С.Ю., Васильков Д.В. Неразрушающий контроль напряженно-деформированного состояния деталей машин на базе ИВК / Техническое диагностирование 93.- СПб.: АДИОС, 1993.- С. 130-131.

98. Васильков Д.В., Иванов С.Ю., Хитрик В.Э. СИТОН аппаратура неразрушающего контроля остаточных и эксплуатационных напряжений в токопроводящих металлах и сплавах // Инструмент и технологии, №15-16, 2003, 180-182.

99. Результаты натурных испытаний аппаратуры неразрушающего контроля Ситон-ПП на объектах лифтового -хозяйства Санкт-Петербурга. СПб.: Изд. НПЦ Контакт, 2001. 16 с.

100. Калинин Е.П., Бабошкин А.Ф. Исследование работоспособности абразивных лент / Современные способы повышения ко-чества абразивно-алмазной и упрочняющей обработки. Пермь: ППИ, 1985. С.98-102.

101. Васильков Д.В., Иванов С.Ю., Васильев Д.Б. Применение аппаратуры СИТОН для исследования технологической наследственности при изготовлении деталей летательных аппаратов // Инструмент и технологии, №19-20, 2004. С. 24-29.