автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Повышение производительности обработки на основе совершенствования вспомогательного инструмента для закрепления концевых фрез способом термических деформаций

На правах ршопш

ии34У6БВВ

Барабанов Андрей Борисович

ПОВЫШЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ОБРАБОТКИ НА ОСНОВЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ КОНЦЕВЫХ ФРЕЗ СПОСОБОМ ТЕРМИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ

Специальность 05.03.01. Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2009

003476566

Работа выполнена на кафедре «Высокоэффективные технологии обработки» Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный технологический университет «Станкин» (ГОУ ВПО МГТУ «Станкин»)

Научный руководитель доктор технических наук, ст. научн. сотр.

Маслов Андрей Руффович

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Петухов Юрий Евгеньевич

кандидат технических наук, ст. научн. сотр. Балков Виктор Павлович

Ведущая организация ОАО «Уфимское моторостроительное

производственное объединение» (УМПО), г. Уфа

Защита диссертации состоится « / }» октября 2009 г. в _часов на заседании диссертационного совета Д. 212.142.01 в ГОУ ВПО МГТУ «Станкин» по адресу: 127994, ГСП-4, Москва, Вадковский пер., д. За

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО МГТУ «Станкин»

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения (организации), высылать по указанному адресу в диссертационный совет Д. 212.142.01.

Автореферат разослан « сентября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук ¿/¿л

М.А. Волосова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации. Прогрессивным методом изготовления прессформ и штампов из стальных заготовок и ряда деталей из легких и цветных сплавов является их фрезерование на 5-координатных станках с ЧПУ с большими скоростями резания (400-3000 м/мин) концевыми твердосплавными фрезами с цилиндрическими хвостовиками диаметром 3...32 мм. Для базирования и закрепления этих фрез в шпинделях станков применяют специальный вспомогательный инструмент.

Из-за малых величин подач (менее 0,005 мм/зуб) к вспомогательному инструменту предъявляются высокие требования по точности закрепления фрез (биение - 0,003 мм). Из-за высоких частот вращения (до 30 000 мин'1) необходимо, чтобы собранные комплекты инструмента имели малый остаточный дисбаланс (класс точности балансировки порядка G 6,3) и минимальные габариты. Рядом изготовителей для этих целей рекомендуется так называемый «термопатрон», обеспечивающий закрепление фрез способом термических деформаций.

Однако при этом отсутствуют объективные рекомендации по выбору конструктивных и размерных параметров вспомогательного инструмента для высокоскоростного фрезерования, нет сведений о материалах, из которых изготовлен термопатрон, о технологии его изготовления. Исследования производительности высокоскоростного фрезерования в зависимости от конструктивного варианта применяемого вспомогательного инструмента до настоящего времени не проводилась.

Перечисленные требования к вспомогательному инструменту и реальная ситуация с его применением и исследованиями показывают, что актуальным является повышение производительности высокоскоростного фрезерования на основе объективного выбора и совершенствования вспомогательного инструмента для закрепления концевых фрез.

Объект исследования. В качестве объекта исследования был использован вспомогательный инструмент нескольких конструктивных вариантов (рис. 1) различных изготовителей, модели и опытные образцы инструмента, разработанные в настоящей работе, установки для нагрева изделий токами высокой частоты и 5-координатный станок с ЧПУ мод. С 800 U HERMLE (Германия).

Цель работы. Повышение производительности высокоскоростного фрезерования на основе совершенствования вспомогательного инструмента для закрепления концевых фрез способом термической деформации.

Научная новизна работы заключается:

- в системе критериев оценки качества вспомогательного инструмента

Рис. 1. Конструктивные варианты вспомогательного инструмента а) цанговый патрон; б) втулка с конусом Морзе; в) патрон с прижимным винтом; г) гидравлический патрон; д) термопатрон.

4

для закрепления концевых фрез на станках для высокоскоростного фрезеро-ванияю. Установлены 7 критериев: точность базирования, жесткость закрепления, величина дисбаланса, габариты, коэффициент использования рабочего пространства станка, момент силы сборки - разборки комплекта инструмента и затраты времени на его обслуживание;

- в расчетных зависимостях по определнию сил, возникающих при закреплении цилиндрического хвостовика концевой фрезы во вспомогательном инструменте, с учетом величины натяга в соединении термопатрон - фреза, длины этого соединения и толщины стенок термопатрона;

- в установлении для различных систем базирования и закрепления концевых фрез предельных значений производительности процесса фрезерования при заданной шероховатости обработанных поверхностей.

Практическая ценность работы заключается:

- в разработке методов расчета размеров и допускаемых отклонений на присоединительные поверхности вспомогательного инструмента, обеспечивающего закрепление фрез способом термической деформации;

- в доведении до инженерных решений рекомендаций по выбору материалов и размерных параметров деталей вспомогательного инструмента, предназначенного для закрепления фрез способом термической деформации;

- в разработке усовершенствованного вспомогательного инструмента и технологии его изготовления, что позволяет изготавливать его силами машиностроительных предприятий.

Методы исследования, достоверность и обоснованность результатов

В теоретических исследованиях применены основные положения теории сопротивления материалов, теории режущего инструмента, теории размерных цепей и теории контактной жесткости. Для получения математической модели расчета сил, возникающих при закреплении цилиндрического хвостовика концевой фрезы во вспомогательном инструменте проводили эксперименты с применением ортогонального планирования второго порядка для трех независимых переменных, варьируемых на 5 уровнях. Достоверность результатов диссертационной работы подтверждается результатами и воспроизводимостью экспериментальных исследований, их корреляцией с данными других авторов, производственными испытаниями и апробацией полученных результатов в производственных условиях.

Положения, выносимые на защиту:

1. Система критериев определения наилучшего варианта сборки комплектов режущего и вспомогательного инструмента.

2. Модель расчета сил, возникающих при закреплении цилиндрического хвостовика концевой фрезы во вспомогательном инструменте способом термической деформации.

3. Установленные зависимости производительности обработки от конструктивных параметров средств базирования и закрепления концевых фрез при заданном параметре шероховатости обработанных поверхностей.

4. Разработанные рекомендации по выбору размеров, допускаемых отклонений на присоединительные поверхности вспомогательного инструмента и материалов для его изготовления для закрепления твердосплавных концевых фрез способом термической деформации с помощью токов высокой частоты.

Реализация работы

Результаты работы использованы в проекте совершенствования инструментального хозяйства на ОАО «KI1» (Красный Пролетарий), что позволило повысить производительности высокоскоростного фрезерования деталей из цветных сплавов на 20%.

Апробация результатов исследования. Материалы диссертации доложены на Международной конференции «Образование через науку» в МГТУ им. Н.Э. Баумана в 2005 г., на Международной научно-технической конференции «Инструментальные системы машиностроительных производств» в ТулГУ в 2008 г.и на научно-методической конференции «Машиностроение - традиции и инновации» (МТИ - 08) в МГТУ «Станкин» в 2008 г.

Публикации. По теме диссертации опубликованы 6 печатных работ, в том числе одна работа в журнале, входящем в перечень ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, библиографического списка из 97 наименований и 4 приложений. Основная часть работы изложена на 125 страницах машинописного текста, содержит 50 рисунка и 15 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулирована цель, научные положения и результаты, выносимые на защиту.

В первой главе рассмотрены пути повышения производительности фрезерования за счет оптимизации конструкций инструмента и способы ее определения. Проведен обзор существующего вспомогательного инструмента и его классификация по способам базирования и закрепления фрез. Рассмотрены способы получения соединений, основанных на деформации деталей путем запрессовки или способом термической деформации. Проведен анализ работ по контактным деформациям в соединениях с гарантированным натягом.

Вопросам повышения производительности механообработки и снижения себестоимости получаемых в результате изделий за счет совершенствования элементов технологической системы «станок - вспомогательный инструмент - режущий инструмент - деталь» посвящено большое количество работ отечественных и зарубежных ученых.

Исследованиями в этой области занимались А.М. Дальский, B.C. Корсаков, Ю.Н. Кузнецов, В.И. Малыгин, A.C. Проников, Г.М. Рывкин, Т.К. Синелыци-кова, К.А. Украженко, Ю.Л. Фрумин, A.A. Шатилов, Е Kocherovsky, I Popescu,

Т А Ribich, М Sadowy, R W Welk и др. Изучение тенденций в развитии средств базирования и закрепления концевых фрез на станках с ЧПУ и их классификация по конструктивным параметрам позволили сделать вывод, что традиционные конструкции вспомогательного инструмента не удовлетворяют ряду требований к высокоскоростному фрезерованию на станках с ЧПУ, а вновь применяемые конструкции недостаточно исследованы.

На основании аналитического обзора литературы сформулирована цель работы и поставлены следующие задачи:

1. Исследовать систему базирования и закрепления концевых фрез способом термической деформации для определения условий надежного закрепления цилиндрического хвостовика фрезы в термопатроне с требуемой точностью.

2. Разработать модель термопатрона для экспериментального определения его силовых характеристик.

3. Разработать промышленный образец вспомогательного инструмента для закрепления концевых фрез способом термической деформации с использованием токов высокой частоты.

4. Провести сравнительные производственные испытания конструктивных вариантов вспомогательного инструмента для высокоскоростного фрезерования концевыми фрезами.

5. Разработать рекомендации по конструированию и технологии изготовления вспомогательного инструмента для закрепления концевых фрез способом термической деформации.

6. Установить реальное повышение производительности высокоскоростного фрезерования конкретных деталей, на основе внедрения разработанных рекомендаций в промышленности.

Во второй главе проведено исследование соединения цилиндрического хвостовика фрезы с цилиндрическим отверстием термопатрона по посадке с натягом типа Н7/рб или Н7/п6, образуемое в результате нагрева токами высокой частоты и последующего остывания. Концентрированное магнитное поле, образуемое многовитковым индуктором и изменяющееся с высокой частотой, создает вихревые токи в материале термопатрона, что обеспечивает нагрев узкой зоны зажимной части вспомогательного инструмента. Хвостовик закрепляемой фрезы вставляется в расширенное отверстие зажимной части термопатрона (рис.2).

При охлаждении до комнатной температуры диаметр отверстия возвращается к нормальному размеру, при этом возникают контактные давления р (рис. 3).

В случае сборки с нагревом термопатрон (охватывающая деталь) должен быть нагрет до температуры td ,°С:

где Бсб - минимально необходимый зазор для сборки, м; -максимально допускаемый натяг, м; Ъб - температура помещения сборки, °С; а - коэффициент линейного расширения материала термопатрона при нагреве, 1/°С; сЬ - наружный диаметр термопатрона, м.

Исходя из условия, что возникающие деформации должны быть упругими и не должны переходить в область упругопластических, натяг N10« необходимо ограничить величиной, при которой еще отсутствуют пластические деформации. С другой стороны, требуется создать минимальный натяг ]Чтш, необходимый для передачи внешних нагрузок Рос и Мкр.

Требуемое удельное контактное давление р, Н/м2:

2МЮ

Я» ас Утр

где Мкр - крутящий момент, стремящийся повернуть фрезу относительно термопатрона, Н • м; / - длина контакта хвостовика фрезы и отверстия в в иер-мопатроне, м; _/тр- коэффициент трения при установив-шемся процессе распрессовки; ¿/н.с - номинальный диаметр сопряжения, м.

Величина минимального требуемого натяга Л^ь, [м], при условии, что с1| = 0:

Рис. 2. Основные параметры нагрева соединяемых деталей:

1 - охватывающая деталь; 2 - охватываемая деталь; 3 - нагревательный элемент

Рис. 3. Соединение с натягом после охлаждения охватывающей детали

+ Ут +7/ +Уп

(3)

гле с, = 1 +

ГО2 / / 1 Г </„.. Л

и/ 1 ~ 1^2 Л

;у ш - поправка, учитывающая смятие

шероховатостей контактных поверхностей при первичном закреплении: уш=1де1+Лг2) , (4)

- высота микронеровностей на поверхности хвостовика фрезы; Игг - высота микронеровностей отверстия термопатрона; у^ - поправка, учитывающая различие рабочей температуры А^/[1С.и температуры термопатрона :

У ^ = ¿„.с («1 ~ а 2А^ ) , (5)

а;, СХг - коэффициенты линейного расширения материалов фрезы и термопатрона; уц - поправка, учитывающая ослабление натяга под действием центробежных сил при вращении фрезы с термопатроном на станке:

У«

V ¿н.сР

64

3 + р Е.

(6)

2 /

где V - окружная скорость на наружной поверхности термопатрона, м/с; р -плотность материала термопатрона, кг/м3; Е2 - модуль упругости термопатрона, ГПа; ц - коэффициент Пуассона (0,25...0,3).

Максимально допускаемое удельное контактное давление [ртах], при котором еще отсутствует пластическая деформация, определяется по формуле:

/ п 1- ' Л

[/>тах]=().58а;т2

'2 /

(7)

где ат2 - предел текучести материала термопатрона, Н/м2. На основе рассчитанных величин минимально требуемого и максимально допускаемого натягов установили геометрические параметры и размеры соединения хвостовика фрезы с термопатроном.

Для определения толщины стенки и рассчитывали тепловые напряжения (рис. 4):

кЛ

а, =-

1п

Ь а2 Ь2 -г2

/•V Ъ2-аг

Ш*

к (Ь2-г2)(гг-а2) 2г3 аг+Ь2

(С^сжО +1), вт0)

(8)

3 Г1 /1 и 1— а

Рис. 4. Определение толщины стенки и термопатрона (1 - многовитковый индуктор)

к (Ь2-г2)(г2 -а2)

2 г3

кА

/

1п

+ Ъ2

62+/-2

(С^ бш9 +£»10089)

(9)

1п-

г г2 (б2-а2) а;

к 4а2г2-0гг-Ь2)(г2 + а ),_ „ п . ач (10) 2г ¿г+6

где к = -

— ГПа; Ъ = <й/2 - радиус наружной зажимной части термо-(1-И-)

патрона, м; а = ён.с/2 - радиус внутренней цилиндрической части термопатрона, м; г - текущий радиус зажимной части термопатрона, мм; А - длина окружности с радиусом а, м; Сз и 01 - константы интегрирования; в - угол поворота текущего радиуса г.

Для определения знака тепловых напряжений на внутренней поверхности термопатрона в выражениях (8), (9) и (10) вместо текущего радиуса га принимали радиус внутренней поверхности цилиндра а, тогда:

0=360°

= пка

1п-

1 +

Ь2+а2^

+ 1

к Ъ2

а Ъ2 + а2

(П)

Расчет тепловых напряжений Сте на внутренней поверхности отверстия от величин его внутреннего диаметра с1е.с и наружного диаметра «Ь показал, что они не имеют отрицательных значений и соответствуют условию зажима хвостовика фрезы.. Имеется максимум тепловых напряжений и соответствующих сил закрепления, определяемый соотношением <&/</н.с = 2Д..2Д При заданной величине контактного давления ртах толщина стенки термопатрона и определяли по формуле:

и = ■

а2Е2^г

(12)

Верхняя граница поля допуска на отверстие в термопатроне определяется как разница между минимальным диаметром хвостовика фрезы (с учетом поля допуска) и величиной минимального натяга в соединении после остывания термопатрона, а нижняя граница - как разница между максимальным диаметром хвостовика фрезы и величиной минимального зазора (с учетом поля допуска) в соединении после нагрева термопатрона.

При установленных в данной работе полях допусков на отверстие термопатрона расчетная величина передаваемого крутящего момента в 2...2,5 раза превышает моменты сил, возникающие при высокоскоростном фрезеровании концевыми фрезами.

В третьей главе приведены результаты проверки аналитических зависимостей в лабораторных условиях. Для проверки были изготовлены специальные оправки, имитирующие концевые фрезы, и термопатроны, размеры которых были определены на основе анализа, выполненного в данной работе. Для эксперимента использовали установку ТВЧ фирмы «11оес1ег5» (Германия), предназначенную для нагрева цилиндрических изделий диаметром 18-

50 мм под последующее соединение методом «горячей» посадки.

Экспериментальные термопатроны с закрепленными оправками устанавливали в фиксирующее устройство и определяли крутящий момент Л/кР с помощью динамометра. Установлены, зависимости крутящего момента Мкр, передаваемого исследуемым термопатроном, от величины натяга в соединении с фрезой и от длины этого соединения (рис. 5).

При уменьшении длины соединения термопатрон - оправка с номинальным диаметром 16 мм с 60 до 30 мм крутящий момент в соединениях с натягом в пределах 0,18...0,21 мм уменьшается в 2 раза, что необходимо учитывать при регулировании вылета фрезы при сборке комплекта инструмента.

В четвертой главе приведены результаты разработки конструкции термопатрона и отработки основных элементов технологического процесса его изготовления и контроля. Установлено, что контроль назначенных размеров посадочных отверстий термопатрона при температуре ниже 50°С и допусков на их изготовление может быть обеспечен средствами измерений в производственных условиях. Испытания экспериментальных термопатронов путем многократного повторения цикла «нагрев -охлаждение» показали, что для изготовления их зажимной части необходимо использовать стали, применяемые для изготовления штампов, например, сталь 4Х5МФС, позволяющую выдерживать не менее 1000 циклов «нагрев-охлаждение» без деформаций и ухудшения качества присоединительной поверхности. На основе проведенных экспериментов разработана и изготовлена усовершенствованная конструкция термопатрона для закрепления концевых фрез, предложен технологический процесс его изготовления, включая методы контроля основных присоединительных поверхностей.

В пятой главе приведены результаты сравнительных испытаний конструктивных вариантов вспомогательного инструмента (см. рис. 1). Эксперименты проводились в заводских условиях на 5-координатном станке с ЧПУ мод. С 800 и НЕ11МЬЕ (Германия), имеющем шпиндель НЖ 63А с максимальной частотой вращения 16 000 мин"1 и биением конического отверстия шпинделя в пределах 0,002 мм.

X - при длине соединения 60 им. • - при длине соединения 30 мм.

Рис. 5. Зависимость передаваемого крутящего

момента от величины натяга в соединении втулка-оправка с номинальным диаметром 16 мм

Испытаниям подвергали следующие варианты вспомогательного инструмента с хвостовиками HSK-A63 по DIN 69893:

а) цанговый патрон с диапазоном зажима 2-20 мм для работы на частотах вращения до 25 ООО мин'1 с цангой с отверстием диаметром 16 мм с биением оправки у торца патрона - не более 0,01 мм;

б) гидравлический патрон с отверстием диаметром 16 мм, для работы на частотах вращения до 25 ООО мин1, обеспечивающий биение оправки у торца патрона - не более 0,005 мм;

в) патрон с боковым прижимом винтом с отверстием 16 мм для работы на частотах вращения до 25 000 мин1, измеренное в центрах биение оправки у рабочего торца патрона - не более 0,02 мм;

г) термопатрон, изготовленный по разработанным в данной работе чертежам, с отверстием диаметром 15,800 мм и биением у торца втулки не более 0,003 мм, предназначенный для работы на частотах вращения до 30 000 мин1

Для закрепления фрез в термопатроне использовали заводскую установку ТВЧ фирмы («Roedcrs» Германия), аналогичную применяемой в лабораторных экспериментах, с охлаждением собранных комплектов инструмента с помощью алюминиевых радиаторов.

Сравнение вариантов вспомогательного инструмента по точности базирования осуществляли путем многократного (50 раз) перезакрепления контрольных оправок диаметром 15,998 мм в каждом конструктивном варианте вспомогательного инструмента. В качестве рез^ ческое, которое сравнивалось с расчетным значением, и интервал разброса показаний с надежностью 0,95. Обработанные результаты измерений показаны на рис. 6 (обозначения - см. рис. 1)

Измерение жесткости выполняли на станке мод. С 800 U HERMLE (Германия), используя ручной режим перемещения стола в продольном направлении в качестве нагрузочного устройства. По результатам определяли жесткость стыков в результате контактных перемещений, которые сравнивали с расчетными. Результаты измерений податливости приведены на рис. 7.

ляьтата измерений принималось среднее арифмети-

0,02ft

0.024

5 0.012

0,008

0,004

£0,034

И * а

<

о- ■ С 2 С <

i : j

б

"Рис. 6. Результаты измерений биения оправок, закреп-лснных в сравниваемом вспомогательном инструменте (•- среднее арифметическое измеренных величин; х - расчетная величина)

0,25 0,1 0,75

Нагружающая сила Ру, кН

Рис. 7. Зависимости жесткости вспомогательных инструментов от величины нагружающей силы Ру (обозначения - см. рис. 1)

(• - средние арифметические значения)

Для сравнения вариантов вспомогательного инструмента по производительности в заводских условиях обрабатывали заготовки из электродной меди и алюминиевого сплава марки АМГ16 на 5-координатном станке с ЧПУ мод. С 800 и НЕ11МЬЕ (Германия), оснащенным шпинделем НБК-бЗА. Фрезеровали пазы шириной 16 мм с различной глубиной твердосплавными двузубыми концевыми фрезами с цилиндрическим хвостовиком диаметром 16 мм с длиной рабочей части 70 мм и радиусом закругления 2 мм, предназначенными для высокопроизводительного

фрезерования цветных металлов. Устанавливали предельные значения производительности фрезерования при заданном параметре шероховатости обработанной поверхности не хуже Яа 1^25.

Испытания вспомогательного инструмента с вылетом от торца шпинделя равным 95 мм проводили при частоте вращения 12000 мин"1 (скорость резания 603 м/мин), при подаче 0,2 мм/зуб со скоростью подачи 4800 мм/мин с шириной обрабатываемой поверхности 16 мм. Глубина резания в ходе фрезерования за счет наклонной установки заготовки возрастала с 2,0 мм до 4,5 мм (объем срезаемой стружки - от 154 до 367 см3/мин). Измерение шероховатости обработанной поверхности осуществлялась профилометром «Мки-1оуо4> (Япония). При обработке с помощью гидравлического патрона выход за пределы установленной шероховатости происходил при глубинах резания порядка 2...2,3 мм; при глубинах резания 2,1...2,5 мм такая же картина наблюдалась у цангового патрона. При применении патрона с прижимным винтом снижение шероховатости наблюдались, начиная с глубины резания 2,6 мм. Термопатрон обеспечивал обработку в пределах заданной шероховатости при глубинах резания до 3,8 мм. Рассматривали предельное значение производительности фрезерования, как показатель динамической неустойчивости системы станок - инструмент - деталь. Значения максимального объема снимаемого металла для различных конструктивных вариантов вспомогательного инструмента приведены на рис. 8.

Дополнительно исследовали предельные значения производительности для удлиненных инструментов, имеющих вылет от торца шпинделя равный 160 мм. Условия испытаний: частота вращения 11 ООО мин'1 (скорость резания 552 м/мин), подача - 0,2 мм/зуб, скорость подачи 4400 мм/мин., ширина обрабатываемой поверхности 16 мм. Глубина резания: 0,8 мм (объем срезаемой стружки - 56,3 см3/мин.), 1,2 мм (84,5 см3/мин.), 1,4 мм (98,6 см3/мин.) и 1,6 мм (112,6 см3/мин.).

Удлиненные цанговые патроны не могли обеспечить необходимое качество поверхности при глубине резания свыше 0,7 мм. При закреплении фрез в удлиненных гидравлических патронах, ухудшение шероховатости было обнаружено начиная с глубины резания 0,8 мм,. При применении удлиненных патронов с односторонним прижимом винтом заданная шероховатость обеспечивалась при глубинах резания до 1,6 мм. При применении удлиненных термопатронов была достигнута глубина резания 1,8 мм с получением шероховатости в пределах IIа, 1,25. Оценка удлиненного инструмента по максимальному объему снимаемого металла при заданной шероховатости приведена на рис. 8.

При высоких скоростях вращения комплектов инструмента, закрепленных в шпинделях станков, необходимо сводить к минимуму приведенные к вершине инструмента деформации, вызываемые центробежными силами. Установлено, что при частоте вращения инструмента 10000 мин1, чтобы обеспечить класс точности балансировки вб.З, необходимо, чтобы погрешность закрепления инструмента (биения) была не более 6 мкм, а при 20000 мин 1 - не более 3 мкм. Комплекты инструмента, собранные с использованием цанговых патронов и патронов с односторонним прижимом винтом, для достижения класса точности балансировки С6,3 необходимо балансировать непосредственно в шпинделе станка или значительно снижать частоту вращения инструмента. Установлено, что термопатроны, наряду с высокими показателями точности и жесткости, обеспечивают высокую стабильность величины дисбаланса (рис. 9), что позволяет достигать максимальных скоростей фрезерования по сравнению с другими конструктивными вариантами вспомогательного инструмента. Максимальными частотами вращения при фрезеровании стали 40Х с ИКС 43...47 и подаче

"й 200

Рис. 8. Максимальны#1Я)ъем снимаемого металла для различных конструктивных вариантов вспомогательного инструмента:

(обозначения - см. рис. 1) - с вылетом 95 мм.; и - удлиненные)

168 мм/мин являются для цанговых патронов - 17 ООО мин"1; для патронов с односторонним прижимом винтом -15 ООО мин"1; для патронов с гидравлическим зажимом -19 ООО мин-1 и для термопатрона - 22 ООО мин1.

Оценка конструктивных вариантов вспомогательного инструмента для высокоскоростного фрезерования по системе критериев, разработанной в данной работе, позволила установить, что оптимальной является конструкция вспомогательного инструмента для закрепления концевых фрез способом термических деформаций.

Как следует из таблицы наибольшим суммарным показателем обладает термопатрон (обозначение «Э» по рис.1). Благодаря отсутствию промежуточных сборочных единиц и большой степени симметричности конструкции, обеспечиваются высокие показатели точности базирования и низкие значения дисбаланса. При этом термопатрон имеет достаточно высокую жесткость, наилучшую эргономичность и хорошие показатели по универсальности использования. Из таблицы следует, что, термопатрон позволяет увеличить производительность фрезерования концевыми фрезами на высокоскоростных станках с ЧПУ за счет:

а) сокращения времени на обслуживание инструмента в 1,6 раза;

б) уменьшения габаритов комплекта инструмента до 2-х раз;

в) увеличения коэффициента использования рабочего пространства станка в 1,7 раза;

Применение усовершенствованного вспомогательного инструмента, позволяет повысить частоту вращения в 1,3...1,5 раза, что способствует росту производительности фрезерования.

Использование рекомендаций по конструированию и технологии изготовления термопатронов, усовершенствованных на основе результатов, полученных в данной работе, обеспечило повышение производительности высокоскоростного фрезерования при изготовлении деталей из цветных сплавов на ОАО «КП» (Красный Пролетарий) на 20 процентов.

о а в г д

Рис. 9. Разброс показателей балансировки для различного вспомогательного инструмента (обозначения - см. рис. 1)

Сравнительная оценка конструктивных вариантов вспомогательного инструмента

№ п/п Оцениваемый показатель Ва эиант (см. рис. 1)

Цанговый патрон (в) Конус Морзе 2 (б) 3 8 1 8 Ь 'Г * 5 * К я а. а с и Гидравлический патрон (г) Термопатрон (д)

1 Средняя величина биения оправок, мм 0,021 0,024 0,018 0,003 0,002

0,86 0,75 1,00 6,00 9,00

2 Податливость, мкм/кН 121 208 114 103 40

0,94 0,55 1 1,10 2,85

3 Среднее значение дисбаланса на частоте вращения 15000 мил-1, г. мм 6,29 6,0 8,44 5,43 4,27

1,34 1,41 1,00 1,55 1,98

4 Время обслуживания (среднее), мин/комплект 8 12 8 3 5

1,00 0,67 1,00 2,67 1,60

5 Момент усилия сборки-разборки (средний), Н-м 0,8 1,1 0,4 0,4 0,0

0,50 0,36 1,00 1,00 0,0

6 Габариты, мм 63 32 40 63 32

0,63 1,25 1,00 0,63 1,25

7 Коэффициент использования рабочего пространства станка 0,45 0,73 0,45 0,45 0,77

8 Суммарный показатель 5,72 5,72 6,45 13,40 17,45

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. В диссертации решена научно-техническая задача, заключающаяся в повышении производительности и точности высокоскоростного фрезерования концевыми фрезами на основе исследования и совершенствования вспомогательного инструмента для их закрепления способом термических деформаций. Соединение обеспечивает повышение в 2 раза точности базирования фрез с цилиндрическим хвостовиком и снижает разброс величины дисбаланса собранных комплектов инструмента до 10 раз по сравнению с обычно применяющимися конструкциями вспомогательного инструмента.

2. На основе расчетов термических деформаций зажимной части вспомогательного инструмента с установленным в нем цилиндрическим хвостовиком фрезы получены расчетные зависимости по определению сил, удерживающих фрезу от перемещения относительно вспомогательного инструмента под действием сил резания, что гарантирует заданную точность и шероховатость обработанных поверхностей при высокоскоростном фрезеровании.

3. На основе расчетов напряжений, возникающих в результате термических деформаций зажимной части вспомогательного инструмента, установлено, что отношение наружного и внутреннего диаметра зажимной части вспомогательного инструмента в пределах 2,0—2,8 является оптимальным по критерию максимума сил закрепления хвостовика фрезы.

4. Разработана система критериев оценки качества вспомогательного инструмента для закрепления концевых фрез на станках для высокоскоростного фрезерования: точность базирования, жесткость закрепления, величина дисбаланса, габариты, коэффициент использования рабочего пространства станка, момент сил сборки-разборки комплекта инструмента и затраты времени на его обслуживание.

5. Установлено, что при температуре нагрева 380°С за время 22 с и толщине нагреваемого слоя 7...Э мм расширение посадочного отверстия термопатрона составляет ОД 8..Д20 мм, что подтверждает правильность расчетных зависимостей для назначения величин полей допусков на диаметры отверстий термопатронов и хвостовиков концевых фрез.

6. Установлено, что для изготовления зажимной части вспомогательного инструмента для закрепления концевых фрез способом термической деформации необходимо применять штамповые стали, что позволяет осуществлять не менее 1000 циклов «нагрев - охлаждение» без ухудшения точности относительного расположения присоединительных поверхностей вспомогательного инструмента.

7. Установлены предельные значения производительности высокоскоростного фрезерования для различных систем базирования и закрепления концевых фрез при шероховатости обработанной поверхности в пределах На 1,25, что соответствует техническим требованиям к качеству рабочих поверхностей пресс-форм после окончательного фрезерования.

8. Установлены экспериментальные зависимости силовых характеристик закрепления концевых фрез от основных размеров соединения цилиндрических хвостовиков фрез и зажимной части вспомогательного инструмента, подтверждающие полученные расчетные зависимости.

9. Установлено, что усовершенствованный вспомогательный инструмент для закрепления концевых фрез позволяет увеличить точность и производительность фрезерования на станках с ЧПУ за счет:

а) увеличения точности базирования инструмента до 2 раз и соответствующего повышения допустимой частоты его вращения в 1,3... 1,5 раза;

б) снижения до 10 раз разброса величины дисбаланса собранного комплекта инструмента, и соответствующего сокращения в 1,6 раза времени обслуживания инструмента на станке за счет исключения дополнительной балансировки комплекта инструмента.

10. Результаты работы использованы на ОАО «КП» (Красный Пролетарий») и позволили повысить производительность на 20 процентов при фрезеровании деталей из цветных сплавов на станках с ЧПУ.

Основные публикации по теме диссертации

1. Барабанов А.Б. Обоснование наилучшего варианта сборки комплектов инструмента для станков с ЧПУ// «Сборка в машиностроении, приборостроении№9,2008, с. 11-13.1)

2. Барабанов А.Б., Маслов А.Р. Исследование систем закрепления режущего инструмента для высокоскоростного резания // Образование через науку. Тезисы докладов Международной конференции. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005, с. 192-193.

3. Барабанов А.Б., Завгородний В.И., Маслов А.Р. Расчет конструкции патрона для фрезерования лопаток компрессора // Вестник МГТУ»Стан-кин», №2, 2008, с. 58-62.

4. Барабанов А.Б., Маслов А.Р. Расчет конструкции патрона для высокоскоростного фрезерования // Вестник ТулГУ. Сер. Инструментальные и метрологические системы, 2008, с. 163-164.

5. Барабанов А.Б., Вычеров В.А., Маслов А.Р. Повышение эффективности фрезерования труднообрабатываемых материалов // Вестник МГТУ»Станкин», №4, 2008, с. 50-53.

- публикация в журнале, включенном в Перечень ВАК РФ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Специальность 05.03.01. Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки

Барабанов Андрей Борисович

ПОВЫШЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ОБРАБОТКИ НА ОСНОВЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ КОНЦЕВЫХ ФРЕЗ СПОСОБОМ ТЕРМИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ Решена научно-техническая задача, заключающаяся в повышении производительности высокоскоростного фрезерования концевыми фрезами на основе исследования средств их закрепления и разработки конструкции вспомогательного инструмента, обеспечивающего повышение точности базирования фрез с цилиндрическим хвостовиком и существенное снижение величины дисбаланса собранных комплектов инструмента по сравнению с ранее применявшимися видами вспомогательного инструмента. Разработана и экспериментально подтверждена модель расчета сил, возникающих при закреплении цилиндрического хвостовика концевой фрезы во вспомогательном инструменте в результате термической деформации последнего с помощью токов высокой частоты. Установлены зависимости производительности обработки от конструктивных параметров вспомогательного инструмента по критерию шероховатости обработанных поверхностей. Разработаны критерии оценки качества систем базирования и закрепления вращающегося режущего инструмента на станках с ЧПУ.

Barabanov Andrey Boris ovich IMPROVING PERFORMANCE OF MILLING THROUGH DEVELOPMENT OF CLAMPING DEVICES FOR END MILLS BY THERMIC DEFORMATION The solution of scientific and technical challenge in improving the productivity of high-speed end milling cutter based on a study of their means of consolidating and design to improve the accuracy of base cutters with cylindrical shank and a significant reduction in size of the imbalance assembled a tool kit, as compared with the previously applied forms a clamping chucks. Developed and experimentally validated model for calculating the forces encountered in securing a cylindrical shank end mills in aid as a result of thermal deformation of the latter by means of high frequency currents. The interrelation of geometrical parameters of surface-based means connecting and fastening the end mill with the parameters of roughness of treated surfaces. Developed criteria for assessing the quality of the home and clamping of the rotating cutting tool in CNC machines.

Введение.

Глава 1. Состояние вопроса, цели и задачи исследования

1.1. Исследования влияния средств базирования и закрепления режущего инструмента на производительность обработки на станках с ЧПУ.

1.2. Классификация средств базирования и закрепления вращающегося режущего инструмента.

1.2.1. Системы с промежуточной деформируемой втулкой.

1.2.2. Системы с односторонним прижимом винтом.

1.2.3. Системы, образуемые в результате запрессовки или термической деформации.

1.3. Требования к закреплению концевых фрез для высокоскоростной обработки.

1.4. Цели и задачи исследования.

Глава 2. Исследование системы базирования и закрепления фрез, образованной в результате термической деформации.

2.1. Расчет размеров и допускаемых отклонений деформируемого цилиндрического отверстия.

2.2. Расчет крутящих моментов и осевых сил закрепления фрез

2.3. Обоснование конструктивных параметров термопатрона для закрепления концевых фрез с цилиндрическим хвостовиком.

Выводы по главе 2.

Глава 3. Экспериментальные исследования соединений моделей втулок и оправок

3.1. Методика, оборудование и приборы.

3.2. Исследование точности базирования, жесткости и сил закрепления

3.3. Определение термических параметров режима закрепления.

Выводы по главе 3.

Глава 4. Разработка промышленного образца термопатрона для закрепления концевых фрез.

4.1. Разработка конструкции термопатрона и технологии его изготовления.

4.2. Результаты испытаний разработанной конструкции.

4.3. Разработка рекомендаций по эксплуатации термопатрона.

Выводы по главе 4.

Глава 5. Сравнение конструкций вспомогательного инструмента по установленным критериям.

5.1. Точность базирования и жесткость закрепления.

5.2. Производительность фрезерования.

5.3. Балансировка и затраты на обслуживание.

5.4. Использование рабочего пространства станка.

Выводы по главе 5.

Прогрессивным методом изготовления пресс-форм и штампов из закаленных стальных заготовок и ряда деталей из легких и сплавов является их фрезерование на 5-координатных станках с ЧПУ с большими скоростями резания (400-3000 м/мин) концевыми твердосплавными фрезами с цилиндрическими хвостовиками диаметром 3. .32 мм.

Для базирования и закрепления этих фрез применяют вспомогательный инструмент со специальными хвостовиками для закрепления в шпинделях станков. В передней части вспомогательного инструмента располагаются конструктивные элементы, образующие различные системы базирования и закрепления цилиндрических хвостовиков фрез.

Из-за малых величин подач (менее 0,005 мм/зуб) к вспомогательному инструменту предъявляются высокие требования по точности закрепления фрез (биение геометрической оси фрезы 0,003.0,005 мм). Из-за высоких частот вращения (до 30 000 мин"1) необходимо чтобы собранные комплекты инструмента имели малый остаточный дисбаланс (класс точности балансировки порядка G 4,0.G 6,3).

Из-за большого перепада высот профилей указанных деталей вспомогательный инструмент должен иметь минимальные наружные размеры (габариты) и большой вылет (свыше160 мм) для обеспечения высокой жесткости собранного комплекта инструмента. По ряду показателей этим требованиям соответствует так называемый «термопатрон» обеспечивающий закрепление фрез способом термических деформаций.

Однако при этом отсутствуют объективные рекомендации по выбору конструктивных и геометрических параметров вспомогательного инструмента для высокоскоростного фрезерования, нет сведений о материалах, из которых он изготовлен, об особенностях его эксплуатации и изготовления. Исследования зависимости производительности обработки от конструктивного варианта применяемого вспомогательного инструмента при высокоскоростном фрезеровании до настоящего времени не проводилась.

Перечисленные требования к вспомогательному инструменту и реальная ситуация с его применением и исследованиями показывают, что актуальным является повышение производительности высокоскоростного фрезерования на основе объективного выбора и совершенствования вспомогательного инструмента для закрепления концевых фрез.

В качестве объекта исследования были использован вспомогательный инструмент нескольких конструктивных вариантов различных изготовителей, модели и опытные образцы инструмента, разработанные в настоящей работе, установки для нагрева изделий токами высокой частоты и 5-координатный станок с ЧПУ мод. С 800 и фирмы НЕИМЬЕ (Германия).

Целью работы является повышение производительности высокоскоростного фрезерования на основе совершенствования вспомогательного инструмента для закрепления концевых фрез способом термической деформации.

Научная новизна работы заключается:

- в системе критериев оценки качества вспомогательного инструмен та для закрепления концевых фрез на станках для высокоскоростного фрезерования. Установлены 7 критериев: точность базирования, жесткость закрепления, величина дисбаланса, габариты, коэффициент использования рабочего пространства станка, момент силы сборки - разборки комплекта инструмента и затраты времени на его обслуживание;

- в расчетных зависимостях по определению сил, возникающих при закреплении цилиндрического хвостовика концевой фрезы во вспомогательном инструменте, с учетом величины натяга в соединении термопатрон - фреза, длины этого соединения и толщины стенок термопатрона;

- в установлении для различных систем базирования и закрепления концевых фрез предельных значений производительности процесса фрезерования при заданной шероховатости обработанных поверхностей.

Практическая ценность работы заключается:

- в разработке методов расчета размеров и допускаемых отклонений на присоединительные поверхности вспомогательного инструмента, обеспечивающего закрепление фрез способом термической деформации;

- в доведении до инженерных решений рекомендаций по выбору материалов и размерных параметров деталей вспомогательного инструмента, предназначенного для закрепления фрез способом термической деформации;

- в разработке усовершенствованного вспомогательного инструмента и технологии его изготовления, что позволяет изготавливать его силами машиностроительных предприятий.

В теоретических исследованиях применены основные положения теории сопротивления материалов, теории режущего инструмента, теории размерных цепей и теории контактной жесткости. Для получения математической модели расчета сил, возникающих при закреплении цилиндрического хвостовика концевой фрезы во вспомогательном инструменте проводили эксперименты с применением ортогонального планирования второго порядка для трех независимых переменных, варьируемых на 5 уровнях. Достоверность результатов диссертационной работы подтверждается результатами и воспроизводимостью экспериментальных исследований, их корреляцией с данными других авторов, производственными испытаниями и апробацией полученных результатов в производственных условиях.

На защиту выносятся следующие положения:

- система критериев определения наилучшего варианта сборки комплектов режущего и вспомогательного инструмента;

- модель расчета сил, возникающих при закреплении цилиндрического хвостовика концевой фрезы во вспомогательном инструменте способом термической деформации последнего с помощью токов высокой частоты;

- установленные зависимости производительности обработки от конструктивных параметров средств базирования и закрепления концевых фрез при заданном параметре шероховатости обработанных поверхностей;

- разработанные рекомендации по выбору размеров, допускаемых отклонений на присоединительные поверхности вспомогательного инструмента и материалов для его изготовления для закрепления твердосплавных концевых фрез способом термической деформации с помощью токов высокой частоты.

Результаты работы использованы в проекте совершенствования инструментального хозяйства на ОАО «КП» (Красный Пролетарий), что позволило повысить производительность высокоскоростного фрезерования деталей из цветных сплавов на 20%.

Материалы диссертации доложены на Международной конференции «Образование через науку» в МГТУ им. Н.Э. Баумана в 2005 г., на Международной научно-технической конференции «Инструментальные системы машиностроительных производств» в ТулГУ в 2008 г. и на научно-методической конференции «Машиностроение - традиции и инновации» (МТИ - 08) в МГТУ «Станкин» в 2008 г. По теме диссертации опубликованы 6 печатных работ, в том числе одна работа в журнале, входящем в перечень ВАК.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, библиографического списка из 97 наименований и 4 приложений. Работа изложена на 125 страницах машинописного текста, содержит 50 рисунков и 15 таблиц.

10. Результаты работы использованы на ОАО «КП» (Красный Пролетарий») и позволили повысить производительность на 20 процентов при фрезеровании деталей из цветных сплавов на станках с ЧПУ.

1. Абакумов М.М. Стандартизация вспомогательного инструмента (к металлорежущим станкам). М.: Издательство комитета стандартов, 1969, 181 с. с ил.

2. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука. 1976. - 280 с.

3. Бабат Г.И. Индукционный нагрев металлов и его промышленное применение. ГОСЭНЕРГИЗДАТ. Л., 1946, 410 с.

4. Балансировка машин и приборов / Под. ред. В.А. Щепетильникова. М.: Машиностроение, 1979.

5. Балков В.П., Маслов А.Р. Измерение радиальных перемещений спиральных сверл в процессе резания. В сб. «Обработка резанием», вып. 3. М.: НИИ-Маш, 1984, с. 16-20.

6. Берникер Е.И. Посадки с натягом в машиностроении. М., Л., «МАШИНОСТРОЕНИЕ», 1966, 380 с.

7. Боровский Г.В., Григорьев С.Н., Маслов А.Р. Справочник инструментальщика / Под общ. ред. А.Р. Маслова. М.: Машиностроение, 2005, 464 е.: ил.

8. Вибрации в технике: справочник: в 6 т. / Под ред. К.В. Фролова. М.: Машиностроение, 1986.

9. Вспомогательный инструмент для металлорежущих станков. Екатеринбург, «Пумори инструмент», 1998, 36 с.

10. Вспомогательный инструмент для станков с ЧПУ. Рекомендации по применению. М.: НИИМАШ, 1975, 198 с.

11. Гейтвуд Б.Е. Температурные напряжения. «Иностранная литература». М., 1959, 342 с.

12. ГОСТ 19534-74. Балансировка вращающихся тел. Термины.

13. ГОСТ 22061-76. Машины и технологическое оборудование. Система классов точности балансировки. Основные положения.

14. Гокун В.Б. Унификация и агрегатирование в машиностроении. М.: Изд-во стандартов, 1970, 315 с.

15. Гречишников В.А. Моделирование систем инструментального обеспечения автоматизированных производств: Обзор, информ. М.: ВНИИТЭМР. 1988. -60 с.

16. Гречишников В.А., Конюхов В.Ю. Теоретические основы проектирования системы инструментального обеспечения ГПС // Станки и инструмент. -1990. №10.-с. 34-35.

17. Гречишников В.А., Малыгин В.И., Худяков М.П., Колмакова И.С. Расчетные методы оптимизации конструкции агрегатно-модульного вспомогательного инструмента. М.: «Вестник машиностроения», № 7 / 1996, с. 13-19.

18. Григорьев С.Н., Кохомский М.В., Маслов А.Р. Инструментальная оснастка станков с ЧПУ. М.: Машиностроение, 2006, 544 с.

19. Дальский A.M. Цанговые зажимные механизмы. М.: Машиностроение, 1966, 168 с.

20. Денисов П.С., Шатин В.П. Режущий и вспомогательный инструмент. Справочник. Изд. 2-е, переработ, и доп. М.: Машиностроение, 1968, 420 с.

21. Добрынин С.А., Фельдман М.С., Фирсов Г.И. Методы автоматизированного исследования вибрации машин. Справочник. М.: Машиностроение, 1987, 224 с.

22. Жарков И.Г. Влияние вибраций на волнистость поверхности при фрезеровании пазов. Станки и инструмент, 1968. № 12.

23. Инструмент для станков с ЧПУ, многоцелевых станков и ГПС / А.Р. Маслов, А.И. Мещеряков, Я.А. Музыкант и др. М.: Машиностроение, 1990, 272 е.: ил. (Б-ка инструментальщика).

24. Инструментальное обеспечение автоматизированного производства: учеб. для машиностр. спец. вузов / В.А. Гречишников, А.Р. Маслов, Ю.М. Соло-менцев, А.Г. Схиртладзе / Под ред. Ю.М. Соломенцева. М.: Высш. шк., 2001, 271 е.: ил.

25. Инструментальные системы автоматизированного производства: Учебник для студентов машиностроительных ВУЗов (Гжиров Р.И., Гречишников В.А., Логашев В.Е. и др.). СПб: Политехника, 1993, 399 с.

26. Иткин М.Э., Евстигнеев Ю.И., Камерин И.Л. Экспериментальное определение статической жесткости концевых фрез, применяемых на станках с ЧПУ. Станки и инструмент, № 5, 1974, с. 21-22 с ил.

27. Ковалев А.П. Стоимостной анализ. М.: МГТУ «Станкин». 2000. - 171 с.

28. Кожевников Д.В., Гречишников В.А., Кирсанов C.B. и др. Режущий инструмент: учеб. для вузов / Под редакцией C.B. Кирсанова. М.: Машиностроение, 2004, 512 е.: ил.

29. Колев К.С. Определение режима резания с учетом динамической жесткости технологической системы. Вестник машиностроения, 1962, № 1, с. 11-14.

30. Колев К.С. Точность обработки и режимы резания. М.: Машиностроение, 1968, 320 с.

31. Кондратов A.C., Бармин Б.П. Определение режимов резания с учетом технологических факторов. ГОСИНТИ, № М-62-248/50, 1962, 48 с.

32. Кондратов A.C., Бармин Б.П. Определение режимов резания с учетом виброустойчивости системы «станок-деталь-инструмент». ГОСИНТИ, № М-62-264/50, 1962, 54 с.

33. Косов М.Г., Ильиных В.А. Соединение деталей машин. Качество автоматизации их сборки // Вестник Читинского государственного технического университета. 1998. - Вып. 8. - С. 22-28.

34. Кузнецов Ю.И., Маслов А.Р., Байков А.Н. Оснастка для станков с ЧПУ: Справочник. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1990, 512 с.

35. Кузнецов Ю.Н. Оптимальный синтез зажимных механизмов. К.: Общество «Знание» Украины, 1980, 26 с. (Машиностроение).

36. Кутай А.К. Справочник по производственному контролю в машиностроении: изд. 3-е, перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1974, 976 с.

37. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение. М.: Машиностроение, 1972, 510 с.

38. Левина З.М., Решетов Д.Н. Контактная жесткость машин. М.: Машиностроение. 1971. - 264 с.

39. Лихциер Г.М., Маслов А.Р. Применение специальной инструментальной оснастки для повышения эффективности ГГТМ. М.: ВНИИТЭМР, 1987, 52 с. (Обзорн. Инф. Сер. 2, вып. 4).

40. Мартынов А.Д. Влияние биения ленточек и биения режущих кромок сверл, зенкеров и разверток на точность обработки отверстий. Сборник трудов ВНИИ-инструмента № 12. М.: ВНИИ-инструмент, 1961, с. 5-36.

41. Мартынов А.Д., Синелыцикова Т.К. Влияние точности конических хвостовиков на стойкость режущего инструмента. Научн.-техн. реф. сб. «Металлорежущий и контрольно-измерительный инструмент», вып. 6. М.: НИИ-МАШ, 1971, с. 8-12 с ил.

42. Маслов А.Р. Крепление концевого инструмента с цилиндрическим хвостовиком. Станки и инструмент № 6, 1979, с. 19-20.

43. Маслов А.Р. Новые способы крепления инструмента на металлорежущих станках. М.: ВНИИТЭМР, 1993, 24 е., 21 ил. (Обзорн. Информ. Вып. 2).

44. Маслов А.Р. Нормирование параметров точности вспомогательного инструмента для станков с ЧПУ. Станки и инструмент № 5, 1991, с. 22-23.

45. Маслов А.Р. Приспособления для металлообрабатывающего инструмента. Справочник. М.: Машиностроение, 2008, 320 с.

46. Металлорежущие станки. Учебник для машиностроительных ВУЗов / Под ред. В.Э. Пуша. М.: Машиностроение, 1985, 256 с.

47. Металлорежущие инструменты: Учебник для ВУЗов по специальностям «Технология машиностроения», «Металлорежущие станки и инструменты» (Г.Н. Сахаров. В.А. Гречишников, Ю.Л. Боровой и др.). М.: Машиностроение, 1989,328 с. с.ил.

48. Пажемис А.Ю. Исследование жесткости цилиндрических и конических соединений и ее влияние на жесткость металлорежущих станков и точность обработки. Дис. к.т.н. по спец. 05.03.01. Вильнюс: ЭНИМС, Вильнюсский филиал, 1975, 220 с.

49. Патент 2268107 (РФ). Устройство соединения модулей / К.А. Украженко Б.И. 2006. - №2.

50. Рациональная эксплуатация инструмента и инструментообслуживапие многоцелевых станков с ЧПУ: метод, рекомендации / ГСПКТБ «Оргприминст-румент». М.: ВНИИТЭМР, 1989, 52 с.

51. Решетов Д.Н., Портман В.Т. Точность металлорежущих станков. М.: Машиностроение. 1986. — 336 с.

52. Рыбкин Г.М. Инструментальная оснастка для автоматизированного производства. М.: Машиностроение, 1962, 146 с.

53. Сахно Ю.А., Сахно Е.Ю. Устройства для автоматической балансировки шпиндельных узлов. Станки и инструмент, 1995, № 12.

54. Семенченко Д.И., Чиликов В.Т., Маслов А.Р. и др. Система показателей качества продукции. Инструмент вспомогательный. Номенклатура показателей. ОСТ2 П10-3-86. М.: ВНИИТЭМР, 1986, 10 с.

55. Серебреницкий П.П. Пособие для станочников (вспомогательный инструмент для металлорежущих станков). JL: Лениздат, 1978, 320 с.

56. Справочник конструктора-инструментальщика / Под общ. ред. В.А. Гре-чишникова и С.В. Кирсанова. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 2006, 542 е.: ил. (Б-ка конструктора).

57. Станочные приспособления. Справочник. В 2-х т. М.: Машиностроение, 1984, 592+656 с. / Под редакцией Б.Н. Вардашкина, В.В. Данилевского и A.A. Шатилова.

58. Схиртладзе А.Г., Салатов Б.Х. Исследование консольного растачивания отверстий на горизонтально-расточных станках. Станки и инструмент № 2, 1979, с. 23-26.

59. Тимирязев В.А. Управление технологическими размерными связями многоцелевых станков в автоматизированном производстве. Дисс. д.т.н. по спец. 05-02.-8. М.: Мосстанкин, 1985, 287 с.

60. Тимирязев В.А. Управление точностью многоцелевых станков // Станки и инструмент. 1991.-№1.-С. 7-9.

61. Тосихико Сато, Накатака Коюки. Стандартизация режущего инструмента для станков с ЧПУ. Масинари, кн.36, № 531, 1973, с. 6-13 с ил. (перевод с японского).

62. Точность и надежность станков с числовым программным управлением. / Под ред. A.C. Проникова. М.: Машиностроение, 1982, 256 с.

63. Трение, изнашивание и смазка. Справочник. В 2-х т. М.: Машиностроение, 1978, Т. 1, 400 е.: ил. / Под редакцией И.В. Крагельского и В.В. Алисина.

64. Украженко К.А. Методика оценки и выбора типа инструментальной системы для многоцелевых станков // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Машиностроение. 2003. - №4. - С. 96-105.

65. Украженко К.А. Тенденции развития модульных инструментальных систем // СТИН. 2001. - №5. - С. 21-22.

66. Украженко К.А. Разработка и исследование методов повышения жесткости и быстросменности инструментальных систем многоцелевых станков. Дисс. д-ра техн. наук. М. - 2007. - 396 с .

67. Фадюшин И.Л., Маслов А.Р. Влияние точности конусов на качество крепления концевого инструмента. Станки и инструмент № 5, 1972, с. 49-41 с ил.

68. Фадюшин И.Л., Маслов А.Р., Мещеряков А.И., Музыкант Я.А. Инструмент для станков с ЧПУ, многоцелевых станков и ГПС. М.: Машиностроение, 1990, 272 с.

69. Федоров В .Л., Шустиков А. Д. Влияние жесткости, частоты и амплитуды колебаний инструмента на его стойкость. Станки и инструмент № 6, 1979, с. 18-20.

70. Фрумин Ю.Л. Комплексное проектирование инструментальной оснастки. М.: Машиностроение, 1987, 343 с.

71. Хвостовики инструмента полые типа HSK. DIN69893 (части 1, 2, 5 и 6).

72. Черпаков Б.И., Байков А.Н. и др. «Системы вспомогательного инструмента для станков с ЧПУ токарной и сверлильно-фрезерно-расточной групп. РТМ-2 П10-2-84. М.: ВНИИТЭМР, 1985, 44 с.

73. Шатин В.П., Денисов П.С. Режущий и вспомогательный инструмент. М.: Машиностроение, 1968, 420 с.

74. Шепсенвол А.И. Вспомогательный инструмент в приборостроении. Л.: Машгиз, 1962, 180 с.

75. Шихельман Х.Л. Приспособления и инструмент для координатпо-расточных станков. М.: Машиностроение, 1974, 146 с.

76. Auswuchten von Werkzeugen und Werkzeughaltern. Hofmann Mess- und Auswuchttechnilc GmbH & Co. KG Информация сайта: www/hofman.de.

77. Auswuchtkriterien für schnellaufende Spindelsysteme beim HSC // Werkstatt und Betrieb. 1999. Bd. 132. S. 41-47.

78. Bragary A., Popescu I. Influenta dispozitivului de orientare si fixare a sclei asu-pra presiziei de prelusrare in sistemul tehnologec elastic. Constrectia de Masini, 27 (175), 1, s. 19-23.

79. Cioci S. Economical aspects of modular toolhoders. Tooling № 11, 1983, p. 2-11. Effenberger W. Werkzeug Spannsysteme fur Hochgeschwindigkeits - Spindeln. Werkstatt und Betrieb, 120 (1987), 7, s. 527-531.

80. DIN EN ISO 15641: Fräswerkzeuge für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung. Sicherheitstechnische Anforderungen. Berlin: Beuth-Verlag, 1998. 212 s.

81. Fantini G., DelTagtia A. Werkzeughalter in modularer Bauweise. Werkstaat und Betrieb, 112 (1979), 8, s. 533-537.

82. Ismail F., Bastami A. «Improving Stability of Slender End Mills Against Chatter», Journal of Engineering for Industry, Trans. ASME, Vol. 108, November 1986, pp. 264-268.

83. Ismail F., Vadari V. «Machining Chatter of End Mills With Unequal Modes», Journal of Engineering for Industry, Trans. ASME, Vol. 112, August 1990, pp. 229-234.

84. KM modular quick-change tooling systems for lathes and machining centers. -Furth / Bay.: Kennametal Hertel AG. 402 00GB 1997, 197 c.

85. Kocherovslcy E. An HSK primer. Why replace Steep tapers? // Manufacturing Engineer, 2000, № 5. P. 66-80.

86. Precision machine tool. Accessories special equipment of Bakuer. 1977, 99 p., ill.

87. Ribich T.A. Inspecting end mill holders. Tooling & Production, 1975, IV, 41, 1, p. 62-65, ill.

88. Sadowy M., Welk R.W. Belastbarkeit des Spiralbohrers unter dem Gesichtspunkt der Kurzspanntechnilc. Werkstat und Betrieb 112 (1979), 2, s. 103-106.

89. Sadowy M., Welle R.W., Liedman W. Spannzangenfutter zum Kurzspannen. Werkstatt und Betrieb 112 (1979), 8, s. 539-544.

90. Sandvik Coromsnt Capto TM Modular Tool System Sandviken.: Coromant, 1997, 144 c.

91. Smith S., Delio T., «Sensor-Based Control for Chatter-Free Milling by Spindle Speed Selection», Proceedings of the Winter Annual Meeting, ASME, Descmber 1989, pp. 107-112.

92. Sturges R. «Monitoring Milling Processes Through AE and Tool/Part Geometry», Journal of Engineering for Industry, Trans, of ASME, Vol. 114, Rebruary 1992, pp. 8-14.

93. Tlusty J. «Dynamics of High Speed Milling», Journal of Engineering for Industry, trans. ASME, Vol. 108, May 1986, pp. 59-67.

94. Weck M., Swoboda M. Deutschland Hohlschaftkegel HSK Sicherer Einsatz bei der Hochgeschwindigkeisbearbeitung//VDI - Berichte. 1998. № 1399. 15 s.

95. Werkzeuge angemessen wuchten // Werkstatt und Betrieb, 1999. Bd. 132. S. 2831.

96. Widaflex Werkzeugsystem zum Drehen, Sohren und Fräsen. Krupp - Widia, 1996, 8 s.

97. Wuchtgüte von Werkzeugen // VDI-Z Special Werkzeuge, 1998. № 5. S. 14.