автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Повышение производительности обработки пространственно-сложных поверхностей на станках с ЧПУ путем управления процессом формирования шероховатости

На правах рукописи

Л,

Мапышкин Дмитрий Александрович

ПОВЫШЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ОБРАБОТКИ ПРОСТРАНСТВЕННО - СЛОЖНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НА СТАНКАХ С ЧПУ ПУТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ФОРМИРОВАНИЯ ШЕРОХОВАТОСТИ

Специальность 05.02.08. - Технология машиностроения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Барнаул 2003

Работа выполнена на кафедре «Общая технология машиностроения» Алтайского государственного технического университета имени И.И. Ползунова

Научный руководитель- -доктор технических наук, профессор

Марков А.М.

Официальные оппоненты: -доктор технических наук, профессор

Кутышкин А.В.

-кандидат технических наук, профессор Фирсов А.М.

Ведущее предприятие

ОАО «Барнаульский станкостроительный завод»

Защита состоится « »

г. в

Ю час. СО мин, на

заседании диссертационного совета Д 212.004.01 при Алтайском государственном техническом университете им. И.И. Ползунова по адресу: 656038, г. Барнаул, пр. Ленина, 46

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова.

Автореферат разослан « » __2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических ня^

доцент

Ю.О. Шевцов

2005-4 10509

ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В современном машиностроении широкое применение получили детали, содержащие пространственно-сложные поверхности. Наиболее многочисленным представителем данного класса деталей является формообразующая оснастка: штампы, пресс-формы, модели для точного литья и др. Характерной особенностью деталей с пространственно-сложными поверхностями являются высокие технические требования по шероховатости (КА<0,63мкм).

Постоянное возрастание требований к повышению производительности обработки пространственно-сложных поверхностей вызывает необходимость интенсификации и автоматизации процессов их изготовления. Основным средством автоматизации механической обработки пространственно-сложных поверхностей являются фрезерные станки с ЧПУ.

Типовой технологический процесс изготовления деталей с пространственно-сложными поверхностями содержит черновое, чистовое фрезерование и отделочно-доводочные операции, такие как шабрение, полирование. При этом трудоемкость последних может превышать суммарную трудоемкость чернового и чистового фрезерования. Для сокращения времени механической обработки деталей, содержащих пространственно-сложные поверхности, необходимо уменьшать объем доводочных операций, что возможно за счет максимального приближения выходных показателей чистового фрезерования к требуемым параметрам шероховатости готовой детали.

Исследования процесса формирования шероховатости показывают, что на величину последней существенно влияют такие факторы, как закон движения инструмента относительно заготовки и колебания его элементов. В связи с этим, для прогнозирования получения требуемого качества обработки на стадии проектирования операций нужны математические модели, учитывающие влияние вышеназванных факторов.

Анализ способов управления процессом фрезерования пространственно-сложных поверхностей показал, что в настоящее время появились конструкции фрез, в которые для снижения амплитуды колебаний вводятся демпфирующие элементы (диссипативные вставки), используется поглощающая способность диффузионной зоны при литом присоединении пластинки к корпусу фрезы и т.п. Однако существующие математические модели не учитывают эти факторы, а также и то, что фрезерование пространственно-сложных поверхностей сопровождается изменением толщины срезаемого слоя, которое вызывает нестабильность процесса резания.

Таким образом, исследование, направленное на разработку методики проектирования операций фрезерования пространственно-сложных поверхностей, позволяющей повысить качество их обработки, снизить трудоемкость доводочных работ и тем самым повысить суммарную производительность изготовления детали, является актуальным.

РОС. н . » БАЛЬНАЯ

Б'-' ,.и>-А ( • • ; -V- рт 200 Ь г,.

Цель работы

Повышение производительности операций чистового фрезерования пространственно-сложных поверхностей на станках с ЧПУ путем управления процессом формирования параметров шероховатости на основе математического моделирования.

Задачи исследования

1. Разработать математическую модель формирования микропрофиля пространственно-сложных поверхностей, учитывающую режимы фрезерования, геометрию режущего инструмента, закон его движения относительно обрабатываемой поверхности, колебания технологической системы и позволяющую на стадии проектирования операций фрезерования прогнозировать параметры шероховатости.

2. Исследовать диссипативные свойства элементов технологической системы фрезерного станка и получить расчетные зависимости среднего арифметического отклонения профиля от коэффициента демпфирования элементов, вводимых в режущий инструмент для рассеяния энергии колебаний.

3. Разработать автоматизированный стенд сбора и обработки экспериментальных данных, позволяющий исследовать процесс формирования шероховатости пространственно-сложных поверхностей.

4. Разработать методику автоматизированного проектирования операций чистового фрезерования пространственно-сложных поверхностей.

5. Внедрить результаты исследования в производство.

Методы исследования. Теоретические и экспериментальные исследования базируются на основных положениях технологии машиностроения, теории резания, математического моделирования, теории автоматического управления, теоретической механики. Достоверность результатов исследований проверялась в лабораторных и производственных условиях.

Научная новизна

1. Построена комплексная математическая модель для определения значений высот микронеровностей, учитывающая закон формирования пространственно-сложных поверхностей, режимы фрезерования, конструктивно-геометрические параметры режущего инструмента и колебания элементов технологической системы.

2. Получена зависимость среднего арифметического отклонения профиля от коэффициента диссипации элементов, вводимых в технологическую систему для рассеяния энергии колебаний, которая может быть использована на этапе расчета конструктивных параметров режущего инструмента при проектировании фрезерной операции.

3. Разработана математическая модель для определения частотных диапазонов устойчивого резания, позволяющая назначать режимы резания для обеспечения заданной шероховатости пространственно-сложных поверхностей с учетом дисси-пативных свойств технологической системы фрезерного станка.

Практическая ценность

1. Методика проектирования операций чистового фрезерования пространственно-сложных поверхностей, позволяющая назначать конструктивно-геометрические параметры режущего инструмента, режимы обработки, обеспечивающие устойчивость процесса резания и производить проверочные расчеты параметров шероховатости.

2. Программно-методический комплекс прогнозирования параметров шероховатости при фрезеровании пространственно-сложных поверхностей (Свидетельство Роспатента об официальной регистрации программы для ЭВМ),

3. Стенд сбора и обработки экспериментальных данных, позволяющий исследовать процесс формирования показателей шероховатости и определять динамические характеристики элементов технологической системы.

4. Конструкция сборной концевой фрезы для обработки пространственно-сложных поверхностей, позволяющая исследовать влияние диссипативных свойств режущего инструмента на формирование шероховатости.

Реализация работы. Методика проектирования операций чистового фрезерования пространственно-сложных поверхностей на станках с ЧТТУ внедрена в ЗАО «Юкас-Плюс» (г. Барнаул). Это позволило повысить производительность фрезерования пространственно-сложных поверхностей на 15%-20% и снизить трудоемкость доводочных операций на 25%-30%. Результаты работы используются в качестве методического и программного обеспечения в учебном процессе АлтГТУ при подготовке бакалавров и магистров по направлению 552900 «Технология, оборудование и автоматизация машиностроительного производства», инженеров-технологов по специальности 120100 «Технология машиностроения».

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены: на международной научно-технической конференции «Фундаментальные и прикладные исследования - производству» (г. Барнаул, 2001); на межрегиональных научно-практических конференциях: «Ресурсосберегающие технологии в машиностроении» (г. Бийск, 2001); «Технологические процессы заготовительного производства» (г.Барнаул, 2001); «Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири» (г. Томск. 2002); на научных семинарах кафедр «Общая технология машиностроения» и «Технология автоматизированных производств» АлтГТУ в 2000-2003 гг.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на £2£Ьтраницах машинописного текста, содержит 42 рисунков, <? таблиц, список литературы из 7/6 наименований, 3 приложений. Общий объем работы /З^страниц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ *

Во введении обосновывается актуальность диссертации. Приводится общая характеристика работы, научная новизна и практическая ценность. Излагается содержание диссертации по главам.

В первой главе описывается состояние вопроса повышения производительности операций фрезерования пространственно-сложных поверхностей на станках с ЧПУ, показано, что одним из основных факторов, лимитирующих производительность, является качество обработанной поверхности, в частности шероховатость.

Вопросами обеспечения показателей качества обработанной поверхности при фрезеровании занимались: М.М. Аршанский, Б.С. Балакшин, Б.П. Бармин, В.И. Гу-зеев, В.А. Данилов, И.А. Дружинский, И.А. Жарков, С.Н. Корчак, В.А. Кривоухов, В.В. Кувшинский, Ю.Д. Муравьев, В.Н. Подураев, В.А. Прилуцкий, П.Р. Родин, Г.М. Сергеев, А.И. Травин и др. Данными авторами раскрыт механизм формирования шероховатости с учетом геометрии, кинематики и динамики процесса резания, указывается существенное влияние параметров процесса резания и колебаний элементов технологической системы на величину микронеровностей. Предложены способы управления показателями качества поверхности, анализ которых показал, что большинство авторов для улучшения качества обработки, рекомендуют занижать режимы резания, что, в свою очередь, приводит к снижению производительности.

Представленные в работах П.Л. Чебышева, В.А. Кривоухова и П.Р. Родина геометрические модели формирования шероховатости не учитывают влияние радиуса кривизны обрабатываемой поверхности. В работе В.А. Данилова данное влияние учтено, но не принимается во внимание закон движения инструмента относительно заготовки Все это приводит к различию результатов расчета параметров шероховатости и делает необходимым разработку обобщенных зависимостей, учитывающих влияние вышеназванных факторов.

Кроме кинематических параметров на величину шероховатости существенное влияние оказывает амплитуда колебаний технологической системы, однако известные математические модели не учитывают ее влияния и имеют следующие недостатки: составлены для общих случаев обработки, и для конкретных условий резания их необходимо уточнять; не учитывают взаимовлияния элементов при колебаниях технологической системы (принцип координатной связи); не предусматривают того, что процесс фрезерования пространственно-сложных поверхностей отличается нестабильностью, которая характеризуется изменением толщины срезаемого слоя во времени.

Для более эффективного использования способов снижения амплитуды колебаний и для повышения производительности достижения требуемых параметров шероховатости необходимо разработать динамическую модель, которая бы исключала указанные выше недостатки.

Во второй главе представлена разработанная комплексная математическая модель формирования шероховатости пространственно-сложной поверхности при фрезеровании. При ее построении учитывается, что микропрофиль обработанной поверхности образуется в результате векторного сложения двух составляющих:

части инструмента с учетом кинематических характеристик его движения;

Ьг - высота микронеровностей, определяемая колебаниями элементов режущего

инструмента.

Для определения составляющей Их использовался подход И.А. Дружинского, заключающийся в том, что при фрезеровании производящие линии получают методом «следа», причем направляющая линия поверхности детали состоит из дуг (дискрет), периодически профилируемых зубьями фрезы с частотой, определяемой частотой вращения фрезы. Полученные в диссертации модели учитывают влияние на величину среднего арифметического отклонения профиля (КА), величины подачи на зуб фрезы (8г), размера радиусной части инструмента (И.), радиуса кривизны поверхности заготовки (р) и закона движения инструмента относительно заготовки.

Ниже в таблице представлены расчетные схемы обработки выпуклых и вогнутых участков пространственно-сложных поверхностей для различных вариантов движения инструмента относительно заготовки и приведены аналитические зависимости для вычисления высоты гребней микронеровностей

Предложенные зависимости дают возможность оценить влияние конструктивно-геометрических параметров режущего инструмента и режимов резания на качество обработанной поверхности (шероховатость). Процесс расчета по данным моделям автоматизирован при помощи разработанного программно-методического комплекса. Составленная на основе моделей программа «ШЕРСП» (Свидетельство Роспатента об официальной регистрации программы для ЭВМ №2002610817) используется в системе автоматизированного проектирования операций чистового фрезерования пространственно-сложных поверхностей при расчете режимов резания.

Для расчета составляющей 1^2, учитывающей влияние колебаний технологической системы на величину микронеровностей сборный режущий инструмент представляется в виде двухмассовой системы с двумя степенями свободы (рис.1). Перемещения его элементов описываются дифференциальными уравнениями, которые имеют следующий вид:

0)

0)

где Ь) - высота микронеровностей, получаемая в процессе копирования режущей

Зависимости для расчета высоты микронеровностей Ь,, образуемой в процессе копирования режущей части инструмента с учетом кинематических характеристик его движения

Подача реализуется поворотом оси I Подача реализуется поступатель-фрезы ным перемещением оси фрезы

Вогнутая поверхность

Выпуклая поверхность

1 о1

ЦКр+Ю^агсзт-Ь^Чр+КУ]— | -р

|Ь

Ь, =(р+Я)соз

X, ,Х2 - соответственно проекции ускорений, скоростей и перемещений корпуса фрезы и режущей пластинки на оси координат Xi И Х^.

Сила резания в системе уравнений (2), рассчитанная по зависимости В.И. Гузеева для случая концевого фрезерования, учитывающей нестабильность процесса фрезерования пространственно-сложных поверхностей (изменение толщины срезаемого слоя во времени) представляется в виде гармоники с амплитудой Н, круг овой частотой со и начальной фазой р.

Входы модели: режимы резания (частота вращения фрезы п, подача на зуб фрезы Sz, скорость резания V, ширина фрезерования В), интенсивность напряжений в движущемся объеме деформируемого металла ст„ угол контакта зуба фрезы угол сдвига р, угол между линией среза и направлением равнодействующей среза рь угол профиля в рассматриваемой точке режущей кромки ф, величина фаски затупления 13, длина элементарного участка активной части режущей кромки dL), динамические коэффициенты (Шк, Ск, GK, mn, Сп, Gu).

Выходы модели: значения перемещений Xi и Хг элементов режущего инструмента и параметра RA.

Решение системы дифференциальных уравнений (2) основывалось на преобразованиях Лапласа: получали передаточную функцию режущего инструмента, амплитудно-

частотную характеристику. Дня автоматизации расчетов был использован пакет прикладных программ MathCAD Plus (MathSoft, Inc).

Применение динамической модели на этапе проектирования операций чистового фрезерования пространственно-сложных поверхностей позволяет оценить влияние параметров режущего инструмента на устойчивость процесса резания. Кроме того, при помощи данной модели, можно определять частотные диапазоны, характеризующиеся увеличением амплитуды колебаний, попадания в которые следует избегать на практике.

Третья глава посвящена экспериментальным исследования процесса формирования шероховатости.

Рис.1 Расчетная схема для определения составляющей Ь2: 1

1 - шпиндельный узел;

2 - корпус фрезы;

3 - режущая пластинка

FB=Hsin(ut+p)

Целью экспериментальных исследований является оценка эффективности применения в автоматизированной системе технологической подготовки производства разработанных моделей для проектирования чистовых фрезерных операций.

Экспериментальные исследования включали в себя:

- проверку адекватности полученной динамической модели реальному процессу;

- определение динамических коэффициентов технологической системы (ГПК, Шп,

Ск, Сп, Ок, Оп);

- исследование диссипативных свойств режущего инструмента с помощью специально разработанной для этих целей конструкции сборной концевой фрезы, в которую вводятся различные демпфирующие элементы.

Для решения поставленных задач был разработан и изготовлен автоматизированный стенд сбора и обработки экспериментальных данных. Стенд смонтирован на фрезерном станке с ЧТГУ ГФ217С5-06 и имеет следующий состав: первичные преобразователи контролируемого сигнала, аппаратура предварительного усиления и обработки сигнала, аналого-цифровой преобразователь, компьютер, записывающие устройства, принтер.

Основными параметрами, по которым оценивалась эффективность применения технологических решений, являются показатели шероховатости. Получение массива значений этих показателей осуществлялось профилографированием.

На основе полученных значений силы резания (универсальный тензометриче-ский динамометр ПОУР - 600 (УДМ - 600) и амплитуды колебаний (получалась путем пошагового интегрирования виброускорения (виброакселерометр)) строилась амплитудно-частотная характеристика технологической системы. Данная экспериментальная амплитудно-частотная характеристика сравнивалась с ранее рассчитанной по модели теоретической. Расхождение в результатах теоретических и экспериментальных исследований составило 12%... 15%.

Автоматизированный стенд сбора и обработки экспериментальных данных позволил исследовать диссипативные свойства элементов технологической системы фрезерного станка, в частности, режущего инструмента.

Исследования проводились с использованием специально разработанной конструкции сборной фрезы, позволяющей устанавливать режущие вставки с различными диссипативными элементами Произведено сравнение следующих вставок: с механическим креплением режущей пластинки к корпусу фрезы; с паяным соединением режущей пластинки; с литым соединением режущей пластинки; со вставкой из бетона, бронзы (БрОФ6,5 - 0,1), свинцового БС-6 и оловянистого Б83 баббитов (ГОСТ1209 - 90), алюминиевого сплава АЛ8 (ГОСТ 2885 - 75), резины 1Н-1-ТМКЩ-Т-10 (ГОСТ 7338-90). В качестве критерия, по которому оценивались свойства диссипативных элементов, выбран логарифмический декремент колебаний

Эксперименты показали, что наибольшее значение логарифмический декремент имеет у вставки, содержащей свинцовый баббит (§=0,42). Однако после проведения обработки поверхности этой фрезой выяснилось, что она обеспечивает

получение требуемого значения параметра шероховатое!и = 1,25 мкм в узком диапазоне частот колебаний динамической системы (ю - 1645... 1700 рад/ сек) и для иных условий обработки необходимо вводить в конструкцию режущего инструмента другую вставку.

Для получения аналитической зависимости параметра ЯА от логарифмического декремента колебаний £ была проведена аппроксимация по методу наименьших квадратов экспериментальных кривых, построенных на основании результатов исследований свойств диссипативных элементов режущего инструмента. Данная зависимость имеет вид:

ЯА=а+Ь/^ (3)

где а и Ь — коэффициенты, зависящие от условий обработки.

Коэффициент связан с коэффициентом поглощения энергии колебаний у:

&*0,51|/, (4)

где

Ч/=Д\УРАС/0,5СА2 (5) С - коэффициент эквивалентной жесткости системы режущего инструмента;

энергия, рассеянная за цикл колебаний, (6) где А - максимальная амплитуда колебаний за цикл;

коэффициент демпфирования системы, (7)

где Шпр - приведенная масса системы; 1/п - время переходного процесса.

Подставляя (4,5,6,7) в зависимость (3), получим:

2я(0&А]-а)' (8)

[11а] - заданное значение шероховатости.

Анализ зависимости (8) показывает, что, изменяя соответствующим образом параметры диссипативного элемента, можно получать требуемые значения шероховатости.

В четвертой главе представлена методика проектирования операций чистового фрезерования пространственно-сложных поверхностей на станках с ЧПУ. В основу настоящей методики положена комплексная математическая модель (глава 2) и результаты экспериментальных исследований (глава 3).

Методика проектирования состоит из следующих этапов.

Этап 1. Выбор режущего инструмента заключается в назначении материала режущей части инструмента, а также радиуса и профиля фрезы. В зависимости от размеров радиусной части фрезы и ее профиля производится выбор конструкции режущего инструмента (цельная, сборная).

Этап 2. Моделирование процесса формирования шероховатости.

Для описания движения элементов режущего инструмента используется система уравнений (2). Предварительная оценка значения подачи на зуб фрезы для расчета силы резания производится при помощи зависимостей для расчета высоты микронерованостей Ит (таблица).

Для определения динамических коэффициентов элементов технологической системы (приведенные массы, жесткости и коэффициенты демпфирования) используется экспериментальная методика идентификации, разработанная в АлтГТУ им. И.И.Ползунова (глава 3).

В результате решения системы дифференциальных уравнений (1) при помощи преобразований Лапласа получена передаточная функция и на ее основании построена амплитудно-частотная характеристика. Исследуемая система представляется в виде параллельно-встречного соединения двух элементов (корпус фрезы и режущая пластинка) с обратными связями (рис.2). Каждый из них характеризуется различными выходными сигналами (перемещения XI и Хг). Входной сигнал - возмущающая сила, общий для обоих элементов. Затем, используя правила преобразования структурных схем и принцип суперпозиции, выходные сигналы необходимо суммировать (X) (рис. 3).

Рис. 2. Структурная схема динамической системы (режущего инструмента)

* \У<р

Рис. 3. Преобразованная структурная схема динамической системы

W1=l/[-(mп+mк)S2-GкS-Cк]; (9)

1 / (тп82+Оп8+Сп) 12

и - передаточные функции динамической системы режущего инструмента при рассмотрении ее соответственно по обобщенным координатам X; и Х2;

Р = Гв - входное воздействие (сила резания) (рис. 1);

8 - оператор Лапласа.

Передаточные функции получены путем соответствующих преобразований системы уравнений (1).

01 1 + (П)

Ч^+т^, (12)

и - передаточные функции соответствующего контура.

Тогда, согласно схеме (рис.3) передаточная функция динамической системы будет иметь вид:

_ \У2+тп52>У1У/2 _ (щп +тк)82 +Ок5 + С 0 1 + а^+азв'+а^+а.З + а, '( }

где

ао=спсп;а1 =ОпСк+ОкСп; а2 =шпСк +(тп + тк)Сп +ОкОп; аз = тп°к + (тп +тк)сп; а4 =т„(тп +тк)+т*.

Представление исследуемого объекта в виде структурной схемы в наглядной форме отражает состав системы и связь между ее элементами. С помощью этой схемы удается уточнить внутреннюю структуру системы и построить ее амплитудно-частотную характеристику.

Амплитудно-частотная характеристика позволяет определить резонансные зоны и наиболее рациональные с точки зрения виброустойчивости соотношения частот колебаний (собственной и вынужденной) звеньев динамической системы.

Этап 3. Проверка устойчивости технологической системы.

Для проверки устойчивости технологической системы в процессе работы целесообразнее применить алгебраический критерий Рауса-Гурвица, в силу того, что наибольшая степень знаменателя передаточной функции исследуемого объекта меньше пяти. Если после проверки система оказалась неустойчивой, необходимо произвести либо изменение динамических коэффициентов технологической системы (например, изменение физико-механических свойств диссипативного элемента в конструкции сборной фрезы), либо применить цельную фрезу с неравномерным шагом зубьев.

Этап 4. Идентификация частотного диапазона

На данном этапе проектирования, необходимо при помощи построенной динами-

ческой модели определить конкретные частотные диапазоны, в которых будет обеспечиваться заданное качество обработанной поверхности. Для этого необходимо осуществить пошаговое достижение требуемых параметров качества и производительности. На основании построенной амплитудно-частотной характеристики выявляется частотный диапазон устойчивого резания для данных условий обработки и при помощи зависимости (7) оценивается значение параметра КА. Если на предварительно рассчитанных режимах резания качество обработанной поверхности оказалось неудовлетворительным, то увеличивается коэффициент демпфирования в режущего инструмента и заново производится расчет. При достижении требуемого значения параметра Ид (при заданных условиях обработки) поиск частотного диапазона прекращается и полученные результаты (режимы резания и тип режущего инструмента) выводятся на печать.

Применение настоящей методики на практике позволит повысить производительность операций чистового фрезерования и сократить время доводочных работ за счет получения режимных параметров, обеспечивающих устойчивость процесса резания.

В пятой главе даны практические рекомендации по использованию результатов исследования, показаны основные направления их внедрения в производство.

Методика проектирования операций чистового фрезерования пространственно-сложных поверхностей, предполагающая выбор виброустойчивых конструкций фрез и режимов резания внедрена на ЗАО «Юкас - Плюс» (г. Барнаул) при изготовлении литейных форм для получения корпусов редукторов. Применение данной методики позволило повысить производительность операций чистового фрезерования на 15% - 20% и снизить трудоемкость доводочных операций на 25% - 30% по сравнению с действующими вариантами обработки.

Информационное и программное обеспечение, разработанные в настоящей диссертации, применяются в учебном процессе АлтГТУ им. И.И. Ползунова при подготовке бакалавров и магистров по направлению 552900 «Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств», инженеров-технологов по специальности 120100 «Технология машиностроения».

Общие выводы и результаты работы

§

1. Микропрофиль обработанной поверхности, определяющий значения ее шероховатости, образуется в результате векторного сложения двух составляющих: высоты микронеровностей, получаемой в процессе копирования режущей части инструмента с учетом кинематических характеристик ее движения и высоты микронеровностей , определяемой колебаниями элементов режущего инструмента.

2. Составляющая микропрофиля, образуемая производящими линиями, формируется копированием профиля режущей части инструмента с учетом кинематических характеристик его движения. Для расчета составляющей микропрофиля, учитывающей влияние колебаний технологической системы на процесс формирования шероховатости, режущий инструмент представлялся в виде двухмассовой системы

14

с двумя степенями свободы При составлении уравнений движения учигывалось, что наибольшее влияние на процесс формирования шероховатости оказывают колебания элементов режущего инструмента.

3. Комплексная математическая модель устанавливает взаимосвязь между законом формирования пространственно-сложной поверхности, режимами фрезерования, конструктивно-геометрическими параметрами режущего инструмента и колебаниями элементов технологической системы фрезерного станка, что позволяет прогнозировать параметры шероховатости на стадии проектирования технологической операции.

4. Предложенная структура автоматизированного стенда сбора и обработки экспериментальных данных, включающего аппаратные и программные средства для измерения силы резания, амплитуды и частоты колебаний, динамических характеристик технологической системы, профиля обработанной поверхности, дает возможность исследовать формирование шероховатости пространственно-сложной поверхности и оценить адекватность разработанной комплексной математической модели реальному процессу.

5. В результате исследования диссипативных свойств технологической системы фрезерного станка получена зависимость среднего арифметического отклонения профиля 11Л от коэффициента диссипации элементов, вводимых в режущий инструмент для рассеяния энергии колебаний. Данная зависимость может быть использована на этапе расчета конструктивных параметров режущего инструмента при проектировании операций фрезерования пространственно-сложных поверхностей.

6. Для исследования свойств различных материалов, используемых в конструкциях режущего инструмента для диссипации колебаний (демпфирующие вставки) предложена конструкция сборной фрезы. Установлено, что вставка, содержащая свинцовый баббит, обладает наибольшей поглощающей способностью, но обеспечивает получение требуемого значения параметра шероховатости в узком диапазоне частот колебаний динамической системы.

7. Методика проектирования операций чистового фрезерования пространственно-сложных поверхностей позволяет назначать конструктивно-геометрические параметры режущего инструмента, режимы обработки, обеспечивающие устойчивость процесса резания, и производить проверочные расчеты ожидаемых параметров шероховатости.

8. Внедрение методики проектирования операций чистового фрезерования на ЗАО «Юкас-Плюс» (г. Барнаул) обеспечило повышение производительности чистового фрезерования на 15% - 20% и снижение трудоемкости доводочных операций на 25% - 30%.

9. Программно-методический комплекс прогнозирования параметров шероховатости при фрезеровании пространственно-сложных поверхностей («ШЕРСП» Свидетельство Роспатента об официальной регистрации программ для ЭВМ №2002610817) применяется в учебном процессе АлтГТУ им. И.И. Ползунова при

05, С/- 05. О 5:0 f- 2005-4

10509

подготовке бакалавров и магистров по направлению 552900 «Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств», инженеров-технологов по специальности 120100 «Технология машиностроения».

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Малышкин Д.А., Марков A.M., Крючков A.B. Управление вибрацией при фрезеровании пространственно-сложных поверхностей // Фундаментальные и прикладные исследования для производства. Международн. межвуз. сборник науч. статей. - Барнаул, 2000. - С. 100-101.

2. Малышкин Д.А., Марков A.M., Татаркин Е.Ю. Экспериментальные исследования фрезерования пространственно-сложных поверхностей // Фундаментальные и прикладные исследования для производства. Международн. межвуз. сборник науч. статей. - Барнаул, 2000. - С. 102-107.

3. Малышкин Д.А., Марков A.M., Татаркин Е.Ю. Проблемы управления колебаниями технологической системы процесса резания // Фундаментальные и прикладные исследования - производству. Сб. тез. докл. международн. науч. - техн. конф. - Барнаул, 2001. - С. 18-19.

4. Малышкин Д.А., Марков A.M., Татаркин Е.Ю. Управление вибрацией технологической системы при фрезеровании заготовок на станках с ЧПУ. Технологические процессы заготовительного производства. // Материалы межрегиональн. науч. - практ. конф. - Барнаул, 2001. - С. 51 - 52.

5. Малышкин Д.А., Марков А.М., Татаркин Е.Ю. Проблемы управления шероховатостью при фрезеровании пространственно-сложных поверхностей на станках с ЧПУ // Ресурсосберегающие технологии. Материалы межрегиональн. науч. - практ. конф. 27-28 сентября. - Бийск, 2001. - С. 104105.

6. Малышкин Д.А., Марков A.M., Татаркин Е.Ю Математическая модель вынужденных колебаний элементов сборного режущего инструмента при фрезеровании пространственно-сложных поверхностей на станках с ЧПУ // Природные и интеллектуальные ресурсы сибири. Материалы межрегиональн. науч. - практ. конф. 23-24 сентября. - Томск, 2002. - С. 25 - 27.

7. Свидетельство Роспатента №2002610817 об официальной регистрации программы для ЭВМ «Расчет пространственно-сложных поверхностей (ШЕРСП)» / Перцов И.В., Марков A.M., Ситников A.A., Малышкин Д.А. (дата регистрации 27.04.02)

Подписано в печать 6 11 2003 г. Формат 60x84 1/16 Печать - ризография. Усл.п.л 0,93 Тираж 100 экз. Заказ 2003 - /¿/ 'б

Отпечатано в типографии Алтайского государственного технического университета им И И. Ползунова 656038, г Барнаул, пр-т Ленина, 46

Лицензия на полиграфическую деятельность ПДЦ №28-35 от!5 07 97 г.

1 2 ДЕК 2?03

Введение 4 1. Состояние вопроса по исследованию процесса формирования шероховатости при обработке ПСП на станках с ЧПУ

1.1 Область применения ПСП

1.2 Способы получения ПСП

1.3 Причины, вызывающие снижение качества обработки

1.4 Анализ способов управления процессом формирования шероховатости при фрезеровании ПСП на станках с ЧПУ

1.5 Анализ математических моделей формирования шероховатости ПСП

1.5.1 Геометрические модели формирования шероховатости

1.5.2 Динамические модели формирования шероховатости

1.6 Выводы по обзору. Цель и задачи исследования

2. Моделирование процесса формирования шероховатости ПСП

2.1 Математическая модель формирования микропрофиля при фрезеровании ПСП

2.2 Расчет силы резания при концевом фрезеровании ПСП

2.3 Решение системы дифференциальных уравнений

2.4 Выводы

3. Экспериментальные исследования процесса формирования шероховатости

3.1 Экспериментальный стенд

3.2 Определение динамических коэффициентов режущего инструмента

3.3 Исследование диссипативных свойств режущего инструмента

3.4 Выводы

4. Методика автоматизированного проектирования операций чистового фрезерования ПСП на станках с ЧПУ 101 4.1 Выбор режущего инструмента 101 4.1.1 Выбор материала режущего инструмента

4.1.2 Выбор радиуса и формы инструмента

4.2 Моделирование процесса формирования шероховатости 106 4.2.1 Расчет режимов резания ф 4.2.2 Расчет силы резания

4.2.3 Определение динамических коэффициентов математической модели колебаний элементов режущего инструмента

4.2.4 Получение передаточной функции динамической системы «Режущий инструмент»

4.2.5 Проверка устойчивости технологической системы

4.3 Идентификация частотного диапазона

4.4 Выводы 111 5. Практическое использование и внедрение результатов исследования

5.1 Направления использования результатов работы

5.2 Пример реализации методики автоматизированного проектирования операций чистового фрезерования ПСП

5.3 Выводы 121 Общие выводы 122 Литература 125 Приложение 1 136 Приложение 2 138 Приложение

В современном машиностроении широкое применение получили детали, имеющие сложную пространственную форму. Наиболее многочисленным представителем этого класса является формообразующая оснастка: штампы, пресс-формы, металлические модели для точного литья и др. Характерной особенностью деталей с пространственно-сложными поверхностями (ПСП) являются высокие технические требования по шероховатости (RA<0,63 мкм).

Постоянное возрастание требований к повышению производительности обработки ПСП вызывает необходимость интенсификации и автоматизации процессов их изготовления.

Типовой технологический процесс изготовления деталей, содержащих пространственно-сложные поверхности, содержит черновое, чистовое фрезерование и отделочно-доводочные операции, такие как шабрение, полирование. При этом трудоемкость последних может превышать суммарную трудоемкость чернового и чистового фрезерования. Для сокращения времени механической обработки деталей содержащих ПСП необходимо уменьшать объем доводочных операций, что возможно за счет максимального приближения выходных показателей чистового фрезерования к требуемым параметрам шероховатости готовой детали.

Основным средством автоматизации механической обработки деталей, содержащих ПСП, являются фрезерные станки с ЧПУ. Эффективность использования станков с ЧПУ находится в прямой зависимости от качества и надежности управляющих программ. В последних задается информация о траектории движения инструмента, режимах резания и т.д., необходимая для автоматического выполнения операций без вмешательства оператора -станочника. Однако, наблюдается разрыв между постоянно расширяющимися технологическими возможностями станков с ЧПУ и трудностями в обеспечении требуемой шероховатости обработки поверхности на стадии проектирования управляющих программ из-за недостаточной изученности процесса t объемного фрезерования. От того насколько полно спроектированная программа учитывает конкретные условия обработки, будет зависеть трудоемкость ее отладки, которая может быть снижена за счет ликвидации многократного перепрограммирования, а также повышением технологической надежности выполняемой операции.

Обработка ПСП на фрезерных станках с ЧПУ связана с непрерывным изменением параметров резания, главным образом, направления подачи, а также положения и длины активной рабочей части режущей кромки. Нестабильность протекания процесса резания оказывает существенное влияние на выходные параметры шероховатости деталей. Факторы нестабильности процесса объемного фрезерования учитываются технологом в настоящее время интуитивно из-за отсутствия нормативов режимов резания, в которых бы количественно увязывались не только «скорость-стойкость», но и величины подач с качеством и, главным образом с шероховатостью.

Для уменьшения многочисленных экспериментальных поправок программ на станках с ЧПУ, вызывающих простои, с целью обеспечения требуемых параметров шероховатости, технолог зачастую идет на занижение режимов резания и, тем самым снижает производительность обработки. Таким образом, для подбора режимов резания, обеспечивающих получение требуемой шероховатости, приходится неоднократно производить изменения в управляющей программе, причем количество корректировок зависит от квалификации и опыта технолога-программиста. В связи с этим, исследование, направленное на разработку методики проектирования операций фрезерования ПСП, позволяющей повысить качество их обработки, снизить трудоемкость доводочных работ и тем самым повысить суммарную производительность изготовления детали является актуальным.

Целью исследований является повышение производительности операций чистового фрезерования ПСП на станках с ЧПУ путем управления процессом формирования параметров шероховатости на основе математического моделирования. Для достижения поставленной цели в работе определен ряд задач, которые последовательно решаются в четырех главах диссертации.

В первой главе описывается состояние вопроса повышения производительности операций фрезерования ПСП на станках с ЧПУ: показано, что одним из основных факторов, лимитирующих производительность, является качество обработанной поверхности, в частности, шероховатость; доказана актуальность выбранной проблемы; определены цель и задачи исследований.

Во второй главе проведено математическое моделирование процесса образования шероховатости, построены геометрические и динамическая модели, позволяющие оценить значения высоты микронеровностей профиля до его непосредственной обработки.

Третья глава посвящена экспериментальным исследованиям процесса образования шероховатости ПСП. Описана конструкция автоматизированного стенда сбора и обработки экспериментальных данных. Проведена сравнительная оценка результатов теоретических и экспериментальных исследований.

В четвертой главе представлена методика проектирования операций чистового фрезерования ПСП на станках с ЧПУ.

В пятой главе даны практические рекомендации по использованию результатов исследования, показаны основные направления их внедрения в производство.

Научная новизна работы:

1. Построена комплексная математическая модель для определения значений высот микронеровностей, учитывающая закон

4 формирования пространственно-сложных поверхностей, режимы фрезерования, конструктивно-геометрические параметры режущего инструмента и колебания элементов технологической системы.

2. Получена зависимость среднего арифметического отклонения профиля от коэффициента диссипации элементов, вводимых в технологическую систему для рассеяния энергии колебаний, которая может быть использована на этапе расчета конструктивных параметров режущего инструмента при проектировании фрезерной операции.

3. Разработана математическая модель для определения частотных диапазонов устойчивого резания, позволяющая назначать режимы резания для обеспечения заданной шероховатости пространственно-сложных поверхностей с учетом диссипативных свойств технологической системы фрезерного станка.

Практическую ценность составляют следующие результаты:

1. Методика проектирования операций чистового фрезерования пространственно-сложных поверхностей, позволяющая назначать конструктивно-технологические параметры режущего инструмента, режимы обработки, обеспечивающие устойчивость процесса резания и производить проверочные расчеты параметров шероховатости.

2. Программно-методический комплекс прогнозирования параметров шероховатости при фрезеровании пространственно-сложных поверхностей (Свидетельство Роспатента об официальной регистрации программы для ЭВМ №2002610817).

3. Стенд сбора и обработки экспериментальных данных, позволяющий исследовать процесс формирования показателей шероховатости и определять динамические характеристики элементов технологической системы.

4. Конструкция сборной концевой фрезы для обработки пространственно-сложных поверхностей, позволяющая исследовать влияние диссипативных свойств режущего инструмента на формирование шероховатости.

Автор выражает глубокую благодарность д.т.н., профессору Е.Ю. Татаркину, к.т.н., профессору C.J1. Леонову, к.т.н., доценту А.В. Балашову, к.т.н старшему преподавателю В.А. Федорову, а также сотрудникам и преподавателям кафедр «Общая технология машиностроения» и «Технология автоматизированных производств» АлтГТУ им. И.И. Ползунова за помощь, оказанную при выполнении данной работы.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ ШЕРОХОВАТОСТИ ПРИ ОБРАБОТКЕ ПСП НА СТАНКАХ С ЧПУ

1. Микропрофиль обработанной поверхности, определяющий значения ее шероховатости, образуется в результате векторного сложения двух составляющих: высоты микронеровностей, получаемой в процессе копирования режущей части инструмента с учетом кинематических характеристик ее движения и высоты микронеровностей , определяемой колебаниями элементов режущего инструмента.2. Составляющая микропрофиля, образуемая производящими линиями, формируется копированием профиля режущей части инструмента с учетом кинематических характеристик его движения.3. Для расчета составляющей микропрофиля, учитывающей влияние колебаний технологической системы на процесс формирования щероховатости, режущий инструмент представлялся в виде двухмассовой системы с двумя степенями свободы. При составлении уравнений движения учитывалось, что наибольшее влияние на процесс формирования щероховатости оказывают колебания элементов режущего инструмента.4. Комплексная математическая модель устанавливает взаимосвязь между законом формирования пространственно-сложной поверхности, режимами фрезерования, конструктивно-геометрическими параметрами режущего инструмента и колебаниями элементов технологической системы фрезерного станка, что позволяет прогнозировать параметры щероховатости на стадии проектирования технологической операции.5. Предложенная структура автоматизированного стенда сбора и обработки экспериментальных данных, включающего аппаратные и программные средства для измерения силы резания, амплитуды и частоты колебаний, динамических характеристик технологической системы, профиля обработанной поверхности, дает возможность исследовать формирование шероховатости пространственно-сложной поверхности и оценить адекватность разработанной комплексной математической модели реальному процессу.6. В результате исследования диссипативных свойств технологической системы фрезерного станка получена зависимость среднего арифметического отклонения профиля RA ОТ коэффициента диссипации элементов, вводимых в режущий инструмент для рассеяния энергии колебаний. Данная зависимость может быть использована на этапе расчета конструктивных параметров режущего инструмента при проектировании операций фрезерования пространственно-сложных поверхностей.7. Для исследования свойств различных материалов, используемых в конструкциях режущего инструмента для диссипации колебаний (демпфирующие вставки) предложена конструкция сборной фрезы.Установлено, что вставка, содержащая свинцовый баббит, обладает наибольшей поглощающей способностью, но обеспечивает получение требуемого значения параметра шероховатости в узком диапазоне частот колебаний динамической системы.8. Методика проектирования операций чистового фрезерования пространственно-сложных поверхностей позволяет назначать конструктивно-геометрические параметры режущего инструмента, режимы обработки, обеспечивающие устойчивость процесса резания, и производить проверочные расчеты ожидаемых параметров шероховатости.9. Внедрение методики проектирования операций чистового фрезерования на ЗАО «Юкас-Плюс» (г. Барнаул) обеспечило повышение производительности чистового фрезерования на 15% - 20% и снижение трудоемкости доводочных операций на 25%) - 30%).10. Программно-методический комплекс прогнозирования параметров шероховатости при фрезеровании пространственно-сложных поверхностей («ШЕРСП» Свидетельство Роспатента об официальной регистрации программ для ЭВМ №2002610817) применяется в учебном процессе АлтГТУ им. И.И. Ползунова при подготовке бакалавров и магистров по направлению 552900 «Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств», инженеров-технологов по специальности 120100 «Технология машиностроения».

1. Авторское свидетельство СССР №1180178, кл. В23С5/10,1

2. Авторское свидетельство СССР №1562070, кл. В23С5/10,1990 Адаптивное управление станками/ Под ред. Б.С. Балакшина.- М.: Машиностроение. 1973.- 668 с, ил.

3. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1971. 283

4. Антипов В.И., Потапов В. А. Международная выставка «Металлообработка- 84». Станки и инструмент, 1984, №10, с. 33 38.

5. Арморего И. Дж. А., Браун Р.Х. Обработка металлов резанием.- М.: Машиностроение, 1977.-323 с.

6. Аршанский М.М., Щербаков В.П. Вибродиагностика и управление обработки на металлорежущих станках.М: точностью Машиностроение, 1983г. -136с.: ил.

7. Балакшин Б.С. Автоматизация управления технологическим процессом с целью повышения точности и производительности обработки. В кн.: Самонастраиваюш,иеся станки. М.: Машиностроение. 1970. с. 7-50.

8. Балла О.М. Прогрессивные фрезы для обработки деталей из титановых сплавов. Автореферат дис.к.т.н. Иркутск 2000.

9. Бармин Б.П. Вибрации и режимы резания. М.: Машиностроение, 1972.-71C. И. Батуев В.А. Повышение производительности и точности фрезерования ПСП на станках с ЧПУ путём стабилизации сил резания. Специальность 055.02.

10. Технология машиностроения. Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук. Челябинск, 1986.

11. Бишоп Р. Колебания: Пер. с англ./ Под ред. Я.Г. Пановко.- 3-е изд.-М.: Наука. Гл. ред. физ. мат. лит., 1986.- 192 с. 125

12. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов.- 13-е изд., исправленное.- М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986.- 544 с.

13. Буйсроид Г., Сарникола Ф. Дробление в металлорежущих станках.В кн.: Конструирование и технология машиностроения: Тр. америк. общва инж.-механиков. М.: Мир, 1974, №4, с. 112-116.

14. Бутыгин В.Б. Инструментальные материалы и инструментальное обеспечение автоматизированных производств: Учебное пособие Алт. Политехи, ин-т им. И.И. Ползунова.- Барнаул: Б.и., 1991.-77с.

15. Васев В.А. Автоматизированный выбор режимов резания при заданной шероховатости криволинейных поверхностей, обрабатываемых на токарных станках с ЧПУ: Автореферат дис.к.т.н. Свердловск, 1991.

16. Вибрации в технике: Справочник: В 6-ти т. Т.6. 2-ое изд., испр.и доп. Ред. совет: К.В. Фролов (пред) М.: Машиностроение, 1

17. Защита от вибраций и ударов/ Под ред.К.В. Фролова, 456 с, ил.

18. Вибрационное резание металлов/ Под ред. Камалова.- М.:Машиностроение, 1963. 311с.

19. Владимиров В.М. Изготовление штампов, пресс-форм и приспособлений.-М.: Высш. шк., 1974.-431 с.

20. Выбойщик А.В. Повышение точности и производительности фрезерования пространственно-сложных поверхностей на станках с ЧПУ. Автореферат дис.к.т.н. Челябинск 2000.

21. Горбунов относительных Б.И., Аршанский М.М., Козлов и В.И. О на влиянии процесс колебаний инструмента заготовок формообразования при фрезеровании.- Изв. вузов. Машиностроение, 1980, №3,с. 114-118. 126

22. Гузеев контурной В.И. Теория и методика различной расчета производительности на токарных и обработки деталей точности фрезерных станках с ЧПУ.- Автореф. д и с д о к т техн. наук.- Челябинск: ЧГТУ, 1994.- 33 с.

23. Данилов В.А. Формообразующая обработка сложных поверхностей резанием.- Мн.: Навука i тэхнка, 1995.- 264 с ISBN5-343-01581-6.

24. Джонс Кр. Дж. Методы проектирования: Пер. с анг. 2-е изд., доп.- М.: Мир, 1986.-326 с, ил.

25. Дроздов Н.А. К вопросу о вибрациях станка при токарной обработке.Станки и инструмент, 1937, №22, с. 21-25.

26. Дружинский И.А. Сложные поверхности: Математическое описание и технологическое обеспечение: Справочник.Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1985.- 263 с ил.

27. Жарков И.Г. Вибрации при обработке лезвийным инструментом. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1986.-184с.: ил.

28. Жилин Ю.В. Совершенствование конструкций сборных фрез с диффузионным закреплением твердосплавных пластин и исследование их эксплуатационных характеристик. Автореф. дне...канд. техн. Наук. Барнаул, 2000.

29. Заковоротный В.Л. Исследование динамической характеристики резания при автоколебаниях инструмента.- В кн.: Изв. техн.науки. Ростов: Ростов, ин-т с-х машиностроения, 1976, с. 37-44.

30. Зорев Н.Н. Вопросы механики процесса резания металлов.- М. Машгиз.1956.-368с.

31. Зяпаев А.А. Расчёт жёсткости концевых фрез. Станки и инструмент, 1980, №3, с. 18. 127

32. Ильинский И.И. Колебания в металлорежущих станках и пути их устранения. М.; Свердловск: Машгиз, 1958. 168 с.

33. Капустин Н.М. Разработка технологических процессов обработки деталей на станках с помощью ЭВМ. М.: Машиностроение, 1976. 146 с.

34. Карамышкин В.В. Динамическое гашение колебаний/ Под ред. К.М. Рагульскиса.- Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1988.- 108 с.:ил.- (Бка инженера. Вибрационная техника; Вып. 12).

35. Кипруто Чирчир. Влияние параметров спектра колебаний и элементов режима резания на параметры микрогеометрии обработанной поверхности: Автореферат дис.к.т.н. М Станкин, 1993.

36. Козловский Н.А., Зайкин М.П. Жёсткость и виброустойчивость тяжёлых фрезерных станков./ Под ред. П.И. Ящерицина.- Мн.: Наука и техника, 1986.- 135 с.

37. Колядин А.В. Устойчивость движения технологической системы станка при ступенчатом фрезеровании труднообрабатываемых материалов. Дис.к.т.н.- Л.: ЛПИ. 1982.- 266 с.

38. Кондаков А.И., Мельников Г.Н. Определение жёсткости концевых фрез.- Изв. вузов. Машиностроение, 1976, №11, с. 157-161.

39. Корчак Н. Производительность процесса шлифования стальных деталей.- М.: Машиностроение, 1974.- 280 с, ил.

40. Косилова А.Г., Мещеряков Р.К., Калинин М.А. Точность обработки, заготовки и припуски в машиностроении. Справочник технолога. М., «Машиностроение», 1976.

41. Кувшинский В.В. Фрезерование. М., "Машиностроение" 1977. 240 с. с ил.

42. Кудинов В.А. Динамика станков. М. Машиностроение, 1967, 359 с. 128

43. Кузьмин В.Ф. Формообразование плоских и криволинейных поверхностей методом сложения вращений режущего инструмента вокруг параллельных или пересекающихся осей. Автореферат дис.к.т.н.- Комсомольск-на-Амуре, 2000.

44. Кучма Л.К. Вибрации при работе на фрезерных станках и методы их гашения. М.: Изд-во АН СССР, 1959. 122 с.

45. Кучма Л.К. Экспериментальное исследование вибраций при резании на токарном станке.- В кн.: Новые исследования в области резания металлов. М.; Д.: Машгиз, 1948, с. 100-128.

46. Лоповок Т.е. Волнистость поверхности и её измерение. М.: Издательство стандартов, 1973.-184с, ил.

47. Малыгин В.И. Исследование качества конструкций и разработка математической модели сборных торцовых фрез. Дис.к.т.н.- 1984.-226 с.

48. Марков точности A.M. Повышение производительности с и обеспечение изготовления путем деталей пространствено-сложными технологических систем. поверхностями совершенствования Дис.д.т.н.- Барнаул, 2003.- 384с.

49. Маркова фрезерования М.И. ПСИ Повышение на станках с производительности ЧПУ путём операций и структурной параметрической оптимизации. Автореферат диссертации на соискание учёной степени к.т.н. 2000.

50. Мендельсон B.C., Рудман Л.И. Технология изготовления штампов и пресс форм. 2 е изд, перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1982. 207с.

51. Металлорежущие машиностроительных станки втузов/ и Под автоматы: ред. А.С. Учебник Проникова. для М.: Машиностроение, 1981.- 479 с, ил. 129

52. Муравьёв Ю.Д. Исследование влияния динамических параметров вертикальнофрезерных станков средних размеров и их виброустойчивость и качество обрабатываемой поверхности. Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук 1

53. Специальность 05.03.01. "Металлорежущие станки и автоматические линии".

54. Мурашкин Л.С. К вопросу о возбуждении автоколебаний при резании металлов.- Труды ЛПИ №282. Л.: Машиностроение, 1973. 668 с, ил.

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

56. Никитин рациональных Б.В., Дмитриев условий И.П., Пуховский корпусных Е.С. деталей Определение торцовыми обработки фрезами.- В кн.: Технология и автоматизация машиностроения. Киев, 1980, вып. 26, с. 48-50.

57. Общемашиностроительные типовые нормы времени на изготовление штампов холодной штамповки.-М. ЬЖИ труда, 1971.-256 с.

58. Общемашиностроительные нормы времени на изготовление штампов горячей штамповки и пресс-форм.-М.: Машиностроение, 1974.-256 с.

59. Основы технологии машиностроения. Под ред. B.C. Корсакова. Изд. 3-е доп. и перераб. Учебник для вузов. М., «Машиностроение», 1977.

60. Основы формообразования поверхностей резанием. Родин П.Р. Киев, Издательское объединение "Вища школа", 1977, 192 с. 65. Ота П., Коно К. О самовозбуждающихся вибрациях станка или обрабатываемой детали, вызванных регеративным влиянием следа и запаздыванием.- В кн.: Конструирование и технология машиностроения: Тр. америк. общ-ва инж.-механиков. М.: Мир, 1974, №4, с. 246-257. 130

61. Палк К.И., Переломов Н.Г., Свинин В.М. Расчёт силы резания при работе концевыми сфероцилиндрическими фрезами. Тр. ЛПИ, 1980, 368, 71 76.

62. Писаренко Г.С. Колебания мханической системы с учётом несовершенной упругости материалов.- Киев. Наукова думка, 1970.-379 с.

63. Питерин Д. Исследование силы резания, точности и шероховатости поверхности зубьев колёс, нарезанных червячными фрезами с закруглёнными вершинами с прогрессивной схемой резания: Автореферат дис.к.т.н. -Волгоград, 1993.

64. Плис А.И., Сливина Н.А. Лабораторный практикум по высшей математике: Учеб. пособие для втузов.- 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Высш.шк., 1994.- 416 с ил.

65. Подураев В.Н. Резание труднообрабатываемых материалов. М.," Высшая школа", 1974. 590 с.

66. Половинкин А.И. Основы инженерного творчества.М.: Машиностроение, 1988.- 368 с, ил.

67. Приборы и системы для измерения вибраций, шума и удара. Справочник под редакцией В.В. Клюева. М., Машиностроение, 1978, ч.1, 447 с.

68. Прилуцкий В.А. Технологичесие методы снижения волнистости поверхностей.-М.:Машиностроение, 1978.- 136с.,ил.

69. Проектирование датчиков для измерения механических величин. Под ред. Е.П. Осадчего. М., Машиностроение, 1979, 480 с.

70. Пустыльник Е.И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений. М.: Наука, 1968. 288 с.

71. Радзевич СП. Прогрессивные технологические процессы обработки деталей сложной формы.-М.: ВНИИТЭМП, 1988.- 56 с ил. 131

72. Ратмиров В.А., Чурин И.Н., Шмутер Л. Повышение точности и производительности станков с программным управлением.М.: Машиностроение, 1978.-240 с.

73. Резание конструкционных материалов, режущие инструменты и станки, В. А. Кривоухов, П.Г. Петруха "Машиностроение", 1967, стр. 654.

74. Ресурсосберегающие технологии в машиностроении: Материалы межрегиональной научно-практической конференции 27-28 сентября 2001 года. Алт. гос. техн. ун-т, БТИ. -Бийск. стр. 91-93.

75. Ривин Е.И., Лапин Ю.Э. Демпферы и динамические гасители колебаний металлорежущих станков. М., НИИМАШ, 1968. 52 с.

76. Розенберг A.M. Динамика фрезерования. М.: Сов. наука, 1945.- 360 с.

77. Розенберг Ю.А., Тахман СИ. Повышение точности обработки на копировально-фрезерных станках сЧПУ.- Вест, машиностроения, 1973, №12, с. 41-45.

78. Салманов А.Н., Черняховский Л.Б. Новый прибор для измерения волнистости и огранки.- "Вестник машиностроения", 1975, 4, с.39.

79. Самарский А.А., Гулин А.В. Численные методы: Учеб. пособие для вузов.- М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1989.- 432 с.

80. Саранча Г.А. Стандартизация, взаимозаменяемость и технические измерения: Учебник для втузов.- 2-е изд., перераб. и доп. М.: Издательство стандартов, 1991. 444 с.

81. Сергеев Г.М. Усовершенствованные концевые фрезы для обработки пространственно сложных поверхностей. Станки и инструмент. 1980. №2, с. 24. и др., М.: Издатедьство 132

82. Справочник инструментальщика И.А. Ординарцев, Г.В. Филиппов, А.Н. Шевченко и др., Под общ. ред. И. А. Ординарцева.Л.: Машиностроение. Ленингр.отд-ние, 1987.-846 с ил.

83. Справочник конструктора штампов: Листовая штамповка/ Под общ. ред. Л.И. Рудмана.- М.: Машиностроение, 1988.- 496 с ил.

84. Справочник по изготовлению и ремонту штампов и пресс-форм/ B.C. Мендельсон, Л.И. Рудман, М.Г. Аскинази, Л.А. Возняк; Под общ. ред. Л.И. Рудмана. Киев: Техника, 1979. 176 с.

85. Справочник технолога-машиностроителя. Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. М., "Машиностроение", 1973, 295 с.

86. Сридхар, Хон, Лонг. К вопросу об автоколебаниях в металлорежущих станках.- В кн.: Конструирование и технология машиностроения: Тр. Американ. об-ва инж. механиков. М.: Мир, 1973, №2, с. 141 146.

87. Татаркин Е.Ю., Марков A.M., Ситников А.А. Методы творчества: Учебное пособие. Барнаул: Изд-во Алтайского гос. техн. ун-та им. И.И. Ползунова, 1998.-84 с.

88. Татаркин Е.Ю., Татаркина Ю.Н. Поиск новых решений при проектировании технологических систем. Учебное пособие. Барнаул: издво Алт. гос. техн. ун-та им. И.И. Ползунова. 1999.- 168 с.

89. Тахман СИ. Исследование особенностей контурного фрезерования с целью достижения заданной точности и повышения производительности обработки на фрезерных станках с ЧПУ: Автореф. дне...канд. техн. наук.Новосибирск, 1974.-16 с.

90. Тахман СИ., Розенберг Ю.А., Волк В.К. Управление точностью при контурном фрезеровании на основе зависимостей сил резания от условий 133

91. Ташлицкий Н.И. Первичный источник возбуждения автоколебаний при резании металлов.- Вести, машиностроения, 1960, №2, с. 45-50.

92. Теория автоматического управления: Учебник для вузов по специальностям Технология машиностроения" и Металлорежуш;ие станки и инструмент". В.Н. Брюханов, М.Г. Косов, С П Протопопов и др.; Под. ред. Ю.М. Соломенцева.- М.: Машиностроение. 1992.-172с.: ил.(Технология автоматизированного машиностроения).

93. Теория механизмов и механика машин: Учеб. для втузов/ К.В. Фролов, А. Попов, А.К. Мусатов и др.; Под ред. К.В. Фролова.- 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Высш. шк., 1998.- 496 с ил.

94. Технологическое обеспечение автоматизированных производств. Международный межвузовский сборник научных статей. Барнаул: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та им. И.И. Ползунова, 1999.- 170 с.

95. Тимошенко С П Колебания в инженерном деле. М.: Физматиздат, 1967.-342 с.

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

97. Точность механической обработки и пути её повышения/ Под ред. B.C. Соколовского. М.: Л.: Машгиз, 1951. 560 с.

98. Травин повышения A.M. Исследование технологических станков с возможностей ЧПУ при эффективности использования фрезеровании криволинейных поверхностей: Дис.канд. техн. наук.- Л., 1982.-210 с.

99. Усачёв П.А. Справочник фрезеровщика.- К.: Техника, 1988.- 136 с. ISBN5-335-00038-4.

100. Френкель Б.И., Травин А.И. Определение усилия резания при строчном фрезеровании криволинейных поверхностей на станках с ЧПУ.134

101. Фундаментальные и прикладные исследования для производства. Международный межвузовский сборник научных статей. Барнаул: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та им. И.И. Ползунова, 2000.- 225 с.

102. Щепетильников В.А. Уравновешивание механизмов. М., 1982. Ш.Щиголев Б.М. Математическая обработка наблюдений.М.: Физматгиз, 1962. -382 с.

103. Эльясберг М.Е. К теории и расчёту устойчивости процесса резания металла на станках.- Станки и инструмент, 1971, №11, с. 6-11 и №12, с.16;1972,№1,С. 1-7.

104. Яблонский А.А. Курс теоретической механики, ч. II. Динамика. Учебник для техн. вузов.- 6-е изд., испр.- М.: Высш.шк., 1984.- 423 с ил.

105. Яблонский А.А., Норейко С. Курс теории колебаний. Учебн. для втузов.- 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Высш.шк., 1966.- 258 с.

106. Meier Р. Koordiniren des Vorschubes bei Frasmascinen zum optimalen Zerspanen.- Maschinenmarkt,1980, 86, 33, p.653-656.

107. Zgura Gh., Ispas С Theoretisch Untersuchungen unber die dynamische Stabilitat bein Stirnfrasen. "Rev. roumaine sei. techn. Ser. mec. appl.", 1986, №6. 135