автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Повышение точности и производительности профильного шлифования технологически нежестких протяжек путем рационального выбора режимов обработки, оснастки и характеристики инструмента

Коньшин Дмитрий Владимирович

ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ПРОФИЛЬНОГО ШЛИФОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИ НЕЖЕСТКИХ ПРОТЯЖЕК ПУТЕМ РАЦИОНАЛЬНОГО ВЫБОРА РЕЖИМОВ ОБРАБОТКИ, ОСНАСТКИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ИНСТРУМЕНТА

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ: 05.02.08 - Технология машиностроения

I

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Омск - 2005

\

Коньшин Дмитрий Владимирович

ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ПРОФИЛЬНОГО ШЛИФОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИ НЕЖЕСТКИХ ПРОТЯЖЕК ПУТЕМ РАЦИОНАЛЬНОГО ВЫБОРА РЕЖИМОВ ОБРАБОТКИ, ОСНАСТКИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ИНСТРУМЕНТА

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ: 05.02.08 - Технология машиностроения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

й

%

Работа выполнена на кафедре «Металлорежущие станки и инструменты» Омского государственного технического университета

Научный руководитель

Доктор технических наук, доцент

Попов Андрей Юрьевич.

Официальные оппоненты: Доктор технических наук,

профессор Леун Владимир Исидорович,

Кандидат технических наук, Агашков Сергей Николаевич,

доцент

Ведущее предприятие: ФГУП ОМО им. П.И. Баранова.

»

Защита состоится 29 декабря 2005 г. в 16 ч. на заседании диссертационного совета Д 212.178.05 в Омском государственном техническом университете по адресу: 644050, Омск, пр. Мира 11, ауд. 6-340.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омского государственного технического университета.

Автореферат разослан » 2005 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета, канд. техн. наук

леадниАционАльнля БИБЛИОТЕКА

«п

Масягин В. Б.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Актуальность темы. В инструментальном производстве существует проблема шлифования нежестких инструментов. Наиболее сложной является обработка протяжек. Отличительная черта этих инструментов крайне неблагоприятное соотношение диаметра и длины, сложная форма и высокая точность.

Исследование и анализ чертежей деталей типа протяжка, предприятий авиационной промышленности, показал, существует устойчивая тенденция ужесточения допусков на размеры профиля, примерно в два раза за десятилетний период. С ужесточением допусков на размеры протяжки, трудоемкость изготовления инструмента постоянно возрастает, что требует принятия обоснованных технологических решений, а вопрос мало изучен, требует углубленного изучения процессов в зоне обработки, влияющих на точность, качество обработанной поверхности и производительность. В процессе шлифования параметры рабочего слоя круга не стабильны, режущие свойства ухудшаются, а силы резания возрастают, что усложняет процесс шлифования.

Непостоянство величин и направления вектора сил приводит к возникновению вибраций, что, в свою очередь, приводит к мало предсказуемому съему припуска и существенным деформациям детали. То есть, величина деформации технологически нежестких деталей в процессе шлифования превышает величину допуска.

На данный момент точность обработки технологически нежестких деталей определялся опытом и квалификацией рабочих. Дальнейшее повышение точности обработки требует комплексного воздействия на все параметры технологического процесса. Это возможно только на основе разработки модели процесса профильного шлифования. Необходимо учитывать влияние каждого технологического параметра на конечный результат.

Особенностью шлицешлифовальных станков является применение правящих устройств с алмазной иглой, которая предопределяет использование кругов на кера-" мической связке и исключает использование алмазных и эльборовых кругов.

На данном этапе развития технологии, обеспечение и повышение точности изготовления протяжек на существующем оборудовании и на современном уровне знаний процесса может достигаться только при повышении трудоемкости (увеличение циклов выхаживания, циклов правок абразивного инструмента, использование мелкозернистых кругов и др.). Поэтому возникла проблема исследования процесса шлифования технологически нежестких протяжек для снижения трудоемкости и повышения их точности, и подготовки автоматизации операции.

Цель работы: Повышение точности и производительности обработки профиЛя технологически нежестких протяжек.

Методы исследований: теоретическое исследование профильной шлифовки нежестких протяжек производилось на основе теории резания, теории колебаний, теории упругости, методов оптимизации. Экспериментальная часть исследований выполнена на базе ФГУП ОМО им. П.И. Баранова и в лабораториях кафедр Ом! ТУ. Исследования производились с использованием стандартных и специальных измерительных устройств и вычислительной техники на образцах и натурных изделиях:

профилометр 170622, динамометрическая аппаратура, микроскопов различных моделей и цифровой фототехники. При моделировании процесса, теоретических расчетов и обработки экспериментальных данных профильного шлифования были применены: система трехмерного твердотельного моделирования и автоматизированного расчета "АРМ Win MACHINE' и "КОМПАС", звуковой редактор "Sound Forge" и прикладные программы MathCAD и Excel.

Научная новизна заключается в следующем:

• выявлены закономерности влияния основных технологических факторов на точность изготовления протяжек;

• разработана методика оптимизации процесса правки на основе некратности частоты деления и числа зубцов;

• предложена методика минимизации необходимого количества опор для обеспечения заданной точности технологически нежестких деталей в процессе шлифования;

• установлено влияние характеристики абразивного круга на производительность и точность обработки при выполнении операции профильного шлифования нежестких протяжек.

Положения, выносимые на защиту

• Изменения в технологии обработки технологически нежестких протяжек.

• Экспериментальные зависимости технологических факторов, влияющих на точность и производительность обработки на шлицешлифовальных станках.

• Модель базирования протяжек при профильном шлифовании.

• Модель оптимизации процесса правки инструмента.

Задачи исследования

1. Количественное и качественное определение факторов, определяющих погрешность шлифования профиля протяжек

2.Разработка модели количественного и качественного влияния факторов на образование погрешностей от основных технологических факторов, а именно: базирование протяжки, конструкций и характеристики абразивного круга, особенности '' правки и режимов обработки.

3.Оптимизация цикла правки по параметрам точности и производительности.

4.Разработка модели базирования и определения минимально необходимого количества опор для обеспечения заданной точности длинных нежестких деталей в процессе шлифования;

5. Совершенствование схемы установки протяжки за счет базирования по наружному диаметру зубьев протяжки с помощью ножей особой формы и конструкции люнетов.

6. Разработка технических требований к абразивным кругам для обработки технологически нежестких деталей.

Практическое значение работы заключается^!

1. Разработанной и внедренной технологи* шлифования профиля высокоточных технологически нежестких деталей типа протяжки на существующем оборудовании с точностью, более чем в полтора раза по всем основным контролируемым параметрам при той же трудоемкости за счет:

a. Оптимизации цикла правки;

b. Выбора оптимальных характеристик круга и режимов обработки;

c. Использования усовершенствованных схем базирования и новых конструкций люнетов.

II.Предложенных технологических мероприятиях позволяющих обрабатывать детали типа протяжки в полуавтоматическом режиме.

Достоверность научных положений, выводов и заключений обусловлена корректностью исходных посылок, использованием апробированного математического аппарата, обоснованностью выводов, согласованностью расчетно-теоретических результатов с экспериментальными данными, полученными на метрологически аттестованной аппаратуре, экспериментальной проверкой результатов и внедрением результатов исследований в производство. Расхождение теоретических и экспериментальных данных не превышает 18%.

Реализация результатов работы. По результатам научных исследований вне. дрены технологические рекомендации по повышению точности и производительности нежестких деталей. Результаты внедрены в инструментальном производстве ФГУП ОМО им. П.И. Баранова при изготовлении протяжек для производства деталей авиационной техники. Реализация предложенной технологии позволяет повысить точность в 1,5-2,5 раза или снизить трудоемкость до 60 %. Полученный экономический эффект на 1 протяжку составляет по ценам 2004 года 30-1000 рублей. Экономический эффект на ФГУП ОмПО им. П.И. Баранова за 2002-2004 годы составил 117 500 рублей. За этот период выполнено хоздоговорных тем по тематике диссертационной работе на сумму 115 000 рублей.

Апробация работы. Основные положения работы доложены и обсуждены на заседаниях кафедр «Технология машиностроения», «Металлорежущие станки и инструменты Омского государственного технического университета, кафедре «Инструментальная техника и технология формообразования» МГТУ «СТАНКИН» и на пятой международной научно-технической конференции «Динамика систем, меха" низмов и машин» (г. Омск).

Публикации. Результаты диссертационной работы отражены в 5 публикациях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, об-^ щих выводов и списка литературы из 106 наименований; изложена на 144 страницах машинописного текста, включая 72 иллюстраций и 8 таблиц.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы исследований и его основные направления. Дана краткая характеристика состояния проблемы, поставлена цель, сформулированы научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе сделан обзор литературы, посвященный анализу особенностей процесса резания при профильном шлифовании. Сформулирована гипотеза и конкретизированы задачи исследования. Рассмотрены характерные особенности шлифования нежестких деталей. Разработана модель влияния основных факторов процесса шлифования на точность изготовления протяжек.

Имеющиеся в литературе и на предприятиях рекомендации по обработке протяжек носят отрывочный характер, часто противоречат друг другу и не могут слу-

жить основой для разработки комплекса мер для повышения точности обработки.

Большой вклад в развитие инструментальной технологии и повышение точности шлифования внесли ученые Баклунов Е. Д., Корчак С. Н., Лурье Г. Б., Маргулис Д.К., Шаламов В.Г., Леун В.И. Ятманов И.И., Султанов Т.А. и др.

На основании литературных данных и проведенных исследований в производственных условиях, модель воздействия технологических факторов на точность и производительность обработки можно представить следующим образом см. рисунок 1.1:

Ориентировочно, погрешности изготовления на шлицешлифовальных станках можно представить, таким образом, см. рисунок 1.2.

Установлено что доминирующими факторами, определяющими точность и производительность, являются величины сил и их характеристика (время воздействия, направление вектора) в зоне шлифования и условия установки (жесткость системы). В процессе профильного шлифования протяжек происходит отжим инструмента от детали. Это обусловлено тем, что в зоне соприкосновения инструмента с заготовкой возникают силы, вызывающие деформации, величины которых могут превышать величину допуска. Отрицательное воздействие на точность обработки оказывают возникающие вибрации, приводящие к интенсивному протеканию процессов (ускоренному засаливанию и износ зерен), следствием которых является изменение рельефа рабочей поверхности круга с образованием периодически расположенных пятен «засаливания», что в свою очередь приводит к повышению амплитуды колебаний, что еще больше снижает точность. Рассмотрены перспективы применения активного контроля, применимо к шлифованию профиля протяжек.

Исследование влияния марки стали на процесс шлифования, в нежестких условиях производились на той же установке.

Исследовалась: величина удельного усилия на погонный один мм. ширины круга в зависимости, от марки обрабатываемой стали и режимов обработки в нежестких условиях. Установлено:

1. Удельные усилия шлифования находятся в пределах до 2Н (при Ь до 16мм, У-20м/сек, 1-0,02мм, 8пр.-5м/мин), при больших усилиях происходит существенная потеря точности. Образцы из следующих материалов «таблица 1». Абразивные круги 25А20СМ17К6 (высокой режущей способности) и 25А20СМ17К6 (низкой режущей способности)

2. Химический состав и твердость, в исследуемых пределах, практически не влияют на удельные усилия шлифования - различия находятся в пределах погрешности измерения.

3. Круги с более высокой режущей способностью дают удельное усилие до 20% ниже.

Исследование влияния режимов шлифования на удельное усилие (на 1 погонный мм. ширины круга) показало, что для обеспечения приемлемых сил для обеспечения точности и максимальной производительности, на черновой операции следует увеличивать глубину резания, при малой продольной подаче, тогда как на чистовой уменьшить глубину резания и повысить продольную подачу. С уменьшением технологической жесткости протяжки рекомендуется режимы занижать. Причиной различия в режимах являются небольшие площади контакта при черновой обработке, что позволяет использовать вдвое большую величину радиальной подачи, а необходимость обеспечения стойкости профиля круга требует снижение продольной подачи. На чистовой обработке уменьшение радиальной подачи диктуется необходимостью снижения усилий и достижение заданной точности, а увеличение продольной подачи диктуется тем, что интенсивность съема малых припусков существенно возрастает при ее увеличении.

4. Цикл выхаживания занимает до 10% от общего времени шлифования и геометрической стойкости круга после правки достаточно для завершения обработки.

Вторая глава посвящена исследованию вибраций, возникающих в процессе шлифования и разработке технологических рекомендаций для их минимизации. При анализе динамической системы применены частотные методы.

Изучение методик профильной шлифовки протяжек на однотипных заводах авиационной промышленности: г. Москва «Салют», Пермский моторный завод, Ом-ПО им. П.И. Баранова показало, применение рабочими «простых» способов минимизации погрешностей (использование разнородных прижимов и компенсаторов) и отсутствие научно-обоснованных рекомендаций. Для обоснования целесообразности

[ , | Технологическая наследственно I I Контролирующий инструмент V.:,. й Оборудование [ " | Оснастка

¡:_;-;-_у] ОВраВатыВающий инструмент I 1 СОХ

Рисунок 1.2 Ориентировочная оценка погрешности изготовления на шлицешлифовальных станках

применения способов воздействия на динамическую систему, с целью повышения жесткости необходимо разработать модель, объясняющую следствие применения различных способов.

Исследование литературных данных и процесса шлифования показало, что основными источниками вынужденных колебаний является абразивный круг и периодическая поверхность протяжки. Природа сил, возникающих при шлифовании, изменчива и зависит от множества факторов. Создать математическую модель колебания системы, выделив при этом отдельные составляющие достаточно сложно, из за непостоянства факторов и изменения соотношений и даже природы источников колебаний.

Частоты колебаний протяжки есть сумма частот вынужденных колебаний основных источников рассчитываемых по формуле (2.1).

кпр = ^кр + крк п , (2.1)

где кпр . частоты колебаний протяжки, вызванные вынужденными колебаниями основных источников, Гц; ккр - вынужденные частоты колебаний, вызванные абразивным кругом, Гц; крк„ - вынужденные частоты колебаний, вызванные режимами шлифования и шаг зубьев протяжки, Гц.

. и(г + р)

к» = -^Г> (2-2)

где Л - частота вращения круга, 1 -количество неоднородных участков, р - количество пятен «засаливания».

Количество пятен засаливания зависит от размеров круга и изначальной частоты колебаний, которая, в свою очередь, зависит от шага зубьев протяжки и количества включений и неоднородных участков в круге, предсказать которые невозможно, так как они изменяются после каждой правки круга

Использование кругов более однородного строения позволяет существенно увеличить период до появления пятен засаливания.

, 60Г„„

(2.3)

Ч

где У„р- Продольная скорость взаимоперемещения протяжки и абразивного круга,

м/мин; КР - шаг зубьев протяжки, мм.

Для анализа упругой системы достаточно получить АЧХ экспериментально для нескольких настроек, и математически дополнить их. Для этого была разработана и изготовлена регистрирующая установка, состоящая из: контролирующих тензомет-рических датчиков, комбинированного генератора-усилителя и ЭВМ. Данная установка см. рисунок 2.1 позволяет измерять изгиб протяжки (отжим) и ее колебания частотой до 10000 Гц.

Рисунок 2 1 Установка для измерения колебания и прогибы протяжки.

Рисунок 2.2 Амплитудно-частотная характеристика колебаний протяжки

Входным данными для ЭВМ являлся модулированный суммарный сигнал с частотой в два раза выше. Модуляция сигнала необходима для согласования аппаратуры. Выходными данными были амплитудно-частотная характеристика, рисунок 2.2 и спектр частот, рисунок 2.3, получаемые непосредственно на ЭВМ, что позволяет

обрабатывать и сохранять данные непосредственно на ЭВМ. Определение АЧХ стало возможным после обработки данных системой звукового редактора "Sound Forge" на ЭВМ в роли осциллографа. В ходе экспериментов производилось выявление источников вибрации и анализ их АЧХ, путем изменения настроек, режимов.ЙЯСходи-мость экспериментальных данных и математических расчетов в пределах 18%. Причиной такой расходимости является непостоянство сил в процессе шлифования и погрешности обработки результатов из-за внутренних ошибок программ и аппаратной части. В результате исследований установлено, что на амплитуду колебаний в основном влияет абразивный круг, периодическая поверхность протяжки и режимы резания. Неоднородность характеристик участков рабочего профиля (рисунок 2.4). Некоторые абразивные круги имели участки с отличающимися характеристиками от паспортных данных. По данным, полученным на абразивных предприятиях городов Кургана и Челябинска, причиной этого явля-

Рисунок 2 3 Спектр амплитудно-частотной характеристики колебаний протяжки

ется устаревшая технология и оборудование предприятий. Экстремумы спектра АЧХ показали кратность их с частотой вращения круга и количеством пятен засаливания (рисунок 2.5). Появление пятен «засаливания» сопровождалось лавинообразным увеличением вибраций .. Скорость продольного перемещения и шаг зубьев протяжки образовывали свои частоты колебаний.

Анализ технологических факторов показал, что избавиться ни от одного из установленного источника вибраций, пока не возможно и задача заключается в их минимизации.

Анализ полученных данных показал, что для снижения амплитуды колебаний, повышения производительности и точности обработки следует:

1. повысить жесткость системы, за счет увеличения числа дополнительных опор (люнетов) и применение компенсаторов.

2. снизить величины сил резания и увеличить время работы до появления пятен засаливания, путем применения кругов с оптимальными характеристиками, обладающих повышенной режущей способностью.

3. Период стойкости круга зависит от жесткости системы, причем с повышением жесткости возрастает период стойкости.

В третьей главе рассматривалось влияние рабочей характеристики обрабатывающего инструмента на точность, производительность и качество обработанной поверхности. При шлифовании абразивные круг и режимы определяют производительность процесса, качество и точность шлифуемой поверхности. Правильно подобранные характеристики круга позволяют достичь высокой производительности, качества и точности шлифуемой поверхности. Проведены эксперименты и анализ влияния характеристик абразивного круга на процесс шлифования. Проведён выбор оптимальных характеристик абразивных кругов для профильного шлифования и разработаны основные технологические требования. Рассмотрена проблема накопленной погрешности вызванной частой цикла правки круга.

Разработана математическая модель процесса правки. По данной математической модели разработан алгоритм и программа расчета оптимальных чисел циклов правки. Характеристика абразивных кругов определяет их режущую способность, которая, в свою очередь, определяет величины сил резания, качество обработанной поверхности и производительность.

Рисунок 2.4 Неоднородное включение

Рисунок 2 5 Периодичные пятна «засаливания»

Практика показала, что абразивные круги со схожими паспортными данными имеют неодинаковую работоспособность. Для установления причин были проведены исследования структурных составляющих кругов, а именно: форма и параметры зерен, размеры мостиков связки и вид «засаленной» поверхности с использованием визуальной диагностики характеристик абразивного круга (форма зерна, наличие трещин и др.). Оптический микроскоп дает малую глубину резкости уже при 20-кратном увеличении, что не позволяет проводить достоверный визуальный контроль без продолжительной практики. Для упрощения визуальной диагностики была применена цифровая фото-видео техника. Для увеличения глубины резкости в системе микроскопа была применена уменьшенная диафрагма, а ослабление информационного светового потока, компенсировали мощной подсветкой. Применение такой схемы, позволило достичь 200-кратного увеличения при глубине резкости 0,2 мм. Технология получения абразива на ряде абразивных заводах не позволяет получать угловатой и дендроидной формы зерен с малыми углами режущих кромок. Большие радиусы режущих кромок и большие углы зерен (рисунок 3.1. а, в, 3.2.-1) характерных для кругов с низкой режущей способностью не позволяют снимать припуска меньше 1-3 мкм. Такие абразивные круги ведут себя мало предсказуемо

Рисунок 3 1 Абразив различных характеристик. а- круги с низкой реж способностью (основная фракция Р>90°,г>0,5мкм), б- круги с высокой режущей способностью (основная фракция р<110°,г<3мкм), в- зерно производства ЧАЗ, г-зерно фирмы Нортон с г<2, мкм

130

Чгап заострения зерен

Радиусы кромок

Рисунки 3 2 Характеристика абразивных зерен с разной режущей способностью со схожими паспортной характеристикой. 1 - абразивные зерна с высокой реж способностью. 2 - абразивные зерна низкой реж способностью

при съеме малых припусков в нежестких условиях, имеют малую область предсказуемого шлифования (рисунок 3.3 а). С ужесточением требований по точности и качеству, а также тенденцией к росту производительности и автоматизацией возникает потребность в абразивных кругах с высокой режущей способностью оптимальными и стабильными характеристиками, позволяющими обеспечивать требуемую точность, состояние поверхностного слоя и производительность.

Абразивные круги, производящиеся на современном-оборудовании по более совершенной технологии, имеют зерна угловатой и дендроидной формы (рисунок 3.1 б, г) с малыми углами и небольшими радиусами режущих кромок (рисунок 3.22). Изучение отдельно извлеченных зерен показало наличие в них трещин, что и обеспечивает большую вероятность их разрушение, чем затупления. Такие зерна имеют большую область предсказуемого шлифования (рисунок 3.3 б) и позволяют снимать припуска менее 1мкм. Зерно из круга фирмы Нортон (рисунок 3.1 б, г) имеют развитую поверхность, состоящую из пересекающихся поверхностей, образующих острые грани. В зернах имеются трещины, связка прочно связывает зерна относительно тонкими «мостиками», что обеспечивает больший номер структуры

при той же твердости круга. Зерна

Зона иепреЗсшзуепого ш/ифойвния

Подла на ¿/уЗину резашн ю

а

Зона нтреЗп<пзуеного ш/иЦюВания

Подача на г/уйгу резня т>

Рисунок 3.3. Графики зависимости съема металла от подачи а - круги с низкой режущей способностью, б - круги с высокой режущей способностью.

(рисунок 3.1 а, в) имеют сглаженные вершины и прочные объемные монолитные «мостики» связки. Этим и объясняется их пониженная режущая способность. Хороший результат при обработке крупных профилей дали круги фирмы ЕкБ)', г. Курган за счет добавления в связку микросфер, которые сами обладают высокой режущей способностью и позволяют снимать стружку размером менее микрона.

Использование абразивных кругов, изготовленных по устаревшим технологиям на старом оборудовании, обусловлено низкой стоимостью и доступностью.

Материал связки и технология спекания кругов должны обеспечивать своевременную самозатачиваемость и требуемую стойкость. Лучшая адгезия и высокая прочность связки позволяет при той же твердости обеспечить больший номер структуры.

Период до «засаливания» круга, возможно, увеличить за счет ис-

пользование зерен с острыми гранями и большим номером структуры. Стойкость профиля круга в основном зависит от твердости круга и режимов, условий в зоне резания (СОЖ, вибрации).

Были проведены эксперименты с изменением конструкции круга, путем нанесения (прорезания) поперечных канавок, обеспечивающих прерывистое резание. Канавки наносились с разным и одинаковым шагом, под разными углами.

Производился перебор изменения конструкции:

• изменения угла нанесения канавок;

• изменения шага канавок;

• изменения размеров канавок.

Эти изменения конструкции круга приводили к ухудшению процесса шлифования в стабильности и качестве.

Рассмотрено отдельно и в комплексе влияние всех параметров характеристик круга на процесс профильного шлифования. Исследованы различные конструкции ; кругов и их влияние на процесс шлифования. По данным исследования сделаны выводы и предложены рекомендации по выбору характеристик, конструкций круга и назначению режимов:

• развитая форма зерен обеспечивает меньшие углы абразивных зерен Р;

• наличие трещин в зерне обеспечивает лучшую самозатачиваемость;

• размер зерен, следует выбирают меньше на 1 ступень, чем требуется для обеспечения заданной шероховатости и точности обработки профиля;

• характеристика связки должна обеспечивать высокую твердость и адгезию при малой диффузии зерна и связки, что позволяет при обнажении зерен не изменять шероховатости граней и сохранять острые кромки;

• рекомендуется структура выше шестого номера. Чем больше размер профиля изделия, тем выше следует выбирать номер структуры.

Рассмотрено влияние процесса правки и его частота на основные показатели процесса профильного шлифования. Процесс правки задается тремя составляющи-') ми: поперечная подача, продольная подача, скорость перемещения правящего инструмента, относительно профиля абразивного круга и частота цикла правки. Влияние продольной и поперечной подачи правящего инструмента рассмотрено многими учеными. Тогда как влияние частоты цикла правки является недостаточно изученным. В дополнение к общепринятой схеме контроля размеров при помощи микрометра и мерительной скобы, предложено применять схему контроля радиального биения в центрах, непосредственно на станке. Рассмотрены основные требования, предъявляемые к частоте цикла правки. Частота цикла правки должна обеспечивать:

1. Требуемое рабочее состояние инструмента

a. Режущую способность;

b. Точность профиля.

2. Рациональный расход абразивного инструмента.

В процессе обработки проявлялось радиальное биение отдельных зубьев при шлифовании деталей с периодичным профилем, что послужило для исследования этого явления.

Исследования в производственных условиях показали, что радиальное биение

зависит от постоянного изменения режущей способности круга и частоты правки круга (рисунок 3.5). После цикла правки происходит постепенное ухудшение режущей способности абразивного круга (притупление режущих зерен, «засаливание») и потере требуемого профиля инструмента. Таким образом, часть профиля (далее часть профиля - шаг), обработанная после цикла правки, будет отличатся от последующего шага радиальным размером и формой.

На соседних шагах эта разница будет незначительна, но разница растет и суммируется к последующему шагу. Максимальной будет разница между шагом, после обработки только что правленым инструментом, и предыдущим шагом. Эта разница шагов и будет максимальным радиальным биением в пределах между двумя циклами правки. Таким образом, изменение режущей способности круга приводит к накопленной погрешности. На данный момент, в производстве, для уменьшения этой погрешности, вызванной накопленным радиальным биением из-за процесса правки, не используют правку круга на чистовой обработке и (или) добавляют процесс длительного выхаживания, что приводит к увеличению трудоемкости.

Радиальное биение зависит от числа зубцов профиля, частоты правки и стойкость круга

А = F(Z,Zwp,S) (2.4)

где Д - радиальное биение, Z-число профилей (зубцов), Znp - число зубьев обработанных между циклами правки(частота правки), S-стойкость круга.

В свою очередь частота правки зависит от стойкости круга.

За регулируемую величину выбрана частота правки. Так как ей регулируют период и разницу состояния круга, определяющую накопленную погрешность, между правкой. Влиянием других составляющих, определяющих радиальное биение, для данной задачи пренебрегали.

Для минимизации радиального биения, вызванного изменением режущей способности круга, разработана математическая модель компенсации накопленной погрешности при шлифовании деталей с периодичным профилем. Математическая модель процесса представлена в виде модели массива, где число строк- это число зубцов профиля детали, а столбцы- условное число правок. Составлены алгоритм и программа составления массива накопленного биения. Программа написана на Visual Basic. Исходными данными являются: число зубьев (шлиц, граней), диапазон выборки величины накопленной погрешности и приблизительное количество циклов правки.

\____] Время на цравку инструмент

[_ __! Расход инструмента | | Режущая способность {; ' 1 Радиальное биение

Рисунок 3.5 График зависимости показателей обработки от частоты цикла правки

' 6 7 в 7 Ю П

Рисунок .3.6 График расчетного радиального биения для г=16

кратно /детали /р^детали /р=1/21детали

¿р-частота пробки

Массив составляется из условных единиц. По составленному графику (рисунок 3.6.) из построчного суммирования условных единиц накопленного биения. Очевидно, что радиальное биение будет максимально, когда число зубьев детали и частота правки кратны и минимально при их некратном отношении.

Результатом использования данной программы является ряд оптимальных чисел циклов правки, при котором, радиальное биение будет в заданном диапазоне (рисунок З.7.). Фактически этот ряд является рекомендательным для настройки станков с делительным устройством для любых деталей с периодичным профилем.

некратно /детали 1р=Х1детали

Рисунок 3.7 Радиальное биение а - при кратности числа зубьев и частоты правки, б - при иекратиосги числа зубьев и частоты правки

В четвертой главе рассматриваются методики совершенствования схем установки протяжек, сочетающих точность при делении и обеспечивающих повышение жесткости.

Для повышения технологической жесткости протяжек логично увеличивать количество дополнительных опор. В роли опор выступают люнеты. Установка большого количества люнетов затруднительна из-за конструктивных ограничений люнетов и протяжки, трудоемкости и погрешности настройки. Поэтому задача заключается в установлении минимального достаточного количества люнетов, обеспечивающих требуемую жесткость системы и разработки их конструкций, обеспечивающих приемлемую трудоемкость настройки. Для расчета местоположения опорных баз, при котором

Рисунок 4.1 Расчеты в системы автоматизированного проектирования и расчета "АРМ Win MACHINE"

величины отжима протяжки будут меньше величины допуска, разработана расчетная схема, учитывающая основные параметры системы. Входными данными являются:

конструкция, материал протяжки и размер зоны шлифования. Радиальная составляющая силы резания, приводящая к прогибу протяжки, для- расчетов принята постоянной и максимальной для данного случая. Радиальная составляющая силы резания, приводящая к прогибу протяжки, для расчетов принята постоянной и максимальной для данного случая. Радиальная составляющая силы резания, приводящая к прогибу протяжки, для расчетов принята постоянной и максимальной для данного случая. Расчеты (рисунок 4.1) производятся с использованием системы автоматизированного проектирования и расчета "АРМ Win MACHINE1

Выходными данными являются расчетные данные оптимального местоположения люнетов для вариантов с 1, 2, 3 и 4 люнетов, последовательно начиная с одного и до тех пор, пока максимальная величина отжима будет меньше половины допуска. Проанализированы различные способы базирования и конструкции люнетов. Разработаны рекомендации по применению различных конструкций люнетов в зависимости от конструкции протяжки. Предложено устанавливать люнеты по задней поверхности зубьев (рисунок 4. 2), что позволяет значительно снижает погрешность обработки и трудоемкость настройки. Прерывистый промежуточный и поперечный профиль протяжки не позволяют использовать общепринятые конструкции люнетов с 2 ножами, так как они не обеспечивают постоянного контакта.

Базирабаше по канавке

1) Т

Базирование по задней поверхности

,--4-

/U JUL

I

f

а б

Рисунок 4 2 Установка протяжки а- по канавке б- по наружному контуру

Рисунок 4 3 Установка по наружному профилю

Для обеспечения постоянного контакта были предложены и использованы люнеты с косыми ножами (рисунок 4.З.), обеспечивающее постоянный контакт с нормальными силами. Контакт косых ножей и протяжки происходит по «остаточным» секторам круглого профиля протяжки.

Угол контактных поверхностей ножей

рассчитывается по зависимости (4.1). 360

а = 45-17— (4.1)

где О. - угол косых ножей; У] - целая приводящая к минимуму по модулю; Ъ - число зубьев протяжки.

Результатом расчетов является таблица выбора угла оптимального для определенного числа зубьев, с допуском для сектора ±3°. Для упрощения настройки люнета, предложено использовать призму с углами, рассчитываемых по такому же принципу (рисунок 4.4).

Рисунок.4 4 Применение установочной призмы

Блочная призма обеспечивает базирование в двух поперечных плоскостях, чго еще более увеличивает жесткость системы и снижает трудоемкость настройки (рисунок 4.5)

Рисунок.4. 5. Установка протяжки на блочной призме

Рассматривалась возможность автоматизации базирования, посредством механизацией люнетов. Предложен адаптивный люнет с электромеханическим приводом (рисунок 4.6).

а) б) в)

Рисунок 4 6 Адаптивные люнеты а - с 2 ножами, б - блочный люнет с 2 настраивающимися блоками, в - блочный люнет с 1 настраивающимся и 1 подстраивающимся блокам

В пятой главе представлены результаты практического использования результатов работы. Изготовленные по усовершенствованной технологии протяжки имеют точность в 1,5-2 раза выше, чем протяжки, изготавливаемые по общепринятой технологии и уменьшение трудоемкости на шлифовальных операциях до 60 % . Разработана методика определения работоспособности абразивных кругов высокой с помощью визуальной оценки круга и зерен. Предложена конструкция устройства, обеспечивающего объективный контроль. Определены параметры круга, обеспечивающие работоспособность. Установлены основные источники колебаний и предложены технологические методы минимизации амплитуды. Разработана методика выбора оптимальной частоты правки круги, обеспечивающая максимальную производительность и точность обработки. Результаты исследований по определению частоты правки, где использован принцип некратного деления, применимы для всех видов обработки деталей с периодическим профилем. Разработана методика определения количества и место установки люнетов, а также их формы и конструкции в зависимости от размеров и конструкции протяжки. Разработанные технологические усовершенствования, позволяют повысить точность изготовления нежестких деталей и на других шлифовальных операциях более чем 1,5 раз. Результаты исследований внедрены в инструментальном производстве ФГУП ОМО П.И. Баранова.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Установлено, что основными причинами погрешности формы и размеров протяжки являются: недостаточная жесткость, несовершенство схемы базирования, большие силы при шлифовании, качество кругов и вибрации.

2. Сравнительная оценка абразивных кругов с высокой и низкой работоспособностью показала, что для обеспечения стабильности процесса высокой производительности и точности обработки абразивные круги должны иметь следующие параметры:

•зерна должны иметь дендроидную структуру с развитой поверхностью, с радиусами округления граней не более 2 мкм.

•номер структуры рекомендован с 6-9. С возрастания номера структуры возрастает работоспособность. Процентное соотношение связки можно сократить за счет увеличение ее твердости.

3. Установлено, что основной причиной появления разноблочности является неоптимальная кратность правки и изменение режущей способности рабочей поверхности абразивного круга. Разработанная методика правки с использованием принципа некратности частоты деления и числа зубцов, что позволяет уменьшить разно-блочность более чем в 2 раза и сократить трудоемкость операции выхаживания до 30 %.

4. Установлено, что период шлифования между правками можно разбить на 2 участка:

• предсказуемого шлифования, когда величина снимаемого припуска соответствует величине подачи;

• непредсказуемого шлифования, когда величина снимаемого припуска не соответствует величине подачи, причиной чего является появление пятен «засаливания» периодически расположенных на рабочей поверхности абразивного круга.

Увеличение длительности первого периода, возможна за счет выбора оптимальной характеристики круга, обеспечения его однородности, рациональных режимов обработки и повышения жесткости системы.

5. Установлено, что марка инструментальной стали не оказывает существенного влияния на величину силы резания при шлифовании деталей в нежестких условиях. Следовательно, марка обрабатываемой стали не оказывает существенного влияния на выбор характеристики круга и режимов обработки технологически нежестких деталей.

6. Установлено, что базирование протяжек по внутренней поверхности канавок не обеспечивает заданной точности из-за погрешностей этих поверхностей. Исключить это можно переходом на базирование по цилиндрическим элементам наружной поверхности. Разработана методика расчета минимального достаточного количества люнетов и их мест расположения, что обеспечивает заданную точность при высокой производительности.

7. Результаты выполненной работы приняты к использованию в инструментальном производстве ФГУП ОМП им. П.И. Баранова. Экономический эффект от внедрения технологии составил 117,5 тысяч рублей. Основные практические результаты диссертационной работы представляют большой интерес для всех видов шлифовальных операций.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

• Система эксплуатации твердосплавного режущего инструмента / Попов А.Ю., Рауба А.А., Васильев Е.Г., Коньшин Д.В., Гриценко Б.П., Мухамадеева P.M. -Петропавловск: СКГУ, 2004. - 225 с.

• Коньшин, Д. В. Дополнения и рекомендации к руководству по работе на шлицешлифовальном станке фирмы «KAPP»./ Коньшин Д. В.-Омск 2003.- 14 е.: ил.- Библиогр.: 7 назв.- Рус. - Деп. в ВИНИТИ. 01.08.03, № 1519-В2003.

• Коньшин, Д. В. Технология высокоточного шлифования / Коньшин Д. В.. // Динамика систем, механизмов и машин: материалы V Междунар. науч. техн. конф. -Омск, 2004.-С.153-155.

• Коньшин, Д. В. Визуальная диагностика характеристики абразивного круга./ Коньшин Д. В.// Международная научно-техническая электронная'. Интернет - конференция "Технология машиностроения 2005". -Тула, 2005.

• Коньшин, Д. В. Визуальная диагностика характеристики абразивного инструмента. / Коньшин Д. В.// Международная научно.-техническая электронная. Интернет - конференция "Технология машиностроения 2005". -Тула, 2005.

Отпечатано с оригинала-макета, предоставленного автором ИД №06039 от 12.10.2001

Подписано в печать 23.11.05. Формат 60x84 1/16 Отпечатано на дупликаторе Бумага офсетная. Усл. печ. л. 1,25 Уч.-изд. л 1,25. Тираж 100. Заказ 766

Издательство ОмГТУ. Омск, пр. Мира, 11. т. 23-02-12 Типография ОмГТУ

I

I

j

jl /

I, II

4

\

\ V i

I

1

! ;

»24538

РНБ Русский фонд

2006-4 25452

Введение.

1 Аналитический обзор и постановка задачи технологического обеспечения высокой точности и производительности обработки профиля технологически нежестких протяжек.

1.1 Анализ исследований повышения производительности и точности профильного шлифования.

1.2 Системы активного контроля размеров.

1.3 Погрешность обработки.

1.4 Причины различной производительности шлифования сталей разных марок.

1.5 Анализ динамических характеристик системы СПИД при профильном шлифовании.

1.6 Процесс правки.

1.7 Цели и задачи исследования.

2 Определение факторов, влияющих на точность и производительность профильного шлифования протяжек.

2.1 Исследование сил, возникающих в процессе профильного шлифования технологически нежестких протяжек.

2.2 Методы исследований.

2.2.1 Экспериментальные методы.

2.3 Анализ источников вынужденных колебаний.

2.4 Экспериментальная установка

2.5 Анализ полученных данных.

2.6 Анализ влияния марки материала на силы резания при шлифовании в нежестких условиях.

2.7 Технологическая жесткость протяжки.

2.8 Выводы.

3 Исследование влияния характеристик инструмента и режимов обработки на качество обработанной поверхности и производительность.

3.1 Влияние характеристики абразивного круга на процесс шлифования

3.2 Установка для визуальной диагностики поверхности абразивного круга.

3.3 Визуальная диагностика поверхности абразивного круга.

3.4 Влияние конструкции абразивного круга на показатели шлифования

3.5 Радиальное биение профиля протяжки, вызванное изменяющейся режущей способностью абразивного круга.

3.6 Выбор характеристик абразивного инструмента для профильной шлифовки протяжек.

3.6.1 Выбор абразивного материала круга.

3.6.2 Выбор зернистости круга.

3.6.3 Выбор структуры абразивного круга.

3.6.4 Выбор связки абразивного инструмента.

3.6.5 Выбор твердости абразивного круга.

3.7 Смазочно-охлаждающая среда при шлифовании

3.7.1 Роль и значение смазочно-охлаждающей среды.

3.7.2 Виды рабочих сред.

3.7.3 Влияние схемы подвода СОЖ.

3.7.4 Влияние СОЖ на удельный съем металла, износ круга и мощность шлифования.

3.7.5 Влияние СОЖ на качество поверхности.

3.7.6 Очистка смазочно-охлаждающей жидкости.

3.8 Критерии стойкости круга.

3.9 Выводы по данной главе.

4 Исследование влияния технологической жесткости протяжки на производительность и точность при профильном шлифовании

4.1 Анализ влияния технологической жесткости протяжки на точность и производительность.

4.2 Расчет минимального достаточного количества люнетов и мест их установки.

Щ> 4.3 Анализ мест установки люнетов.

4.4 Исследование компенсаторов.

4.5 Исследование схем установки компенсаторов.

4.6 Рассмотрение возможности автоматизации настройки люнетов

4.7 Выводы по данной главе.

5 Выводы и практические рекомендации.

5.1 Сравнительный анализ базового и усовершенствованного технологического процесса.

5.2 Пример расчета технологических параметров.

5.3 Расчет экономической эффективности от применения усовершенствованной технологии и технологических мероприятий и приемов

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1 Установлено, что повышение точности шлифования профиля протяжек приводит к существенному (свыше двух раз) повышению трудоемкости. Анализ литературных данных и производственного опыта показал, что решить проблему возможно за счет комплексного решения технологической задачи по снижению сил резания, совершенствование схем базирования протяжки при шлифовании профиля, совершенствования цикла правки и повышения точности изготовления протяжки на предварительных операциях.

2 Установлено, что снизить силы резания при шлифовании профиля, уменьшить амплитуду вибраций можно за счет использования кругов отвечающих следующим требованиям:

• размер зерен, следует выбирать меньше на 1 ступень, чем требуется для обеспечения заданной шероховатости и точности обработки профиля в жестких условиях;

• характеристика связки должна обеспечивать высокую твердость и адгезию при малой диффузии зерна и связки, что позволяет при обнажении зерен не изменять шероховатости граней и сохранять острые кромки;

• рекомендуется структура выше 6. Чем больше размер профиля изделия, тем выше следует выбирать номер структуры.

3 Установлено, что причиной низкой жесткости протяжки и высокой трудоемкости настройки при шлифовании профиля является несовершенство методики расчета положения и количества упоров, а также установка люнетов по канавкам, всегда имеющих несоосность с наружным контуром. Повышение жесткости системы с применением дополнительных опор и компенсаторов позволяет достичь заданной высокой точности при высокой производительности шлифования профиля протяжек за счет:

• Перехода на базирование по задней поверхности зубьев протяжки с помощью упоров особой конструкции, которая исключает погрешность из-за несоосности канавок и зубьев;

• Применения адаптивных люнетов, что позволяет автоматизировать процесс настройки люнетов и сократить время на установку протяжки;

• Применения системы САПР WinMashine для расчета минимального достаточного количества люнетов и их оптимального местоположения.

4 Установлено, что основной из причин разноблочности при шлифовании профиля протяжки является несовершенство цикла правки, при котором совпадает частота правки круга и число окружных зубьев профиля протяжки. Некратность частоты правки абразивного круга и числа зубьев протяжки обеспечивает уменьшение величины радиального биения и разноблочности протяжки в 5 раз. Разработана методика расчета ряда рациональных чисел правки, при которой обеспечивается на черновых и чистовых операциях точность блочного размера, что приводит к существенному сокращению трудоемкости при выхаживании.

5 Установлено, что низкая точность размеров протяжки на предварительных операциях приводит к значительному росту технологической наследственности и большой трудоемкости при ее минимизации. Повышение точности на начальных операциях снижает технологическую наследственность, что уменьшает трудоемкость (до 30% от общей) и процент брака более чем в 2 раза на профильном шлифовании.

6 Установлено, что период шлифования нежестких деталей молено разделить на 2 участка - предсказуемого съема припуска, когда он соответствует величине подачи и непредсказуемогог, когда такого соответствия нет. Причиной этого явления является «засаливание» поверхности круга и возрастание амплитуды колебаний свыше определенных значений для каждого случая. Увеличить продолжительность участка предсказуемого сьема припуска, помимо выбора рациональной характеристики круга и режимов обработки, можно за счет:

• применения кругов с развитой формой зерен с острыми гранями и наличием трещин в зернах, что обеспечивает лучшую самозатачиваемость. Оценить, которую можно визуально при увеличении более чем в 60 раз;

• применения комбинированного способа подачи СОЖ. Применение на черновых операциях эмульсий с высокой моющей и охлаждающей способность, обеспечивающих повышение производительности на 30% по сравнению с маслом, а на чистовых операциях - масленых СОЖ, обеспечивающих повышение чистоты поверхности детали на одну ступень по сравнению с эмульсией.

7 В 2002-2005 году по заказу предприятия ФГУП ОМП им. П.И. Баранова проводились хоздоговорные работы по разработке и внедрению более совершенных технологических процессов изготовления сложных высокоточных протяжек. Общая сумма средств, выделенных ФГУП ОМП им. П.И. Баранова на разработку и внедрение технологии шлифования высокоточных протяжек за указанный период составила 107500 рублей. Экономический эффект от внедрения технологии за 2002 -2004г. составил 117500 рублей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертационная работа посвящена решению задач направленных на увеличение производительности, точности и качества профильной шлифовки протяжек на шлицешлифовальных станках за счет минимизации погрешностей, оптимизации характеристик элементов системы методом эксперимента и математического моделирования на основе стандартных программных пакетов на ЭВМ.

В ходе исследования и работы над диссертацией автором решены задачи сочетания экспериментальных и математических методов анализа и совершенствования технологии обработки на шлицешлифовальных станках.

Перспективы использования данной методики

1. При дальнейшем исследовании имеется возможность создания адаптивной самонастраивающейся системы управления процессом шлифования.

2. Расширение возможностей повышения производительности и точности обработки на шлицешлифовальных станках может быть достигнуто за счет комплексного решении вопроса.

3. Целесообразно создание банка данных о станках, оснастке, характеристике абразивного инструмента и т.д. При этом резко снизится время на эксперимент.

1. Абразивная и алмазная обработка материалов. Справочник. Под ред. А.Н. Резникова. М. «Машиностроение», 1977.-392

2. Аваков А.А. Физические основы теории стойкости режущих инструментов.-М.:Машгиз,I960. 308с.

3. Активный контроль размеров. Под. Ред. С.С. Волосов. -М. :Машиностроение, 1984. 224с.

4. Ашихмин В.Н. Протягивание. -М. Машиностроение, 1981. -142с.

5. Баклунов Е.Д. Протяжки. Конструкция, технология изготовления и эксплуатация. -М.:Машгиз,1960. 167с.

6. Барташов Л. В. Справочник конструктора и технолога по технико-экономическим расчетам. -М. Машиностроение, 1979. 221с.

7. Беллман Р. Динамическое программирование. Пер. с англ. М.:ИЛ,1960. 152с.

8. Берлинер М.С. Исследование вопросов резания при протягивании. Обработка металлов резанием. -М. :ВНИИМАШ; 1999г.

9. Бобров В.Ф. Основы теории резания металлов. М.: Машиностроение, 1975. - 225с.

10. Вакурова В,А. Автоматизация расчета многогранных протяжек, //Автоматизация расчетов металлорежущего инструмента с помощью ЭВМ. Челябинск: ЧПИ.1984. -15-18с.

11. Вакурова В.А. Повышение эффективности операции протягивания фасонных отверстий: Дис. .канд.техн.наук.-Челябинск,1989.

12. Воложенин С. А. Увеличение ресурса круглых протяжек из инструментальной стали: Дис. канд. техн. наук.-Тула, 1989.

13. Гельфонд М.Л. Совершенствование и разработка экономичных конструкций шлицевых эвольвентных протяжек: Дис. канд. техн. наук. Челябинск, 1987.

14. Горелик В.А. Ушаков И.А. Исследование операций. -М.: машиностроение, 1986. 288с.

15. Горецкая З.Д. Исследование и расчет протяжек с большими подъемами на зуб: Дис. канд. техн. наук. -М.,1962.

16. Горецкая З.Д. Протягивание с большими подачами.-М.: Машгиз,1960. 204с.

17. Грановский Г.И. О методике измерения критерия износа режущих инструментов. //Вестник машиностроения. 1963. -N9. - с.51-55.

18. Грановский Г.И. Расчет и конструирование протяжек. -М.: МВТУ, 1947.

19. Грановский Г.И. Грановский В.Г. Резание металлов. -М.: Высш.шк., 1985. 304с.

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

21. Гречишников В.А., Колесов Н.В., Козлов Е. В. Основы научных исследований в области проектирования и эксплуатации режущего инструмента. -М.:Мосстанкин,1990. 56с.

22. Гречишников В.А., Кирсанов Г.Н., Катаев А.В. и др. Автоматизированное проектирование металлорежущего инструмента.-М.:Мосстанкин. 1994. 109с.

23. Гречишников В.А. Моделирование систем инструментального обеспечения автоматизированных производств.- М.: ВНИИТЭМРЛ988. 60с.

24. Гречишников В.А. Повышение эффективности проектирования и эксплуатации инструмента для механообработки на основе системного моделирования : Дис. д.т.н. М. 1989.

25. Единые нормативные материалы по расчету режимов резания и конструктивных элементов различных типов протяжного инструмента.- М.: ВНИИТЭМР. 1986. -92с.

26. Е My Цзен Экспериментально-теоретическое исследование прочности протяжек с учетом концентрации внутренних напряжений: Дис. . канд. техн. наук.- М.,1960.

27. Еремин Б.Ф. Протягивание,- М.: МашгизЛ950. 325с.

28. Жигалко Н.И. Скоростное протягивание.- Минск: Вышейшая школа.1982. 152с.

29. Зайченко Ю.П. Шумилова С.А. Исследование операций. -Киев: Виша школа, 1984. 224с.

30. Интрилигатор М. Математические методы оптимизации и экономическая теория. Пер, с англ.- М.: Прогресс, 1975. -606с.

31. Кацев П.Г. Протяжные работы.- М.: Машиностроение. 1985. 225с.

32. Кацев П.Г. Протягивание глубоких отверстий.- М.: Оборонгиз,1957. 280с.

33. Каширин А.И. Стойкостные и силовые испытания одношпоночных протяжек.// Станки и инструмент.-1940.-N5.

34. Кириллов А. К. Повышение работоспособности протяжного инструмента из быстрорежущей стали путем комплексной поверхностной обработки: Дис. .канд. техн. наук.-М.,1989.

35. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. Пер. с англ.- М.: Наука, 1970. -932с.

36. Корчак С.Н. Производительность процесса шлифования стальных деталей. -М.: Машиностроение 1974. 280

37. Кочетков Ю.А. Исследование прочностных характеристик зубьев протяжек Дис. .канд. техн. наук.- М. ,1982.

38. Кочетков Я.П. Обеспечение точности при протягивании. ~М.: Машиностроение. 1979. 78с.39 .Кудинов В.А. Динамика станков. М.: Машиностроение. 1967.- 360с.

39. Кудинов Е.И., Неумоин А.Ф. К вопросу проектирования чистовой части круглых протяжек. Автомобильная промышленность.- 1971. -N9. с.6-8.

40. Кудинов Е.И. Развитие методов проектирования круглых протяжек: Дис. .канд. техн. наук. Горький, 1972.

41. Лукина С.В. Выбор критерия затупления режущих кромок протяжек. Технология машиностроения.- Липецк: ЛипПИ,1994.

42. Лукина С.В., Седов Б.Е., Гречишников В.А. Методика расчета допустимого количества переточек с передних поверхностей зубьев протяжек. Технологические проблемы машиностроительного производства.- Липецк: ЛипПИ,1994.

43. Лукина С.В., Седов Б.Е., Гречишников В.А. Расчет силы резания при протягивании. Наукоемкие технологии в машиностроении и приборостроении.- Рыбинск. 1994.

44. Лукина С.В. Седов Б.Е., Гречишников В. А. Использование методов математического моделирования для расчета основных конструктивных параметров круглых протяжек.//

45. Наукоемкие технологии в машиностроении и приборостроении.-Рыбинск.1994.

46. Лурье Г.Б. Вибрации при шлифовании. «Станки и инструмент», 1959, № 1.

47. Лурье Г.Б. Выбор критерия стойкости шлифовального круга. «Вестник машиностроения», 1961, № 6.

48. Лурье Г.Б. О закономерностях процесса круглого шлифования. Сб. Качество поверхности, вып. 3, М., изд. АН СССР, 1957.

49. Лурье Г.Б. О режущей способности шлифовального круга. Сб. Абразивы, ЦБТИ, Вып. 17, 1956.

50. Лурье Г.Б. Основные направления автоматизации рабочего цикла круглого шлифования. Автоматизация в машиностроении. Машгиз, 1957,

51. Лурье Г.Б. Теория рабочего цикла при круглом шлифовании, как основа высокопроизводительной обработки. Сб. Основные вопросы высокопроизводительного шлифования, под. ред. Е. Н. Маслова, М., Машгиз, 1960.

52. Лурье Г.Б. Некоторые вопросы теории рабочего процесса круглого шлифования. «Вестник машиностроения», 1954, № 5.

53. Лурье Г.Б. Выбор оптимальной скорости стола при шлицешлифовании. «Станки и инструмент», 1957, № 1.

54. Лурье Г.Б. О выхаживании при круглом шлифовании. Сб. Обработка металлов и пластмасс резанием. М., Машгиз, 1955.

55. Лурье Г.Б. Прогрессивные методы круглого шлифования Л., Изд-во «Машиностроение», 1967.

56. Лурье Г.Б. Об исправлении исходных погрешностей при круглом шлифовании. Сб. Точность изготовления шариковых ироликовых подшипников на автоматических линиях. М., Изд. АН СССР, 1955.

57. Лурье Г.Б. Вибродатчик для подачи команды на автоматическую правку шлифовального круга. Сб. Модернизация технологического оборудования, вып. 5, Госнити, 1962

58. Лурье Г.Б. Автоматизация круглошлифовальных станков. «Станки и инструмент», 1962, № 2.

59. Лурье Г.Б. Шлифование металлов.-«Машиностроение» М. 1969. -174 с.

60. Максимов М.А. Основы методологии постановки задач расчета и конструирования металлорежущего инструмента с помощью ЭЦВМ Горький: ГПИД 1/978. - 76с.

61. Максимов М.А. Проектирование круглых протяжек. -Горький : ГПИ, 1974. 115с.

62. Мамаев И.И. Комплексная оптимизация параметров режущего инструмента.// Станки и инструмент.- 1991.-N2. -с.11-12.

63. Мамаев И.И. Проектирование протяжек для обработки отверстий с помощью ЭВМ. //Станки и инструмент.- 1984. -N10.- с. 8-10.

64. Манохин Ю.И., Пога А.А. Проектирование протяжек с применением ЭВМ. Кемерово: КузПИ, 1983. - 78с.

65. Маргулис Д.К. Проектирование протяжек переменного резания с равной стойкостью чистовых и черновых зубьев. -М.: ВНИИМАШ, 1960. -36с.

66. Маргулис Д.К. Проектирование протяжек переменного резания по методу равной стойкости. М.: ЦБТИ, 1961. 42с,

67. Маргулис Д.К. Протяжки переменного резания. -Москва-Свердловск : Машгиз. 1962. 269с.

68. Маргулис Д-К- Высокопроизводительноепротягивание. -М.: Машгиз, 1965. 348с.

69. Маргулис Д.К., М.М.Тверской, В.Н. Ашихмин и др. Протяжки для обработки отверстий М.: Машиностроение, 1986. -232с.

70. Маргулис Д.К., Черненко А.Ф., Гаврилкина JI.H. Состояние эксплуатации шлицевых протяжек.// Прогрессивная технология чистовой и отделочной обработки. Челябинск: ЧПИ, 1980. - с.45-46.

71. Михеева Л.А. Протягивание. М.: ЦБТИ. 1953. - 122с.

72. Михеева Л.А. Исследование стойкостных и силовых зависимостей процесса протягивания: Дис. .канд. техн. наук. М., 1962.

73. Моргунов А. П., Ревина И. В. Планирование и обработка результатов эксперимента. Омск., 2005г. -300с.

74. Общемашиностроительные нормативы резания и времени на протяжные работы. М.: Машгиз. 1959. - 48с.

75. Общемашиностроительные нормативы режимов резания и времени для технического нормирования работ на протяжных станках . Массовое единичное производство. М.: НИИмаш, 1969. -199с.

76. Общемашиностроительные нормативы резания, износа и расхода круглых протяжек. Массовое единичное производство. М.: НИИмаш. 1982. -48с.

77. Общемашиностроительные нормативы режимов резания: Справочник : В 2т. Т.2 / А.Д. Локтев, И.Ф. Гущин, Б.Н. Балашов и др. М.: Машиностроение, 1991. - 285с.

78. Остафьев В.А. Учет прочности инструмента при его проектировании. //Станки и инструмент.- 1983. N7. -с.8-10.

79. Прейскурант N18-05-38. Оптовые цены на инструменти средства измерения. М.: Прецскурантиздат, 1990. - 150с.

80. Приборы автоматического контроля размеров в машиностроении. Л.Н. Воронцов, С.Ф. М.: Машиностроение, 1988. -280с.

81. Пронкин Н.Ф. Протягивание жаропрочных и титановых материалов. М.: Оборонгиз, 1958. - 150с.

82. Расчеты машиностроительных конструкций методом конечных элементов: Справочник / Под общ. ред. В.И. Мяченкова. М.: Машиностроение, 1989. -563с.

83. Расчеты экономической эффективности новой техники: Справочник / Под общ. ред. К.М. Великанова. Л.: Машиностроение. Ленинградское отделение, 1990. -450с.

84. Родин П.Р. Металлорежущие инструменты. Киев: Вища школа, 1986. - 451с.

85. Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов. Пер. с англ. М.: Мир, 1979. - 392с.

86. Седов Б.Е. Математические методы оптимизации конструкций протяжек. // Руководство по курсовому проектированию металлорежущих инструментов. Под ред. Г.Н. Кирсанова. М.: Машиностроение, 1986. - с.326-342.

87. Семенченко И.И., Матюшин В.Н., Сахаров Г.Н. Проектирование металлорежущих инструментов. М.: Машгиз, 1962. - 952с.

88. Синицин В.И. К вопросу протягивания отверстий в деталях из закаленных сталей. // Повышение эффективности обработки металлов протягиванием. Под ред. Г.И. Грановского. -М.: ЩШТО Машпром, 1978. -с.42-46.

89. Справочник инструментальщика И.А. Ординарцев, Г.В. Филиппов, А.Н. Шевченко и др.; Под общ. ред. И.А.

90. Ординарцева. Л.: Машиностроение. Ленинградское отделение, 1987. - 863с.

91. Справочник технолога машиностроителя. В 2-х т. Т.1/ Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. - М.: Машиностроение, 1985. - 748с.

92. Тарасевич Ю.С. Влияние различных факторов на усилие резания и чистоту обработанной поверхности при протягивании цилиндрических поверхностей. ЛАРИНГ. 1941.

93. Туляков И.Н. Повышение эффективности операции протягивания на основе экспериментально аналитического метода их оптимизации: Дис. канд. техн. наук. - Андропов, 1990.

94. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. М.: Наука, 1979. - 560с.

95. Хвостовики для протяжек. Типы и основные разметы. ГОСТ 4043-70 , ГОСТ 4044-70. Изд. офиц. М.: Издательство стандартов, 1974.

96. Черненко А.Ф. Выбор параметров профиля чистовых зубьев протяжек. //Станки и инструмент.- 1988.-N12. С12-14.

97. Шаламов В.Г. Вакурова В.А. Предпосылки оптимизации операции протягивания. // Известия вузов.- 1985. -N9. -с.6-7.

98. Щеголев В. А. Конструирование протяжек. М.: Машгиз. 1960. - 352с.

99. Шорина Л. И. Исследование надежности и производительности круглых протяжек: Дис. канд. техн. наук. -Челябинск, 1976.

100. Якобе Г.Ю., Кохан Д. Оптимизация резания. Параметризация способов обработки резанием с использованием технологической оптимизации. Пер. с нем. М.:

101. Машиностроение, 1981. -279с.

102. Ятманов И.И. Влияние конструктивных параметров зубьев на работоспособность протяжного инструмента. // Повышение, эффективности обработки металлов резанием. М. : Машиностроение, 1978.

103. Ятманов И.И. Исследование конструктивных параметров зубьев многолезвийных инструментов: Дис. канд. техн. наук. М., 1979.

104. Яблонский А.А. Норейко С.С. Курс теории колебаний. Санкт-Петербург. «ЛАНЬ» 2003г. 244с.

105. Ahmad М.М., Derricott R.T., Draper W.A. A photoclastic analysis of the stresses In double rake cutting tools. //Int. J. Machin Tools Manufacturing.-1989.- v.29. -N2. p.185-195.

106. Ahmad M.M., Derricott R.T., Draper W.A. An application of fint method to prediction of cutting tool portormance . //Int. J. Machin Tools Manufacturing.-1989.-v.29. -N3. p.197-206.

107. Lauffer H.-J. Automatisierung der Verschleisserfassung mit Hilfe eines Bild verarbeitungs systems am Beispiel Aussenraumwerkzeug. // Werkstattstechnik. 1989. - N79. - s.316-318.

108. Mason P. Computerized cutting-tool management. // American machin and automatic manufacturing. -1986. -N5. p. 106113,116-120.1. Утверждаю гл. инженер1. АКТо внедрении результатов кандидатской диссертационной работы Конынина Дмитрия Владимировича

109. В ходе исследования решены задачи сочетания экспериментальных и математических методов анализа и совершенствования технологии обработки протяжек на шлицешлифовальных станках.

110. Усовершенствованная технология шлифования профиля принята к использованию в инструментальном производстве ФГУП ОМП им. П.И. Баранова.

111. Основные практические результаты диссертационной работы представляют большой интерес для всех видов шлифовальных операций. Экономический эффект от внедрения усовершенствованной технологии изготовления протяжек составил 117500 рублей.

112. Заместитель главного инженера ФГУП ОМО им. П.И. Баранова ^ В.А. Бушев» qe^^Jj^2005 г.

113. УТВЕРЖДАЮ Проректор по научной работе щкого государственного жого университета, lecicHX наук

114. А. В. Мышлявцев фг^с&с^Ья 2005г.1. Справка.

115. Дана Коньшину Димитрию Владимировичу, о том что по теме его диссертации на кафедре «Металлорежущие станки и инструменты»были выполнены по заказу ФГУП ОМП им. П.И. Баранова следующие х/д%емы.

116. Стоимость работ 28000 рублей.

117. Хоздоговорная работа №173 от 15.02.2003, сроком до 31.12.2003 года. Разработка конструкции и технологии изготовления зуборезных долбяков, отработка приемов получения протяжек повышенной точности, запуск и отладка специальных станков.

118. Стоимость работ 80000 рублей.

119. Хоздоговорная работа №584 от 07.04.2004, сроком до 31.12.2004 года. Разработка технологии изготовления высокоточных протяжек и зуборезных долбяков.

120. Стоимость работ 117000 рублей.50% выполненных объемов работ относящихся к технологии профильного шлифования протяжек, выполнены Коныпиным Д.В., что составляет 107500 рублей.

121. Зам. Проректор по/научной работе А.А. Новиков

122. Научный руководитель х/р тем № 142, 173, 584^^ А.Ю. Попов