автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Повышение точности обработки при сверлении глубоких отверстий малого диаметра спиральными сверлами на основе управления динамикой процесса

На правах рукописи

Самосудов Александр Александрович

ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ ОБРАБОТКИ ПРИ СВЕРЛЕНИИ ГЛУБОКИХ ОТВЕРСТИЙ МАЛОГО ДИАМЕТРА СПИРАЛЬНЫМИ СВЁРЛАМИ НА ОСНОВЕ УПРАВЛЕНИЯ ДИНАМИКОЙ ПРОЦЕССА

Специальность 05.03.01 - Технологии и оборудование механической

и физико-технической обработки

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Росгов-на-Дону 2006

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Донской государственный технический университет»

Научный руководитель: Официальные оппоненты:

Ведущее предприятие:

доктор технических наук, профессор В.Л, Заковоротный

доктор технических наук, профессор Б.М. Бржозоеский;

кандидат технических наук, , доцент М.М. Климов

ОАО НПП КП «КВАНТ»

Защита состоится «26» декабря 2006 г. на заседании диссертационного совета Д 212.058.02 в Донском государственном техническом университете по адресу: 344010, г.Ростов-на-Дону, пл.ГагариИа, 1, ауд. 252.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ДГТУ.

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью, просим высылать в диссертационный совет по указанному адресу.

Автореферат разослан «^Ь» « 2-0-0--& года

Учёный секретарь диссертационного совета д.т.н., профессор

С. Сидоренко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Процесс сверления глубоких отверстий малого диаметра спиральными свёрлами характеризуется тремя наиболее важными особенностями. Во-первых, изгибная жёсткость инструмента есть величина малая. Во-вторых, в результате накопления стружки в стружко-отводящих канавках имеет место нарастание сил, действующих на инструмент, прежде всего, крутящего момента. В-третьих, прочность инструмента есть величина малая. В связи с этим при обработке на неизменных режимах крутящий момент, действующий на инструмент, достаточно быстро достигает своего критического значения, при котором имеет место его поломка. Кроме этого за счёт малой изгибной жёсткости инструмента имеет место большая вероятность брака по параметрам точности отверстия. В связи с этим при создании автоматизированного оборудования-возникает необходимость управления траекториями исполнительных элементов станка в пределах каждого единичного заглубления. При этом обработка ведётся с периодическими выводами инструмента из зоны резания."

В связи с этим имеют место две проблемы. Первая - управление процессом сверления без поломок инструмента. Решению данной проблемы посвящено большинство исследований. Вторая — управление процессом по критериям обеспечения точности отверстий. Решение второй проблемы связано с раскрытием динамики процесса сверления глубоких отверстий малого диаметра. Решение второй проблемы, практически не рассмотренной до настоящего времени, объединяющей вопросы динамики, динамической диагностики и управления, посвящена диссертация. 8 этом её актуальность для науки и практики.

Цель работы заключается в повышении точности обработки глубоких отверстий малого диаметра спиральными свёрлами на основе раскрытия его динамики, создания алгоритмов динамической диагностики текущих характеристик качества отверстий и управления этим процессом. '

Новизна и научное значение работы заключаются в следующем.

1. Предложена обобщённая математическая модель динамики управляемого процесса сверления глубоких отверстий малого диаметра,

включающая упругие деформации вершины инструмента относительно заготовки, динамическую характеристику процесса резания, раскрывающую изменение сил резания от координат состояния системы, и управляемые приводы подачи и частоты вращения шпинделя.,

2. Предложена математическая модель формирования оси отверстия и параметров его точности продольного и поперечного сечений. Рассмотрены преобразования этих сил в колебания измеримой координаты упругой системой станка и на этой основе предложены модели и алгоритмы оценивания отклонения оси, погрешностей поперечного и продольного сечений отверстия. • - . . ■

3. Рассмотрена иерархия систем дифференциальных уравнений управляемой системы резания и показано, что область притяжения точки равновесия вершины, инструмента является, ограниченной. Она зависит от глубины просверленного отверстия, геометрии инструмента, технологических режимов, а при управлении - от траекторий изменения скорости подачи по перемещению. На основе изучения динамики раскрыты факторы влияющие на точность и пути управления точностью оси отверстия. В частности предложена рациональная геометрия инструмента, расширяющая область притяжения точки равновесия.

. 4. Методами экспериментальной динамики изучена взаимосвязь силовых параметров с.характеристиками точности оси, продольной волнистостью и макрогеометрией поперечного сечения отверстия.

5. Предложены алгоритмы диагностирования текущих характеристик качества, момента развития увода инструмента, характеристик разнообрабатываемости, влияющих на точность поперечного: сечения. Аналитически и экспериментально доказана сходимость алгоритмов, .

6. Предложена новая конфигурация системы управления процессом сверления, позволяющая не только обеспечивать обработку без поломок инструмента, но и изготавливать отверстия, удовлетворяющие требуемым показателям геометрического качества отверстий.

Практическое значение диссертации заключается в том, что в результате выполненных исследований создан вариант управляемой силовой сверлильной головки, обеспечивающий изготовление отверстий заданного качества, которая прошла широкую промышленную апробацию в производстве. ...

Достоверность основных положений и выводов.

'.t Достоверность предложенных'. математических .моделей подтверждается результатами цифрового моделирования, прдтверждакицего все основные факторы влияние на точность отверстий технологических и конструктивных факторов системы сверления:-Она ёключает -упругие элементы, связывающие деформаций вершины" инструмента относительно точки его закрепления, двигатели, обеспечивающие движения исполнительных элементов силовой сверлильной голсвкИ, геометрические.па; раметры инструмента и др. .

*-.--. Связь теоретических ■ и - экспериментальных исследований подтверждается результатами идентификации параметров динамических характеристик (связей), формируемых взаимодействиями инструмента с процессом'резания, ленточек сверла с обработаннЪй частью отверстия

Эффективность предложенных алгоритмов диагностированиями управления подтвержу (а ется результатами опытно-промышленных испытаний созданных систем в условиях ОАО «Росгаертол». j'X--

. Апробация работы; Результаты работы докладывались из еле* дующих конференциях «Современные проблейь1 'машиноведения;и высоких технологий* (Ростов-на-Дону, изд-бо ДГГУ, 2005); «Автомобллькый транспорт: прогресс, кадры» (Сезастополь. '1999); } «Консгру»сгорско-технологическая инфортатика>у (;<Moccтaн^<ин>>,, 2000); «Теория, методы и средства измерений, контроля и диагностики» (Новочеркасск,. ЮРГТУ,; 2000); «Автоматизация . и * информатизация з машиностроении*' * (Тула, ТулГУ, 2000) р «Проблемы современного ■ машиностроения» (Тольятти,-ТолГУ, 2001); VI' международной «Динамика"технологиче-

ских систем» (Рсстсз-ю-Дону, Д1ТУ, 2001); «ПрогрессиБныётехпроцессы в машиностроении» (Тольятти, ТолГУ, 2002) и др, . ; ",. "v. ,, ...

- Структура и ¿>бъём, дисссрглции. Диссертация, состоит, из введения, четырёх ffiaa,. заключения и общих выводов,; списка, литературы из 198;наименований и приложений,-Оснпвное-содержание работы написано на '248 'страницах машинописного текста, включает 115 рисунков и 14 таблиц, ■- - - ■■ ••<■ 1 ■ '"'"•

г»

5

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении содержится обоснование актуальности диссертационной работы, приводятся основные научные положения, составляющие предмет исследований.

Первая глава работы посвящена анализу особенностей процесса сверления и тонкостей обработки глубоких отверстий сверлами малого диаметра. Более точная и наглядная оценка особенностей и проблематики обеспечения геометрического качества получаемых отверстий достигается за счет интеграции станка и ЭВМ. В становление научного направления, рассматривающего станок как объект диагностики и управления, внесли существенный вклад известные специалисты: Б.С. Балакшин, Б.М. Бржоэовский, В.Л. Заковоротный, Л.Ю. Лищинский , В.Н. Подураев, Ю.М. Соломенцев, В.Л. Сосонкин, М.М.Тверской, А.К. Тугенгольд, В.А. Ратми-ров и др. Анализ исследований в упомянутых работах, а также исследований в области точности в станках позволяет выделить основные факторы, влияющие на геометрическую погрешность при обработке деталей.

При анализе этих направлений выявлены две основные проблемы при сверлении глубоких отверстий малого диаметра спиральными свёрлами. Первая связана с обеспечением обработки без поломок инструмента. Кардинальное её решение связано с автоматическим управлением процессом резания и обеспечением траекторий рабочих заглублений таким образом, чтобы крутящий момент и осевое усилие не превышали некоторых критических значений. Вторая определяет необходимость изготовления отверстий с заданными показателями геометрического качества отверстий, прежде всего, точностью его оси. Это комплексная проблема, связанная с созданием оборудования, в котором траектории формообразующих движений инструмента относительно заготовки обеспечивают требуемые показатели точности детали, На характеристики точности оказывают влияние как параметры режущего инструмента, так и параметры, характеризующие состояние процесса резания, в том числе его динамика.

Изучение сил и движений во взаимосвязи с факторами, формирующими силы в координатах пространства состояния, уже является предметом динамики сверления глубоких отверстий малого диаметра. Необходимо отметить, что динамика этого процесса (а именно - изучение сил во взаимосвязи с движениями), до настоящего времени, практически не изучена. Силы в этом случае, как правило, характеризуют связь, формируемую в координатах пространства состояния.

Именно раскрытие этих связей и анализ движения вершины инструмента в результате управляющих движений характеризует ту сферу

б

знаний, которая позволяет раскрыть механизмы формирования геометрической погрешности при сверлении глубоких отверстий малого диаметра.' Эта область является основным предметом изучения в настоящей работе. В то же время перечисленные далее отличительные особенности при сверлении глубоких отверстий малого диаметра фактически определяют научное направление исследований в настоящей работе, которая является естественным развитием основных положений в области динамики процесса резания:

изгибная податливость сверла малого диаметра на порядок и более превышает податливость всех элементов несущей системы. Поэтому фактически речь идёт об обеспечении точности оси при обработке инструментом, имеющим чрезвычайно малые значения изгибной жёсткости;

- при сверлении глубоких отверстий малого диаметра формируются дополнительные специфические связи, влияющие нз движение вершины инструмента. Причём, эти связи являются существенно нелинейными;

- так как сверло для обработки глубоких отверстий обладает большой длиной и малым диаметром, то оно имеет малую осевую устойчивость, вызывающую его изгиб и, следовательно, изменение направления формируемой оси;

-этот процесс является существенно нестационарным. Это связано, прежде всего, с накоплением стружки в сгружкоотводящих канавках;

- на траектории последующего движения инструмента принципиальное влияние оказывает предыстория процесса. Таким образом, для рассмотрения динамики движения необходимо иметь в своём распоряжении не начальные условия и уравнение движения, а всю траекторию до начала его рассмотрения при каждом единичном заглублении.

В связи с этим в диссертации сформулирована цель и задами исследования.

Вторая глава: «Математическое моделирование динамики формообразующих движений при сверлении глубоких отверстий малого диаметра спиральными свёрлами» посвящена изучению динамики сверления, которая позволяет раскрыть механизмы формирования геометрической погрешности отверстия при глубоком сверлении.

При этом анализируется динамическая система сверления, включающая подсистему инструмента, схематизированную сосредоточенной массой, связанной с точкой закрепления инструмента упруго-диссипагтивными элементами, регулируемые приводы вращения шпинделя и скорости подачи пиноли. В свою очередь, инструмент, взаимодействующий с процессом резания, обработанной частью отверстия и стружкой, накапливающейся по мере заглубления, формирует нелинейные динамические связи. Обобщённое уравнение динамики в этом случае для симметричных режущих лезвий и без учёта связи, формируемой боковыми поверхностями сверла, представлено в виде:

JSW^-^iV.-^i-JSi^-n.: (1)

at cu ш ш

w C2 j . ш , ,. m

ai ij, dt dt

■ / Г<»

где - частоты вращения якорей двигателей, шпинделя и подачи

■ ■ пиноли; Y],Y2,Y3 - упругие деформации вершины инструмента в осевом направлении и в двух взаимно-перпендикулярных направлениях, нормальных к оси вращения шпинделя; Т^, Т^,

(¡=1,2) - параметры двигателей; са - жёсткость инструмента в /-том направлении, являющимся нормальным; pit kz't г0 - параметры динамической характеристики процесса резания; S(t) - функция изменения площади срезаемого слоя.

При изучении системы (1) используется методология разделения движений на основе введения малого параметра при старшей производной. В результате рассматриваются две взаимосвязанные подсистемы. Подсистема «медленных» движений

г<1)г<|) 1 эм* э

_ 1 Т(1) О ■

~„о> УЧ ' V И, ■ ""

Л"

Л

■ г/<">ч-Г(г) -П •

1

где £/( (¡=1,2)- моменгг сопротивления, приведённый к электрической части двигателя, представляющий нелинейную функцию от

; = - ^ , Тэ0^"^' I = 1,2 - соответственно элек-

Сг "/

тромеханическая и электрическая постоянные времени двух двигателей (I = 1,2), которые зависят от параметров Ji, Яп Л., с^1, с^'1 (момента инерции, приведённого к ротору двигателя, активного и индуктивного сопротивлений якорей, коэффициентов момента и противо-ЭДС). Подсистема «быстрых» движений:

(Г,)

Лгух 1

Ж с

Ж1 I

АО[-Л<0 + г» —] - ВД ^ - у,(/);

Ж - " ' Ж

р2 {«.(л) - % - 0,0-,)} (0;

а!

(Г,)

где

Ж1

1.1

(3)

3 ж ш а(

в, (у,) = кг {35(г)(Уз(г»2 + 35(Г)У3 (тХ>-з (О)2 + 5(г-)(у3(/))3};

^ О'з > = ^¿>{3(^3 (г))г Л'ДО + З^з С^ХД'.О))2 + бзО))3 >;

в,(Уз) = ЗАЕг0ВД{2У3 (г)>З(0 + О'з(О)2} •

Главные особенности подсистем (2) и (3) определяются свойствами связей, формируемых процессом резания и взаимодействием ленточек сверла с обработанной частью поверхности заготовки. Результаты цифрового моделирования подсистем позволили сделать следующие выводы о свойствах процесса сверления глубоких отверстий малого диаметра.

1. Точка равновесия подсистемы «быстрых» движений является при реальных параметрах системы асимптотически устойчивой в «малом», Однако область притяжения этой точки является ограниченной. Выход за границы этой области вызывает формирование траекторий, которым соответствует увод оси инструмента. Пример отображения этой области в фазовой плоскости приведён на рис. 1.

6). .

Рис, 1. Фазовый портрет системы (5 = 0,2 лш3, с ~ 0,4мГ/лш,

ер1 =\0кГ/лшг, сГ = 1,2*Г/лиЛ £ = 0,05, р = 10кГ/мм2,

кь = 0,1лш~5,1 = 0 (а) и / = 10мм (б)) 2. Геометрическая асимметрия левого и правого режущих лезвий, например, разноплоскостность или неточность углов, вызывает

смещение точки равновесия от оси вращения шпинделя. В уравнении аппроксимации силовой функции это проявляется в появлении постоянного и квадратичного члена. При этом уменьшается область притяжения точки равновесия.

3. На область притяжения оказывает влияние запаздывающий аргумент, зависящий при обработке конкретного материала в основном от скорости резания.

4. Область притяжения точки равновесия зависит от параметров нелинейной аппроксимирующей функции. В вою очередь, эти параметры являются функциями технологических режимов.' Причём, увеличение подачи на оборот, всегда вызывает уменьшение области притяжения точки равновесия. На неё оказывает влияние и геометрия инструмента. Теоретически существует геометрия заточки режущих лезвий по дуге, характеризующей изгиб сверла, при которой область притяжения точки равновесия неограниченно возрастает.

5. По мере увеличения глубины просверленного отверстия область притяжения точки равновесия также расширяется и при определённой глубине занимает всё фазовое пространство (рис 1 «Ь»).

6. При рассмотрении подсистемы «медленных» движений линейная система приводов вращения инструмента и подачи пинали преобразуется за счёт реакции со стороны процесса резания в нелинейную систему. На рис, 2 приведены примеры фазовых траекторий частоты вращения шпинделя и её скорости в предположении, что реакция со стороны процесса резания на привод подачи отсутствует. Преобразования фазовых траекторий определяется накоплением стружки к стружкоотводящих канавках. Как видно, при определённых условиях область притяжения стационарного значения частоты вращения шпинделя вырождается. В этом случае имеет место заклинивание режущего инструмента.

Рис. 2. Изменение фазового портрета системы скорость - ускорение по мере уменьшения Vг: 5

При рассмотрении смещений стационарных траекторий инструмента относительно центра вращения шпинделя имеют место следующие отображения этих траекторий в характеристиках точности отверстий:

- постоянное смещение точки равновесия в подвижной системе координат, вращающейся с частотой шпинделя, приводит в разбивке диаметра обрабатываемого отверстия;

- при формировании а этой системе координат круговых траекторий формируется новое направление движения сверла, то есть его увод. Условие формирования этих траекторий определено из принципа Бубнова - Галеркина. Важно подчеркнуть, что траектория оси отверстия определяется не только начальными условиями системы (1), но и всей траекторией от начала обработки до рассматриваемой точки.

Выполненное в главе математическое моделирование позволило определить влияние на характеристики точности отверстия параметров всей системы сверления, включающей упругие элементы инструмента, осевой приведённой жёсткости всей силовой сверлильной головки, параметров двигателей, формирующих движения исполнительных элементов, и параметров динамической характеристики процесса. :

В третьей главе «Экспериментальная динамика сверления глубоких отверстий малого диаметра спиральными свёрлами» рассмотрены вопросы, идентификации параметров динамической характеристики процесса сверления и выполнены системные исследования по влиянию геометрических параметров инструмента, технологических режимов, уставки крутящего момента, траектории изменения скорости подачи на параметры точности отверстия. Под параметрами точности понимается оценка точности оси, волнистости в осевом направлении, точности поперечного сечения. В.свою очередь точность оси оценивалась по траектории центра отверстия (это полная характеристика) и по характеристикам распределения вероятности отклонения центра оси на входе и выходе (это усреднённая оценка).

Все экспериментальные исследования выполнены на автоматизированном экспериментальном . стенде, позволяющем по алгоритмам прямого доступа в память ЭВМ обеспечивать параллельную запись сил (осевого усилия, крутящего момента, двух составляющих радиальной неуравновешенной составляющей силы); температуры, измеренной с помощью искусственной термопары; сигнала виброакустической эмиссии, измеряемого с помощью виброакселерометров; траекторий угла поворота и скорости шпинделя; траекторий и скорости перемещения пиноли.

Метро логические исследования параметров точности отверстий выполнены в метрологической лаборатории ОАО «Роствертол».

В главе излагаются методики и приводятся алгоритмы и программы для обработки экспериментальных массивов. При решении вопросов идентификации использовались две подпрограммы. Первая обеспечивала преобразование траекторий, измеренных в независимой системе координат в систему, вращающуюся с круговой частотой шпинделя. Вторая по методу наименьших квадратов обеспечивала идентификацию параметров модели динамической характеристики процесса резания в виде полинома третьей степени. При оценивании параметров точности-использовались различные частные методики, разработанные автором.

Выполненные исследования по идентификации силовой функции процесса сверления позволили уточнить основные закономерности изменения параметров аппроксимирующего выражения от геометрии инструмента и глубины просверленного отверстия.

Экспериментально установлено следующее:

- при увеличении угла при вершине сверла параметры изменяются таким образом, что область притяжения устойчивой в «малом» точки равновесия системы сужается. За пределами области притяжения точ--ки равновесия в системе развивается увод оси обрабатываемого отверстия. Поэтому для увеличения точности оси отверстия целесообразно уменьшать этот угол;

- на основе экспериментов предложена композиционная модель изменения силовой функции процесса сверления глубоких отверстий, в которой параметры связаны со скоростью подачи интегральным оператором. Эта модель позволяет учесть изменение силовой функции в зависимости от глубины просверленного отверстия;

- при существовании погрешности заточки левого и правого режущих лезвий в полиноме Тейлора образуются постоянные и квадратичные члены, не зависящие от координат смещения, инструмента относительно заготовки. Они смещают точку равновесия динамической системы сверления, влияют на область притяжения точки рзвновесия и вызывают разбивку отверстия. При этом потенциально возрастает вероятность увода оси; " .

- на точность оси принципиальное влияние оказывает изгибная . жёсткость инструмента, повысить которую можно, например, с помощью установки кондукторной втулки.

. , Установлено, что на точность оси отверстия оказывают влияние два противоречивых фактора, зависящих от угла при вершине инструмента. С одной стороны, увеличение угла приводит к уменьшению области притяжения точки равновесия, С другой, - при уменьшении этого угла система резания становится более чувствительной к силовым возмущениям, идущим со стороны процесса обработки. Компромисс между этими противоречивыми факторами зависит от физико-механических характеристик обрабатываемого материала, параметров качества инструмента и состояния технологической системы, в частности, от радиальных биений шпиндельного узла силовой сверлильной головки.

Предложена методика и параметры, с помощью которых имеется возможность оценивать макрогеомегрические параметры глубокого отверстия. Выполненные системные экспериментальные исследования влияния геометрии сверла и.технологических режимов на точность оси, диаметра отверстия, волнистость поверхности в направлении оси вращения шпинделя, а также на более тонкие оценки погрешности поперечного сечения отверстия, позволили определить рациональные геометрические параметры свёрл для обработки глубоких отверстий и режимы. В частности, для сверления глубоких отверстий в стали 45 сверлом О = 2,5мм предложена двухплоскостная геометрия заточки каждого режущего лезвия сверла, а при сверлении большими диаметрами целесообразна подточка перемычки.

Экспериментальные исследования взаимосвязи геометрии инструмента, режимов и траектории инструмента на начальном этапе сверления с точностью оси и диаметра показали: .

- разноплоскостностъ заточки левого и правого режущих лезвий приводит к увеличению наибольшей вероятности погрешности оси при обработке на глубину / = 20,0мм, а при сверлении сверхглубоких отверстий на глубину / = 100,0лш возрастает вероятность выхода отверстия через боковую поверхность обрабатываемой детали;

- на точность оси оказывает влияние уставка крутящего момента, при которой осуществляется вывод инструмента из зоны резания, В общем случае при управлении силами по глубине обработки на точность оси влияет общая силовая напряжённость процесса. Величина подачи на оборот, при обеспечении вывода инструмента из зоны резания при неизменном значении крутящего момента, практически не влияет на точность оси;

на точность оси отверстия оказывает принципиальное влияние траектория оси на начальном этапе сверления. Для повышения точности оси на начальном этапе сверления возможны следующие приёмы: сверление, .на пониженных скоростях подачи, предварительное точное за-сверливание, сверление через кондукторную втулку;

- при рассмотрении статистика траекторий оси при обработке партии изделий можно ввести в рассмотрение трубку траекторий оси, характеризующую предельно достижимую точность оси в данных условиях обработки;

. - точность оси во всех случаях возрастает при уменьшении угла заточки при вершине сверла до значений 2(р = (100°-110°), однако при этом возрастает разбивка отверстия и погрешность поперечного сечения отверстия;

- обнаружено, что параметры макроволнистости поверхности отверстия в осевом направлении коррелированны с периодами вывода инструмента из зоны резания. Для уменьшения среднеарифметического значения высоты макроволн необходимо снижать уставку момента, при которой осуществляется вывод инструмента из зоны резания.

Экспериментальные исследования статистических свойств изменения радиальной неуравновешенной составляющей силы резания в системе координат вращающегося инструмента, выполненный на основе корреляционно спектрального анализа спектральной матрицы сил и распределения корней характеристического полинома АР моделей сил во времени, показал:

- по мере приближения к критической точке, соответствующей заклиниванию инструмента, имеет место существенное расширение частотного состава изменения сил, действующих на инструмент;

- во всех случаях имеет место запаздывание сил, действующих в

направлении У3 по отношению к изменениям сил, действующих в направлении Уг. Характерно, что величина запаздывания не остаётся неизменной по мере увеличения частоты. Более подробное раскрытие изменения запаздывающего аргумента представляет следующий, не рассмотренный в работе, этап исследований;

- в промессе обработки формируются осцилляторы радиальных неуравновешенных/составляющих сил, имеющие различную природу. В этих осцилляторах можно выделить временные процессы, не меняющие свой частотный состав' при варьировании скорости резания (частоты вращения шпинделя), и процессы, связанные с пространственными перемещениями инструмента относительно заготовки;

- характерно, что пространственно зависимые составляющие сил существенно расширяют и усложняют свой спектральный состав по мере приближения к точке заклинивания в пределах каждого единичного заглубления. ..

Четвертая глава; «Пути управления точностью сверления глубоких отверстий малого диаметра спиральными свёрлами» посвящена описанию принципов и алгоритмов диагностирования основных показателей геометрического качества отверстий, основанных на особенностях рассмотренных .8 предыдущих главах-динамики процесса сверления и формирования траекторий" формообразующих движений. Это по сути равносильно решению двух задач. Первая сводится к оцениванию радиальных неуравновешенных составляющих сил. Вторая заключается в создании алгоритмов обработки информации о'силах FXi(а) и FXi{ci),

позволяющих выделить те составляющие сил, которые являются регулярными по периоду вращения инструмента. -

При-этом радиальные, неуравновешенные составляющие сил FXi (от) и FXj (¿t) 'представляются в видё зашумлённога полигармонического процесс, состоящего из гармоник N периодических составляющих, то есть:

I *.i м ta (4)

1 ■ ■ ■ ■ ' Oirk

FXt (а) = Fya'+ соS{^a)} + S,(a),

■ ■ *-i í*i '„

где F2 0, FJb - постоянные составляющие сил, действующие в направлениях Х2 и Х1; a\2J, b™afj, ó"/ - коэффициенты при синус и косинус преобразованиях Фурье; £г (а),

гг3(а:) - S -коррелированный силовой шум, центрированный относительно постоянных составляющих сил Fif}, FlM;

In / - i -я круговая частота.

Выполненные цифровые эксперименты позволили доказать сходимость предложенных алгоритмов оценивания разнообрабатываемости, названных алгоритмами синхронно-синфазного усреднения. Они обеспечивают в ходе обработки с помощью виброакселерометров, установленных в шпиндельном подшипнике, оценивать регулярную составляющую разнообрабатываемости и постоянную составляющую радиальной силы. С помощью этой информации имеется возможность ограничивать скорость подачи в случае, если диагностируемые параметры превышают требуемый уровень; Поэтому алгоритм управления точностью связан с обеспечением следующих ограничений: .

¡Fx{a)da<F^-t

■■1 " ~ . (5)

ma x[Fv(a)]*Fi/"">; р <

Эксперименты по анализу эффективности алгоритмов выполнены на разработанной силовой сверлильной головки в цехе № 4 ОАО «Ро-ствертол». При этом основной алгоритм управления скоростью подачи

соответствовал Мкр — М(Щ = const, который в некоторых случаях

дополнялся требование (5). Опытно-промышленные испытания показали, что использование разработанных аппаратно-прогроаммных комплексов позволяет полностью устранить погрешности-отверстий. До применения созданного оборудования погрешность доходила до 40%.

Выводы: .

lt Предложены математические модели динамики сверления глубоких отверстий малого диаметра спиральными свёрлами, представленные в виде иерархии систем дифференциальных уравнений. Они построены по принципу разделения движений на «медленные», управляемые приводами исполнительных , элементов станка, и «быстрые», рас-

сматриваемые в вариациях относительно медленно смещающейся точки равновесия. Последняя задается «медленными» движениями.

Показано,, что изменение траекторий «медленных» движений влияет на параметры уравнений «быстрых» движений через фактор изменения динамической характеристики процесса сверления, рассматриваемой в вариациях относительно точки равновесия. Тем самым траектории «медленных» движений выступают в виде фактора, влияющего на параметры управления подсистемой «быстрых» движений. Это не только приводит к .перестройке динамической структуры уравнений динамики, но и определяет возможности управления траекториями формообразующих движений инструмента относительно заготовки, определяющих геометрическое качество отверстий.

2. Выполненное математическое моделирование подсистемы «быстрых» движений позволило выяснить не объяснимые ранее теоретически следующие главные особенности этого процесса:

- существует ограниченная область притяжения точки равновесия системы резания, находящаяся в точке, совпадающей с осью вращения шпинделя, которая принципиально зависит от геометрических параметров инструмента, прежде всего от угла наклона двух режущих лезвий сверла при его вершине и текущих значений технологических параметров, прежде всего, величины подачи на оборот. При выходе координат состояния за эту область формируется интенсивный увод оси отверстия;

- по мере заглубления инструмента в заготовку в контакте боковых ленточек сверла с заготовкой формируются дополнительные связи, ограничивающие изгибные деформации инструмента в обработанном отверстии. Эти связи, во-первых, расширяют область притяжения точки равновесия, во-вторых, приводят к зависимости траекторий от предыстории движения инструмента относительно заготовки на начальном этапе движения, в. третьих, приводят к тому, что совокупность формируемых траекторий является чрезвычайно чувствительной к вариациям начальных условий на начальном этапе сверления. В общем же случае за счёт малых вариаций начальных условий множество траекторий характеризует трубку траекторий оси'"отверстия, которая „■ должна^ принадлежать

допустимым вариациям отклонения оси отверстия.

3. Математическое моделирование подсистемы «медленных» движений позволило выявить следующие особенности динамики подсистемы, влияющие на процесс обработки и точность формируемых траекторий:

- при рассмотрении управляемых траекторий движения пиноли в фазовой плоскости, определяемой скоростью и перемещением, с учётом реакции со стороны процесса резания также существует ограниченная область притяжения устойчивых управляемых траекторий. Выход за её пределы вызывает заклинивание инструмента;

- за счёт осевых упругих деформаций механической части привода силовой сверлильной головки изменения сил резания, прежде всего осевого усилия, происходит с связи с перераспределением площади срезаемого слоя, обусловленным величиной подачи на оборот и скорости упругих деформаций подсистемы в осевом направлении. Таким образом, траектория-осевых движений вершины инструмента отличается той, которая задаётся траекторией вращения якоря управляющего двигателя. Это перераспределение оказывает влияние на точку равновесия подсис- -темы «быстрых» движений, и в итоге - на траекторию формирования оси отверстия;

- траектория скорости подачи по перемещению пиноли, в зависимости от начальных условий, определяемых реальными условиями врезания инструмента в заготовку, определяет трубку траекторий оси отверстия, характеризующую, статистические свойства формируемой оси отверстия при рассматриваемых режимах и (или) траекториях.

4. Предложены алгоритмы идентификации динамической модели процесса сверления, основанные на аппроксимации силовой функции полиномом Тейлора и определения параметров модели по методу наименьших квадратов. Сравнение идентифицированных характеристик с предложенными на основе математического моделирования силовой функции по изменению площади срезаемого слоя показывают качественное совпадение теоретических и экспериментальных результатов.

На основе идентификации предложена композиционная модель изменения силовой функции процесса сверления глубоких отверстий, в которой параметры связаны со скоростью подачи интегральным оператором. Эта модель позволяет учесть изменение силовой функции в зависимости от глубины просверленного отверстия.

5. Выполненные системные экспериментальные исследования параметров геометрической точности отверстий позволили определить следующие особенности влияния условий обработки на точность отверстий. .,

5.1. Установлено, что на точность оси отверстая оказывают влияние два противоречивых фактора, зависящих от угла при вершине инструмента. С одной стороны, увеличение угла приводит к уменьшению области притяжения точки равновесия, С другой, - при уменьшении этого угла система резания становится более чувствительной к силовым возмущениям, идущим со стороны процесса обработки. Компромисс между этими противоречивыми факторами зависит от физико-механических характеристик обрабатываемого материала, параметров качества инструмента и состояния технологической системы, в частности, от радиальных биений шпиндельного узла силовой сверлильной головки. Экспериментальные исследования позволили определить рациональные геометрические параметры свёрл для обработки глубоких отверстий и режимы. В частности, для-сверления глубоких отверстий в .стали 45 сверлом £>=2,5мм предложена двухплоскостная геометрия заточки каждого режущего лезвия сверла с подточкой перемычки.

5.2. Экспериментальные исследования взаимосвязи геометрии инструмента, режимов и траектории инструмента на начальном этапе сверления с точностью оси и диаметра показали:

- разноплоскостность заточки левого и правого режущих лезвий приводит к увеличению наибольшей вероятности погрешности оси при обработке на глубину I - 20,Оль« , а при сверлении сверхглубоких отверстий на глубину / = 100Д*ш возрастает вероятность выхода отверстия через боковую поверхность обрабатываемой детали;

- на точность оси оказывает влияние уставка крутящего момента, при которой осуществляется вывод инструмента из зоны резания. В общем случае при управлении силами по глубине обработки на точность оси влияет общая силовая напряжённость процесса. Величина подачи на оборот, при обеспечении вывода инструмента из зоны резания при неизменном значении крутящего момента, практически не влияет на точность оси; ; ■ ,

- на точность оси отверстия оказывает принципиальное влияние ' траектория оси на начальном этапе сверления. Для повышения точности оси на начальном этапе сверления возможны следующие приёмы: сверление на пониженных скоростях подачи, предварительное точное , за-сверливание, сверление через кондукторную втулку;

- при рассмотрений статистика траекторий оси при обработке партии изделий можно ввести в рассмотрение трубку траекторий оси, характеризующую предельно достижимую точность оси в данных условиях обработки;

- точность оси во всех случаях возрастает при уменьшении угла

заточки при вершине сверла до значений 2<р = (100°-110°), однако

при этом возрастает разбивка отверстия и погрешность поперечного сечения отверстия;

- обнаружено, что параметры макроволнистости поверхности отверстия в осевом направлении коррелированны с периодами вывода инструмента из зоны резания. Для уменьшения среднеарифметического значения высоты макроволн необходимо снижать уставку момента, при которой осуществляется вывод инструмента из зоны резания;

- анализ круглограмм показал, что в рассматрив'аемой серии экспериментов на разработанной силовой сверлильной головке наиболее типичной погрешностью отверстия в поперечном сечении является овальность типа эллипсности.

б. Совместный анализ макрогеометрии отверстий, радиальных неуравновешенных составляющих сил и сигнала виброакустической эмиссии позволил предложить алгоритмы диагностирования текущих характеристик геометрического качества отверстий непосредственно в ходе обработки. Аналитически и экспериментально доказана сходимость этих алгоритмов, позволивших предложить законы и конфигурацию систем автоматического управления качеством формируемой поверхности при сверлении глубоких отверстий малого диаметра спиральными свёрлами.

_ 7. Выполнены опытно-промышленные испытания процесса сверления глубокого отверстия в штуцере гидросистемы в условиях ОАО «Ро-ствертол» на разработанной силовой сверлильной головке. Сочетание рациональной геометрии инструмента с системой автоматического управления скоростью подачи позволили снизить брак при изготовлении штуцера по функциональным характеристикам с 40% практически до нуля..

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах.

1. Samosudov A.A. The problems of managing the evolution of the dynamic system, ■ interacting with the environment / A.A Samosudov,; V.L. Zakovorotny // Engineering & Automation. - 2006. - Vol.5, ■ N91.

- P .78-90.

2. Самосудов А. А. Выбор частотного диапазона для оценивания состояния режущей поверхности при обработки поликристаллическим алмазным элементом./ А. А. Самосудов, М.Г. Ханукаев //. Изв. вузов. Сев.-Кзвк. регион. Техн. науки. Прил. -2005. - №4.-С.50-54.

3. Самосудов A.A. Алгоритмы диагностирования параметров геометрического качества при обработке отверстий многолезвийными инструментами / А. А. Самосудов // Современные проблемы машиноведения и высоких технологий: тр. Междунар. науч.- техн. конф. / ДПУ. - Ростов н/Д, 200S.- С. 19-24.

4. Самосудов A.A. Система многофункциональной диагностики и управления процессом механической обработки на автоматизированном станочном оборудовании / А. А. Самосудов, Г. Г. Палагнюк // Вестник. ДГТУ. Сер. Управление и диагностика в динамических системах. -1999,-С.53-56.

5. Самосудов АЛ Оптимизация режимов обработки в автоматизированном. производстве с учётом волновой механики резания / A.A. Самосудов, Г.Г. Палагнюк // Автомобильный, транспорт: прогресс,

' кадры: материалы междунар. науч. - техн. конф. - Севастополь, 1999.

- С. 169-175.

6. Самосудов A.A. Теоретическое обоснование способа снижения энергоёмкости процесса резания и его многопараметрического контроля / A.A. Самосудов, Г.Г. Палагнюк //Конструкторско-технологическая информатика - 2000: тр. V Междунар. конгр. / МГТУ «Станкин». - М., 2000.

- Т. 2. - С.94-97. . '

1. Самосудов A.A. Система многопараметрической диагностики состояния вращающихся контактируемых пар машин и механизмов и управления параметрами процесса резания / АЛ. Самосудов, Г.Г. Палагнюк // Теория, методы и средства измерений, контроля и диагностики: материалы Междунар. науч.-практ. конф. /ЮРПУ. - Новочеркасск, 2000.

- Ч. 10.- С.25-31.

8. Самосудов A.A. Микропроцессорная система Многопараметрической диагностики и управления параметрами процесса механической обработки в условиях автоматизированного производства / A.A. Самосудов, Г.Г. Палагнюк // Автоматизация и информатизация в машиностроении: сб. докл. первой электрон, науч. - техн. конф., янв. - март / ТулГУ.

- Тула, 2000.-С.150-151.

9. Самосудов A.A. Система автоматической диагностики состояния процесса резания на автоматизированном станочном оборудовании

А.А. Самосудов, Г.Г. Палагнкж, А.В. Проценте // Известия Тульского гос. ун-та. - 2000. - Вып. б.- С273-278.

10. Многопараметрическая диагностика состояния и управление параметрами процесса механической обработки на автоматизированном станочном оборудовании / Г.Г. Палагнюк, Ю.В. Ровенков, А А. Самосудов, Д. А.ю Язев //Проблемы современного машиностроения: сб. ст., посвящ. 40-летию машиностр. ф-та Тол ГУ. - Тольятти, 2001,-С70-74.

И. Теоретические предпосылки анализа динамических явлений при трении и резании металлов. Металлорежущий станок как динамическая информационно-преобразующая система / Г.Г. Палагнюк, Ю.В. Ро-веньков, А.А. Самосудов, А.В. Журавлев // VI Международная научно-техническая конференция по динамике технологических систем: тр. конф. / ДГТУ. - Ростов н/Д, 2001.- Т. 2. - С246-258.

12. Самосудов АЛ. Система многопараметрической диагностики состояния вращающихся контактируем ых пар (управление параметрами процесса резания) / АЛ, Самосудов, Г.Г. Палагнюк, А.В. Журавлев // Прогрессивные техпроцессы в машиностроении: тр. Всерос. конф. с Между-нар. участием / ТолГУ. - Тольятти, 2002.- С.199-202.

13, Самосудов АЛ. Многопараметрические акустотермоэлек-тронные системы диагностики процесса механической обработки / А.А. Самосудов, Г.Г. Палагнюк, А.В. Журавлев // Технико-технологическая база развития региональной науки: тез. докл. межрегион, науч.-практ. конф. / ФГУП «ВНИИ «Градиент». - Ростов н/Д , 2002.-С.41-42.

" 14, Самосудов АЛ. Система автоматической экспрессоценки физико-механических свойств и обрабатываемости металлов / А. А. Самосудов, Г. Г. Палагнюк, А. В. Журавлев // Технико-технологическая база развития региональной науки: тез. докл. межрегион, мауч.-практ. конф. / ФГУП «ВНИИ «Градиент». - Ростов н/Д, 2002.- С.43.

15, Самосудов А.А. Алгоритмы динамической диагностики показателей геометрического качества изготовления отверстий / АЛ. Самосудов, В.Л. Заковоротный, М.Г. Ханукаев // Проектирование технологического оборудования: межвуз. сб. науч. тр.- Ростов н/д, 2004. - Вып.З.

- С. 40-42.

16. Самосудов АЛ. Динамическая диагностика геометрического качества при сверлении глубоких отверстий малого диаметра спиральными свёрлами / А.А. Самосудов, В.В. Христофорова // Современные тенденции развития металлургической, машиностроительной и станкоинст-рументальной промышленности в рамках промышленного конгресса юга России и международной специализированной выставки «Метмаш. Стан-коинструмент - 2006»: сб. тр., 6-8 сент. - Ростов н/Д, 2006.- Секц. 3.

- С. 32-35.

внабор^/. //os. Bnà^'z^lT^. .

' Объе м £ /уел,п.л'.', с? у ч,-изд.л. Офсет.' Формат 60x84/i бГ.- ,' / Бумага тип N<?3. Заказ N'í 43Тираж Wó. ... 1'\-Г'<~:

Издательский центрДГТУ .' ' ■ .. ; • . Адрес университета и полиграфического предприятия: .344010, г.Ррстов-на-Дону, пл.ГагаринзД..: . vV- ■-. .

1. Введение

2. Глава ]. Управление и точность сверления глубоких 9 отверстий малого диаметра спиральными свёрлами

3. 1.1. Сверление глубоких отверстий малого диаметра и пути его совершенствования

4. 1.1 Изучение основных параметров, характеризующих состояние 20 есса сверления глубоких отверстий малого диаметра спиральными свёрлами

5. 1.3. Цель и задачи исследования у,

Глава 2. Математическое моделирование динамики формообра- 28 зуюшнх движений при сверлении глубоких отверстий малого диаметра спиральными свёрлами

7. 2S

2.1, Постановка задачи

8- 2,2.0собснности динамики сверления

9- 2,3. Динамическая характеристика процесса сверления.

Обобщённое уравнение динамики

10. 2.4. Иерархия систем дифференциальных уравнений дина

11. 2,5. Анализ динамики сверления в вариациях относительно стационарных траекторий

12. 2.6. Влияние дополнительных евдэей. формируемых при 7! сверлении

13. 2,7. Аттракторы формообразующих движений, влияние не- SO копления стружки

14. 2.8, Условия формирования нового направления движения инструмента и заготовке

15. 2.9Быводы

16. Глава 3. Экспериментальная динамика сверления глубоких отвсрстий малого диаметра спиральными свёрлами

17. 3.1. Методика проведения экспериментальных нсслсдований. оборудование, инструменты материалы, основные алгоритмы обработки информации

IS, 3.1.1. Описание экспериментального стенда

19. 3.U. Методика оценивания показателей динамики и идентификации динамических характеристик

20. 3.1,3. Методика оценивания геометрических показателей качества отверстия

21. 3.2, Результаты идентнфнкацни силовой функции про- 159 цесса сверления. Уточнение динамических особенностей процесса

22. 3.3. Изучение влияния условий обработки и геометрии инструмента на параметры точности отверстия

23. 3.3.1-Точность оси отверстия

24. 3.3.2. Параметры волнистости no оси отверстия

25. 3.3,3. Параметры точности поперечного сечения отверстия

26. 3.4. Экспериментальная динамика сверления глубоких отверстнй малого диамегра

27. 3,5. Выводы

28. Глава 4. Пути управления точностью сверления глубоких отвсрстий малого диаметра спиральными свёрлами

29- 4.1. Принцип диагностирования основных показателей геометрического качества отверстия в процессе обработки

30, 4.1.1. Алгоритмы диагностирования основных показателей геометрического качества отверстия в процессе обработки

31. 4.2. Система автоматического управления макрогеометрнческой точностью отверстий

32. 4,3. Эффективность управления макрогеомегрнческой точ

И0стъ40 сверления глубоких отверстий

33. 4.4. Выводы

В связи с этим изучение динамики формирования геометрии отверстия при глубоком сверлении спиральными свёрлами и построение алгоритмов диагностирования н управления определяют следующий этап совершенствования этого процесса обработки. Создание таких систем базируется на новой научной системе знаний, формулирование и определение которых выполнено в настоящем исследовании Указанные выше положения определяет актуальность диссертационного исследования для науки и практики.

Новизна и научное значение диссертационного исследования заключается в следующем.

1. Предложена обобщённая математическая модель динамики управляемого процесса сверления глубоких отверстий малого диаметра, включающая упругие деформации вершины инструмента относительно заготовки, динамическую характеристику процесса резания, раскрывающую изменение сил резания от координат состояния системы, и управляемые приводы подачи н частоты вращения шпинделя.

2. Предложена математическая модель формирования оси отверстия и параметров его точности продольного и поперечного сечений. Рассмотрены преобразования этих сил в колебания измеряемой координаты упругой системой станка и на этой основе предложены модели и алгоритмы оценивания отклонения осн, по1решностей поперечного и продольного сечений отверстия.

3.Рассмотрена иерархия систем дифференциальных уравнений управляемой системы резания и показано, что область притяжения точки равновесия вершины инструмента является ограниченной. Она зависит от глубины просверленного отверстия, геометрии инструмента, технологических режимов, а при управлении - от траекторий изменения скорости подачи по перемещению. На основе изучения динамики раскрыты факторы влияющие на точность и пути управления точностью осн отверстия. В частности предложена рациональная геометрия инструмента, расширяющая область притяжения точки равновесия.

4. Методами экспериментальной динамики изучена взаимосвязь силовых параметров с характеристиками точности оси. продольной волнистостью и макрогеометрией поперечного сечения отверстия.

5. Предложены алгоритмы диагностирования текущих характеристик качества, момента развития увода инструмента, характеристик разнообрабагываемостн, влияющих на точность поперечного сечения, Аналитически и экспериментально доказана сходимость алгоритмов,

6. Предложена новая конфигурация системы управления процессом сверления, позволяющая не только обеспечивать обработку без поломок инструмента, но и изготавливать отверстия, удовлетворяющие требуемым показателям геометрического качества отверстий,

Практическое значение диссертационного исследования заключается в том, что в результате выполненных исследований создан вариант управляемой силовой сверлильной головки, обеспечивающий изготовление отверстий заданного качества, которая прошла широкую промышленную апробацию в производстве

Исследования выполнены на кафедре «Автоматизация производственных процессов» Донского государственного технического университета, при этом использованы программно аппаратные комплексы, разработанные под руководством проф. Заковоротного В .Л., за что автор выражает особую благодарность сотрудникам доц., к.т-н. Лукьянову А, Д., доц., к.ф.м.н. Алексейчику М.И. и др.

По диссертации в целом можно сформулировать следующие ВЫВОДЫ.

1. Предложены математические модели динамики сверления глубоких отверстий малого диаметра спиральными свёрлами, представленные в виде иерархии сисгем дифференциальных уравнении. Они построены по принципу разделения движений на «медленные», управляемые приводами исполнительных элемешов станка, н «быстрые», рассматриваемые в вариациях относительно медленно смещающейся точки равновесия. Последняя задевается «медленными» движениями.

Показано, что изменение траекторий «медленных» движений влияет на параметры уравнений «быстрых» движений через фактор изменения динамической характеристики процесса сверления, рассматриваемой в вариациях относительно точки равновесия. Тем самым траектории «медленных.» движении выступают в виде фактора, влияющего на параметры управления подсистемой «быстрых» движений, Это не только приводит к перестройке динамической структуры уравнений динамики, но н определяет возможности управления траекториями формообразующих движений ни-243 струмента относительно заготовки, определяющих геометрическое качество отверстий.

2, Выполненное математическое моделирование подсистемы «быстрых»» движений позволило выяснить не объяснимые ранее теоретически следующие главные особенности этого процесса.*

- существует ограниченная области притяжения точки равновесия системы резания, находящаяся в точке, совпадающей с осью вращения шпинделя, которая принципиально зависит от геометрических параметров инструмента, прежде всего от угла наклона двух режущих лезвий сверла прн его вершине н текущих значений технологических параметров, прежде всего, величины подачи на оборот. При выходе координат состояния за эту область формируется интенсивный увод оси отверстия;

- по мере заглубления инструмента в заготовку в контакте боковых ленточек сверла с заготовкой формируются дополнительные связи, ограничивающие нзгибные деформации инструмента в обработанном отверстии. Эти связи, во-первых, расширяют область притяжения точки равновесия, во-вторых, приводят к зависимости траекторий от предыстории движения инструмеьгта относительно заготовки на начальном этапе движения* в третьих, приводят к тому, что совокупность формируемых траекторий является чрезвычайно чувствительной к вариациям начальных условий на начальном этапе сверления. В общем же случае за счёт малых вариаций начальных условий множество траекторий характеризует трубку траекторий оси отверстия, которая должна принадлежать допустимым вариациям отклонения осн отверстия,

3. Математическое моделирование подсистемы «медленных» движений позволило выявить следующие особенности динамики подсистемы, влияющие на процесс обработки и точность формируемых траекторий:

- при рассмотрении управляемых траекторий движения пнноли в фазовой плоскости, определяемой скоростью и перемещением, с учетом реакции со стороны процесса резання также существует ограниченная область притяжения устойчивых управляемых траекторий. Выход за ей пределы вызывает заклинивание инструмента;

- за счёт осевых упругих деформаций механической части привода силовой сверлильной головки изменения снл резання, прежде всего осевого усилия, происходит с связи с перераспределением площади срезаемого слоя, обусловленным величиной подачн на оборот и скорости упругих деформаций подсистемы в осевом направлении. Таким образом, траектория осевых движений вершнны инструменте отличается той, которая задается траекторией вращения якоря управляющего двигателя. Это перераспределение оказывает влияние на точку равновесия подсистемы «быстрых» движений, и в итоге - на траекторию формирования оси отверстия;

- траектория скорости подачи по перемещению пнноли, в зависимости от начальных условий, определяемых реальными условиями врезания инструмента в заготовку, определяет трубку траекторий осн отверстия, характеризующую статистические свойства формируемой оси отверстия при рассматриваемых режимах и (или) траекториях.

4. Предложены алгоритмы идентификации динамической модели процесса сверления, основанные на аппроксимации силовой функции полиномом Тейлора н определения параметров модели по методу наименьших квадратов. Сравнение идентифицированных характеристик с предложенными на основе математического моделирования силовой функции по изменению площади срезаемого слоя показывают качественное совпадение теоретических и экспериментальных результатов.

На основе идентификации предложена композиционная модель изменения силовой функции процесса сверления глубоких отверстий, в которой параметры связаны со скоростью подачн интегральным оператором, Эта модель позволяет учесть изменение силовой функции в зависимости от глубины просверленного отверстия.

5. Выполненные системные экспериментальные исследовании параметров геометрической точности отверстий позволили определить следующие особенности влияния условий обработки на точность отверстий.

5.1- Установлено, что на точность оси отверстия оказывают влияние два противоречивых фактора, зависящих от угла при вершине инструмента. С одной стороны, увеличение угла приводит к уменьшению области притяжения точки равновесия, С другой, - при уменьшении этого угла система резания становится более чувствительной к силовым возмущениям, идущим со стороны процесса обработки, Компромисс между этими противоречивыми факторами зависит от физико-механических характеристик обрабатываемого материала, параметров качества ннструметгга и состояния технологической системы, в частности, от радиальных биений шпиндельного узла силовой сверлильной головки. Экспериментальные исследования позволили определить рациональные геометрические параметры сверл для обработки глубоких отверстий и режимы В частности, для сверления глубоких отверстий в стали 45 сверлом D = 2,5uv предложена двухплоскостная геометрия заточки каждого режущего лезвия сверла с подточкой перемычки.

5,2, Экспериментальные исследования взаимосвязи геометрии инструмента, режимов н траектории инструмента на начальном этапе сверления с точностью оси и диаметра показали:

- разноплоскостаость заточки левого и правого режущих лезвий приводит к увеличению наибольшей вероятности [югрешности оси при обработке на глубину / = 20,0 лш, а при сверлении сверхглубоких отверстий на глубину /ч ЮТ.Олн возрастает вероятность выхода отверстия через боковую поверхность обрабатываемой детали; на точность оси оказывает влияние уставка крутящего момента, при которой осуществляется вывод инструмента из зоны резання. В общем случае при управлении силами по глубине обработки на точность оси влияет общая силовая напряжённость процесса, Величина подачи на оборот. при обеспечении вывода инструмента из зоны резания при неизменном значении крутящего момента, практически не влияет на точность осн;

- на точность оси отверстия оказывает принципиальное влияние траектория оси на начальном этапе сверления, Для повышения точности оси на начальном этапе сверления возможны следующие приёмы; сверление на пониженных скоростях подачн, предварительное точное засверли ванне, сверление через кондукторную втулку;

- прн рассмотрении статистика траекторий оси прн обработке паргнн изделий можно ввести в рассмотрение трубку траекторий оси, характеризующую предельно достижимую точность осн н данных условиях обработки;

- точность оси во всех случаях возрастает при уменьшении угла заточки при вершине сверла до значений 2<п - ЦОО" -] 10е). однако при этом возрастает разбивка отверстия и погрешность поперечного сечения отверстия;

- обнаружено, что параметры макроволннстостн поверхности отверстия в осевом направлении коррелированны с периодами вывода инструмента из зоны резания. Дня уменьшения среднеарифметического значения высоты макроволн необходимо снижать уставку момента, при которой осуществляется вывод инструмента из зоны резання;

- анализ крутлограмм показал, что н рассматриваемой серии экспериментов на разработанной силовой сверлильной головке наиболее типичной погрешностью отверстия в поперечном сечении является овальность типа эллипсностн.

6. Совместный анализ макрогеометрни отверстий, радиальных неуравновешенных составляющих сил и сигнала внброакустической эмиссии позволил предложить алгоритмы диагностирований текущих характеристик геометрического качества отверстий непосредственно в ходе обработки Аналитически и экспериментально доказана сходимость этих алгоритмов, позволивших предложить законы н конфигурацию систем автоматического управления качеством формируемой поверхности при сверлении глубоких отверстий малого диаметра спиральными свёрлами,

7, Выполнены опытно-промышленные испытания процесса сверления глубокого отверстия в штуцере гидросистемы в условиях ОАО «Роствср-тол» на разработанной силовой сверлильной головке. Сочетание рациональной геометрии инструмента с системой автоматического управления скоростью подачи позволили снизить брак при изготовлении штуцера по функциональным характеристикам с 40% практически до нудя.

Заключение. Общие выводы

Проблема обеспечения требуемых характеристик макрогеометрическо-го качества отверстий прн сверлении глубоких отверстий малого диаметра спиральными сверлами является комплексной, Оно включает в себя;

- обеспечение качества траекторий исполнительных движений, то есть движений пнноли, в которой установлен шпиндель (точность движения пнноли по осн формируемого отверстия), а также вращения шпинделя, прежде всего, связанною с радиальными биениями шпиндельного утла;

- выбор рациональной геометрии инструмента, при которой область притяжения точки равновесия вершины инструмента, точка равновесия которой находится на осн вращения шпинделя, имеет достаточную при реальных возмущениях системы область притяжения;

- выбор И управление траекторией движения исполнительных элементов, при которой обеспечиваются траектории формообразующих движений инструмента относительно заготовки, формирующие отверстие заданного геометрического качества в единстве точности оси, продольного и поперечного сечения отверстий.

В диссертации рассмотрены вторая и третья проблемы под углом зрения динамики процесса сверления глубоких отверстий, Сложность обеспечения соответствия траекторий движения инструмента относительно заготовки (это траектории формообразующих движений) траекториям движения исполнительных элементов станка заключается в том, что приходится обрабатывать отверстие инструментами, нагибная жесткость которых является величиной малой. Именно поэтому проблемы динамики сверления глубоких отверстий малого диаметра при обеспечении заданных показателей геометрической точности являются основными. Речь идет о создании системы с управляемой динамикой обработки.

Имеющиеся представления об управлении процессом сверления глубоких отверстий малого диаметра опираются на алгоритмы, позволяющие обеспечивать обработку без поломок режущего инструмента. Дальнейшее совершенствование этих алгоритмов связано с выполнением дополнительных ограничений, диктуемых требованиями к геометрическому качеству обрабатываемых отверстий. Совокупность решённых в диссертационном исследовании вопросов, затрагивающих проблемы динамики сверления глубоких отверстий. ее изменения в зависимости от траекторий исполнительных элементов станка и геометрии инструмента, вопросы динамической диагностики геометрического качества отверстий характеризуют актуальность диссертационного исследования и его значение для науки и практики.

1. Бушуев В. В- Тенденции развития мирового станкостроения / В. В. Бушу ее И СТИН. 2000. - №9. - С.20-24.

2. Бушуев В В Основы конструирования станков / В. В, Бушуев, -М.: Станкнн, 1992. 520 с.

3. Гибкие производственные системы развитых капиталистических стран. М.: ВНИИТЭМР, 1997. - 179 с.

4. Прогрессивное мсталлорсж>тцсе оборудование: каталог. М.: ВНИИТЭМР. 1998, - 50 с.

5. Черпаков Б.И. Станкостроение России: перспективы развития до 2005 года / Б, И. Черпаков, И Д. Новосельский. // Конструкторско-технологическая информатика 2000: тр. конгр. - М.: Изд-во МОССТАНКИН, 2000 -С. 257-260,

6. Мослов А.Р. Производство современных станков! А. Р. Масло в // Комплект; ИТО (Инструмент. Технологии. Оборудование), Новости, -2005.- №5.-С. 4-6,

7. Мослов АР Развитие многооперацнонных станков с ЧПУ / А. Р. Маслов // Комплект: КТО (Инструмент, Технология, Оборудование). Новости. 2005,С. 22-29.

8. Ефимов В И Новое в мировой стратегии развития и производства станков / В. Н. Ефимов /I Новое в мировой стратегии развития технологии металлообработки: тр. науч. техн. конф. - М.: ВНИИТЭМР, 2005, - С. 36-38.

9. Бирораер Р.А. Вместе построим умное производство / Р, А, Бирбзср // Комплект; ИТО (Инструмент. Технология, Оборудование), -2005. Спец, вып.: Машиностроение, - С. 4-8.

10. Проектирование металлорежущих станков н станочных систем; справ.-учеб.: в 3 т. М.: Машиностроение, 1994.1.. Металлорежущие станки, выпускаемые в СССР: справ. ннформ. материалы. - М.: Машиностроение. 1985,- 496 с,

11. Металлорежущие станки: учеб. для вузов / В. Э- Пуш, В. Г. Беляев, А, А, Гаврюшнн н др.; под рел. В, Э. Пуша. М.: Машиностроение, 1986. - 576 с.13, Металлорежущие станки н автоматы / под ред. А. С, Проннкова -М.: Машиностроение, 1981, 480 с.

12. Васильев Г-Н. Автоматизация проектирования металлорежущих станков 1 Г. Н. Васильев, М.; Машиностроение, 1987, - 280 с.15, Опипщ Г Современная техника производства. Состояние и перспективы t Г, Опнтц. М.; Машиностроение. 1975, - 280 с,

13. Решетов Д.Н. Точность металлорежущих станков / Д. Н. Рсшстов, В. Т Норман. М.: Машиностроение, 1986. - 336 с.17, Качество машин: справ,: в 2 т. /А. Г. Суслов, Э. Д. Браун, Н. Э. Виткевич и др.; под ред. А.Г.Суслова.-М.: Машиностроение, 1995.

14. Адаптивное управление станками / под ред. Б. С. Балакшина. -М,: Машиностроение, 1973. 688с

15. Базров Б.М Выбор способа адаптивного управления процессом механической обработки детали / Б. М. Базров // Станки и инструмент -1964.-№8,

16. Балакипш B.C. Автоматизация управления технологических процессов с целью повышения точности и производительности обработки / Б. С, Балакшнн И Самополнастраивающиеся станки: сб. ст. М.: Машиностроение, 1970.

17. Балакшин Б.С Новые принципы наладки и подналалкн технологических процессов / Б. С- Балакшнн // Вестник машиностроения . 1957.-^1

18. Волокшим Б С. О создании автоматических под настраивающихся технологических систем СПИД / Б. С. Балакшин //Комплексная автоматизация в серийном машиностроении: сб. науч. ст. М.: МАШГИЗ, 1962.

19. Балакшин B.C. Самоподкастрзиваюшиеся станки. Управление упругими перемещениями СПИД / Б, С Балакшин. М.; Машиностроение, 1970,

20. Самоподнастранваюшиеся станки / пол ред, Б. С. Балахшина. -М.: Машиностроение, 1970,- 416с.

21. Тугенгояьд А. К. Интеллектуальное управление станком по состояншо элементов технической системы / А. К. Тугенгольд, В. А. Герасимов, Е, А Лукьянов // СТИН- 1997 Ш, - С.7-13.

22. Городецкий МС Общие требования к адат ни иным системам стабилизации силовых параметров процесса резання для токарных станков / М. С. Городецкий, Л. П. Бейлнн, А. А. Семенов // СТИН. 1974. AtS

23. Лищинский Л.Ю Структуры автоматических систем управления процессами обработки на станке / Л. Ю. Лиши некий // СТИН. 1972, -№5,

24. Лищинский ЛЮ Основы построения поисковых адаптивных систем для оптимизации металлообработки / Л. Ю. Лищинский, Е, А-Мошков // СТИН. 1975. - № 11. - С.4-6.

25. Подураев В.Н Автоматически регулируемые и комбинированные процессы резання / В. Н, Подураев. М,: Машиностроение, 1977. - 303с.

26. Ратмироа В. А Основы программного управления станками / В. А. Ратмнров, М-: Машиностроение, J987. - С.270.

27. Сошмнцев ЮМ Оптимизация процесса обработки с помошыо адаптивного управления износом инстру мента / Ю. М. Соломенцев, А. М. Басни И СТИН. 1974 • №8, - С20-2.

28. Ссишш/М ЮМ Оптимизация процесса обработки деталей на станках с использованием многомерных АСУ / Ю. М- Соломенцев // СТИН- 1974.- №3,

29. Соломенцев ЮМ Оптимизация операций механической обработки деталей I Ю. М. Соломенцев, Р. Ф. Карлов D Вестник машиностроения, 1968,- Хэ9,

30. Сояйменцеа ЮМ -•Адаптивное управление технологическими процессами на металлорежущих станках К>. М, Соломенцев, В. Г. Митрофанов, С. П. Протопопов; под ред. Ю, М. Соломенцева, М.: Машиностроение, 1980, - 537с.

31. Тверской М М Автоматическое управление режимами обработки деталей на станках ! М, М, Тверской. М.: Машиностроение» 1982. - 208 с.

32. Решниров В. А Принципы и область применения программного управления станками t В. А. Ратмиров. М.: Машиностроение, 1987. - 48 с,

33. ЯЬйзвсктш В .Л Программное у правлен не станками и промышленными роботами / В. Л. Косовский, М,: Высшая школа» 1986, 287 с.

34. Михеев Ю.Е Системы автоматического управления станками ! Ю, Ё. Михее», В. Л, Сосонкии. М,: Машниостроенне, 1978, - 262 с.

35. Качество машин: справ.: а 2 т. /А. Г. Суслов, Э. Д. Браун, К. Э. Витксвич и др.; под ред. АХ.Суслова,- М,; Машиностроение, 1995.

36. Пут В.Э. Малые перемещения в станках / В. Э. Пуш. М.: Машпп, 1961, - 123 с.

37. Корсаков B.C. Точность механической обработки / В. С- Корсаков- М-: Маш пи, 1961.- 420 с.

38. Мататн А А. Точность механической обработки и проекгнрованне технологических процессов / А. А. Маталнн. М.: Машиностроение, I970.

39. Соколовский А.П. Жесткость в технологии машиностроения / А. П, Соколовский. Л.: Машгиз, I959. -515 с.

40. Дольский А.М Технологическое обеспечение надежности высокоточных деталей машин / А- М. Дальскин. М.: Машиностроение, 1975. - 223с.

41. Суслов AT- Технологическое обеспечение параметров состояния поверхностного слоя деталей / А, Г. Суслов, М.: Машиностроение, 1987,- 208 с.

42. Старков В.К Обработка резанием. Управление стабильностью н качеством в автоматизированном производстве / В. К. Старков. М.: Машиностроение, 1989. - 296 с.

43. Троицкий ИД Глубокое сверление / Н. Д. Троицкий. Л.: Машиностроение, 1971,- 240с.

44. Гапонкин В.А. Обработка резанием, металлорежущий инструмент н станки / В, А. Гапонкин, Л. К, Лукашев, Т. Г Суворова. М,: Машиностроение. - 1990.- 448 с.

45. Закоюротпый В.Л. Свойства формообразующих движений прн сверлении глубоких отверстий малого диаметра / В Л. ЗаковоротныЙ, Е. Ю. Панов, П Н. Потапенко // Вестник Дон, гос. техн, ун-та, 2001. - T.I, №2(8),

46. Особенности аттракторов формообразующих движений при сверлении глубоких отверстий малого диаметра / В. Л, ЗаковоротныЙ, АД. Лукьянов. Е. Ю. Панов, П. Н. Потапенко // Известия высших учебных заведений, Сев -Кавк, регион, Техн, наукн. 2001. - №4,

47. Дечко Э-М. Сверление глубоких отверстий в сгалях / Э. М. Дсчко. Минск: Вышэйш, шк., 1979. - 232 с,

48. Чубукам А В. Исследование и разработка оптимального управления глубоким сверлением отверстий малого диаметра: автореф. дне,. канд. техн. наук / А. В, Чубукнн. Ростов н/Д, 1972. - 20 с.

49. Шшарцшт СЕ. Силовая головка с механизмом предохранения инструмента по осевому усилию / С. Е, Шварцман // СТИН. 1971, - №1.

50. Шехтер В Н. Механизмы, предохраняющие сверло от поломок прн глубоком сверлении / В, И Шехтер// СТИН. I960 - №5,

51. Закамал&ин В. И. Выбор регулируемой величины и способа ее измерения прн создании системы автоматического управления для сверления отверстий малого диаметра / В, И. Закамалдин И Самопорлнастранваюшнеся станки: сб. науч. ст. М.: Машиностроение, 1970.

52. Закамалдин В. И. Разработка и исследование систем стабилизации нагрузки на инструмент при сверлении глубоких отверстий малого диаметра: автореф. дне, канд, техн. наук. Челябинск, 1971

53. Исследование управляемости процесса глубокого сверления / В. Л. ЗаковоротныЙ, И. К. Мирошниченко, О. С. Перлнн, В, И. Турчнн // Электронная техника. Сер.7 Технология, организация производства и оборудование. -М., 1980. ■ Вып. 3, -С.31-3&.

54. Заковоротныи ВЛ- Определение оптимальных координат переключения циклоп рабочих заглублений при глубоком сверлении / В. Л, ЗаковоротныЙ // Известия СКНЦВШ. Сер. Техн. 1974. - fk4. - C.6I-64.

55. А. с. 2337824 СССР, МКИ 5 В23 С 18/00. Самонастраивающаяся электромеханическая резонирующая система / В, Л, ЗаковоротныЙ, Г. Г. Палагнюк, В. Г. Бегун и др. № 4360587/25/02; заявл. 24. 03.75; опубл. 15. 10,75,

56. А. с. 522913 СССР, МКИ 4 А23 J18/00. Устройство для управления процессом глубокого сверления отверстий малого диаметра /

57. B. JI. Заковоротный, О. С. Перл им, Г. К. Термолаев, М. Л, Яншахов. № 35085762/22; заявл. 16.12, 74; опубл. 12-08. 75.

58. Заковоротный В.Л Стабилизация н управление процессов глубокого сверления / В. Л. Заковоротный, О, С- Перлнн, А. В, Чубукин // Применение ультразвука в машиностроении: сб. науч. ст. Ростов н/Д, 1971.- С, 153-164,

59. Заковоротный В.Л. Оптимальное управление процессом глубокого сверления / В. Л. Заковоротный, О. С- Перлнн, А. В, Чубукин // Труды III областной конференции молодых ученых. Ростов н/Д, 1973.1. C.137-139

60. Заковоротный В Л Система оптимального управления процессам глубокого сверления огверстий малого диаметра / В. Л, Заковоротный , Т. С. Санкар, Е. В, Бордачсв П СТИН,- 1994 №12. - С.22-25,

61. Заковоротный В.Л. Система оптимального управления процессом глубокого сверления отверстий малого диаметра / В, Л, Заковоротный , Т, С. Санкар, Е. В. Бордачев // СТИН,- 1995.- №1. C.N-14

62. Заковоротный В.Л Динамическая модель процесса глубокого сверления ! В. Л, Заковоротный. Р. М- Ханбеков П Исследования в области автоматизации машиностроения: сб. науч. ст. Ташкент. 1970. - С. J97-200.

63. Заковоротный В.Л Исследование и разработка систем оптимального управления сверлением глубоких отверстий / В. JL Заковоротный, М. Л. Яншахов, В. В. Кравченко U Электронная техннка-Сер.7.-М„ 1980. Вып 4 -С.4-7.

64. Лищинский ЛЮ. Автомалпзиня операции глубокого сверления отверстий малого диаметра t Л. Ю. Липшие кий, Г, В. Ермолаев Н Механизация и автоматизация производства. 1972,- №1-4. t. - С-1 -4.

65. Лищинский Л Ю Автоматизация операции глубокого сверления отверстий малого диаметра / Л. Ю, Лншннский, Г- В, Ермолаев // Механизация и автоматизация производства. 1972. - 4,2. - №2.

66. Лищинский Л-Ю. Автоматизация операции глубокого сверления: обзор по межотрасл, Технике /Л-Ю. Лищинский, Г. В. Ермолаев; ГОСИНТИ. М., 1969,

67. Лищинский ЛЮ. Выбор оптимальных скоростей вспомогательных перемещений в станках для глубокого сверления / Л. Ю. Лищинский, Е. А. Мошков // Вестник машиностроения. 1972, - № 5.

68. Лищинский Л Ю Оптимизация операции глубокого сверления / Л. Ю. Лншннский, Е. А. Мошков, В. И. Рабинович // СТИН. 197 L-№10.

69. Лищинский Л Ю Оптимальное управление режимом резання в станках для глубокого сверления / Л. Ю. Лищинский, В. И. Рабинович // СТИН. 1973. -т.

70. Панов ЕЮ, Влияние осевой жесткости силовой сверлильной головкн на переходные процессы изменения сил резания / Е. Ю Панов Н Новые технологии управления движением технических объектов: материалы IV Междунар. науч. техн. конф, - Новочеркасск, 2001. - Т- 3

71. Панов ЕЮ. Особенности автоматизации процесса сверления глубоких отверстий малого диаметра // Е- Ю, Паков Н Тсхннко-технологическая база развития региональной науки: тез. докл. межрегион, науч.-практ. конф J ФГУП «ВНИИ «Градиент». Ростов н/Д, 2002,

72. Попов ЕЮ Особенности автоматизации процесса сверления глубоких отверстий малого диаметра / Ю. Е. Панов // Нелинейная динамика и прикладная синергетика: тез. докл, Междунар, науч. конф, -Комсомол ьск-на-Амуре, 2002.

73. А- с, 354670873 СССР, МКИ5 В23 G14/00, Система управления процессом глубокого сверления t О. С. Перлнн, А. К- Чубукин, В. Л. Заковоротный и др. iY? 5470632/15; заявл, 14,03. 79; опубл. 08,11,80,

74. Тверской М,М Протяжки для обработки отверстий: автореф. дне-. д-ра техн. наук / М. М, Тверской, Челябинск, 1975.

75. Тверском ММ Алгоритмы оптимального автоматического управления процессом глубокого сверления / М. М- Тверской // СТИН. -1977,-№10,-С, 8-10.

76. Тверской М.М Автоматическая стабилизация крутящего момента при сверлении глубоких отверстий малого диаметра i М. М. Тверской, В. А. Полетаев //СТИН . 1968. - №8.

77. Тверской ММ Станок для глубокого сверления отверстий малого диаметра со стабилизацией крутящего момента / М. М Тверской, В И. Закамалднн // СТИН ■ 1972 № I

78. Мурашкин Л.С. Вынужденные колебания самовозбуждаюшихся систем при вибрационной обработке материалов / Л, С. Мураш к ни И Машиностроение: тр. ЛПИ Л., 1969 - Т 309. - С.234-239.

79. Мурашкин Л. С. Динамика вибрационной обработки при положительном сопротивлении в системе / Л. С. Мурашкин // Машиностроение: тр. ЛПИ Л., 1972. - Т. 321. - С. 202-205.

80. Мурашкин Л.С Исследование дифференциального уравнения подачи при вибрационной обработке металлов / Л. С, Мурашкин Н Автоматизация и технология машиностроения: тр. ЛПИ. Л.,1966, - Т. 267, - СЛ1-14.

81. Мурашкин Л.С Исследование характера движения системы вибрационной обработки с учетом нелинейности силы от подачн / Л- С, Мурашкин И Машиностроение: тр, ЛПИ Л., 1970. - Т, 314. - С.279-286.

82. Мурашкин ЛС К вопросу о возбуждении автоколебаний на металлорежущих станках / Л. С. Мурашкин Ц Машиностроение: тр. ЛПИ.л, 1967,-т. т.-с. 160-181.

83. Закощютный В.Л. Частотный анализ динамики процесса резания / В, Л. ЗаковоротныЙ, В. Г Бегун* Г. Г. Палагнюк // Известия СКНЦ ВШ Техн науки -1979. т. -СЛ 7-20.

84. Системы вибрационного управления динамикой резання / В. Л. ЗаковоротныЙ, Н. Н. Игнатенко, В. Г. Бегун, Г. Г. Палалпок U Механизация н автоматизация производства. 1979. - №10. - С, 16-18.

85. Заковоротный В Л Стабильность ультразвуковых колебаний в зоне резания и эффективность их при обработке отверстий / В. Л. ЗаковоротныЙ // Применение ультразвуковых колебаний в машиностроении: сб. науч. ст. IРГУ. Ростов н/Д, 1966. - С.48-69.

86. Подураев В. И Физические особенности вибрационного сверления I В. Н. Подураев, В, И. Валиков И Резание труднообрабатываемых материалов: сб. квуч. ст. М .: МДИТЛ, 1969.

87. Подураев В. И Обработка резанием жаропрочных и нержавеющих материалов / В. Н. Подураев. М,: Машиностроение, 1965,

88. Подураев В-Н- Обработка резанием с вибрациями / В Н. Подураев.- М.: Машиностроение, 1970,

89. Подураев В И Резание труднообрабатываемых материалов / В. Н. Подураев, М.: Машиностроение, 1974.

90. Ка&ров В,Ф Основы теории резання металлов / В. Ф. Бобров. -М.: Машиностроение, 1975. 344с.

91. Грановскм! Г И Резание металлов / Г, И. Грановский, В, Г. Грановский,- М.: Высш. шк„ 1985. 304с.

92. Грановский ГП Резание металлов / Г. П, Грановский. — М.: Машгнз, 1964.

93. Ш. Зордо //.// Исследование элементов механики процесса резання / Н, Н. Зоре а; под ред. А- М Розснберга,- М„ 1952. С 364,

94. Лоладзе Т.Н. Износ режушего инструмента / Т. Н. Лоладзе, М.: Машиностроение, 1958.

95. Макаров АД, Оптимизация процессов резання / А. Д-Макаров. -М.: Машиностроение, 1976.

96. Макарон АД Износ и стойкость режущих инструментов / А. Д. Макаров. М.: Машиностроение, 1966.

97. Полетта М.Ф. Контактные иафузки на режущих поверхностях инструмента / М. Ф Полетнка.- М; Машиностроение, 1969,

98. Рыжкин А.А. О связи между износостойкостью и физическими свойствами инструментальных материалов / А, А, Рыжкин // Вестник машиностроения. 2000. - №12.

99. Рылским А.А. Теплофнзнческне процессы при изнашивании инструментальных режущих материалов i А. А. Рыжкин; ДГТУ. — Ростов н/Д, 2005.-311 с.

100. Резников НИ Производительная обработка нержавеющих и жаропрочных материалов / Н. И. Резников. М. МАШГИЗ, I960.

101. И 9, Резников АН Теплообмен при резании и охлаждении инструментов / А, И. Резников М.г Машиностроение» 1963,

102. Резников А Н. Теплофизика резания / А. Н. Резников, М : Машиностроение, 1969.

103. Силин С С Метод подобия для резания металлов f С. С, Силин. -М.; Машиностроение, 1979,

104. Родин. П,Р. Металлорежущие инструменты / П. Р. Родин. Киев: Наукова думка. 1979.

105. Тимирязев МА Обработка глубоких отверстий I М, А. Тимирязев М.: Машиностроение. 19S0.-C.44

106. Кудимов В,А, Динамика станков I В. А. Куликов.- М.: Машиностроение, 1967. 360 с.

107. Жарков И Г Вибрации при обработке лезвийным инструментом / И. Г. Жарков Л., 1986.

108. Жарков И Г Влияние автоколебаний на стойкость инструмента / И. Г. Жарков, И. Г, Попов // Станки и инструмент. 1971. - № 5.- С, 78.

109. Заковоротный В.Л. Нелинейная трибомехакика / В. Л. Заковоротный. Ростов н/Д 2000. - С. 64-65.

110. Zakovorotny V.L Bifurcation Properties of Tribosystems / V L Zakovoroi, A D. Lukjanov, R Marczak, M. Marczak // Control and Sclforganitotion in Nonlinear Systems: Proc, of the First Intern, Conf.» Febr. 15-18 Bialystok-Suprasl, 2000

111. Заковоротный В.Л Вариационная постановка задачи выбора оптимальной траектории формообразующих движений при обработке резанием ) В. Л. Заковоротный, Д. А. Волошин // Вестник Дои. roc техн. ун-та. 2002. - Т., №1

112. Заковоротный ВЛ Динамический мониторинг состояния процессе резания / В, Л, ЗаковоротныЙ, Е- В, Бордачёв, М. И. Алсксейчнк // СТИН,- 1998 12.

113. Заковоротный BJ1. Динамическая модель процесса резания / В. Л. ЗаковоротныЙ // Автоматический контроль и высокочастотная термическая обработка в машиностроении: межвух сб. науч. ст. / РИСХМ,- Ростов н/Д, 1971.

114. Заковоротный В Л. Методика определения параметров механической системы и процесса резання / В. Л, Заковоротный // Автоматизация производственных процессов в машиностроении: межвуз- сб, науч. ст. / РИСХМ- Ростов н/Д. 1974. Вып.2.

115. Заковоротный В.Л, Методика исследования упругих характеристик металлорежущих станков / В. Д Заковоротный // Известия СКНЦВШ- Техн науки. -1980. 3

116. Заковоротный ВЛ Построение информационной модели динамической системы металлорежущею станка для диагностики процесса обработки / В. Л. Заковоротный, И. В. Ладннк It Проблемы машиностроения и надежности машин. -1991. ■ Хг 4.

117. Заковоротный В Л, Методика определения параметрон механической системы н процесса резания / В, Л, Заковоротный // Автоматизация производственных процессов в машиностроении: сб, науч. тр./ РИСХМ Ростов н/Д, 1974, - Вып.2, - С, 22-29.

118. Заковоротный В Л, Методика идентификации параметров нелинейной динамической модели резания / В. Л. Заковоротный, А. Д, Лукьянов, О. О, Потранко // Проектирование технологических машин: сб, ст, М,: Станкнн. - Вып. 18. - С. 26 - 33.

119. Бармин Б.М Вибрации и режимы резання / Б. М. Бармин. М.г Машиностроение, 1972,- 71 с.

120. Подураев ВН. Особенности пластического деформирования и разрушения прн вибрационном сверлении лёгких сплавов / В. Н. Подураев, А. С. Грнгаш // Известия Вузов. Машиностроение. 1973. -№7,- С. 158- 162

121. Т.чустый И Автоколебания в металлорежущих станках / И-Тлустый М-: Машгнз, 1956. - 257 с.

122. Соколовский А П Жёсткость в технологии машиностроения / А. П.Соколовский. М.;Л,; Машгнз, 1946. - 620 с.

123. Вейц ВЛ Вынужденные колебания в металлорежущих станках / В. Л. Вещ. В К. Дондоишнский, В И Чирят М.; Л- Машгнз, 1959,

124. Каминская В В Расчёт на внброустойчивость в станкостроении /

125. B, В. Каминская М.: Машиностроение, 1985. - 56с.

126. Аппель И Теоретическая механика / П. Аппсль. М-: Физматгнз, 1960. Т. 2. - 487 с.

127. Лойцянский ЛГ Курс теоретической механики / J1, Г, Лойцянскнй, А. И, Лурье. М,: Гостехнэдат, 1957,

128. Заковоротный В.Л. Ввеленне в динамику трибосистем / В. Л. Заковоротный, В, П. Блохин, М, И, Алексе йчик. Ростов н/Д; Икфо Сервис, 2004.- 680 с.

129. Вибрации в технике / под ред. В. В. Болотина. М,: Машиностроение. 1978, - Т. I,- С. 116.

130. Иванов Смоленский В А Электрические машины / В. А. Иванов-Смоленский. - М., Энергия, 1980. - 980 с.

131. Кяючев В.И. Теория электропривода / В. И. Клсчев М„ Энергоатомнздат, 1985, - 560 с.

132. Понтрягин Л.С. Избранные труды. М., Наука, 1988. Т,2 - С - 95154,

133. Тихонов А Н Системы дифференциальных уравнений с малым параметром при высших производных / А. Н. Тихонов // Математический сборник. 1952. -Т.31, №3.

134. Геращенко Е.И Теоретические основы метода разделения движений / Е. И. Геращенко // Методы синтеза нелинейных систем автоматического управления. М-: Маши построение Л 970. - 412 с,

135. Заковоротный в.Л. Динамика трибосистем. Самоорганизация, эволюция / В, Л, Заковоротный; ДГТУ Ростов н/Д, 2003,-501 с.

136. Заковоротный В Л. Аттракторы механических систем, взаимодействующих со средой / В. Л. Заковоротный // Изв. ТРТУ, Темат. вып.; Синергетика к проблемы управления. -2001- № 5 (23).1. C. 132-152.

137. Фяек МБ Управление формообразующими траекториями на станках с ЧПУ. Тенденция и подходы / М. Б. Флек; ДГТУ. ■ Ростов н/Д, 2001,

138. Бсрсзкчн Е.И. Лекции по теоретической механике / Е. Н. Березки и. М.: Изд-во Москов. ун-та, 1958. - С.232-234.

139. Бврнштейн И Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся вузов / И. Н. Бериигтейн. К- А. Семендяев. М.: Наука, 1980. -214 с,

140. Заде Ж Теория линейных систем / Л. Заде, Ч. Дезоэр, М,; Наука, 1979.

141. Бендат Дж Прикладной анализ случайных данных / Дж, Бендат, А Пырсоя; пер, с англ.- М.г Мир, 1989.

142. Марвя-мя С.Л Цифровой спектральный анализ и его приложения /С. Л. Марон. М.: Мир, 1990,

143. Бокс Дж. Анализ временных рядов: Прогноз и управление: в 2 т, / Дж. Бокс, Г. Дженкннс. М.: Мир, 1974,

144. Кендаяя М Дж Многомерный статистический анализ и временные ряды / М. Дж. Кендалл, А. Стыоарт. • М.: Наука, 1976.

145. Дунин-Борковский ИВ Измерения и анализ шероховатости, волнистости и иекруглости поверхности / И, В, Дуннн-Барковский, А. Н- Кврташона. М.: Машиностроение, 1978. * С. 12-41,

146. Качество машин /АХ.Суслов. Э.Д Браун, Н.А. Внткевнч и др. -М.: Машиностроение, 1995 . Т.1, - С. 28-35.

147. Солнцева ТЕ Анализ современных методов заточки свёрл / Т. Е. Солнцева If Вестник машиностроения 1959. 6.

148. Неймарк Ю И Стохастические н хаотические колебания / Ю, И. Неймарк, П. С. Ланда. М.: Наука. 1987,

149. Андронов А.А. Теория колебаний / А. А. Андронов, А. А. Внтт, С. Э. Хайкнн. М,: Физматгиз, 1959- - 915 с.

150. Методы синтеза нелинейных систем автоматического управления. -М,т Машиностроение, 1970,

151. Неймарк Ю. И Метод точечных отображений в теории нелинейных колебаний t Ю. И. Неймарк. ■ М : Наука, 1972.

152. Бутенин НВ Введение в теорию нелинейных колебаний / Н. В. Бутеннн, Ю. И. Неймарк. Н.А. Фуфасв М,т Наука, 1987.

153. Фабер ГЕ. Гидроаэродннамика / Т. Е. Фабер. М.: Постмаркет, 2001, 678 с,

154. Качество машин /под ред. А.Г.Суслова. М.: Машиностроение, 1995.-С, 28-35.

155. Дунин Борковский И.В Измерение и анализ шероховатости, волнистости и иекруглости поверхности / И. В. Дунин-Барковский, А. Н. Картанюва. - М.Машиностроение, 1978. - С, 12-4!.

156. Смирнов В.Н Курс высшей математики / В. И. Смирнов. М.( 1961- Т.2. - С. 476-478.

157. Основы технической диагностики / под ред, П.Г1.Пархоменко.-М,: Энергия, 1976,-Кн. 3.

158. Павлов Б. В. Акустическая диагностика механизмов / Б. В, Павлов, М.г Машиностроение. 197.

159. Артоболевский ИИ Введение в акустическую динамику машин / И. И. Артоболевский, Ю. И. Бобровннцкнй. М. Д. Гснкнн. М,; Наука. 1979.

160. Zakovorotny V.L The problems of managing the evolution of die dynamic system, interacting with the environment / V. L. Zakovorotny, A. A. Samo5udov // Engineering & Automation. 2006. - № 6.

161. Ханукаев М.Г. Выбор частотного диапазона для оценивания состояния режущей поверхности при обработки полнкристаллнческнм алмазным элементом / М.Г.Ханукаев, А.А. Самосудов.'/ Изв. ВУЗов. Сев.- Кавк. регион. Техн. науки. Прил, 2005, -№4,- С.50-54.

162. Палагнюк Г.Г Оптимизация режимов обработки в автоматизированном производстве с учетом волновой механики резання / Г. Г Палагнюк, А. А. Самосудов // Автомобильный транспорт: прогресс, кадры: материалы междунар. конф. Севастополь, 1999,

163. Палагнюк ГГ Система автоматической диагностики состояния процесса резания на автоматизированном станочном оборудовании / Г. Г, Палагнюк. А. А. Самосудов, А. В. Процеико // Известия Тульского гос. ун-та 2000.- Вып. 6,

164. СамасуЖэв А А Ках справиться с контентом / А А. Самосудов И Сетевой журнал. 2001. - № 7,8.