автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Повышение точности технологических систем горизонтальных координатно-расточных станков методом стабилизации положения их элементов

.....-¿г-^:.

На правах рукописи

САМОХИНЛ Наталья Станиславовна

ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ КООРДИНАТНО-

РАСТОЧНЫХ СТАНКОВ МЕТОДОМ СТАБИЛИЗАЦИИ ПОЛОЖЕНИЯ ИХ

ЭЛЕМЕНТОВ

Специальности: 05,03.01 - Технологии и оборудование

механической и физико-технической обработки 05.13.06 — Автоматизация и управление

технологическими процессами и производствами (промышленность)

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Самара -2006

Работа выполнена на кафедре "Автоматизированные станочные комплексы" Самарского государственного технического

университета

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Денисенко Александр Федорович

Официальные оппоненты: заслуженный деятель науки и техники

Российской Федерации, доктор технических наук, профессор Митрофанов Владимир Георгиевич

доктор технических наук, профессор Лысов Владимир Ефимович

Ведущая организация — Станкостроительное

ЗАО «СТАН-САМАРА»

Защита диссертации состоится 29 ноября 2006 г. В 14°° часов в аудитории 28 корпуса 6 на заседании специализированного совета Д 212.217.02 Самарского государственного технического университета по адресу: 443010, Самара, Галактионовская, 141.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Самарского государственного технического университета.

Просим Вас принять участие в обсуждении работы и направить свой отзыв, заверенный гербовой печатью организации ло адресу: 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244, Самарский государственный технический университет, главный корпус, ученому секретарю диссертационного совета Д 212.217.02.

Автореферат разослан¡7?^Тжтибря 2006 г.

Учёный секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

Муратов В.С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. При проектировании, эксплуатации и модернизации металлорежущего оборудования возникает необходимость повышения их точностных характеристик. Особенно это актуально применительно к координатно-расточным станкам (КРС). Эти станки имеют различные компоновочные решения (мод. 2458АФ1, 2459АФ1, 2А459АМФ4, 24Л40СФ4 и др.) и широко используются в оборонной промышленности и в машиностроительном производстве в целом. На этих станках проводится высокоточная обработка заготовок различной массы, габаритов, в том числе в крайних положениях подвижных узлов - стойки, стола, шпиндельной бабки и т.д. Однако, силовые деформации технологических систем, приводят к существенному снижению точности металлорежущего оборудования и требуют разработки специальных методов обеспечения его точности. Поэтому, исследования, направленные на повышение точности существующего металлорежущего оборудования, является весьма актуальной задачей современного производства.

Известны традиционные методы повышения точности, сводящиеся к увеличению жесткости несущих систем станков, выбору рациональной конструкции базовых деталей, повышению качества сборки и доводки узлов, подбору смазочных материалов и так далее. Они практически достигли определенного предельного уровня влияния на точность металлорежущего оборудования. Дальнейшие шаги в этом направлении приводят к существенному удорожанию стоимости станков.

Одним из наиболее перспективных путей дальнейшего повышения точности станков является оснащение их специальными системами автоматического управления и регулирования. Их в свою очередь можно разделить на два самостоятельных направления:

- автоматическое управление элементами упругих систем металлорежущих станков, то есть адаптацию их несущих систем к изменяющимся условиям функционирования;

- автоматическое управление процессом механической обработки за счет изменения режимов резания.

В настоящей работе разрабатывается метод повышения точности горизонтальных координатно-расточных станков в рамках первого направления. Известны в нашей стране и за рубежом системы автоматического управления положением корпусных деталей, в частности станин, относительно фундамента. Однако управление положением самих обрабатываемых корпусных заготовок относительно зеркала стола, что рассматривается в данной работе, является новым направлением повышения точности станков. Это особенно важно при выполнении ряда технологических операций, таких как растачивание глубоких отверстий.

Цель работы - повышение точности технологических систем горизонтальных координатно-расточных станков методом стабилизации положения базовых деталей и осей растачиваемых отверстий обрабатываемых корпусных заготовок и шпиндельных узлов.

Методы исследования. Теоретические исследования базируются на методах классической механики, линейной алгебры, теории вероятности и математической статистики. Вопросы анализа и синтеза систем управления решались методами дифференциального и интегрального исчислений, операторным и частотным методами, численными методами. Исследования объектов и систем управления проводились экспериментальными методами.

Научная новизна.

1. Выявлены и проанализированы закономерности динамики технологической системы с гидродомкратом горизонтального координатно-расгочного станка и относительных колебаний инструмента и заготовки, позволяющие целенаправленно воздействовать на конструктивные параметры гидродомкрата, обеспечивающие повышение точности анализированной технологической системы.

2. Разработан комплексный численно-аналитический метод описания влияния силовых деформаций станины станка на его точность на основе метода конечных элементов.

3. Разработана математическая модель корпусной заготовки с гидродомкратом как объект управления, необходимая для синтеза высококачественного регулятора автоматической системы регулирования.

Практическая ценность. На основе проведенных исследований, получены инженерные методики расчета обеспечения точности горизонтальных координатно-расточных станков, что позволяет на этапе проектирования создавать современное прецизионное металлорежущее оборудование, учитывая при этом влияние стыков, общих деформаций несущих систем, а также рациональное размещение штатных опор.

Реализация результатов работы. Основные результаты теоретических и экспериментальных исследований внедрены:

- в виде комплекса инженерных методик расчета точности прецизионных горизонтальных координатно-расточных станков (Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно конструкторе ко-технологич ее ком бюро ПАРСЕК", г. Тольятти);

- в виде рекомендаций и методики проведения вычислительных и натурных экспериментов повышения точности горизонтальных координатно-расточных станков (Самарский государственный технический университет);

- в виде технической реализации системы автоматической стабилизации осей растачиваемых отверстий и шпиндельного узла прецизионных станков (Опытное производство Федерального

государственного унитарного предприятия "Научно конструкторско-технологнческом бюро ПАРСЕК", г. Тольятти).

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований докладывались и обсуждались на Международной научно-технической конференции "Высокие технологии в машиностроении". (Самара, 2002), на Всероссийской научно-практической конференции "Современные технологии в машиностроении" (Пенза, 2003), на Международной научно-технической конференции "Высокие технологии в машиностроении" (Самара, 2004), на Всероссийской научно-техническая конференции "Теплофизические и технологические аспекты управления качеством в машиностроении" (Тольятти, 2005) и на Международной научно-технической конференции "Автоматизация технологических процессов и производственный контроль" (Тольятти, 2006).

В полном объеме работа докладывалась на заседаниях кафедр "Автоматизированные станочные комплексы" СамГТУ (г. Самара) и "Автоматизация технологических процессов и производств" ТГУ (г. Тольятти).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ, в том числе 3 из них в журналах, рекомендованных ВАК РФ, 5 публикаций в трудах и материалах международных, всероссийских научно-технических конференций, 2 патента РФ на изобретения.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Математическая модель станины горизонтального координатно-расточного станка, разработанная на основе метода конечных элементов.

2. Математическая модель корпусной заготовки с гидродомкратом как объект управления, необходимая для синтеза высококачественного регулятора автоматической системы регулирования.

3. Динамическая модель технологической системы с гидродомкратом горизонтального координатно-расточного станка и результаты исследований влияния уровня относительных колебаний инструмента и заготовки.

4. Техническая реализация системы автоматической стабилизации осей растачиваемых отверстий и шпиндельного узла станка.

Структура н объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, основных результатов и выводов, изложенных на 151 странице машинописного текста, списка используемых источников 163 наименований. Содержит 49 рисунков и 7 таблиц. Общий объем работы 168 страниц сквозной нумерации.

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, приведена ее краткая характеристика, сформулированы цель и задачи исследований, научная новизна и основные положения, выносимые на защиту.

В первом разделе приводится анализ факторов, влияющих на

снижение точности координатно-расточных станков, и рассмотрены методы ее повышения.

Прецизионные координатно-расточные станки должны обладать высокой степенью точности и производительности. Обеспечение точности представляет собой целый комплекс конструкторских, технологических и эксплуатационных задач. Их эффективное решение позволяет па стадии проектирования прогнозировать, а при эксплуатации поддерживать точностные характеристики станков.

В станкостроении накоплен существенный опыт в оценке точности технологического оборудования и разработке эффективных путей её повышения. Значительный вклад в решение этих вопросов внесли отечественные и зарубежные ученые: Б,С. Балакшин, Б.М. Базров, Б.М. БржозовскиЙ, A.M. Дальский, В.Г. Митрофанов, Д.Н. Решетов, Ю.М. Соломенцсв, А.Г. Суслов, Н. Blok, F.P. Bowden, D. Tabor и др.

Одним из наиболее перспективных методов повышения и поддержания точности станков является оснащение их специальными системами стабилизации, позволяющими управлять различными элементами технологических систем станков, существенно повышая их точностные показатели.

Обработка заготовок значительной массы, а также наличие подвижных узлов в станках приводят к возникновению деформаций несущих систем. Особенно это относится к станинам прецизионных координатно-расточных станков, устанавливаемым на фундамент на три опорные точки (рис. 1).

-V *ч

Рис. 1. Схема образования геометрических погрешностей станка в результате деформаций станины

Как следствие, за счет отклонения взаимного положения режущего инструмента и обрабатываемой заготовки, это приводит к снижению их геометрической точности В связи с вышеизложенным в работе сформулированы следующие задачи исследования:

1. Исследовать влияние силовых деформаций станины горизонтального координатно-расточного станка на его точность с использованием метода конечных элементов.

2. Разработать математическую модель корпусной заготовки с гидродомкратом как объект управления.

3. С учетом результатов п. 2 создать динамическую модель технологической системы горизонтального координатно-расточного станка и исследовать на ней влияние гидродомкрата на уровень относительных колебаний инструмента и заготовки.

4. Исследовать экспериментально влияние на точность станка точек рационального размещения штатных опор, относительно которых он устанавливается на фундамент.

5. Осуществить экспериментальные исследования влияния силовых деформаций станины горизонтального координатно-расточного станка на его геометрическую точность.

6. На основе проведенных исследований разработать, изготовить и отладить систему автоматической стабилизации осей растачиваемых отверстий и шпиндельного узла горизонтального координатно-расточного станка.

Во втором разделе приведены исследования влияния силовых деформаций станины станка на его геометрическую точность.

При расчете выполняется построение геометрической и ко неч ноэл ем ентно й модели рассчитываемой конструкции, приложение условий закрепления и сил, расчет напряженно-деформированного состояния, затем определяются смещения базовых точек (на поверхностях корпусных деталей, по которым базируются подвижные узлы), определяется пространственное положение подвижных узлов станка и вычисляются смещения инструмента и заготовки, приведенные к зоне резания. На основе приведенных смещений вычисляются составляющие погрешностей обработки размеров для заданного расположения подвижных узлов и зоны резания.

Отклонения формы обрабатываемой детали определяются путем вычисления составляющих обработки для различных координат подвижных узлов и их приведения к системе координат, связанной с заготовкой.

Методика расчета реализована с использованием программы ко неч ноэ л еме нтно го анализа АКЗУЭ.

Осуществлено математическое описание влияния деформаций изгиба и кручения станины, установленной на три опорные точки, на

перемещения вершины режущего инструмента относительно обрабатываемой заготовки. При этом были использованы результаты расчетов силовых деформаций станины от действия сил веса стойки в сборе и обрабатываемой корпусной заготовки.

Найдены погрешности координат положения вершины режущего инструмента относительно корпусной заготовки в вертикальном и

горизонтальном направлении, вследствие деформаций кручения ЛУтрд> и изгиба,

АУвер = ' У вер У вер ! (О

вер у вер вер

Дт ~23

^^гор гор гору

(2)

Ш 3

где Уверн Увер- вертикальные перемещения вершины режущего

инструмента, установленного в шпиндельном узле, и точки контакта инструмента с заготовкой соответственно;

Ш _ 3

2гор и 2гор - горизонтальные перемещения вершины режущего

инструмента, установленного в шпиндельном узле, и точки контакта инструмента с заготовкой соответственно.

Получено соотношение позволяющие рассчитывать суммарную погрешность координат перемещения вершины режущего инструмента в вертикальном направлении, вследствие деформаций изгиба, кручения и наклона стойки

АУ?,=АУеер+&Увер<Р> О)

где <Р — угол закручивания.

Для создания высококачественного регулятора автоматической системы регулирования выполнено исследование корпусной обрабатываемой заготовки с гидродомкратом как объекта управления.

За выходную управляемую величину принимаем вертикальное перемещение корпусной заготовки в точке установки гидродомкрата:.

Уеых(0 = ¥/0+¥5(0+У6(0+Г7(0,

где У4(г) - перемещения в стыке "заготовка-жесткий центр гидродом крата";

У5(1) - перемещения вызванные жесткостью мембраны

гидродомкрата; Гбф - перемещения из-за сжимаемости гидрожидкости; У7(() — перемещения в стыке основание гидроцилиндра и стола станка.

Найдены ее передаточные функции по отношению к возмущающему воздействию

IV М - п., (*) _ Кь (7> + 1$Т,У + Т2\*2 + 7^+1]

' т,у + т7у + т&*+т,ь* + 1 ' (4)

где Рь (5) — возмущающее воздействие Рь в операторной форме;

Увых-вертикальное перемещение корпусной заготовки в точке

установки гидродомкрата; ^=//С^+7/С^+7/С<?+7/С7-коэффициент передачи;

ССу, С6, С7 - коэффициент жесткости в стыке "заготовка-жесткий центр гидродомкрата", мембраны гидродомкрата, сжимаемости гидрожидкости и в стыке основание гидроцилиндра и стола-спутника станка соответственно;

ТА)Тхь>Тгь>ТгЬуТ%ь„Тъь-постоянные времени элементов объекта.

По отношению к управляющему воздействию

'М-Щ-

Kb (v +1 \т:у + T3W + T2\s2 + Tiys +1]+ [Tis4 +

=-7Z,-Л-^-(5)

+ T7\s2 + T6\s2 + T5bs + \] [T^s4 + T7\s3 + T6\s2 + T5bs + lj* где сила развиваемая гидродомкратом в операторной форме;

Yyj (s) - перемещения в стыке основание гидроцилиндра и стола станка;

Кь~1/С5+1/Сб+1/С7 - коэффициент передачи;

Тд, TiY — постоянные времени объекта.

Получены динамические структуры канала объекта управления и передаточная фушсция

С T*sA + Г7У + Г6У + T"s +1

0 {s) ~ г8у+r7v+г;у + t;s+1' (6)

где

1? =тА+т5+т6+т7,т; =rsy.

Передаточная функция объекта по управлению имеет вид

1 1 1

,ч Г (з) 5 1 + Ку ГЛ

Д*) 14

1 1

1 1

1 +

Фус^) Тдз +1 7^ + 1

На рис. 4 представлена структурная схема канал объекта по отношению к управляющему воздействию.

-I 8

е

эф

К

сж

—I—

8 эф

т

Wyп (5)

- 4(5)

\УЬ(3) н

Ч(5)

Увых (8)

Рис. 4. Структурная схема канала по управленшо

Для изучения влияния установки гидродомкрата на точность, разработана 5-и массовая динамическая модель горизонтального координатно-расточного станка. При этом принято, что отдельные узлы станка и обрабатываемая корпусная заготовка перемещаются как абсолютно жесткие тела, а деформации сосредоточены в стыках между подвижными узлами.

В результате расчетов, получены АЧХ н ФЧХ относительных колебаний подсистемы "инструмент-корпусная заготовка", которые позволили сделать вывод, что установка гидродомкрата, вместо одной из

жестких опор снижает величину и частоту амплитуд колебаний примерно на 15%, Это позволит стоить величину шероховатости растачиваемых отверстий.

Третий раздел посвящен описанию экспериментальных ваний точности технологической системы горизонтального координатно-ого станка модели 2459АФ1. На его базе разработана экспериментальная ка (рис. 2)., дающая возможность на опыте проверить результаты ¿еских исследований.

Рис. 2. Экспериментальная установка на базе станка модели

2459АФ1

Предварительно были выполнены экспериментальные исследования несущих систем горизонтального координатио-расточного станка. В результате которых выявлено, что деформации изгиба станины составляют около 60% в общем балансе упругих перемещений станка.

Проведены более полные исследования станины координатно-расточиого станка и ее влияние на его точность.

При изучении силовых деформаций стаиины координатно-ого станка при эксплуатационных нагрузках установлено, что перемещения ых точек станины по абсолютной величине достигают при изгибе со 20,0...25,0 мкм и при кручении - 1,5... 2,0 угловых секунды.

Сравнение расчетных и экспериментальных величин деформаций ает, что они имеют достаточно хорошее совпадение. При этом юсть величины прогиба станины полученная расчетом не превышает 15%. тверждает адекватность принятой модели реальному объекту.

Проведенные экспериментальные исследования станины показывают, что, вследствие ее упругих деформаций и взаимного наклона стойки и заготовки происходит значительное смещение инструмента которое составляет в вертикальном направлении 16,0... 17,0 мкм, в горизонтальном - 40,0...42,0 мкм. Такие перемещения недопустимы для станков класса П и тем более класса А.

Результаты расчетов и их сравнение с результатами экспериментов представлены в таблице

Точки Относительное смещение Отклонение расчетного значения относительного смещения от экспериментального

Расчетное, ДУР, мкм Эксперимен тальное, ДУЭ, мкм Абсолютное, |ДУР - ДУЭ|, мкм Относительное, ]ДУР - ДУэ|/ДУэ

А^з 19,18 21,8 2,62 12%

А2А(2 21,25 25,0 3,75 15%

А3Ац 18,66 21,7 3,04 14%

А4Аю 11,25 12,5 1,25 10%

Расхождение отклонений расчетных значений деформаций станины координатно-расточного станка от экспериментальных составляет не более 15%.

Для снижения уровня указанных силовых деформаций и их влияния на точность прецизионного станка были исследованы различные пути, в частности, поиск рационального размещения штатных опор станка.

Опытами установлено, что перемещение штатной опоры позволяет, уменьшить стрелу прогиба станины в 1,6 раза. При этом перемещения инструмента относительно обрабатываемой заготовки снижаются и составляют в вертикальном направлении 10,0... 11,0 мкм, а в горизонтальном - 25,0,..27,0 мкм. Однако эти значения также не обеспечивают соответствующих норм для прецизионных станков класса точности Я и тем более А.

В связи с вышеизложенным была разработана специальная автоматическая система регулирования, а именно, система стабилизации осей растачиваемых отверстий и шпиндельного узла, позволяющая исключить влияние угловых перемещений стойки и корпусной заготовки на его геометрическую точность (рис.3).

Для изменения угловых положений корпусной заготовки установка оснащена двухканальной замкнутой системой автоматического управления. Один из контуров системы, управляет гидродомкратом, размещенным на столе-спутнике в место одной из опор, на которых базируется корпусная заготовка. Другой, не задействованный канал может использоваться для решения других иных задач управления упругой системой станка.

Рис. 3. Структурная схема стабилизации осей растачиваемых отверстий корпусных заготовок и шпиндельного узла станка

Функциональная схема одного канала системы автоматического регулирования включает: электронные уровни угловых положений (ДУ1) и <ДУ2); измерительно-управляющий блок {ИУБ); управляющий золотник типа Р34Э1-С6/200у работающий в режиме электрогидропреобразователя (Э777); датчик давления рабочей среды (ДД) модели ТМД-15 и станцию гидравлического давления (ГС). Для контроля уровня силовых

деформаций экспериментальная установка оснащена специальной измерительной базой и комплектом механотронных датчиков перемещений 6МХ5С.

Оснащение автоматической системой стабилизации осей растачиваемых отверстий и шпиндельного узла, позволяет существенно снизить влияние угловых перемещений стойки и корпусной заготовки на его геометрическую точность

Вертикальные смещения инструмента, вызванные силовыми деформациями станины, предполагается компенсировать с помощью системы ЧПУ путем коррекции программы обработки корпусных заготовок.

Четвертый раздел посвящен оценке эффективности повышения точности технологических систем координатио-расточных станков путем автоматической стабилизации осей растачиваемых отверстий и их шпиндельных узлов. Сравнительные исследования выполнялись на горизонтальном координатно-расточном станке модели 2459АФ1 при функционировании автоматической системы регулирования и без нее.

В качестве наиболее характерного вида обработки на станке выбрана расточка отверстий в корпусных заготовках. При этом для получения достоверных результатов в проводимых опытах использовались методы математической статистики. Во всех случаях обеспечивалась надежность а = 0,95 и точность оценки е среднего квадратического отклонения в пределах е = ±0,4 5.

Эксперименты проводились на специально изготовленной корпусной заготовке ГОСТ 18098-94. Материал СЧ 21 ГОСТ 1412-85, твердостью НВ150...180 и геометрическими размерами 950x950x800 мм. Одна из вертикальных сторон корпусной заготовки была размечена под обработку отверстий диаметром 20_0>02 мм. При этом сверление выполнялось на максимально возможной высоте от технологической базы равной 750 мм, а глубина составляла 80 мм.

Операция контроля непараллельности осей растачиваемых отверстий базовой поверхности (зеркалу стола) сводилась к замерам наклона образующих цилиндрических отверстий.

На рис. 5 представлены результаты эмпирических распределений размеров при растачивании отверстий в корпусной заготовке.

Как показали результаты экспериментального исследования точности обработки на горизонтальных координатно-расточных станках, использование автоматической системы стабилизации осей растачиваемых отверстий и шпиндельного узла снижает погрешности, вызванные силовыми деформациями станины, в среднем в 4 раза. При этом поле рассеивания случайных величин уменьшается в 1,2 раза, что обусловлено введением в упругую систему станка дополнительного демпфирующего элемента - гидродомкрата.

о о

1,0 ш

2,0 23,6

3.0 42.8

а)

4,0 5?,!

5.0 <у, ики 71,4 г**]0,%д

Д¡,2 "О.7нки

Ту , МАЛ/

'¡0, рад

а) без системы автоматической стабилизации осей отверстий и

шпиндельного узла; б) с системой автоматической стабилизации осей отверстий и шпиндельного узла станка с автоматической компенсацией деформаций составной станины.

Рис. 5. Результаты эмпирических распределений размеров при растачивании отверстий в корпусной заготовке на горизонтальном координатно-расточном станке

Таким образом, оснащение горизонтального координатно-расточного станка системой стабилизации осей растачиваемых отверстий и шпиндельного узла, а также рациональное размещение штатных опор позволяет повысить класс точности станка на один класс, то есть перевести его из класса точности П в класс точности А.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

На основе анализа работ отечественных и зарубежных ученых и проведенных исследований решена актуальная для станкостроения научно-техническая задача повышения точности технологических систем горизонтальных координатно-расточных станков методом стабилизации положения базовых деталей и осей растачиваемых отверстий обрабатываемых корпусных заготовок и шпиндельных узлов.

В частности:

1. Разработан комплексный численно-аналитический метод описания влияния силовых деформаций станины станка на его точность на основе метода конечных элементов.

2. Разработана математическая модель корпусной заготовки с гидродомкратом как объект управления и найдены ее передаточные функции по управляющему и возмущающему воздействиям. Получены динамические структуры объекта управления, позволяющие синтезировать систему автоматической стабилизации осей растачиваемых отверстий и шпиндельного узла с высокими показателями динамического качества.

3. Разработана динамическая модель технологической системы горизонтального координатно-расточного станка в целом и исследованы на ней влияние гидродомкрата на уровень относительных колебаний инструмента и заготовки. Установлено, что наблюдается снижение амплитуды колебаний примерно на 24%, а частот на 5%.

4. Разработана экспериментальная установка на базе горизонтального координатно-расточного станка модели 2459АФ1, позволяющая исследовать поведение станины при эксплуатационных нагрузках, а также процесс автоматической стабилизации осей растачиваемых отверстий корпусных заготовок и шпиндельного узла станка

5. В результате проведенных исследований силовых деформаций технологической системы выявлено, что деформации изгиба станины составляют около 60% в общем балансе упругих перемещений прецизионного горизонтального координатно-расточного станка модели 2459АФ1.

6. Установлено, что результаты расчетов силовых деформации станины методом конечных элементов имеют удовлетворительное совпадение с результатами экспериментальными исследованиями: максимальное расхождение не превышает 15%.

7. Экспериментально подтверждена целесообразность нахождения координат рационального размещение штатных опор и установлено, что перемещение штатной опоры позволяет уменьшить стрелу прогиба в 1,6 раз.

8. Экспериментально доказана необходимость введения системы автоматического управления корпусной заготовки, обрабатываемых па горизонтальных координатно-расточных станках средних и крупных габаритов для обеспечения норм точности классаЛ.

9. Разработана специальная автоматическая система регулирования, в частности система стабилизации осей растачиваемых отверстий и шпиндельного узла, позволяющая существенно снизить влияние угловых перемещений стойки и корпусной заготовки на его геометрическую точность, которые существенно снижают точность станка, достигая 20...25 мкм, при угле закручивания в пределах 1,5...2 угловых секунды.

10. Предложено вертикальные смещения стойки, вследствие деформаций изгиба станины компенсировать путем введение коррекции в программу обработки заготовок, то есть компенсацию программным путем с помощью системы ЧПУ.

11. Показано, что разработанные технические решения, внедрение системы стабилизации осей растачиваемых отверстий и шпиндельного узла станка, обеспечивает снижение погрешностей положения осей в среднем в 4 раза. При этом поле рассеивания случайных величин уменьшается в 1,2 раза, что обусловлено введением в упругую систему станка дополнительного демпфирующего элемента — гидродомкрата.

12. Установлено, что использование системы стабилизации осей растачиваемых отверстий и шпиндельного узла станка позволяет перевести станок из класса точности П в класс точности А.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНО В

РАБОТАХ

1.Денисенко А.Ф., Самохина Н.С., Горшков А.Б. Исследование влияния положения подвижных узлов горизонтальных координатно-расточных станков на их точность в рабочем пространстве: Материалы международной научно-технической конференции "Высокие технологии в машиностроении".-Самара, СамГТУ, 2002.-С. 130-134.

2. Горшков Б.М., Денисенко А.Ф., Самохина Н.С. Снижение влияния силовых деформаций составных станин на точность прецизионных станков путем оптимизации размещения жестких опор: VII Всероссийская научно-практической конференция "Современные технологии в машиностроении", - Пенза, изд-во ПДЗ, 2003. - С. 150-153.

3.Денисенко А.Ф., Самохина Н.С., Горшков Б.М., Горшков А.Б. К построению теории адаптации несущих систем прецизионных координатно-расточных станков: Материалы международной научно-технической конференции "Высокие технологии в машиностроении". — Самара, СамГТУ, 2004. - С. 90-93.

4. Самохина Н.С., Денисенко А.Ф. Методика экспериментальных исследований повышения точности координатно-расточных станков: Всероссийская научно-техническая конференция " Теплофизические и технологические аспекты управления качеством в машиностроении". — Тольятти, изд-во ТГУ, 2005. - С. 327-329.

5.Самохина Н.С., Денисенко А.Ф. Методика экспериментальных исследований повышения точности обработки на прецизионных координатно-расточных станках // Наука — Производству. — 2005. - №7 -С. 11-13.

6. Самохина Н.С., Денисенко А.Ф., Горшков Б.М. Корпусная заготовка с гидродомкратом как объект управления: Материалы международной научно-технической конференции "Автоматизация и производственный контроль". - Тольятти, ТГУ, 2006. - С. 40-45.

7.Самохина Н.С., Денисенко А.Ф., Цоциева О.В., Горшков Б.М. Экспериментальная установка для оценки эффективности повышения точности координатно-расточных станков методом стабилизации положения обрабатываемой заготовки и оси шпиндельного узла. - Самара, Известия СНЦ РАН, 2006.-С. 121-127.

8. Самохина Н.С., Денисенко А.Ф., Горшков Б.М. Динамическая модель технологической системы горизонтального координатно-расточного станка. - Самара, Известия СНЦ РАН, 2006. - С. 151-156.

9. Патент РФ 2245536. Устройство для определения угловых колебаний: / Шлегель O.A., Андросов H.A., Галицков С.Я., Горшков А.Б., Денисенко А.Ф., Самохина Н.С., Силаева Е.В. 2005. Б.И. № 3.

10 Патент РФ 2280543. Устройство управления подвижным узлом станка: / Горшков Б.М., Галицков С.Я., Денисенко А.Ф., Токарев Д.Г., Самохина Н.С., Горшков А.Б. Б.И. 2006. № 21.

Разрешено »с печати диссертационным советом Д 212.217.02 протокол №47 от 20.10.06. Формат 60x84 1/20. Усл. печ. л.2. Тираж 100 экз. Заказ №1535 ГОУ ВПО "СамГТУ". Типография "СамГТУ". 440100 г. Самара ул. Молодогвардейская, 244

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИЗ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ТОЧНОСТЬ КООРДИНАТНО-РАСТОЧНЫХ СТАНКОВ, И МЕТОДЫ ЕЕ ПОВЫШЕНИЯ.

1.1 Анализ погрешностей и методы контроля характеристик координатно-расточных станков.

1.2 Методы расчета силовых деформаций корпусных деталей металлорежущих станков.

1.3 Методы повышения точности технологической системы координатно-расточных станков.

Выводы по разделу. Формулировка цели и задач исследований.

2 АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ СИЛОВЫХ ДЕФОРМАЦИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ КООРДИНАТНО-РАСТОЧНЫХ СТАНКОВ НА ИХ ТОЧНОСТЬ.

2.1 Разработка методики расчета силовых деформаций станин станков методом конечных элементов.

2.2 Математическое описание влияния силовых деформаций станины на геометрическую точность технологической системы станка.

2.3 Корпусная заготовка с гидродомкратом как объект управления.

2.4 Динамическая модель технологической системы горизонтального координатно-расточного станка.

Выводы по второму разделу.

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТОЧНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ КООРДИНАТНО-РАСТОЧНЫХ СТАНКОВ.

3.1 Экспериментальные исследование силовых деформаций технологической системы горизонтально координатно-расточного станка. стыке "стол - салазки".

3.1.2 Экспериментальное исследование упругих перемещений в стыке "салазки - станина стола".

3.1.3 Экспериментальное исследование упругих перемещений в стыке "шпиндельная бабка - стойка".

3.1.4 Экспериментальное исследование упругих деформаций стойки.

3.1.5 Экспериментальное исследование упругих перемещений в стыке "стойка-станина".

3.2 Экспериментальные исследование упругих деформаций станины и рациональное размещение штатных опор горизонтального координатно-расточного станка на его точность.

3.3 Конструктивно-функциональная схема экспериментальной установки для исследования стабилизации осей.

Выводы по третьему разделу.

4 ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ КООРДИНАТНО-РАСТОЧНЫХ СТАНКОВ ПУТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ ОСЕЙ РАСТАЧИВАЕМЫХ ОТВЕРСТИЙ И ШПИНДЕЛЬНЫХ УЗЛОВ.

4.1 Методика экспериментальных исследований точности обработки на станках, оснащенных системами автоматической стабилизации

4.2 Методика статистической обработки результатов экспериментальных исследований.

4.3 Результаты экспериментальных исследований повышения точности станков методом автоматической стабилизации осей растачиваемых отверстий и шпиндельных узлов.

Выводы по четвертому разделу.

При проектировании и эксплуатации металлорежущего оборудования возникает необходимость повышения их точностных характеристик. Особенно это актуально применительно к координатно-расточным станкам (КРС). На этих станках решаются следующие задачи: высокоточная обработка заготовок различной массы, габаритов, в том числе в крайних положениях подвижных узлов - стойки, стола, шпиндельной бабки и т.д. Однако, силовые деформации, испытываемые станинами, приводят к существенному снижению точности металлорежущего оборудования и требуют разработки специальных методов обеспечения его точности.

Известны традиционные методы повышения точности [36, 67, 92, 125, 140, 141, 143, 145, 146, 148, 149, 150, 155 и др.], сводящиеся к увеличению жесткости несущих систем станков, выбору рациональной конструкции станины, повышению качества сборки и доводки узлов, подбору смазочных материалов и так далее. Они практически достигли определенного предельного уровня влияния на точность металлорежущего оборудования. Дальнейшие шаги в этом направлении приводят к существенному удорожанию его стоимости.

Одним из наиболее перспективных путей дальнейшего повышения точности станков является оснащение их специальными системами автоматического управления и регулирования. Их в свою очередь можно разделить на два самостоятельных направления:

- автоматическое управление элементами упругих систем металлорежущих станков, то есть адаптацию их несущих систем к изменяющимся условиям функционирования [11, 15, 27, 53, 62, 86, 93, 124, 127, 153, 156, 157 и др.];

- автоматическое управление процессом механической обработки за счет изменения режимов резания [8,9, 10, 11, 14,91 и др.].

В настоящей работе разрабатывается метод повышения точности, на примере горизонтального координатно-расточного станка в рамках первого направления. Технический эффект достигается методом автоматической стабилизации положения осей растачиваемых отверстий корпусных заготовок и шпиндельного узла, атак же коррекции управляющей программы обработки изделия.

Для обоснования, разработки и реализации этого метода потребовалось выполнить баланс точности горизонтального координатно-расточного станка (см. ПРИЛОЖЕНИЕ А), провести специальные исследования силовых деформаций его несущей системы. Эти исследования необходимы для оценки доли погрешностей вносимых силовыми деформациями в общем балансе точности металлорежущего оборудования.

Станкостроительное ЗАО "СТАН-САМАРА" в настоящее время осуществляет ремонт и модернизацию ранее выпускаемых координатно-расточных станков имеющих различные компоновочные схемы. К таким станкам можно отнести высокоточные станки моделей 2458, 2459, 2А459АМФ4, 24К40СФ4 и ряд других широко используемых в оборонной промышленности, так и в народном хозяйстве в целом. Поэтому, исследования направленные на повышение точности существующего металлорежущего оборудования является весьма актуальной задачей современного производства.

Известны [27, 28, 70, 86, 93 и др.] в нашей стране и за рубежом системы автоматического управления положением корпусных деталей, в частности станин, относительно фундамента. Однако, управление положением самой корпусной заготовки относительно зеркала стола, так, например стабилизации осей растачиваемых отверстий и шпиндельного узла, является новым направлением повышения точности станка. Это особенно характерно при выполнении ряда технологических операций, таких как растачивание глубоких отверстий. Поэтому разработка этого метода позволяет существенное повышение точности металлорежущего оборудования.

Исследования выполнялись по заказу Федерального государственного унитарного предприятия НКТБ «ПАРСЕК» (г. Тольятти) в различные годы с 2003 по 2005 г.г.

Цель настоящей работы - повышение точности технологических систем горизонтальных координатно-расточных станков методом автоматической стабилизации осей растачиваемых отверстий обрабатываемых корпусных заготовок и шпиндельных узлов.

Для достижения поставленной цели потребовалось провести анализ и исследовать факторы, существенно влияющие на точность координатно-расточных станков в целом, так и горизонтальной компоновочной схемы в особенности. В соответствии с полученными результатами возникла необходимость решить следующий комплекс научно-исследовательских задач:

1. Разработать описание влияния силовых деформаций станины горизонтального координатно-расточного станка на его точность с использованием метода конечных элементов.

2. Разработать математическую модель корпусной заготовки с гидродомкратом как объект управления.

3. С учетом результатов п. 2 создать динамическую модель технологической системы горизонтального координатно-расточного станка и исследовать на ней влияние гидродомкрата на уровень относительных колебаний инструмента и заготовки.

4. Исследовать экспериментально влияние на точность станка точек рационального размещения штатных опор, относительно которых он устанавливается на фундамент.

5. Осуществить экспериментальные исследования влияния силовых деформаций станины на геометрическую точность технологической системы горизонтального координатно-расточного станка.

6. На основе проведенных исследований разработать, изготовить и отладить систему автоматической стабилизации осей растачиваемых отверстий и шпиндельного узла горизонтального координатно-расточного станка.

Методы исследования:

Теоретические исследования базируются на методах классической механики, линейной алгебры, теории вероятности и математической статистики. Вопросы анализа и синтеза систем управления решались методами дифференциального и интегрального исчислений, операторным и частотным методами, численными методами. Исследования объектов и систем управления проводились экспериментальными методами, в той числе в условиях промышленной эксплуатации станков.

Научная новизна работы:

1. Разработан комплексный численно-аналитический метод описания влияния силовых деформаций станины станка на его точность на основе метода конечных элементов.

2. Разработана математическая модель корпусной заготовки с гидродомкратом как объект управления, необходимая для синтеза высококачественного регулятора автоматической системы регулирования.

3. Установлено влияние динамики технологической системы с гидродомкратом горизонтального координатно-расточного станка на уровень относительных колебаний инструмента и заготовки.

Практическая ценность. На основе проведенных исследований, получены инженерные методики расчета обеспечения точности горизонтальных ко-ординатно-расточных станков, что позволяет на этапе проектирования создавать современное прецизионное металлорежущее оборудование, учитывая при этом влияние стыков, общих деформаций несущих систем, а также рациональное размещение штатных опор.

Реализация результатов работы. Основные результаты теоретических и экспериментальных исследований внедрены:

- в виде комплекса инженерных методик расчета точности прецизионных горизонтальных координатно-расточных станков (Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно конструкторско-технологическом бюро ПАРСЕК", г. Тольятти);

- в виде рекомендаций и методики постановки и проведения вычислительных и натурных экспериментов повышения точности горизонтальных координатно-расточных станков (Самарский государственный технический университет);

- в виде системы автоматической стабилизации осей растачиваемых отверстий и шпиндельного узла прецизионных станков (Опытное производство Федерального государственного унитарного предприятия "Научно конструк-торско-технологическом бюро ПАРСЕК", г. Тольятти).

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований докладывались и обсуждались на международных и всероссийских научно-технической конференциях "Высокие технологии в машиностроении (Самара, 2002) [42], "Современные технологии в машиностроении" (Пенза, 2003) [33], "Высокие технологии в машиностроении" (Самара, 2004) [42], "Теплофизиче-ские и технологические аспекты управления качеством в машиностроении" (Тольятти, 2005) [101], "Автоматизация и производственный контроль" (Тольятти, 2006) [102].

Публикации: по теме диссертации опубликовано 10 работ, в том числе 3 из них в журналах, рекомендованных ВАК РФ, 5 публикаций в трудах и материалах международных, всероссийских научно-технических конференций, 2 патента РФ на изобретения.

На защиту выносятся основные научные положения:

1. Математическая модель станины горизонтального координатно-расточного станка, разработанная на основе метода конечных элементов.

2. Математическая модель корпусной заготовки с гидродомкратом как объект управления, необходимая для синтеза высококачественного регулятора автоматической системы регулирования.

3. Динамическая модель технологической системы с гидродомкратом горизонтального координатно-расточного станка и результаты исследований влияния уровня относительных колебаний инструмента и заготовки.

4. Техническая реализация системы автоматической стабилизации осей растачиваемых отверстий и шпиндельного узла станка.

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, основных результатов и выводов, изложенных на 151 странице машинописного текста, списка используемых источников 163 наименований. Содержит 49 рисунков и 7 таблиц. Общий объем работы 172 страниц сквозной нумерации.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

На основе анализа работ отечественных и зарубежных ученых и проведенных исследований решена актуальная для станкостроения научно-техническая задача повышения точности технологических систем горизонтальных координатно-расточных станков методом автоматической стабилизации положения их элементов. В частности:

1. Разработан комплексный численно-аналитический метод описания влияния силовых деформаций станины станка на его точность на основе метода конечных элементов.

2. Разработана математическая модель корпусной заготовки с гидродомкратом как объект управления и найдены ее передаточные функции по управляющему и возмущающему воздействиям. Получены динамические структуры объекта управления, позволяющие синтезировать систему автоматической стабилизации осей растачиваемых отверстий и шпиндельного узла с высокими показателями динамического качества.

3.Разработана динамическая модель технологической системы горизонтального координатно-расточного станка в целом и исследованы на ней влияние гидродомкрата на уровень относительных колебаний инструмента и заготовки. Установлено, что наблюдается снижение амплитуды колебаний примерно на 24%, а частот на 5%.

4. Разработана экспериментальная установка на базе горизонтального координатно-расточного станка модели 2459АФ1, позволяющая исследовать поведение станины при эксплуатационных нагрузках, а также процесс автоматической стабилизации осей растачиваемых отверстий корпусных заготовок и шпиндельного узла станка

5. В результате проведенных исследований силовых деформаций технологической системы выявлено, что деформации изгиба станины составляют около 60% в общем балансе упругих перемещений прецизионного горизонтального координатно-расточного станка модели 2459АФ1.

6. Ус! 'ановлено, что результаты расчетов силовых деформации станины методом конечных элементов имеют удовлетворительное совпадение с результатами экспериментальными исследованиями: максимальное расхождение не превышает 15%.

7. Экспериментально подтверждена целесообразность нахождения координат рационального размещение штатных опор и установлено, что перемещение штатной опоры позволяет уменьшить стрелу прогиба в 1,6 раз.

8. Экспериментально доказана необходимость введения системы автоматического управления корпусной заготовки, обрабатываемых на горизонтальных координатно-расточных станках средних и крупных габаритов для обеспечения норм точности класса А.

9. Разработана специальная автоматическая система регулирования, в частности система стабилизации осей растачиваемых отверстий и шпиндельного узла, позволяющая существенно снизить влияние угловых перемещений стойки и корпусной заготовки на его геометрическую точность, которые существенно снижают точность станка, достигая 20.25 мкм, при угле закручивания в пределах 1,5.2 угловых секунды.

10. Предложено вертикальные смещения стойки, вследствие деформаций изгиба станины компенсировать путем введение коррекции в программу обработки заготовок, то есть компенсацию программным путем с помощью системы ЧПУ.

11. Показано, что разработанные технические решения, внедрение системы стабилизации осей растачиваемых отверстий и шпиндельного узла станка, обеспечивает снижение погрешностей положения осей в среднем в 4 раза. При этом поле рассеивания случайных величин уменьшается в 1,2 раза, что обу словлено наличием гидро дом крата.

12. Установлено, что использование упомянутой системы позволяет перевести станок из класса точности П в класс точности А.

1. Аверьянов О.И. Модульный принцип построения станков с ЧПУ. М.: Машиностроение, 1987.-232 с.

2. Аверьянов О.И., Кордыш JI.M. Высокоавтоматизированное оборудование для обработки корпусных и плоскостных деталей // Станки и инструмент. 1990.-№2.-С. 4-7.

3. Адаптивное управление станками / Под ред. Б.С. Балакшина: М.: Машиностроение, 1973.-С. 688.

4. Андронов A.A., Витт А.А, Хайкин С.Э. Теория колебаний. М.: Наука, 1981.-253 с.

5. Атапин В.Г., Порватова Н.Г. Расчет жесткости базовых деталей тяжелых столов при неравномерно распределенной нагрузке // Вестник машиностроения. 2000. - № 7. - С. 10-12.

6. Атапин В.Г. Проектирование несущих конструкций тяжелых многоцелевых станков с учетом точности, производительности, массы // Вестник машиностроения. 2001. - № 2. - С. 3-6.

7. Багданович Л.Б. Гидравлические приводы. Киев: Вища школа, 1980. -232 с.

8. Базров Б.М. Причины образования погрешностей обработки деталей. Адаптивное управление станками / Под ред. Б.С. Балакшина: М.: Машиностроение, 1977. - С. 3-6.

9. Базров Б.М. Технологические основы проектирования самонастраивающихся станков. М.: Машиностроение, 1978. - 216 с.

10. Базров Б.М. Расчет точности машин на ЭВМ. М.: Машиностроение, 1984.-256 с.

11. Балакшин Б.С. Теория и практика технологии машиностроения. В 2 кн. М.: Машиностроение, 1982 - кн. 1. Технология машиностроения, 1982. -203 с; кн. 2. Основы технологии машиностроения, 1982. - 367 с.

12. Башарин. A.B. Динамика нелинейных электромеханических систем с упругими связями. Л.: ЛЭТИ, 1983. - 81 с.

13. Беляев В.Н. Расчет механической части привода станков с ЧПУ // Станки и инструмент. 1996. № 3. - С. 11-14.

14. Берсенев Ю.Б., Образцов Ю.В. Пути повышения точности механической обработки в ГПС // Автоматизация и современные технологии. 1992. -№ 1. - С. 20,21.

15. Бесекерский В.А., Изранцев В.В. Системы автоматического управления с микроЭВМ. М.: Наука, 1987. - 320 с.

16. Бржозовский Б.М. Управление технологической надежностью модулей ГПС. Саратов: Изд-во СГУ, 1989. - 108 с.

17. Бруевич Н.Г., Правоторова Е.А., Сергеев В.Н. Основы теории точности механизмов М.: Наука, 1988. - 238 с.

18. Бурцев В.М., Васильев A.C., Дальский A.M. и др. Основы технологии машиностроения: Учебник для вузов / Под ред. A.M. Дальского: в 2 т. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1997. - 564 с.

19. Бушуев В.В. Компенсация упругих деформаций в станках // Станки и инструмент. 1991. - № 3. - С. 42-46.

20. Бушуев В.В. Жесткость станков // СТИН. 1996. - № 8; 9. - С. 26-32 и С. 17-20.

21. Бушуев В.В. Мехатронные системы в станках // СТИН. 1998. -№ 10.-С. 22-29.

22. Васильев A.C. Суммарная погрешность обработки и взаимное влияние ее составляющих // Изв. вузов. Машиностроение. 1999. - № 2-3.1. С. 89-96.

23. Вейц В.Л., Хитрик В.Э., Шмаков В.А. Комплексное имитационное моделирование тяжелых металлорежущих станков. // Станки и инструмент. -1991.-№ 1.-С. 5-7.

24. Воеводин В.В., Кузнецов Ю.А. Матрицы и вычисления. М.: Наука,1984.-320 с.

25. Вотинов К.В. Жесткость станков. ЛОНИТОМАШ, 1940.

26. Врагов Ю.Д. Анализ компоновок металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 1978. - 208 с.

27. Галицков С .Я. Исследование системы автоматического управления положением корпусных деталей станков с учетом многосвязности объекта: Автореф. дис. . канд. техн. наук, Куйбышев: КПтИ, 1975.

28. Галицков С.Я. Динамика электромеханических исполнительных систем прецизионных станков и роботов: Учеб. пособие Куйбышев: КПтИ, 1989. -108 с.

29. Галлагер Р. Метод конечных элементов. Основы / Пер. с англ. В.М.Картешвили. М.: Мир, 1984 - 428с.

30. Горшков Б.М., Галицков С.Я., Равва Ж.С. Исследование составной станины прецизионного станка как объект управления // Повышение устойчивости и динамического качества металлорежущих станков. Куйбышев:1. КуАИ, 1983.-С. 97-109.

31. Горшков Б.М., Морговский Ю.Я., Токарев Д.Г. Лазерно-процессорный метрологический комплекс для координатно-расточных станков // Наука Производству. - 2001. - № 9. - С. 27, 28.

32. Горшков Б.М. Повышение точности координатно-расточных станков путем автоматической компенсации деформаций станин // Автоматизация и современные технологии. 2003. - № 7 - С. 26-29.

33. Горшков Б.М. Повышение точности прецизионных станков с составными станинами. Саратов: Сарат. гос. ун-т, 2004. - 184 с.

34. Глотова В.14., Ким E.H., Пафнучева Л.Н., Фефелова Г.А. Интерактивная графическая подсистема расчета и проектирования корпусных деталей станков методом конечных элементов // Станки и инструмент. 1992. - № 2. С. 13-15.

35. Дальский A.M. Технологическое обеспечение надежности высокоточных деталей машин. М.: Машиностроение, 1975. - 223 с.

36. Дальский A.M., Васильев A.C., Кондаков А.И. Технологическое исследование в направленное формирование эксплутационных свойств изделий машиностроения // Изв. вузов. Машиностроение. 1996. - № 10-12.-С. 70-76.

37. Денисенко А.Ф. Исследование пространственного положения суппорта токарного станка при реверсе // Динамика, диагностика и надежность станочных систем. Сб. науч. тр. Куйбышев, 1989. С. 86-90.

38. Денисенко А.Ф., Зубенко В.Л. Повышение точности металлорежущих станков на основе анализа и синтеза технологических систем. Самара, 1999. -267 с.

39. Денисенко А.Ф. Прогнозирование критериев работоспособности станков на основе конструкторско-технологического обеспечения эксплуатационных свойств соединений. Автореф. дис. . докт. Техн. Наук. Самара: СамГТУ, 2000.

40. Денисенко А.Ф., Зубенко В.Л., Болотов Б.Е. Прогнозирование надежности станочных систем по виброакустическим критериям: Монография. М.: Машиностроение - 1, 2004. - 265 с.

41. Детали и механизмы металлорежущих станков / Под общ. Ред. Д.Н. Решетова и др. т. 1. М.: Машиностроение, 1972. - 664 с.

42. Демкин Н.Б. Контактирование шероховатых поверхностей. М.: Наука, 1970. - 227 с.

43. Дьяконова Н.П. Оценка точности металлорежущих станков по характеристикам жесткости // Станки и инструмент. 1984. № 9. - С. 6, 7.

44. Еременко С.10. Методы конечных элементов в механике твердых тел. -Харьков: Основа, 1991.-271 с.

45. Еремин A.B., Чеканин A.B. Расчет жесткости несущих систем станков на основе суперэлементного подхода // Станки и инструмент. 1991. - №6. -С. 16-18.

46. Застрогин Ю.Ф. Прецизионные измерения параметров движения с использованием лазера. М.: Машиностроение, 1986. - 272 с.

47. Игнатьев A.A., Мартынов В.В. Управление точностью обработки на токарном ГПМ в стационарном режиме // СТИН. 1995. - № 10. - С. 33-37.

48. Игнатьев A.A., Добряков В.А., Виноградов М.В. Исследование динамического состояния прецизионных металлорежущих станков // СТИН. 1997. -№ 10.-С. 16-20.

49. Интерактивная графическая подсистема расчета и проектирования корпусных деталей станков методом конечных элементов / В.И.Глотова, Е.М. Ким, Л.Н. Панфучева и др. // Станки и инструмент. 1992. - №2. - С. 13-15.

50. Исилевич Г.Б. Концентрация напряжений и деформаций в деталях машин. М.: Машиностроение, 1981. - 192 с.

51. Исследование и разработка системы автоматической стабилизации взаимного положения корпусных деталей (разрезных станин) прецизионныхстанков. Отчет по НИР. М.: Депонирован в ВНТИЦ, гос. регистрация № 78048052, 1979.-89 с.

52. Каганов B.C., Чукарин А.Н., Большенко В.П. и др. Математическое моделирование несущей системы станков // СТИН. 2003. - № 3. - С. 6-10.

53. Каминская В.В. Приближенный расчет несущих систем станков, находящихся под действием стационарных возмущений // Станки и инструмент. -1969.- №6. -С. 11-14.

54. Каминская В.В., Решетов Д.Н. Фундаменты и установка металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 1975. - 208 с.

55. Каминская В.В. Жесткость несущие системы. В кн. Детали и механизмы металлорежущих станков. Т. 1. - М.: Машиностроение, 1972. - С.459.563.

56. Каминская В.В., Левина З.М., Решетов Д.Н. Станины и корпусные детали металлорежущих станков (расчет и конструирование). М.: Машгиз, 1961. -363 с.

57. Каминская В.В., Французов Ф.А. Влияние способа установки одностоечных координатно-расточных станков на их жесткость // Станки и инструмент. 1960.-№ 5.-С. 24-26.

58. Каяшев А.И., Митрофанов В.Г., Схиртладзе А.Г. Методы адаптации при управлении автоматизированными станочными системами. М.: Машиностроение, 1995. - 142 с.

59. Кириллов Ю.В., Еремин Н.В. Исследование несущей системы станка методом конечных элементов // СТИН. 2002. - №8. - С. 19-21.

60. Кирилин Ю.В., Дышловенко П.Е., Еремин Н.В. Моделирование подвижного и неподвижного стыков металлорежущего станка // СТИН. 2003. - № 9.-С. 22-28.

61. Кирилин Ю.В., Табаков В.П., Еремин Н.В. Методика моделирования несущей системы станка// СТИН. 2004. - № 6. - С. 13-17.

62. Косов М.Г., Степанов A.B. Моделирование рельефа шероховатости встыках деталей станков // СТИН. 1998. - № 9. - С. 7-10.

63. Коронкевич В.П., Ханов В.А. Современные лазерные интерферометры. Новосибирск: Наука, 1985. - 180 с.

64. Корсаков B.C. Точность механической обработки. М: Машгиз, 1961. -380 с.

65. Крагельский И.В., Добычин М.Н., Комбалов B.C. Основы расчетов на трение и износ. М.: Машиностроение, 1977. - 526 с.

66. Крассов И.М. Гидравлические элементы систем автоматического регулирования. М.: Машгиз, 1968. - 204 с.

67. Кудинов В.А. Динамика станков. М.: Машиностроение, 1967. --359 с.

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

69. Методика испытаний станков в производственных условиях, определение исходных данных для расчета несущих систем станков на основе обработки результатов производственных испытаний станков методами статистической динамики. М.: ЭНИМС, 1977. - 26 с.

70. Молчанов И.Н., Николенко Л.Д. Основы метода конечных элементов. Киев: Наукова думка, 1989. - 269 с.

71. Морговский Ю.Я., Токарев Д.Г. Лазерно-процессорный пространственный измеритель для станков: Тез. докл. международной конф. "Применение лазеров в науке и технике". Новосибирск, 1992. - С. 35, 36.

72. Морговский Ю.Я., Горшков Б.М., Токарев Д.Г. Измерение погрешностей прецизионных станков с помощью лазерного комплекса // СТИН. 2000. -№4.-С. 13, 14.

73. Невельсон М.С. Автоматическое управление точностью обработки на металлорежущих станках. Л.: Машиностроение, 1982. - 184с.

74. Никитин Б.В. Расчет динамических характеристик станков. М.: Машгиз, 1962. - 110 с.

75. Норри Д., Фриз Ж. Введение в метод конечных элементов / Пер. с англ. Г.В.Демидова и А.Л.Урванцева. М.: Мир, 1981. - 304 с.

76. Обеспечение точности обработки на автоматизированных металлорежущих станках. Обзорная информация. / Б.М. Бржозовский, В.А. Добряков, A.A. Игнатьев, В.В. Мартынов. М.: ВНИИТЭМР, 1992.-48 с.

77. Определение рационального расположения основных и компенсирующих деформации станины опор КРС класса С. Отчет ЛИМС № 502, ОКБС. -Л.: 1970.-63 с.

78. Оптимизация размещения жестких опор составной станины. Отчет по госбюджетной НИР. М.: Депонирован в ВНТИЦ, гос. per. № 80058027, 1979. -24 с.

79. Орликов М.Л. Динамика станков: Учебное пособие для вузов. М.: Машиностроение, 1989. - 360 с.

80. Основы автоматизации машиностроительного производства: Учеб. для вузов / Ковальчук Е.Р., Косов М.Г., Митрофанов В.Г. и др.; Под ред. Ю.М. Соломенцева 2-е изд., испр. - М.: Высш. шк., 1999. - 312 с.

81. Пахмуров В.А., Шалдыбин А.Я. Использование метода конечных элементов для анализа конструкции базовых деталей тяжелых станков // Станки и инструмент.- 1992.-№ 2.-С. 11-13.

82. Пестунов В.М. Компенсация упругой деформации технологической системы станков // СТИН. 1999. - № 4. - С. 38-42.

83. Портман В.Т., Генин Д.В., Халдей М.Б. Исследование точности положения подвижных узлов на направляющих // СТИН. № 2, 1993. С. 5-9.

84. Прецизионная станина: A.c. 519284 СССР / Абрамов В.Г., Антонов С.А., Мездрогин Б.Б. (СССР). 1976. Б.И. № 24.

85. Проников A.C. Расчет и конструирование металлорежущих станков. -М.: Высшая школа, 1967.-431 с.

86. Проектирование металлорежущих станков и станочных систем: Справочник-учебник в 3 т. Т. 1: Проектирование металлорежущих станов

87. Под ред. A.C. Проникова-М.: Машиностроение, 1995.-448 с.

88. Проектирование металлорежущих станков и станочных систем Справочник-учебник в 3 т. Т. 3: Проектирование станочных систем / Под общей ред. A.C. Проникова М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана; изд- во МГТУ "Стан-кин'\ 2000. - 584 с.

89. Пуш В.Э. Конструирование металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 1977.-390 с.

90. Пуш A.B. Особенности статического моделирования выходных характеристик станков. // СТИН. 1995. - № 10. - С. 18-22.

91. Равва Ж.С. Новое в повышении точности станков. Куйбышев: Куй-быш. кн. изд-во, 1974. - 335 с.

92. Равва Ж.С., Горшков Б.М. Об одном варианте динамической модели горизонтального координатно-расточного станка (КРС) с составной станиной // Адаптация, моделирование и диагностика систем. Куйбышев: КуАИ, 1983. -С. 48-52.

93. Решетов Д.Н., Портман В.Г. Точность металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 1986. - 336 с.

94. Решетов Д.Н., Левина З.М. Расчет станков на контактную жесткость. -Станки и инструмент, 1951, № 1, с. 12. 14.

95. Рыжов Э.В. Контактная жесткость машин. М.: Машиностроение, 1966.-193 с.

96. Салов И.Д. Контроль выходных параметров точности прецизионных металлорежущих станков // СТИН. 1994. - № 1. - С. 8-12.

97. Самохина Н.С., Денисенко А.Ф. Методика экспериментальных исследований повышения точности обработки на прецизионных координатно-расточных станках // Наука Производству. - 2005. - №7 - С. 11-13.

98. Самохина Н.С., Денисенко А.Ф., Горшков Б.М. Корпусная заготовка с гидродомкратом как объект управления: Материалы международной научно-технической конференции "Автоматизация и производственный контроль". -Тольятти, ТГУ, 2006. С. 40-45.

99. Самохина Н.С., Денисенко А.Ф., Горшков Б.М. Динамическая модель технологической системы горизонтального координатно-расточного станка. Самара, Известия СНЦ РАН, 2006. - С. 151 -156.

100. Юб.Санкин Ю.Н. Динамика несущих систем металлорежущих станков. -М.: Машиностроение, 1986. 96 с.

101. Сергейкин О. А. Оптимизация формы корпусных деталей металлорежущих станков с помощью программы ANSYS // Сборник трудов 1-ой международной конференции пользователей программного обеспечения CAD-FEM GmbH.-М., 2002.-С. 265-268.

102. Сергейкин О. А. Настройка графического интерфейса программы

103. ANSYS // Сборник трудов 2-ой международной конференции пользователей программного обеспечения CAD-FEM GmbH. М., 2002. - С. 338-341.

104. Серегин A.A. Определение точности механических систем станков // Станки и инструмент. 1991. - № 1. - С. 29-31.

105. Соколовский А.П. Жесткость в технологии машиностроения. М.: Машгиз, 1946.

106. Соломенцев Ю.М., Митрофанов В.Г., Протопович С.П. и др. Адаптивное управление технологическими процессами. М.: Машиностроение, 1979.-536 с.

107. Соломенцев Ю.М., Косов М.Г., Митрофанов В.Г. Моделирование точности при проектировании процессов механической обработки. Обзор. М.: НИИМАШ, 1984.-56 с.

108. Соломенцев Ю.М., Митрофанов В.Г., Прохоров Н.Ф. и др. Автоматизированное проектирование и производство в машиностроении. М.: Машиностроение, 1985. - 218 с.

109. Солонин И.С. Математическая статистика в технологии машиностроения. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1972. - 216с.

110. Спиридонов A.A. Планирование эксперимента при исследование технологических процессов. М.: Машиностроение, 1981.- 186 с.

111. Стародубов B.C. Точность металлорежущих станков с ЧПУ и способы ее повышения // Вестник машиностроения. 2000. - № 5. - С. 36-40.

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

113. Суслов А.Г., Браун Э.Д., Виткевич H.A. и др. Качество машин. М.: Машиностроение, 1995. - Т.1. - 256 с.

114. Суслов А.Г., Васильев A.C., Сухарев С.О. Влияние технологического наследования на качество поверхностного слоя деталей машин // Изв. вузов. Машиностроение. 1999. - № 1. - С. 69-76.

115. Сысоев Ю.С., Маневич В.В. Установка крупногабаритных заготовокпри их механической обработке // Вестник машиностроения. 1998. - № 6. - С. 14-20.

116. Теория автоматического управления / Под ред. Ю.М. Соломенцева.- М.: Высшая школа, 2000. 267 с.

117. Технология машиностроения.: В 2 т.: Т1. Основы технологии машиностроения: Учебник для вузов / В.М. Бурцев, A.C. Васильев, A.M. Дальский, и др.; Под ред. A.M. Дальского М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 1997. - 564 с.

118. Типовые методики и программы испытаний металлорежущих станков: Метод, рекомендации. М.: НИИмаш. 1984. - 172 с.

119. Точность и надежность автоматизированных прецизионных металлорежущих станков. Ч. 2 / Б.М. Бржозовский, В.А. Добряков, A.A. Игнатьев, В.В. Мартынов. Саратов: Изд-во СарГТУ, 1994. - 156 с.

120. Точность и надежность станков с ЧПУ / Под. ред. A.C. Проникова. -М.: Машиностроение, 1982. 256 с.

121. Установка металлорежущих станков: Методические рекомендации.- М.: ВНИИТЭМР, 1985. 36 с.

122. Устройство для определения угловых колебаний: Пат. 2245536 РФ / Шлегель O.A., Андросов И.А., Галицков С.Я., Горшков А.Б., Денисенко А.Ф., Самохина Н.С. и Слаева Е.В., 2005. Б.И. № 3.

123. Устройство компенсации силовых деформаций станины прецизионного станка: А. с. 791466 СССР / Равва Ж.С., Дергачев Г.В., Горшков Б.М. (СССР) 1980. Б.И. №48.

124. Устройство для уравновешивания подвижного органа станка: А. с. 1276445 СССР / Горшков Б.М., Равва Ж.С., Осипов A.B., Батин В.Д. (СССР) 1986. Б.И. №46.

125. Устройство автоматической компенсации силовых деформаций станины прецизионного станка: А. с. 1014679 СССР / Горшков Б.М., Чудинов Б.А., Равва Ж.С., Галицков СЛ. (СССР) 1983. Б.И. № 16.

126. Устройство для установки высокоточных машин на фундамент: А. с. 494237 СССР / Варламов М.К., Нижник Е.Г., Китенко Е.А., Чирков В.А. (СССР) 1975. Б.И. № 45.

127. Устройство компенсации погрешностей перемещений узлов станка: А. с. 1377579 СССР / Равва Ж.С., Морговский Ю.Я., Каминский В.А. (СССР) 1988. Б.И. №8.

128. Устройство управления подвижным узлом станка / Горшков Б.М., Галицков С.Я., Денисенко А.Ф., Самохина Н.С. и др. 2006. Б.И. № 21.

129. Хомяков B.C., Давыдов И.И. Влияние компоновки станка на его точность с учетом действия силовых факторов // Станки и инструмент. 1988. -№ 12. - С. 8-11.

130. Чернянский П.М., Распопова Н.П. Силовые смещения и жесткость технологической системы // СТИН. 1998. - № 12. - С. 13-17.

131. Чернянский П.М. Расчет точности станков на стадии проектирования // Вестник машиностроения. 1990. - №4. - С. 10-16.

132. Шлегель O.A., Гурьянов Д.И., Горшков Б.М. и др. Управление упругими деформациями несущих систем технологического оборудования // Машиностроитель. 2003. - № 3. - С. 17-19.

133. Шустер В.Г. Система оценок точности обработанной поверхности как характеристика выходной точности станка // Станки и инструмент. 1985. -№ 11.-С. 12-16.

134. Юркевич В.В. Повышение точности токарной обработки на основе управления траекториями формообразования // Инженерный журнал.- 2004.- № 2. С. 14-18.

135. Якушев А.И., Воронцов Л.Н., Федотов Н.М. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. М.: Машиностроение, 1986. - 352с.

136. Ahmad Н., Tristano J. Meeting the Geometry Transfer Challenge. -Analysis Solution, Winter 1997/1998 Vol. 1, No. 1, p. 15-17.

137. A method of trueing up a work piece on a metal cutting machine toolwork table and a work table for carrying the method into effect: Пат. 1392244 Великобритании. M. кл. B23Q 1/14 / S.A. Pevzner, V.E. Knore, 1975.

138. A structure for mounting measuring machines and machine tools: Пат. 1384344 Великобритании. M. кл. B23Q1/00 / Franco Sartorio, 1975.

139. Back N., Burdekin M., Cowley A. Review of the research on fixed and sliding joints. Proc. 13th Int. Machine Tool Des. and Res. Conf., Birmingham, 1972, p. 87-97.

140. Burdekin M., Voutsadopoulos C. Efficient axis calibration of coordinate machines. Glasgow, 1978.

141. Eigner M., Maier H. Einstieg in CAD. Carl Hauser Verlag. MünchenWien, 1985.396 s.

142. Gravity sag compensation system: Пат. 3827333 США. M. кл. В23/С 1/02/John Е. Hurd, 1974.

143. General concept of acuraccy of machine tools. "Spesif and Tests Metal Cutt. Mach. Tools. Vol. 1". Manchester, s.a., 7-10.

144. I.Koch, I.Krzyzanowski and W.Scoczynki. Dampfung in Verbindung stellen von Maschinen gestellen /Konstruktion. 36 (1984). h.l. -S. 23-29.

145. Lange K., Neitzert Th. Einsatzbereiche und Leistungsfaechigkeit der Fi-nite-Tlemente Methode bei der Konstruktion von Werkzeugmaschinen und Werkzeugen. // "Zeitschrift fuer industriell Fertigung", 1980. № 70.

146. Latos Stanislav , Rodzynkiewicz Jerry. Sposob elektrooptycznego wyk-rywania i pomiaru, deformacje liniowych oraz uklad poniarowy do stosowania tego sposobu. (Akademia Görniczo Huthicza). Пат. ПНР, кл. G()i в 5/30 , № 64065, 1968 г.

147. Method of traing up heavy workpieces on the table of a Metal-cutting machine and such table for carrying said method into effect: Пат. 3807034 США. M. кл. 90/58 R; 90/58 В / Semen Pevzner, Viktor Koire., 1974.

148. Milner D.A. Adaptive control feedrete in the melling process-"International Journal of Machine Tool Design and Research", 1974, 14, № 2,

149. Mindlin R. Complance of Elastic Bodies in Contact. J.Appl. Mech., 1949. Vol. 16, №3.

150. Moore W.R. One precision accrue pour les machines de domain. -"Mach. Mod.", 1976, № 805, P. 24-27.

151. Naiton H., Tadakuma S. Microprocessor based Adjustable - speed DC Motor Drivers Using Model Reference Adaptive Control / IEEE Transactions on Indastry Applications. 1987. Vol. 19-23. N2. - P. 313-318.

152. Paul G. Ranky. Computer Integrated Manufacturing. An Introduction with Case Studies. Prentice / Hall International, UK, Ltd., 1986. 513 p.

153. Reynolds 0. On the Theory of Lubrication. Phil. Trans (A), vol. 197, 1986.-256 p.

154. Rolf Stain Hilber. Flexible Festigung in den neunziger Fahren. Maschine und Werkzeng, 1990 1991, № 2 P. 30-37.

155. Sposob elektrooptycznego wykrywania i pomiaru, deformacje liniowych oraz uklad poniarowy do stosowania tegosposobu: Патент ПНР № 64065- M. кл. GOl в 5/30 / Latos Stanislav, Rodzynkiewicz Jerry. (Akademia Gorniczo Huthicza), 1968.

156. Vorrichtung zum Ausgleichen der Durchbiegung eines Gestells: Патент ФРГ № 1141856. M. кл. 49a 39/03, В 23b/Andre Muttu, 1963.

157. Weck M. Werkzeugmaschinen. Band 2. Konstruktion und Berechnung. Düsseldorf; VDI Verlag, 1985. 350 s.

158. Dispositif pour compenser les deformations d'um element de machine reposant sur des points fixes, sous Teffel de charges mobiles et de poids variables: Патент Швейцарии № 343719. M. кл. 47в, 31 / Andre Mottu, 1960.