автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Разработка и исследование методов повышения жесткости и быстросменности инструментальных систем многоцелевых станков

На правах рукописи УДК 621 9-114

УКРАЖЕНКО Константин Адамович

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ ЖЕСТКОСТИ И БЫСТРОСМЕННОСГИ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ СИСТЕМ МНОГОЦЕЛЕВЫХ СТАНКОВ

Специальность 05.03 01 -Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва-2007

003065822

Работа выполнена в МГТУ им. Н.Э.Баумана

Научный консультант.

Доктор технических наук, профессор

Древаль Алексей Евгеньевич (МГТУ им. Н Э.Баумана)

Официальные оппоненты.

Заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор Гречишников Владимир Андреевич (МГТУ "Станкин")

доктор технических наук, профессор

Барзов Александр Александрович (МГТУ им. Н.Э. Баумана)

доктор технических наук, профессор Волков Дмитрий Иванович (Рыбинская государственная авиационно-технологическая академия)

Ведущее предприятие: ОАО "Автодизель" (Ярославский моторный завод)

Защита состоится «// » Q/^JR^S^S^ 2007 г. в/^ — час, на заседании диссертационного совета Д212.141.06 при Московском государственном техническом университете им. НЭ Баумана по адресу. 105005, Москва, 2-я Бауманская ул.,д 5.

Ваш отзыв на автореферат в 1-м экземпляре, заверенный печатью, просим направить по указанному адресу.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного технического университета им. Н.Э Баумана

Телефон для справок 267-09-63.

Автореферат разослан « 7* » 007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета д.т.н., доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Экономический потенциал любой страны в значительной степени определяется техническим уровнем развития машиностроения, основой которого служит станкоинструментальная промышленность. Важнейшими показателями современного машиностроительного производства являются: качество, производительность, номенклатура и себестоимость выпускаемой продукции. Достичь заметных результатов по каждому из этих показателей невозможно без высокоточных, высокопроизводительных и гибких технологий в механообработке

Создать такие технологии позволяют многоцелевые станки (МС), которые являются наиболее прогрессивным и перспективным металлорежущим оборудованием. В настоящее время происходит техническое перевооружение всех видов и типов механообрабатывающих производств на базе МС, а также проводится модернизация станков с числовым программным управлением (ЧПУ) на качественно новые многофункциональные станки типа "обрабатывающий центр". Требования по указанным показателям, в частности точности и производительности данного оборудования, постоянно и значительно повышаются. В свою очередь обработка на МС осуществляется в условиях гибкой и безлюдной технологии с использованием устройств автоматической смены инструмента (АСИ) и модульных инструментальных систем (МИС). Применяемые на МС инструментальные системы должны обладать высокой жесткостью, виброустойчивостыо, быстросменностью. Особенно это важно при высокоскоростной и финишной лезвийной обработке, где скорость резания достигает 5 тыс м/мин, а точность 6 квалитета.

Для повышения точности и скорости обработки на МС многие зарубежные и отечественные станкоиыструментальные фирмы переходят на жесткие инструментальные соединения нового поколения с двумя базирующими поверхностями, которые обеспечивают существенное повышение жесткости инструментальных систем и стабильность показателей точности Однако существующие технические решения по данной важной проблеме недостаточно исследованы и изучены, отсутствует теоретическая база, согласно которой можно было бы осуществлять проектирование современных инструментальных систем, в том числе систем АСИ, давать рекомендации по их изготовлению и эксплуатации

Таким образом, повышение точности и производительности обработки на МС с помощью новой инструментальной техники с высокой жесткостью соединений — актуальное и экономически целесообразное научное и практическое направление представленной работы

Цель и задачи работы. Целью работы является создание научных методов и технических решений для повышения жесткости и быстро-сменности инструментальных систем, как средства повышения точности и производительности обработки на многоцелевых станках.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие основные задачи

1. Выполнить анализ существующих инструментальных систем по критериям жесткости и точности, обосновать необходимость перехода инструментальных соединений на соединения с двумя базирующими поверхностями

2 Разработать научные основы методов повышения жесткости инструментальных соединений с двумя базирующими поверхностями типа "конус-торец", обеспечивающих их высокие технико-экономические и эксплутационные показатели

3 Разработать новые способы и устройства, позволяющие управлять жесткостью и снизить влияние погрешностей изготовления конусных поверхностей на жесткость инструментальных соединений с двумя базирующими поверхностями Создать математические модели для оптимизации их основных геометрических и силовых параметров

4. Исследовать и выявить причины потери точности механизмов настройки регулируемого инструмента, используемого на МС Разработать математические модели и технические решения для повышения стабильной точности и долговечности указанных механизмов

5 Предложить систему оценки инструментальных наладок по критериям жесткости и геометрической точности для повышения надежности и эффективности выполнения технологических операций на МС

6 Оценить влияние устройств АСИ на основные характеристики МС (мощность, время смены инструмента и другие) с учетом созданных конструкций соединительных устройств Разработать рекомендации по снижению их негативного влияния на качество обработки

7 Провести экспериментальную проверку соединительных устройств в лабораторных и производственных условиях для оценки адекватности созданных математических моделей

8 Реализовать результаты работы путем создания новых инструментальных систем и их промышленного внедрения

Методы исследований. Решение необходимых задач осуществлялось проведением теоретических и экспериментальных исследований, разработкой способов и изготовлением устройств для этих целей

Теоретические исследования базировались на фундаментальных положениях теорий упругости, контактной жесткости, прочности материалов, теории колебаний, применялись отдельные положения теории резания металлов, основ взаимозаменяемости, технологии машиностроения, теоретической механики, а также математического анализа, в частности, решения дифференциальных уравнений и численного интегрирования Использовались современные программные средства вычислительной техники при моделировании инструментальных систем, обработке и анализе экспериментальных данных 2

Экспериментальные исследования проводились на разработанных лабораторных установках по определению жесткости, нагрузочной способности соединений, частоты собственных колебаний инструментальных оправок, в зависимости от затяжной силы, точности и шероховатости сопрягаемых поверхностей. Использовались современные методы измерений, контрольно-регистрирующая аппаратура и приборы, к которым следует отнести: оптиметр и индикатор (1ИГМ) для измерения малых перемещений, прибор «ТЕМЕТЕ. 200» для измерения шероховатости поверхности, динамометр «ББ 401» для определения затяжных моментов и сил; акселерометр «ВИП АБ-311С» для измерения частоты колебаний и другие средства

Достоверность результатов исследований подтверждена корректным использованием фундаментальных положений естественных и технических наук в теоретических разработках и удовлетворительными результатами сопоставления экспериментальных исследований с расчетными данными, а также производственными испытаниями разработанных инструментальных систем с последующим их внедрением Научная новизна. 1 В результате проведенных исследований установлено, что наибольшей жесткостью, виброустойчивостью и нагрузочной способностью обладают инструментальные соединения с одновременным базированием по двум поверхностям типа "конус-торец", работающим в условиях нормальных и касательных деформаций, посредством создания согласованного упругого контактного взаимодействия базирующих поверхностей

2. Научно обоснована и разработана модель распределения затяжных сил по базовым поверхностям соединений типа "конус-торец" для обеспечения их максимальной жесткости в радиальном и осевом направлениях. Предложена методика реализации разработанной модели.

3 Определены закономерности влияния основных погрешностей базирующих поверхностей на жесткость соединений с двумя базирующими поверхностями типа "конус-торец" Доказана возможность повышения жесткости соединений снижением влияния погрешностей базирующего конического хвостовика, а также управления жесткостью путем базирования хвостовика на независимых самоустанавливающих опорах по конической и цилиндрической поверхностям с регулируемой жесткостью

4. Разработаны математические модели на основе методов расчета цилиндрических соединений с натягом и установленных зависимостей распределения затяжных сил на опоры с регулируемой жесткостью, для определения оптимальных геометрических и силовых параметров соединений "конус-цилиндр-торец"

5 Вскрыты физические причины потери точности и долговечности резьбовых механизмов размерной настройки инструмента в процессе настройки и обработки Основной причиной потери точности и долговечности является отсутствие научно обоснованных величин натягов

3

в отдельных сопряжениях Разработаны методики расчета натягов в сопряжениях с обоснованием технических решений по их обеспечению На защиту выносятся новые научные результаты:

1. Основные расчетно-теоретические положения и зависимости по определению, оценке и повышению жесткости инструментальных соединений, целостность которых представляют следующие взаимосвязанные ее компоненты

а) методика определения жесткости и оценки нагрузочной способности соединений с двумя и более базирующими поверхностями;

б) методика по оптимизации распределения затяжных сил в базирующих поверхностях соединения и определения натягов для его реализации,

в) методика определения влияния геометрических погрешностей соединений на их жесткость,

г) классификация соединений с двумя базирующими поверхностями

2 Обоснование способа повышения и управления жесткостью соединений типа "конус-цилиндр-торец"

3 Морфологический метод построения модульных инструментальных систем по заданным параметрам жесткости и точности

4 Методика повышения точности и долговечности механизмов размерной настройки регулируемого инструмента

5. Система аттестации инструментальных наладок для многоцелевых станков по критериям жесткости и геометрической точности соединений Практическая ценность работы:

1 Комплексно решена важная проблема по повышению точности и производительности МС путем разработки технических решений и методов повышения жесткости соединений технологической системы станок-инструмент-заготовка (СИЗ) и быстродействия устройств АСИ.

2 Разработаны принципиально новые соединения типа «конус-цилиндр-торец» для повышения и управления жесткостью инструментальных систем Разработан оптимальный ряд типоразмеров соединительных элементов

3 Создан расточной инструмент модульного типа с микрометрическим регулированием для финишной обработки с высокой размерной стабильностью и долговечностью

4 Созданы высокоэффективные инструментальные системы для МС модульная «Модуль Универсал», расточная «Микробор Универсал» и быстропереналаживаемые многофункциональные инструментальные блоки для обработки взаимоточных поверхностей

5 Проведена классификация инструмента для станков с ЧПУ по различным технико-технологическим признакам, с целью придания наглядности и определенности, а также мобильности и удобства для его выбора при создании инструментальных наладок

6 Разработана методика оценки и выбора типа инструментальной системы для МС по критерию минимума затрат

4

7. Разработана автоматизированная программа и исходная база данных для аттестации инструментальных наладок на стадии подготовки производства по показателям жесткости и точности, с целью исключения брака и аварийных ситуаций при обработке на МС

8. Разработаны рекомендации по повышению быстродействия устройств АСИ, обеспечивающие снижение вспомогательного времени, в том числе, при несовмещеной работе их со станком и устранения негативного влияния данных устройств на качество обработки

9. Создан новый вид высокопроизводительных манипуляторов смены инструмента параллельного действия и самозажимных захватов к ним

Все созданные конструкции инструментальных систем и средств автоматической смены инструмента запатентованы и внедрены в производство.

Реализация работы. По результатам работы разработаны новые инструментальные системы- модульная «Модуль Универсал» и расточная «Микробор Универсал», отдельные инструментальные модули и блоки которых серийно изготавливаются и внедряются в производство, в основном для обработки точных поверхностей, включая отверстия

Созданные инструментальные системы и методики внедрены на предприятиях различного профиля Среди них

- ОАО'ТАЗ", г. Нижний Новгород,

- ОАО "Автодизель" (Ярославский моторный завод);

- ЗАО "Раскат", завод дорожных машин, г.Рыбинск,

- ОАО "Тутаевский моторный завод", г. Тутаев,

- ОИЗ (Оршанский инструментальный завод),

- МОАЗ (Могилевский автомобильный завод);

- ОАО "Шинный завод", г Ярославль и другие

По материалам работы написаны монография и учебно-методические пособия с грифом УМО для технических Вузов.

Апробация работы. Материалы работы представлялись на двенадцати Всероссийских и Международных научно-технических конференциях (НТК), в том числе. Международной НТК "Управление в технических системах-ХХ1 век", Ковров, 2000 г; четвертой Всероссийской научно-практической конференции (НПК) "Современные технологии в машиностроении", Пенза, 2001 г, Международной НТК Балтгехмаш-2002 "Прогрессивные технологии, машины и механизмы в машиностроении", Калининград, 2002 г, Всероссийской НТК с международным участием "Современные тенденции развития автомобилестроения в России", Тольятти, 2004 г., Всероссийской НТК "Аэрокосмические технологии и образование на рубеже веков", Рыбинск, 2002 г; Международном научно-техническом конгрессе "Машиностроительные технологии -97", София, 1997 г.; Всероссийской НПК "Технологическое обеспечение качества машин и приборов", Пенза, 2004 г.;

Всероссийской с международным участием НТК "Теплофизические и технологические аспекты управления качеством в машиностроении", Тольятти, 2005 г, Всероссийской НК "Математика и математическое образование Теория и практика", Ярославль, 2006 г; Международной школе конференции "Авиационная и ракетно-космическая техника с использованием новых технических решений", Рыбинск, 2006 г.; третьей Международной НТК "Современные проблемы машиностроения", Томск, 2006 г, XX Международной НК "Математические методы в технике и технологиях-ММТТ-20", Воронеж, 2007 г

Полное содержание работы доложено на кафедре "Инструментальная техника и технологии" МГТУ им Н Э Баумана - в период 2003-2007 гг.

Публикации. По теме диссертации опубликовано более 100 работ, в том числе 47 изобретений Всего автором опубликовано 132 научные работы

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, заключения, списка литературы из 250 наименований и 5 приложений Работа содержит 435 страниц, в том числе 396 страниц основного текста, 255 рисунков, 70 таблиц, а также приложений на 39 страницах

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ В иервой главе «Проблемы высокоточной и высокопроизводительной обработки на многоцелевых станках» рассматривается современное состояние теории и практики обработки на МС, проводится аналитический обзор работ, посвященных повышению точности и производительности обработки на МС путем повышения жесткости и совершенствования конструкций инструментальных систем, определяются основные направления, цель и задачи исследований

Повышение точности и производительности обработки на МС является одной из основных и актуальных задач современного станкостроения Это связано с высокими технологическими возможностями этого оборудования и широким его внедрением во все виды и типы механообрабатывающих производств Особенно актуально и экономически целесообразно повышение точности и производительности на таких операциях, как точная расточка отверстий в корпусных деталях, где трудоемкость может достигать до 70% от общей трудоемкости обработки

Над повышением точности и производительности обработки на станках, в том числе с ЧПУ, в разное время работали ученые, среди которых Б С Балакшин, Б М Базров, А.М Дальский, А С Проников, В А Кудинов, Д Н Решетов, В С. Корсаков, А Г Косилова, Ю.М Соломенцев, В А Тимерязев, Г А. Шаумян и другие

Вопросами повышения точности обработки с помощью инструментальной техники и технологии занимались Г И Грановский, В А Гречишников, А Е Древаль, Ю И Кузнецов, А.Р Маслов, С И. Лашнев, И. Л Фадашшн, Ю Л Фрумин, М.И Юликов и другие 6

Для выбора направлений исследований был проведен анализ баланса точности обработки на МС по параметрическим показателям и по структурным элементам технологической системы станок-приспособление-инструмент-заготовка (СПИЗ), а также анализ баланса времени обработки.

Анализ баланса точности показал, что наибольшие погрешности при обработке возникают из-за недостаточной жесткости системы станок-инструмент-заготовка (СИЗ) и точности изготовления инструментальных наладок, от которых общие потери точности могут составлять до 80% всех погрешностей обработки Пониженная жесткость также не позволяет МС работать на более высоких скоростях в дорезонансной зоне. Следовательно, повышение жесткости системы (СИЗ) приводит к повышению точности и производительности обработки Из баланса времени обработки на МС видно, что одним из резервов повышения производительности является снижение вспомогательного времени путем повышения быстродействия устройств АСИ, а также сокращение части дополнительного времени, затрачиваемого на устранение брака, за счет снижения влияния устройств АСИ на точность обработки. Так как обе системы СИЗ и АСИ влияют и на качество, и на производительность обработки, определены два направления исследования-

1) повышение жесткости и геометрической точности технологической системы СИЗ,

2) повышение быстродействия устройств АСИ и снижение негативного их влияния на качество обработки

Для выбора непосредственных объектов исследования проведен морфологический анализ систем СИЗ, АСИ и выделены те элементы систем, которые наибольшим образом влияют на точность и производительность обработки. Установлены факторы их влияния, согласно которым были определены и сформулированы задачи исследований для достижения поставленной цели Разработана структурно-логическая схема исследований, наглядно показывающая взаимосвязь данных факторов с точностью и производительностью обработки

Во второй главе «Анализ инструментальных систем для многоцелевых станков по критериям жесткости и геометрической точности» представлена классификация инструментальных систем, дается анализ и оценка инструментальных систем по критериям жесткости и геометрической точности. Определено влияние геометрической точности соединительных элементов на жесткость, разработана система аттестации инструментальных наладок перед установкой их на станок

Анализ жесткости и геометрической точности технологической системы СИЗ показал, что наибольшие погрешности при обработке возникают от контактной податливости и точности изготовления соединений в инструментальных наладках, в соединении наладки со шпинделем станка, а также в механизмах настройки инструмента, которые в свою очередь и предназначены для точной обработки

В связи с этим проведен сравнительный анализ конструкций различных соединений Он показал, что наибольшей жесткостью и относительной геометрической точностью обладают соединения с двумя базирующими поверхностями типа "конус-торец", сущность которых состоит в том, что соединение осуществляется по принципу полной взаимозаменяемости с конструктивно-согласованным упругим контактным взаимодействием в базирующих поверхностях для получения в соединении наибольшей жесткости Обе поверхности имеют статус основных за счет предусмотренных избыточных связей при их силовом замыкании

Одной из основных особенностей этих соединений является работа двух базирующих поверхностей в разных условиях контактных деформаций, одна в условиях нормальных, другая — касательных Касательные деформации должны быть в диапазоне упругих, чтобы не произошло «срыва по трению» и необратимого процесса, когда система не возвратится в исходное положение

До настоящего времени для этих соединений не были разработаны технические решения и научные методы, которые бы позволили

1) оценивать нагрузочную способность и максимально возможную жесткость данных соединений, в том числе с учетом погрешностей сопрягаемых поверхностей,

2) определять оптимальные геометрические и силовые параметры соединений,

3) производить расчет и проектирование соединительных устройств, а также давать рекомендации по их изготовлению и эксплуатации

Для решения задач исследований и достижения поставленной цели необходимо создать единую систему расчетов и параметров (рис 1), от которых зависят основные выходные характеристики данных соединений по нагрузочная способность, жесткость, а следовательно и точность обработай К таким параметрам следует отнести:

1) давление (о) в сопряжениях, определяемое распределением общей затяжной силы (Р?) с помощью исходного расстояния (Ак) между торцами соединяемых модулей перед их затягиванием,

2) шероховатость (11а) сопрягаемых поверхностей, учитываемая в расчетах коэффициентом (С);

3) погрешности элементов сопряжений торцевого биения (ет), угла (Аа) и диаметра (80) конуса у основной плоскости соединяемых модулей,

4) воспринимаемую нагрузку на соединение в виде момента {М=РН Ь), которая может вызывать.

- упругое контактное касательное перемещение (ёгу),

- максимальное упругое контактное касательное перемещение, когда происходит "срыв по трению" (£гтах ),

- перемещение в стыках и разрушение одного из них (6раз ).

Рис 1 Схема соединения с двумя базирующими поверхностями

Фундаментальными исследованиями жесткости и, в частности, жесткости отдельных соединений с одной базирующей поверхностью в разное время занимались отечественные и зарубежные ученые: Н.М Беляев, К В Вотинов, А А.Галин, НБ.Демкин, АН Динник, А.1ХСоколовский, С.Д.Пономарев, Д.Н.Решетов, З.М Левина, НММихин, Э В Рыжов, Г.Герц, Р.Миндлин, Ф.Боуден, Д Табор и другие.

Большое значение для повышения контактной жесткости имеет качество поверхностного слоя сопрягаемых поверхностей Решению этих проблем посвящены работы авторов А И Каширина, А А.Маталина, А М Дальского, В Ф.Безъязычного, А Г Суслова, А.М Сулимы, Д Д.Папшева, Л А.Хворостухина, Ю Г Шнейдераидр.

Жесткость конусных сопряжений определялась как для балок с заделкой на упругом основании. Д ля этого составлялось дифференциальное уравнение упругой линии, рассчитывался угол поворота (0) и прогиб (<? ) конусного хвостовика в различных местах, в том числе и граничных значениях: в начале хвостовика, то есть при х = 0 определялись начальные (0О и <50) и на максимальной его длине при х = для различных углов и длин сопряжений.

Жесткость торцевого сопряжения определялась, исходя из уравнений равновесия стыка от затяжной силы Р3 и момента М, направленного на его раскрытие. На основании известной зависимости (прогиба в виде угла <р от момента М) было подтверждено оптимальное соотношение диаметров <1ЛХ),6 (внутреннего и наружного В) кольцевого стыка, при котором угол наклона минимальный ( р тт )

В соединениях с двумя базирующими поверхностями "конус-торец" жесткость торцевого (/г) и конусного {./«) сопряжений связаны по теории приведения параллельно, поэтому суммарная жесткость (Ус) равна = Причём жесткость торцевого сопряжения в значительной степени зависит от жесткости и точности изготовления конусного сопряжения.

В связи с этим проведена оценка жесткости базирующих поверхностей (конусной и торцевой) и определен вклад каждой из них в общую жесткость соединения по специально разработанной методике. Одновременно определялась нагрузочная способность конусного сопряжения (/>/), торцевого сопряжения {Р2) и соединения в целом (Рстах), те нагрузка (Рстах~ Р1+Рг% при которой происходит «срыв по трению»

Согласно разработанной методике, в качестве наибольшего перемещения от внешней нагрузки принято упругое касательное контактное перемещение в торцевом сопряжении в начальный период упруго-пластического смещения (<5Г или момент проскальзывания. Рассчитывались нагрузки Л и Р2 для каждого сопряжения отдельно, вызывающие это перемещение

Нагрузка {Рх) на конусное сопряжение и начальный угол наклона (в0) от этой же нагрузки определялись из известных выражений по расчету начального прогиба (£0 для 60 =Зттах) и угла (в0)

р 3-гтах В < ^ ШМ

1 2Д(Д,С,+С2) 0 В Х И 3 мм У>

где Ь — расстояние от кромки стыка до сечения приложения нагрузки Рх, р - показатель жесткости стыка, 1/мм, Р = д/й 103/(4 Е I к), Е — модуль упругости, МПа, для стали £ = 2,1 105, I — момент инерции хвостовика в начале стыка, мм4, I = яС4/б4, В - приведенная ширина стыка, мм, В = 0,5ягй? , к- коэффициент контактной податливости стыка, мкм/(Н мм'"1), С,,С2,С3,С4 — поправочные коэффициенты, учитывающие влияние переменного диаметра А, (рис 1). Значения этих коэффициентов зависят от показателя жесткости Х = р I и угла конуса а

Нагрузка (Р2) на торцевое сопряжение определялась из выражения (2) по расчету прогиба в виде угла <р = в0 от момента М = Р2Ь •

р2= У, ,Н, ^-¿Ь",»*», (2)

кТ\\— мм

где кт - коэффициент контактной податливости торцевого сопряжения,

X — (0,1-0,2) - величина, учитывающая податливость затяжных элементов,

/г -момент инерции торцевой поверхности, мм4, 1, =(я\£)4 -ж<5?4)/б4 Для оценки жесткости соединений «конус-торец» введен коэффициент повышения жесткости г] от конусного соединения ?7 = 1/(1 + И\ М=Р2/Р} Суммарная податливость соединения определялась 6г = дт/(1 + 77), ^2тах = ^гтах /О + V). где - торцевая податливость, 8т-(р1

Оценка жесткости базирующих поверхностей соединения расчетным способом показала, что торцевое сопряжение имеет жесткость в 4-7 раз большую, чем коническое. Она выявила основную сущность соединений двойного базирования, заключающуюся в том, что для повышения жёсткости соединений необходимо производить перераспределение затяжных сил на ту поверхность, которая потенциально имеет возможность нести большую нагрузку с учетом различного их вклада в суммарную жесткость. Так как максимальная затяжная сила (Р30) лимитируется прочностью затяжных элементов, то ее нужно определить, а затем распределить между двумя базирующими поверхностями таким образом, чтобы жесткость соединения была максимальная

Для этого составлено уравнение силового баланса соединения: - Рс = ^3 К О + Рз Т 5 РС=Р„+Р„ , где [Р30] - максимально допустимая затяжная осевая сила, определяемая исходя из прочности затяжных элементов,

Рэо - максимальная затяжная осевая сила, направленная только на создание натягов в торцевых и конусных сопряжениях с помощью сил Рз т и Рз.к.о соответственно,

Рс - силы сопротивления, к которым, в данном случае относятся: сила трения (Ртр ) и сила, затрачиваемая на деформацию затяжных элементов Ры

Произведено оптимальное распределение силы 0 между базирующими поверхностями по критерию максимальной жесткости для случая отсутствия погрешностей Ла - 0, дИ-О и ет — 0. В качестве целевой функции выбрана зависимость максимальной жесткости (/ош*) соединения от соотношения затяжных сил на торце (Рз.т) и конусе (Рзко)

•^Сшах = /(.п«РзО> ПтРзо) = /(РзКО>Рзт)> (3)

где пк,пт -весовые коэффициенты, вклада в суммарную жесткость, пк+п, -\.

Для определения оптимального распределения затяжных сил на базирующие поверхности (конусную и торцевую) были рассчитаны отдельно их жесткости ^ и Л- в пределах максимальной затяжной силы Далее эти жесткости были продифференцированы по элементарным затяжным силам (рис.2) в конусном (<13к!(1Р3о) и торцевом (<ит!йР30) сопряжениях, а затем проинтегрированы в пределах этой же максимальной затяжной силы Рэо при условии максимума суммарной жесткости (/с)

Так как величина элементарной затяжной силы с1Р30 представляется здесь в виде единичной дискретной силы, равной, например, 1 Н. , то это можно описать следующими выражениями:

(4) (5)

мкм 1=, мкм

Графическая интерпретация данного процесса распределения представлена на рис 2 и состоит в том, чтобы определить участки на графиках зависимостей 7К-/(Р30) и = /(Р30), которые в пределах общей затяжной силы Рзо имеют наибольшее приращение жесткости, а затем их суммировать

Для соединений "конус-торец" суммарную жесткость (/с) в пределах силы (Р30) можно представить в виде Зс = 3Тп - 4Тп_! +■ 3 К[ Пусть п = хг+х2 и при 1=ху ^ —, тогда

Лгтах = ¿Тп-Х 1 + /¡Ж, ~ + > где п - степень дифференцирования силы Р30, п = Р30 /с1Р?0

В общем виде уравнение по определению суммарной жесткости будет

хг Х1 «1

выглядеть: .1Стш =3Тп - "Е^т. + Ё^ю + рю^зо (6)

1=П !=1 и О

3Т

Лс

О *лЯ>зо хЛо МРзо Рзо.н

Рис 2 Зависимость жесткости сопряжений (Тк, ./7) от затяжной силы (Рзо)

Реализация распределения силы на Рзко и Рзт, осуществляется расчетным расстоянием (Д*) между торцами соединяемых модулей в исходном положении, согласно натягов в конусных (63) и торцевых (Лу) сопряжениях, за счет которых и будет происходить создание в них требуемых давлений

Зависимость между натягами (83 и Д7) и необходимыми затяжными силами Рзко и Рзт для соединений с Да = 0 и Ю = О устанавливается в следующем порядке

1 Натяг (д3) в конусной поверхности определяется непосредственным натягом (8ЗК) в этой поверхности и дополнительным натягом 8ЗТ доставшимся от натяга Дг в торцевой поверхности (рис.3) д3 -Ззк +3ЗТ При этом жесткость соединения типа «конус-торец» (Зс) определяется жесткостью в торцевом - Зт и конусном - Зк сопряжениях, а также дополнительной — Л/^, связанной с перемещением Дг по конусу (рис 4) 12

Рис 3 Схема соединения «конус-торец»

1——н / >

/

¿А

О Лт А, мкм

Рис.4 Характеристика жесткости соединения типа «конус-торец»

2 Упругое перемещение Дг в торцевом сопряжении определяется

Ат = Ссгу5 = С^РЗТ !РТ , мкм. (7)

3 Натяг д^ в конусном сопряжении от торцевого перемещения.

Ззт = Л7,ята, мкм (8)

4 С использованием задачи Ляме (9) и эмпирической формулы (10) определения упругих перемещений в плоских стыках с повторным центральным нагружением установлена связь натягов с затяжными силами'

<?3 =дх+8г,

дх=акОу 103 /Е, мкм; б2 = С а0/мкм, (9),(10)

ак ¡Рк,кг/см2, Рзк = Рзк0 /япа,

где С - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхностей,

о>, <тк - давление в торцевом и конусном сопряжении соответственно;

Е - модуль упругости,

Оу~ условный диаметр, Оу --2, мм,

1 /1)

Д £>с - диаметры оправки и соединения соответственно, Аг=А - /

Рг, Гк- площади торцевого и конусного сопряжений соответственно

5. Параметр Ак, необходимый для создания и контроля натягов в конусном и торцевом сопряжениях, определяется согласно разработанной геометрической модели соединения

В соединениях с Да^О и <30*0 требуется дополнительная затяжная сила Рд , для преодоления дополнительного натяга д3д, обусловленная этими погрешностями В результате этого автоматически происходит перераспределение затяжных сил с торцевой поверхности на конусную, а затяжная сила Р30 , непосредственно создающая давление в базирующих поверхностях, равна Р30 = (Р3 к 0 + Рд ) + (Р3 т - Рд),

где Рд- дополнительная затяжная сила, необходимая для преодоления дополнительного натяга 83д, Рд=Рзт =Рзко ,Н, 83 д = А а I, мкм,

Рзт , Р3 к о ' осевая затяжная сила, перераспределяемая с торцевых на конусные поверхности соединения, при наличии погрешностей изготовления, Р3 к- перераспределенная трансформированная сила непосредственно на коническую поверхность, Рзк = Р3 ко / вт а

Дифференцированием силы Рзт и Рзк на п частей

п,

Рзко =<Щ0п), с помощью разработанной блок-схемы, определялись коэффициенты контактной податливости кк и кт, а также решалось уравнение (И) по определению дополнительных натягов 83 д

Перераспределение затяжных сил изменяет коэффициенты контактной податливости в конусных (кК) и торцевых (кт) сопряжениях, которые определяют жесткости и Jт) в этих элементах и соединения ( в целом Расчет коэффициентов (кК и кт), а также жесткостей производим согласно формулам

0,5С мкм , __ 0,5С мкм

кК — -

'4(Рзк+Рзк)1Рк'Н ЛШ"2' лМг -Рзт)/Рг 'Н-ММ-2

Снижение затяжного усилия Р30 , как было указано выше, происходит за счет преодоления дополнительного натяга (83д) Тогда общий натяг (83 ) в конусном сопряжении определяется из выражения §3 = 8ЗК +(8ЗТ -8ЗГ)+83

и3 о

Зависимость между дополнительным натягом 83д и силой Р3 к можно установить с помощью уравнения (11), используя формулы (9) и (10)

З3д, =

РКЕ

йРЗК1-п, Д, 10*

РКЕ

+ С4&>ЗК, п,/Рк.

(И)

Согласно точности (АТ?/) изготовления сопрягаемых поверхностей конусов (рис 5) дополнительный допустимый натяг [83 д ] рассчитывается по геометрическим зависимостям

АТ

№зд] = ——соза, мкм,

АТЫ=Ю 103

) = А™х -Агап. МКМ,

Рис 5 Схема расположения допусков и натягов в соединении "конус-торец"

= <*тах - ашп > МКМ/ММ,

Аа-\53й~\И, мкм/мм

Из уравнения (11) по известной величине [<У3д] определялась сила

Рзк, а по ней сила: Рзт -Р3 к0 = Р3 к sin а

Натяг (83 т,) в конусном сопряжении, вызванный торцевым перемещением, определялся как 83Tl -8ЗТ -8ЗТ; 8ЗТ=АГ sma, Ат = C^jP3T /FT ;

S3T = ДГ sinar; Ar —C-yjP3T /Fr , где F3r - оптимальная затяжная сила для торцевого сопряжения;

Затем по затяжной силе P3Kl определялся общий натяг 83 =ö}+82, используя уравнение (11), РЗК,=РЗК +Р3к ,

где Рзк - оптимальная затяжная сила для конусного сопряжения

По общему натягу 83 , определялся натяг 8ЗК = 83 -(83T¡ +S3ál) Практическая реализация распределения натягов в сопряжениях осуществляется с помощью расстояния Д^., которое рассчитывается по

формулам (12) или (13)

А (12)

smar + Aa

д §1к-$ёиАгМКМ. (13) sin a + Да

Рис 6. Зависимость жесткости (J¿) соединения типа «конус-торец» от погрешности угла (Ja) конуса для типоразмера D=50 мм

С целью оценки жесткости различных соединений проведен анализ зависимости жесткости соединений типа «конус-торец» от погрешности угла конусного сопряжения Jc = /(Да), представленной на рис 6

Данная зависимость позволяет определять гарантированную и прогнозируемую жесткости конусов с углом (а) всех степеней точности, используемых в инструментальных соединениях, например, по стандарту DIN 7178, а значит оценивать технологические возможности соединений.

Определенное влияние на жесткость соединений "конус-торец" оказывает суммарное торцевое биение (ет) сопрягаемых модулей. В идеальном случае (ет = 0), в других случаях биение (ет фО) будет присутствовать и для того, чтобы получить сопряжение еще и по торцам, необходима дополнительная затягивающая сила РдФ 0. Она и пойдет на деформацию конуса, поворот его на угол в0**в (рис 7)

Так как соединение с торцевым биением требует дополнительной затягивающей силы (Рд\ необходимой для поворота конического хвостовика присоединяемого модуля на угол 0 = ет1Ос, мкм/мм, эту силу можно определить из выражения (1) зависимости начального угла наклона (вй) конуса от нагрузки, вызвавшей данный наклон Следовательно, дополнительная затягивающая сила (Рд) равна

Существенное снижение затяжной силы на величину Рд произойдет только в замыкающем торцевом сопряжении В результате, задаваясь торцевым биением ег, по разработанной блок-схеме рассчитываются угол в и сила Рд. В качестве примера для инструментальной системы с типоразмером £>с =50 представлена зависимость 8Т - /(ет), рис 8

5Т ,шг к ¿11С = 0.35

м /У/с^ог?

Т2 60 шах / / [с =0,1?

10 1 1

5 ■ 1 , I.— 1 , '

4 - 1 ""

2 ■ 1 1

0 2 4 6 8 10 12 14 !6 18 20 22 ^. МКЫ

Рис 8 Зависимость торцевого перемещения (6т) от торцевого биения (е^ Наибольший интерес вызывают значения биений ет, при которых.

1) начальный прогиб 5а конуса вызывает максимальное упругое касательное смещение Зттях (¿>0 > Зттах) или «срыв по трению» в торцевом сопряжении;

2) сила Рд достигает значения торцевой затягивающей силы соединения двойного базирования, те Рд = Р3Т , тогда 8т —* <»

Это позволяет установить допустимые биения по торцевым поверхностям сопрягаемых модулей для достижения необходимой торцевой жесткости и соединения в целом

Рис.7 Сборка модулей с торцевым биением ет

даН (14)

При проектировании новых соединений двойного базирования и оптимизации распределения затягивающих сил на базирующие поверхности необходимо учитывать дополнительную силу (Рд). На основании определенной зависимости ¿г=/(е7) можно (на стадии сборки инструментальных наладок с соединениями двойного базирования) прогнозировать косвенное влияние их геометрических погрешностей на суммарные погрешности рассматриваемой инструментальной системы при обработке

Для оценки инструментальных наладок по критериям жесткости и геометрической точности, разработана аттестационная карта и автоматизированная программа, позволяющая до установки инструментальной наладки на станок быстро и достоверно оценить ее технологические показатели по жесткости и точности с целью выполнения возложенной на нее задачи

Сущность данной аттестации заключается в том, что каждый модуль, входящий в инструментальную систему, зашифрован и имеет свой идентификационный номер, согласно которому в программе содержится вся необходимая информация о его геометрической точности, жесткости и типе соединительного устройства. При составлении инструментальной наладки ее погрешности автоматически рассчитываются и приводятся к точке приложения силы резания, например, в расточной оправке к ее режущей кромке

Погрешность обработки (50б), зависящая от податливости и погрешности изготовления инструментальной наладки, в данном случае определяется погрешностью диаметрального размера отверстия в детали, а также смещением оси отверстия в детали относительно оси настроечного диаметрального размера

В третьей главе «Разработка и исследование методов повышения жесткости и точности инструментальных соединений» рассматриваются способы повышения и управления жесткостью инструментальных соединений с двумя и более базирующими поверхностями Здесь же представлены экспериментальные исследования соединений "конус-торец" и "конус-цилиндр-торец"

Из анализа зависимостей влияния погрешностей изготовления сопрягаемых конусов и торцев на жесткость соединений типа "конус-торец" следует, что для достижения высокой жесткости требуются достаточно высокая точность и низкая шероховатость сопрягаемых поверхностей

Для снижения влияния погрешностей изготовления элементов соединений на жесткость и точность был разработан способ и устройство соединения типа «конус-цилиндр-торец» с базированием по торцам и двум независимым самоустанавливающим опорам в начале и в конце хвостовика (по коническим и цилиндрическим поверхностям) с определенными натягами для создания в них необходимой жесткости

Способ позволяет значительно повысить технико-экономическую эффективность соединений:

1) дать возможность перераспределения затяжных сил на необходимые базирующие поверхности,

2) снизить влияние погрешностей угла конусного хвостовика и диаметра у основной плоскости на затяжное усилие и жесткость соединения,

3) создать определенное давление в опорах хвостовика и исключить перенаклеп конуса у основной плоскости,

4) производить компенсацию геометрических погрешностей с помощью промежуточного элемента,

5) снизить себестоимость изготовления конусных элементов сопряжений Для исследования этого способа и устройства были разработаны

механические модели, позволяющие (с учетом определенных допущений) разработать математические модели для расчета сопряжений.

На основании известных зависимостей по определению контактной жёсткости в цилиндрических соединениях с натягом упругое перемещение (<5) в соединении от внешней нагрузки Ре можно представить в виде; 2кЯ г, п а 2кРв и кав = —-,мкм, т.к д = //, то о =-~,мкм,

ж а тс (И

Aaoj

2*7 2

где сгв = —— 5 и / мш _ наибольшее давление от внешней нагрузки Рв, Н, я d

q -на1рузка на единицу длины / соединения, Н/мм,

¿-коэффициент контактной податливости,мкм мм2/Н, к = Ста™~1, т - показатель степени, при центральных повторных на1ружениях стальных шлифовальных стыков, ж = 0,5, тогда к = 0,5С/ Ja^, мкм мм2/Н,

с учетом внешней нагрузки k = Cm¡{a0 + <ув )' ~т,

а0 - давление от предварительной затяжки стыка, Н/мм2; а0 =P3/F, Р3— затяжная сила,Н,

F- площадь сопрягаемых поверхностей, мм2, С - коэффициент (см гл 2)

Рассматривая механические и геометрические модели нового соединения и используя зависимости по определению контактной жесткости цилиндрических соединений с натягом, разработаны математические модели для определения контактных перемещений в сопряжениях конического хвостовика. Оправка рассматривалась как абсолютно жёсткая Уравнения по определению контактных перемещений (Sk)b опорах А и В имеют вид-

SK=S0+d0L или SK=S4 + ^A+^B L, мкм, (15)

где 80 = 8А - перемещение в начале стыка,

18

Оо = (8А +8В)И-угол наклона в начале стыка,

дАх ,3Л2,8Вх,дВг -упругие перемещения в цилиндрической и конической

поверхностях опор АиВ соответственно

Жёсткость опор А я В представляет последовательно соединённые жесткости в цилиндрическом и коническом сопряжениях, следовательно, перемещения 8Л =8А +8Аг и 8В = 8В] + 8Вг

Принимая во внимание относительно малые угол а конуса и ширину I] поясов контакта хвостовика по конической поверхности при расчёте контактных перемещений в этих сопряжениях, использованы те же зависимости, что и для цилиндрических сопряжений с учётом угла а наклона, который после несложных преобразований нивелируется и форма уравнений становится аналогичная Следовательно, перемещения по отдельным поверхностям в опорах А и В (рис 9) можно представить-

Рис 9 Схема соединения «конус-цилиндр»

где \ кВ1,кВ2~ коэффициенты контактной податливости в

цилиндрическом и коническом сопряжениях опор А и В соответственно,

^ -площади цилиндрической и конической поверхностей

опор АиВ соответственно,

РЗА, Рзв-затяжные усилия в опорах А и В соответственно Расстояние /, =0,25/ рассчитывалось, исходя из необходимой площади контакта при минимальном перемещении (8), а также из конструктивных соображений

Представленные выше математические зависимости позволяют произвести оптимизацию длины хвостовика соединения и определить соотношение затяжных усилий на торце и в опорах конического хвостовика, когда общая жёсткость соединения будет максимальной

/

£

Так как длина хвостовика I влияет не только на контактную, но и собственную жёсткость, то задачей оптимизации является определение такого значения 1, при котором сумма контактных 8К и собственных 8С перемещений была бы минимальной, 8к+8с=8тт, то есть оптимизация длины хвостовика 1 проводилась по критерию минимальной податливости.

Контактная податливость хвостовой части определяется уравнением (16), а собственная (17) согласно правилу Верещагина

Об)

Зс =

РЬ1 3 Е

—+ —

(17)

где и /2-моменты инерции сечения межопорной части и консоли оправки; Е- модуль упругости.

Предварительный анализ уравнений (16) и (17) показывает, что при увеличении / контактная податливость уменьшается, а собственная увеличивается, что наглядно видно из графиков зависимостей 8С и 8К от соотношения Ис1, например, для соединения типоразмера- 0=63мм и ¿=100 мм, (рис.10) Это объясняется снижением реакций опор УА и ¥в с увеличением межопорной длины / хвостовика оправки диаметром й? Из представленных графиков видно, что условие минимальной податливости соблюдается в точке их пересечения, при 8С =8К, или в её окрестностях

Разработанные целевая функция 8тт ~/{8к+8с) и алгоритм позволяют рассчитать оптимальное соотношение 1Ш, [10пт = (1,2-1,5) для каждого

значения контактной податливости (£) и ее коэффициента к

Одним из способов повышения жёсткости соединений системы в целом является выше обоснованное распределение затяжных сил на торце РЗТ и хвостовой части, в опорах А и В - РЗА и Рзв соответственно Для этого по каждому типоразмеру соединений инструментальной системы, исходя из прочности затяжных элементов, были определены максимально допустимые значения общих осевых затяжных усилий [ Р3 0 ]

5,

мкм

30 -

20 -

10

о 0,5 1 1,5 Ш

Рис 10 Зависимость податливости (5) от соотношения параметров оправки (1Щ

Уравнение силового баланса затяжных сил с учётом сил сопротивления 1Рзо^Рзт +РзАО+РзВО+1Рц+Р„+Рд, (18)

где Р3 АО' Р3во — затяжная осевая сила, необходимая для создания натяга в опорах АяВсоответственно,

рзао=Рза (*8а + /)> Рзво=Рзв + /)> /-коэффициент трения, Рц -сила, необходимая для деформации упругих элементов опор А и В Р1ч -сила, учитывающая деформацию затяжного элемента, Рд - дополнительная сила, связанная с геометрическими погрешностями сопрягаемых элементов.

Максимальная затяжная осевая сила (Р30), которая непосредственно создает натяги в сопрягаемых поверхностях, постоянна для данного типоразмера и определяется из выражения Р30-Р3Т + Рзло+Рзво

В связи с тем, что в оптимальном распределении участвуют три силы Рзт, РЗАО и Рзво, причем две из них РЗАО и Рзв0 связаны в сопряжении одним общим элементом, а именно конусом хвостовика, сначала производится распределение сил РЗ АО и Рзво составляющих Ржо, а затем сил Ржо и Рзт На первом этапе распределения затяжных сил, разработана целевая функция 5Ктп =/(1 = Рза/Рзв)ъ определялось ее минимальное значение по формулам (16), (19) и (20). Исходя из условия распределения, сила Р3 х о принималась равной силе Р30. Для соединения «конус-цилиндр-торец» типоразмера В = 50 мм, зависимость упругих контактных перемещений (бк) от соотношения затяжных сил (г) в опорах А и В представлена на рис 11

6*,мкм 2 См У.

, 2 Ст 7„

, '''ЮЖИ-™ (20)

в

0 1 1,42 2 3 4 5

Рис 11 Зависимость перемещений (<?*) от соотношения сил (Рз а/?зв)

На втором этапе распределения рассчитывались жесткости в торцевом JT и коническом сопряжениях в пределах максимальной затяжной силы Р30 Для этого по разработанной блок-схеме определялась зависимость •1Т = ДРэо), а также, с учётом первого этапа распределения силы Р30, зависимость JKms!i = /(пл +пв)Р30, пА Р30 =РЫ0, пв Р30 =Рзво, где пА ,пв - весовые коэффициенты, вклада опор в жесткость хвостовика, пА+пв=1, для примера пА=пв-г-0,58, пв= 1-0,58 = 0,42

Оптимальное распределение затяжной силы Р3 0 на Рзт и Рзк0 (для всех типоразмеров системы) проводилось по критерию максимальной жесткости, аналогично, как в соединениях "конус-торец".

Для подтверждения адекватности и достоверности созданных математических моделей проведены экспериментальные исследования в статике и динамике. В статике определялись фактические зависимости податливости от нагрузки д = /(Ря) и жесткости от затяжной силы 3 = /(Р3) для различных соединений, которые сравнивались с расчётными

В ходе экспериментальных исследований определялся их средний процент расхождений и предельные границы этих расхождений. Они составили средний — не более 15%, предельный - около 20%, что характеризует и подтверждает адекватность разработанных моделей.

Определялись нагрузки на соединения и их работа в условиях: упругих деформаций, начала проскальзывания и повреждения соединений.

Количественная оценка этих нагрузок имеет большое практическое значение для формирования рекомендаций по эксплуатации данных соединений В частности, определен изгибающий момент, цри котором происходит «срыв по трению», для соединений «НБК»50 он составляет не более 260 Н-м, а для соединений системы «Модуль Универсал»050 не более 310 Нм в зависимости от затяжных сил и других факторов Разрушение соединения «ШК»50 происходит цри М<550 Н-м

Определены также основные динамические характеристики соединений со станком систем "ШК" и "Модуль Универсал"' собственные частоты (®0) и коэффициент демпфирования (е) с помощью резонансного метода. Эти параметры показывают достаточно высокий уровень виброустойчивости, что дает возможность использовать данные соединения в основе инструментальных наладок для работы на высоких числах оборотов, до 30 тыс. об/мин в дорезонансной зоне

В четвертой главе «Анализ механизмов размерной настройки инструмента и способы повышения их точности и долговечности» сделана классификация и определены требования к механизмам настройки, составлен баланс точности и выполнен анализ погрешностей обработки с использованием этих механизмов.

Механизмы настройки инструмента на размер являются одними из основных элементов инструментальных наладок, используемых на МС при обработке точных поверхностей В большинстве их конструкций для регулировки используются резьбовые механизмы простые, дифференциальные, или с промежуточным элементом, например, клином, конусом и т д., снижающим чувствительность настройки

Анализ механизмов настройки показал, что в расточных инструментальных системах для МС, широкое распространение получили конструкции с простыми резьбовыми механизмами и непосредственной 22

регулировкой резцедержателя при помощи лимба, которые сопряжены между собой резьбой Недостатками данных механизмов является то, что центрирование резцедержателя происходит по резьбе, а натяги во всех сопряжениях осуществляются одним затяжным элементом При создании в подвижных сопряжениях больших натягов происходит интенсивный их износ при настройке, а при малых натягах происходит повышенное упругое отжатие и потеря точности во время обработки

Поэтому при разработке новых механизмов настройки необходимо предусмотреть требуемые научно-обоснованные натяги в каждом из сопряжений этих механизмов. Особенно это касается резьбовых механизмов как наиболее распространенных, у которых под действием результирующей силы резания (РР) может происходить самовытягивание резцедержателя за счет "эффекта клина" профиля резьбы.

Для этого были разработаны математические модели и определены оптимальные натяги в сопряжениях по критериям точности и долговечности с учетом сил резания и износа при их настройке, а также разработаны устройства, на которых можно реализовать эти модели и способы

1) независимого создания натягов в различных сопряжениях,

2) точного центрирования резьбовых сопряжений

Способ создания независимых натягов реализуется устройствами, представленными на рис 12. Из характеристик жесткости (рис 13) упругих элементов, создающих натяги, следует, что

- давление в сопряжении лимб 3 - корпус 4 (рис 12,а) создается упругим элементом 1 силой Рд от деформации растяжения уп при установке кольца 5,

- давление в резьбовом сопряжении лимб 3 — резцедержатель 6 (рис 12,а) создается упругим элементом 2 силой Рно от деформации сжатия^;

- давление в сопряжении резцедержатель 6 - оправка 7 (рис 12,6) создается упругим элементом 8 от винта 9 силой Рг при деформации^

Рис 12 Расточная вставка типа «микробор» Рис 13 Характеристики упругих а) общий вид, б) разрез по оправке элементов механизма настройки

Экспериментальные исследования инструмента с данными механизмами размерной настройки показали повышение точности обработки и ресурса их работы до 150% по сравнению с отечественными аналогами

В пятой главе «Влияние автоматической смены инструмента на эффективность работы многоцелевых станков» проведен анализ устройств АСИ по быстродействию, энергозатратам, а также влиянию их на качество обработки, представлены пути и способы снижения мощности и увеличения быстродействия устройств АСИ, позволяющие существенно повысить эффективность обработки на МС

При комплексном выполнении поставленной цели (наряду с исследованием инструментальных систем) одновременно решались задачи по повышению быстродействия устройств АСИ, а следовательно повышению производительности и качества обработки на МС Эти исследования связаны с теми изменениями, которые произошли с устройствами АСИ за последнее время, это касается прежде всего появления новых способов соединений типа "ШК" вспомогательного инструмента со станком, повысилась неуравновешенность инструмента, повысились требования по времени смены инструмента, по энергозатратам Внедрение инструментальных систем с новыми жесткими соединениями позволило резко повысить скорость обработки на МС Возросло число замен инструмента, а следовательно повысились общие энергозатраты. Одним из путей их снижения является определение оптимальных режимов перемещений (V — скорости, а -ускорения, Т - времени ) исполнительных устройств АСИ по критериям быстросменности инструмента, низкой потребляемой мощности и устойчивости переходных процессов, в частности торможения

Потребляемая мощность (Н) является одной из основных характеристик оборудования и определяется И=РУ, Вт или Ы=таУ, (21)

где /*' - усилие в приводе, Н, т- перемещаемая масса, кг.

Из графиков (рис 14, а) закона перемещений У=/(/) исполнительных устройств АСИ видно, что один и тот же путь 5 можно преодолеть за одно и тоже время Т с разными скоростями и соответствующими им ускорениями, при этом будет затрачена разная мощность Основные затраты мощности происходят на переходных процессах Дня ее снижения, как видно из формулы (21), произведение (аУ) должно быть минимальным. V

V ■

Ут

У01 У02

атт

/ '\ // 1 \\

Ж 1 ^

V \ Г 1

О

Ь=0,3

а)

Рис 14. Графики законов перемещений исполнительных устройств а) Р=/(0, Зиг-сопя, б) У=/(а), в) К=/(Д аиЗ-со!^,

При решении данной задачи определялась зависимость V=f(a), рис 14, б,

Т V S V T±^T2-(4/a)S .

из выражения Г = —+—,с, откуда к12=——--,м/с (22)

а V ' На

Время перемещения (Т) определялось следующим образом-T=tP+tT + ty, (23) T=n<t, (24)

где пt — отношение общего времени перемещения к времени переходного процесса.

Режим перемещения оптимальный, если время разгона (tP) и торможения (tr) равны tP = tT— t, тогда из формул (23) и (24) установившееся время определяется как ty= t(n,—2).

Введен безразмерный параметр (к), k = было установлено

соотношение относительного изменения времени (Т) от изменения скорости (У) при Sua- const Из графика зависимости V=f (t), (рис 14,в) следует, что работать необходимо на скоростях, при которых к = 0,5-0,6 Параметр (к) для треугольного закона перемещения равен 1, а трапецеидального к = 1 / -Jn^-1 Следовательно п, =1+1/ i2 , при к = 0,58 п,- 4, a ty= 2t, тогда T=4t причем t = tT

Время торможения (ir) определялось из условия устойчивости данного процесса, которая обеспечивается при 2т > tf > т. Для расчета время торможения (tr) принимается соотношение tT~ 2т Известно, что т = 2тс/со, a co — 4cJj, где г, <х>—период и круговая частота собственных колебаний соответственно; С - жесткость системы, J — момент инерции колеблющейся массы На основе проведенных исследований получены зависимости, по которым рассчитывались и устанавливались оптимальные режимы перемещений в приводах, позволяющие снизить энергозатраты, повысить быстродействие и устойчивость переходных процессов, а значит и ресурс работы устройств АСИ

В тоже время статистическими и экспериментальными исследованиями установлено, что при совмещенной работе устройств АСИ со станком, происходит снижение качества обработки путем передаваемых в зону резания механических; возмущений и вибраций Поэтому экономически целесообразно при повышении точности обработки исключение их совмещенной работы с условием, что время смены инструмента будет значительно ниже, чем при совместной работе, за счет повышения быстродействия устройств АСИ

На базе проведенных исследований, разработаны манипуляторы АСИ параллельного действия с минимальным временем смены инструмента (3-4) с и грузоподъемностью (5-25) кг Для них разработаны также самозажимные захваты, обеспечивающие необходимую жесткость и точность фиксации инструмента, при различной его неуравновешенности

Разработанные способы и устройства АСИ позволяют снизить время смены инструмента и энергозатраты примерно в 3 раза и повысить качество обработки без снижения производительности

В шестой главе «Расчет, проектирование и выбор инструментальных систем для многоцелевых станков» представлены* методы построения модульных инструментальных систем, расчет созданных конструкций инструментальных соединений типа "конус-цилиндр-торец" и порядок их проектирования, а также методика оценки и выбора типа инструментальной системы для МС.

В настоящее время практически все инструментальные системы, используемые на МС, имеют модульное построение. Основным узлом МИС, является устройство соединения модулей, оно представляет собой достаточно сложную и ответственную многокомпонентную конструкцию, включающую точные базирующие и прочные, быстросменные зажимные элементы

Для разработки новых устройств соединения инструментальных модулей использован морфологический метод, и с его помощью было создано устройство соединения типа "конус-цилиндр-торец" для МИС "Модуль Универсал", состоящее из базового и присоединяемого модулей

Между конусным хвостовиком присоединяемого модуля и внутренней цилиндрической поверхностью базового модуля установлена упругая втулка с расположенными по её концам независимыми опорными поверхностями, наружной цилиндрической и внутренней конической, в виде самоустанавливающихся опор передней А и задней В, связанных в осевом направлении упругими элементами, создающими при сборке в этих опорных поверхностях определенные давления с помощью осевой затяжной силы Рзо (рис 15)

Проведенное выше распределение силы Р30 позволило рассчитать затяжные силы в опорах А и В и соответствующие им упругие элементы для всех типоразмеров МИС (рис.16) Для этого определялись: допуски на изготовление и сборку Ад, предварительный натяг (Аи-Дй), рабочая деформация (Ар - Д„), а также общая деформация Л2 =Ад+(А„ -Ад)+(Ар -Д,)

Данное соединение позволяет создавать в торцевых сопряжениях, а также в передней и задней опорах независимые давления, что приносит ему ряд преимуществ, упомянутых выше.

26

Р,Н

Рис 15 Расчетная схема соединения типа «конус-цилиндр-торец»

Рис. 16.0бщая характеристика упругих элементов опор

В седьмой главе «Практическая реализация результатов работы» изложены результаты создания инструментальных систем и их производственного использования. Здесь же представлена нормативная конструкторская документация на соединения с двумя базирующими поверхностями типа «конус-торец» и «конус-цилиндр-торец» в виде стандартных типоразмерных рядов (0 32, 40, 50, 63, 80,100 мм)

Представленная работа имеет два уровня внедрения

- первый, разработка и изготовление исследованного инструмента,

- второй, непосредственное внедрение его в производство

Разработаны инструментальные системы

1) «Модуль Универсал» - вспомогательного инструмента цельного и модульного типа с соединениями «конус-торец» и «конус-цилиндр-торец»,

2) «Микробор Универсал» - расточного инструмента позволяющего производить точную обработку внутренних и наружных цилиндрических поверхностей в широком диапазоне диаметров

Вспомогательный и расточной инструмент для многоцелевых станков сверлильно-фрезерно-расточной группы является преобладающим, от него в значительной степени зависит точность и производительность обработки

Разработанные инструментальные системы имеют определенный технический уровень, защищены более 40 патентами на изобретения, используются в различных типах и видах производств. Основное использование инструмента — это моторные и автомобильные заводы, где производятся финишные операции лезвийным инструментом в базовых и тяжело нагруженных ответственных деталях, в частности

- на ОАО «ГАЗ» (завод коробок скоростей) г.Нижний Новгород, внедрены микроборы и оправки для обработки отверстий (056+0,046, 062 ,03 , 075+0'03 мм) и других диаметров в картере коробки скоростей на итальянской гибкой производственной линии фирмы «Манделли»;

- на ОАО «Автодизель» (Ярославский моторный завод), внедрен расточной и вспомогательный инструмент, для обработки отверстий (0153+0,04 мм) под гильзу в блоке цилиндров на автоматической линии, кольцевых поверхностей (060.0,12 х 015О*0' мм) в корпусе демпферной муфты на токарных многопозиционных полуавтоматах, точных отверстий (032+0,025 мм) во фланце переднем на алмазно-расточных станках и т.д ,

- на ЗАО «Раскат» (завод дорожных машин) г Рыбинск и МоАЗ (Могилевский автомобильный завод) используется расточной инструмент с оправками и блоками для обработки отверстий в диапазоне (050-250 мм), точностью обработки (7-8) квалитета и шероховатостью поверхности И-а (0,8-0,32) в корпусных деталях.

Достигнутые параметры по точности и шероховатости обрабатываемых поверхностей стабильны и соответствуют техническим требованиям конструкторской документации на производимые изделия

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. В результате проведенного анализа баланса точности обработки на многоцелевых станках установлено, что большое влияние на точность и производительность обработки оказывает жесткость системы СИЗ:

- жесткость системы СИЗ прямым образом связана с точностью обработки и составляет до 70% от общей погрешности обработки, доля погрешностей, зависящая от жесткости соединений достигает до 80%;

- жесткость системы СИЗ косвенно влияет на производительность обработки путем создания условий, позволяющих увеличить частоту вращения инструмента в дорезонансной зоне, тем самым и скорость резания

2 Разработаны расчетно-теоретические модели инструментальных соединений с одновременным базированием по двум поверхностям- конусной и торцевой. Установлено, что жесткость данных соединений обуславливается определенным соотношением затяжной силы, приходящейся на конусные и торцевые поверхности, работающие в условиях упругого контактного взаимодействия определяемого размером (Дк) между торцами, в исходном положении соединяемых модулей, перед их сборкой

3 Обосновано, что соотношение жесткости торцевого и конусного сопряжений должно составлять от 4/1 до 7/1, в зависимости от величины расстояния (Дк) между торцами, которое в свою очередь зависит от точности изготовления конусных и торцевых элементов сопряжений, а также взаимного расположения торцев при их силовом замыкании

4 Экспериментально подтверждена возможность использования инструментальных систем с соединениями двойного базирования типа «конус-торец» для МС, позволяющая вести обработку с частотой вращения шпинделя до 30 тыс. об/мин и точностью обработки 7 и 6 квалитетов

5 Разработаны расчетные модели зависимости жесткости соединений двойного базирования от погрешностей изготовления сопрягаемых поверхностей суммарного торцевого биения, угла и диаметра у основной плоскости сопрягаемых конусов, которые позволяют оценить жесткости соединений, выполненных по разным степеням и квалитетам точности

6 Теоретически обоснована необходимость разработки способа базирования хвостовика оправки на независимые самоустанавливающие опоры по коническим и цилиндрическим поверхностям и создание на его основе соединений типа «конус-цилиндр-торец», что позволяет

- снизить влияние погрешностей угла конусного хвостовика и его диаметра у основной плоскости на жесткость соединения, а также компенсировать влияние параллельного смещения осей соединяемых модулей на точность обработки за счет промежуточного упругого элемента,

- управлять жесткостью соединений путем создания постоянных необходимых и независимых давлений в нужных направлениях и плоскостях контакта, а также перераспределения их при переходных режимах (разгон-торможение) работы станка и на высоких скоростях обработки,

28

- исключить повреждения конусных базирующих поверхностей от перенаклёпа и разрушение конусного хвостовика от изгибающего момента,

- полную взаимозаменяемость с другими однотипоразмерными соединительными элементами инструментальной системы;

- снизить себестоимость изготовления конусных сопрягаемых элементов в 1,5 раза и более за счет возможности использования конических поверхностей более низкой точности без снижения жесткости соединений

7 Разработаны математические модели, позволяющие определить оптимальные соотношения основных геометрических и силовых параметров соединений «конус-цилиндр-торец» для всех типоразмеров стандартного ряда.

- для конических хвостовиков соотношение его длины (/) и диаметра (й ) у основной плоскости составляет I »1,5г/,

- затяжные силы на торце Рзт, а также в передней и задней опорах хвостовика РЗА0 и Р3во< соответственно, должны распределяться в долевом эквиваленте как Рзт РЗА0 Рзво »(0,70-^-0,75) (0,15-0,20) (0,1ч-ОД 5) в пределах общей максимальной затяжной силыР3о= 1

8. Статистическими исследованиями установлено, что применение в технологической системе СИЗ МС соединений типа "конус-торец" по сравнению с соединениями с конусом БК 7/24, при прочих равных условиях позволило повысить точность обработки в 1,5-2,5 раза, а ее скорость в 4-5 раз Разработанные соединения типа "конус-цилиндр-торец" по отношению к соединениям "конус-торец" имеют жесткость выше в среднем на 25%

9 Выполнен структурный анализ влияния механизмов размерной настройки режущего инструмента на точность обработки Обоснована необходимость создания независимых (автономных) натягов в сопряжениях этих механизмов и точного центрирования их резьбовых сопряжений На этой основе разработаны новые конструкции механизмов размерной настройки инструмента, экспериментальные проверки которых подтвердили долговечность и стабильность настроечных размеров во время обработки

10 Разработана единая система создания и оценки компоновок инструментальных наладок, обеспечивающая жесткость и точность обработки на МС Разработана исходная база данных для всех необходимых элементов наладок, что обеспечивает снижение брака и повышение надежности технологического процесса механической обработки по разработанным критериям жесткости и геометрической точности

11 Из анализа баланса времени обработки на МС установлено, что значительная часть (40-60%) вспомогательного времени приходится на смену инструмента Разработан новый вид манипуляторов смены инструмента параллельного действия и самозажимные захваты к ним, позволяющие

- повысить быстродействие смены инструмента в 3-3 5 раза, тем самым увеличивая долю основного времени на 15 % в общем времени работы МС,

- использовать эти манипуляторы в несовмещенном режиме с процессом резания, тем самым повышая качество обработки.

12 В качестве современных средств оснащения для инструментальных систем разработаны и внедрены

- типоразмерный ряд высокоэффективных и универсальных соединительных элементов инструментальных модулей между собой и шпинделем станка, применяемых в модульных инструментальных системах;

- принципиально новый расточной инструмент модульного типа для финишной и другой обработки отверстий, в широком диапазоне (5-500 мм) диаметров, с высокой размерной стабильностью и долговечностью, который используется в расточных инструментальных системах.

Основное содержание диссертации отражено в следующих работах

3 Украженко К А Методика определения и оценки контактной жесткости соединений с двойным базированием типа "конус-плоскость" // Вестник МГТУ им. Н.Э Баумана.Машиностроение. - 2006 - №1 - С.73-82

2 Украженко К А Математическое моделирование упруго-деформированного состояния соединительных элементов двойного базирования И Вестник МГТУ им Н Э Баумана. Машиностроение. - 2005. - №4 -С 25-33

3. Украженко К.А Оптимальное распределение затяжных сил в соединениях «конус-плоскость» по критерию максимальной жесткости. // Математические методы в технике и технологиях. Труды XX - межд. научной конференции - Воронеж.- 2007. - С 78-82.

4. Украженко К А. Определение влияния геометрической точности соединений двойного базирования на их жесткость // Вестник машиностроения - 2006. - №1 - С 76-79

5. Украженко К А Определение потери точности и долговечности механизмов настройки инструмента и способы их повышения // Вестник машиностроения.-2007 -№5 -С50-53

6 Украженко К А. Определение и оптимизация сил затягивания в инструментальных соединениях двойного базирования типа "конус-торец" // Вестник машиностроения - 2005 - №12 - С 44-47.

7. Украженко К А. Повышение жесткости инструментальных систем для многоцелевых станков // Авиационная и ракетно-космическая техника с использованием новых технических решений Сб. научных трудов межд конф,-Рыбинск -2006 - часть 2, С. 170-173

8 Украженко К.А Перспективный способ расширения технологических возможностей многоцелевых станков // Теплофизические и технологические аспекты управления качеством в машиностроении.: Сб. научн. трудов ВНТК с межд уч -Тольятти, 2005 -Вып 5 -С 351-352

9. Украженко К А Тенденции развития модульных инструментальных систем // СТИН -2001.- №5 - С. 21 -22 30

10 Украженко К А Жесткость инструментальных соединений с избыточным базированием типа "конус-торец" // Автомобильная промышленность -2007 -№3 — С.36-37.

11 Украженко К А. Повышение эффективности обработки взаимоточных поверхностей, включая отверстия // Современные тенденции развития автомобилестроения в России Тезисы докл ВНТК с межд уч -Тольятти,2004 -Т4 -С 192-193

12. Украженко К А Методика построения модульных инструментальных систем для станков с ЧПУ // Теплофизические и технологические аспекты управления качеством в машиностроении. Сб научн. трудов ВНТК с межд уч.-Тольятти, 2005 -Вып 5.-С. 349-351

13 Украженко К. А Морфологический метод создания МИС для многоцелевых станков // СГИН.-2000 -№>5 -С 14-15

14 Украженко К.А Принцип диверсификации при разработке устройств, работающих в различных условиях эксплуатации // Аэрокосмические технологии и образование на рубеже веков Тезисы докладов Всероссийской науч техн конф - Рыбинск, 2002 - Сб 2 - С 56-57

15 Украженко К. А. Концепция построения модульных инструментальных систем для станков с ЧПУ // Аэрокосмические технологии и образование на рубеже веков: Тезисы докладов Всероссийской науч техн конф - Рыбинск, 2002 - Сб 3 - С 35-36

16. Украженко К А Высокоэффективная модульная расточная инструментальная система // СТИН -2002 -№6 - С. 36-37

17 Украженко К.А Совершенствование расточного инструмента //СТИН-2002 -№11- С. 11-13

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

19 Украженко К А Устройства автоматической смены инструмента // Механизация и автоматизация производства -1990 -№3 - С 3-6

20 Украженко К А Анализ быстродействия манипуляторов в устройствах автоматической смены инструмента !! Станки и инструмент -1990- №12- С 20-21

21 Украженко К А Быстродействующие манипуляторы для АСИ //Механизация и автоматизация производства -1991 -№4 - С 2-5

22 Украженко К А Расчет захватов манипуляторов автоматической смены инструмента//Изв ВУЗов Машиностроение -1990 -№7 -С 138-141

23 Украженко К А Методы повышения точности и стабильности обработки деталей на многоцелевых станках / ЯГТУ — Ярославль, 2005 -10 с (Деп рук ВИНИТИ.-2005 -№320-В2005)

24 Украженко К А Адаптивный демпфер // Механизация и автоматизация производства.-1991 - №3 - С. 18

25 Украженко К А Механический демпфер // Механизация и автоматизация производства.-1991 -№1.-С 13-14.

26. Ас 1294558 (СССР). Манипулятор для автоматической смены инструмента / К А. Украженко//Б И. - 1987 -№9

27. A.c. 1393578 (СССР). Устройство для автоматической смены инструмента / К. А Украженко//Открытия. Изобретения .. -1988 —№17.

28. Ас. 1404247 (СССР). Манипулятор для автоматической смены инструмента /К А Украженко//Открытия Изобретения... -1988 -№23.

29. A.c. 1421483 (СССР) Устройство для автоматической смены инструмента/К.А. Украженко// Открытия Изобретения... -1988 —№33

30 Ас. 1425032 (СССР) Устройство для автоматической смены инструмента / К.А Украженко // Открытия Изобретения... -1988. — №32

31 A.c. 1449314 (СССР). Устройство для автоматической смены инструмента/К.А. Украженко// Открытая. Изобретения .. -1989. -№1.

32 Ас 1484569 (СССР) Механическая рука К. А. Украженко / К А Украженко//Открытия Изобретения. . -1989.-№21.

33 A.c. 1576313 (СССР) Механическая рука / К.А. Украженко // Открытия Изобретения. . -1990. - №25

34 A.c. 1670236 (СССР). Демпфирующее устройство / К А. У1фаженко //Открытия Изобретения... - 1991.-№30

35 Ас. 1683957 (СССР) Металлорежущий станок / К.А Украженко //Открытия Изобретения... -1991.-№38.

36. А.с 1708575 (СССР). Устройство для автоматической смены инструмента / К.А. Украженко // Открытия. Изобретения... -1992 - №4.

37. А.с 2022771 (СССР). Манипулятор / К А Украженко//Открытия Изобретения. -1994-№21.

38 Ас 1380912 (СССР). Поворотно-делительное устройство / К А. Украженко // Открытия. Изобретения. . -1988. -№10.

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

40. Патент 2258581 (РФ) Устройство соединения модулей / К.А. Уфаженко // Б .И. - 2005.-№23

41 Патент 2014196 (РФ). Устройство соединения модулей / ЬСА. Украженко // Открытия. Изобретения . -1994 - № 11

42. Патент 2014980 (РФ) Устройство соединения модулей / КА. Украженко // Открытия. Изобретения... — 1994 — № 12

43 Патент 2042477 (РФ) Расточная головка / К А. Украженко // Открытия. Изобретения... -1995. - №24.

44 Патент 2047460 (РФ) Устройство соединения модулей / К.А. Украженко// Открытия Изобретения... -1995 -№31

45 Патент 2047462 (РФ). Устройство соединения модулей / К А. Украженко // Открытия Изобретения... -1995. - №31

Подписано к печати 21 08 07 Заказ № 545 Объем 2,0 печ л Тираж 100 экз Типография МГТУ им Н Э Баумана 105005, Москва, 2-я Бауманская ул, д 5 263-62-01

Введение.

Глава 1. Проблемы высокоточной и высокопроизводительной обработки на многоцелевых станках.

1.1. Особенности обработки на многоцелевых станках.

1.2. Аналитический обзор работ, посвященных инструментальной технике для многоцелевых станков с ЧПУ.

1.3. Тенденции развития механической обработки на многоцелевых станках.

1.3.1. Повышение точности и производительности обработки на многоцелевых станках с помощью инструментальной техники и технологии.

1.3.2. Повышение гибкости и технологических возможностей многоцелевых станков с помощью инструмента.

1.4. Основные направления повышения точности и производительности обработки на многоцелевых станках.

1.4.1. Факторы, определяющие точность и производительность обработки на многоцелевых станках.

1.4.2. Структурно-логическая схема исследований для повышения точности и производительности обработки на многоцелевых станков.

1.5. Выводы, цель и задачи исследований.

Глава 2. Анализ инструментальных систем для многоцелевых станков по критериям жесткости и геометрической точности.

2.1. Систематизация и аттестация инструментальных систем для многоцелевых станков.

2.1.1. Состав и структура инструментальных систем, применяемых на МС

2.1.2. Анализ конструкций соединений и креплений для инструментальных систем.

2.1.3. Классификация вспомогательного инструмента и его соединений по различным признакам.

2.1.4. Концепция оценки инструментальных наладок по критериям жесткости и геометрической точности.

2.2. Определение критерия жесткости инструментальных систем.

2.2.1. Общие решения рассматриваемой проблемы.

2.2.2. Упругие перемещения в конических соединениях.

2.2.3. Упругие перемещения в плоских кольцевых стыках.

2.3. Методика определения жесткости и нагрузочной способности соединений с двумя базирующими поверхностями типа "конус-торец".

2.3.1. Определение касательных перемещений в соединениях.

2.3.2. Оценка нагрузочной способности конусной и торцевой поверхностей.

2.3.3. Определение затяжных сил и натягов в конусных соединениях.

2.3.4. Определение и оптимизация затяжных сил в соединениях типа "конус-торец".

2.4. Определение влияния геометрической точности соединений с двумя базирующими поверхностями на их жесткость.

2.4.1. Определение влияния погрешностей конуса на жесткость соединений типа "конус-торец".

2.4.1.1. Геометрические модели соединений.

2.4.1.2. Определение зависимости жесткости соединений от погрешности угла конуса.

2.4.2. Определение влияния торцевого биения соединений типа "конус-торец" на их жесткость.

2.5. Определение критерия геометрической точности инструментальных соединений с двумя и более базирующими поверхностями.

2.6. Сравнительный анализ жесткости и виброустойчивости инструментальных соединений.

2.7. Выводы.

Глава 3. Разработка и исследование методов повышения жесткости и точности инструментальных соединений.

3.1. Способы создания натяга и повышения жесткости в соединениях с двумя и более базирующими поверхностями.

3.2. Разработка способа инструментального соединения с базированием по нескольким поверхностям.

3.3. Моделирование упруго-деформированного состояния соединительных элементов с избыточным базированием типа «конус - цилиндр - плоскость».

3.3.1. Разработка механических моделей для соединений типа конус-цилиндр-плоскость»

3.3.2. Математическое описание жесткости в опорах соединения типа «конус-цилиндр-плоскость»

3.3.3. Оптимизация длины хвостовика соединения типа «конус-цилиндр-плоскость»

3.3.4. Оптимизация распределения затяжных сил в соединениях «конус-цилиндр-плоскость».

3.4. Экспериментальное исследование инструментальных соединений.

3.4.1. Определение жесткости соединений и проверка сходимости результатов.

3.4.2. Определение основных статических и динамических характеристик инструментальных оправок и соединений.

3.5. Выводы.

Глава 4. Анализ механизмов размерной настройки инструмента и способы повышения их точности и долговечности.

4.1. Особенности и методы настройки расточного инструмента на размер в условиях гибких технологий.-.

4.2. Классификация механизмов настройки и требования, предъявляемые к ним.

4.3. Определение влияния механизмов настройки на точность обработки.

4.4. Разработка способов повышения точности и долговечности винтовых механизмов настройки инструмента.

4.5. Определение жесткости в сопряжениях механизмов настройки.

4.6. Выводы.

Глава 5. Влияние автоматической смены инструмента на эффективность работы многоцелевых станков.

5.1. Особенности процесса автоматической смены инструмента и его влияние на качество и производительность обработки.

5.2. Способы повышения эффективности устройств автоматической смены инструмента многоцелевых станков.

5.2.1. Совмещение отдельных движений устройств АСИ.

5.2.2. Оптимизация режимов движений устройств АСИ.

5.2.3. Повышение точности фиксации инструмента в захвате манипулятора АСИ.

5.3. Выводы.

Глава 6. Расчет, проектирование и выбор инструментальных систем для многоцелевых станков.

6.1. Разработка методов построения инструментальных систем для МС.

6.1.1. Совершенствование морфологического метода для построения модульных инструментальных систем.

6.1.2. Принцип диверсификации при построении универсального расточного инструмента.

6.2. Разработка высокоэффективных инструментальных систем для многоцелевых станков.

6.2.1. Разработка модульной инструментальной системы "Модуль Универсал".

6.2.2. Разработка быстросменных соединений для модульных инструментальных систем.

6.2.3. Разработка расточной инструментальной системы "Микробор Универсал".

6.3. Методика оценки и выбора типа инструментальной системы для многоцелевых станков.

6.4. Порядок проектирования модульных инструментальных систем для МС.

6.5. Выводы.

Глава 7. Практическая реализация результатов работы.

7.1. Организация работ по созданию вспомогательного и расточного инструмента.

7.2. Разработка нормативной конструкторской документации на соединительные элементы для инструментальных систем.

7.3. Внедрение созданных инструментальных систем в производство

7.4. Выводы.

Экономический потенциал любой страны в значительной степени определяется техническим уровнем развития машиностроения, основой которого является станкоинструментальная промышленность. Современные рыночные отношения в условиях жёсткой конкуренции требуют от промышленности, в том числе и машиностроительной, высокого качества, низкой себестоимости и быстрой сменяемости выпускаемой продукции в достаточном её количестве.

Структурная схема основных технико-экономических показателей: а) конкурентоспособного производства; б) выпускаемой продукции; в) современного оборудования и их взаимосвязь представлена на рис. В. 1. а) б) в)

Достичь заметных результатов по каждому из упомянутых показателей невозможно без высокоточных, высокопроизводительных и гибких технологий в механообработке. Создать такие технологии позволяют гибкие производственные модули (ГПМ) и гибкие производственные системы (ГПС). С помощью ГПМ и ГПС решаются кардинальные задачи развития машиностроения - это резкое повышение производительности труда и качества продукции, снижение времени освоения новой продукции и её себестоимости.

Главными компонентами ГПМ и ГПС служат многоцелевые или многооперационные станки (МС), рис.В.2, В.З, которые по известным причинам являются в настоящее время самым прогрессивным и перспективным металлорежущим оборудованием. В этой связи, во всех видах и типах производств происходит техническое перевооружение и широкомасштабное их внедрение.

Рис. В.1

Рис.В.2. Многоцелевой станок пЬ-Ь70 фирмы "Хюллер Хилле" (ФРГ)

Рис. В.З. Рабочая зона и инструментальные магазины станка

Повышение точности и производительности обработки деталей на МС -это одна из основных задач современного станкостроения (как отечественного, так и мирового). Стоимость одного станко-часа, коэффициент загрузки, а также гибкость и производительность МС выше, чем у других станков, и даже незначительное повышение их точности и производительности приносит значительную технико-экономическую эффективность. Особенно экономически целесообразно повышение точности и производительности МС на трудоёмких операциях, таких как расточка отверстий.

Согласно зависимостей (рис.В.4) "стоимости от точности" обработки на МС наглядно видно, что наиболее экономически целесообразно повышать точность, в диапазоне погрешностей от 0 до 50 мкм, обрабатываемых размеров. При повышении точности на 1 квалитет стоимость обработки в этом диапазоне возрастает в 2 раза и более [124].

Из зависимости (рис.В.5) "стоимости от числа обрабатываемых деталей" (на универсальных и многоцелевых станках) видно, что стоимость обработки на МС ниже, чем на универсальных и почти не зависит от числа обрабатываемых деталей. Это связано с их высокой гибкостью и производительностью, несмотря на то, что стоимость одного станко-часа работы на МС в 1,52,5 раза выше, чем универсальных. Но резервы повышения производительности МС есть, за счёт снижения вспомогательного времени и, в частности, время автоматической смены инструмента (АСИ) [118].

Рис.В.4. Зависимость стоимости (С) Рис.В.5. Зависимость стоимости (С) от точности (Л) обработки на МС от числа обрабатываемых деталей (Л)

Исходя из графиков (рис.В.6) "зависимости цикловых потерь от числа смен инструмента" потери за 1 рабочую смену могут составить до 20% (/? «400) с манипуляторами последовательного действия. При проведении работ по быстродействию устройств АСИ, а именно по созданию манипуляторов параллельного действия, эти потери могут составить 7-8 % , т.е. сократятся примерно в 3 раза, а энергозатраты в 5^-7 раз (см. рис.В.7).

Резюмируя сказанное, можно констатировать, что повышение точности и производительности обработки на МС является своевременной и достаточно актуальной задачей.

Рис.В.6. Зависимость цикловых потерь (ГГ) Рис.В.7. Зависимость энергозатрат (Зэ) от числа смен (п) инструмента на МС от числа смен (я) инструмента на МС для манипуляторов: I - параллельного для манипуляторов: I - параллельного действия; II - последовательного действия действия; II - последовательного действия

Представленная работа посвящена повышению эффективности обработки на МС. В ней: дан анализ состояния вопроса, выбраны направления исследований, определены критерии по оценке инструментальных систем, используемых в МС, произведена классификация вспомогательного инструмента для станков с ЧПУ, разработаны теоретические основы соединений с двумя базирующими поверхностями, в частности, математические модели по оптимизации их геометрических и силовых параметров для достижения максимальной жесткости с учётом погрешностей в сопрягаемых поверхностях, разработаны методы: построения модульных инструментальных систем с заданными параметрами работоспособности; повышения точности и долговечности механизмов настройки регулируемого инструмента; повышения быстродействия смены инструмента на МС.

Работа выполнена в МГТУ им. Н.Э. Баумана г. Москва.

В данной работе автор защищает:

1. Основные положения теории по определению, оценке и повышению жесткости инструментальных соединений с двумя и более базирующими поверхностями, основанной на математическом моделировании их упруго-деформированного состояния. Целостность разработанной теории представляют следующие взаимосвязанные её компоненты: а) методика определения жесткости и оценки нагрузочной способности инструментальных соединений двойного базирования типа "конус—торец"; б) методика по оптимизации распределения затяжных сил в базирующих поверхностях соединений и определения натягов для его реализации; в) методика определения влияния геометрических погрешностей соединений с двумя базирующими поверхностями на их жесткость; г) способ и математические модели управления жесткостью в соединениях типа "конус-цилиндр-торец"; д) классификация инструментальных соединений по типу базирующих поверхностей и способу создания в них натяга.

2. Концепцию (систему) аттестации инструментальных наладок для многоцелевых станков по критериям жесткости и геометрической точности, как основным критериям, определяющим качество обработки.

3. Модернизированный морфологический метод построения модульных инструментальных систем по заданным технологическим параметрам.

4. Методику оценки и выбора типа инструментальной системы для многоцелевых станков.

5. Способы повышения точности и долговечности механизмов настройки регулируемого инструмента.

6. Способы повышения быстродействия устройств автоматической смены инструмента многоцелевых станков.

7. Разработки новых конструкций устройств для инструментальных систем.

Все разработки защищены патентами РФ.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

По полученным и представленным в работе результатам исследований, сделаны следующие основные выводы:

1. В результате проведенного анализа балансов точности по параметрическим показателям и структурным элементам технологической системы СПИЗ, обработки на современных многоцелевых станках, установлено, что большое влияние на точность и производительность обработки оказывает жесткость системы СИЗ:

- жесткость системы СИЗ прямым образом связана с точностью обработки и составляет до 70% от общей погрешности обработки, причем доля этих погрешностей, зависящая от жесткости соединений системы составляет около 80%;

- жесткость системы СИЗ косвенно влияет на производительность обработки, путем создания условий позволяющих увеличить частоту вращения инструмента в дорезонансной зоне, тем самым увеличивая скорость резания.

2. Разработаны расчетно-теоретические модели инструментальных соединений с одновременным базированием по двум поверхностям: конусной и торцевой. Установлено, что жесткость данных соединений обуславливается определенным соотношением затяжной силы на конусные и торцевые поверхности, работающие в условиях упругого контактного взаимодействия определяемого размером (Дк) между торцами, в исходном положении соединяемых модулей, перед их сборкой.

3. Обосновано, что соотношение жесткости торцевого и конусного сопряжений должно составлять от 4/1 до 7/1, в зависимости от величины расстояния (Лк) между торцами, которое в свою очередь зависит от точности изготовления конусных и торцевых элементов сопряжений, а также взаимного расположения торцев при их силовом замыкании.

4. Экспериментально подтверждена возможность использования инструментальных систем с соединениями двойного базирования типа «конус-торец» для МС, позволяющая вести обработку с частотой вращения шпинделя 2СИ-30 тыс. об/мин и точностью обработки 7 и 6 квалитетов.

5. Разработаны расчетные модели зависимости жесткости соединений двойного базирования от погрешностей изготовления сопрягаемых поверхностей: суммарного торцевого биения, угла и диаметра у основной плоскости сопрягаемых конусов, которые позволяют оценить жесткости соединений, выполненных по разным степеням и квалитетам точности.

6. Теоретически обоснована необходимость разработки способа базирования хвостовика оправки на независимые самоустанавливающие опоры по коническим и цилиндрическим поверхностям и создание на его основе инструментальных соединений типа «конус-цилиндр-торец» что позволяет:

- снизить влияние погрешностей угла конусного хвостовика и его диаметра у основной плоскости на жесткость соединения, а также компенсировать влияние параллельного смещения осей соединяемых модулей на точность обработки, за счет промежуточного упругого элемента с определенной и направленной жесткостью;

- управлять жесткостью соединений, путем создания постоянных необходимых и независимых давлений в нужных направлениях и плоскостях контакта, а также перераспределение их, при переходных режимах (разгон-торможение) работы станка и на высоких скоростях обработки;

- исключить повреждения конусных базирующих поверхностей от перенаклёпа и разрушение конусного хвостовика от изгибающего момента;

- полную взаимозаменяемость с другими однотипоразмерными соединительными элементами инструментальной системы;

- снизить себестоимость изготовления конусных сопрягаемых элементов в 1,5 раза и более, за счет возможности использования конических поверхностей более низкой точности без снижения жесткости соединений.

7. Разработаны математические модели позволяющие определить оптимальные соотношения основных геометрических и силовых параметров соединений типа «конус-цилиндр-торец» для всех типоразмеров стандартного ряда:

- для конических хвостовиков соотношение его длины (/) и диаметра (d) у основной плоскости составляет / ~ 1,5d;

- затяжные силы на торце Рз т , а также в передней и задней опорах хвостовика РЗ А и Р3.в., соответственно, должны распределяться а долевом эквиваленте как Рз т : Р3,А,о, • Р3.в.о. й (0,70 ч-0,75) : (0,15 ч- 0,25) : (ОД -г 0,15) в пределах общей максимальной затяжной силы Р30 = 1.

8. Статистическими исследованиями установлено, что применение в технологической системе СИЗ МС соединений типа "конус-торец" по сравнению с соединениями с конусом SK 7/24, при прочих равных условиях, позволило повысить точность обработки в 1,5-^2,5 раза, а скорость в 4^5 раз. Разработанные соединения типа "конус-цилиндр-горец" по отношению к соединениям "конус-торец" имеют жесткость выше на 25-30% , а следовательно и точность обработки при прочих их преимуществах.

9. Выполнен структурный анализ влияния механизмов размерной настройки режущего инструмента на точность обработки. Обоснована необходимость создания независимых (автономных) натягов в сопряжениях этих механизмов и точного центрирования их резьбовых сопряжений. На этой основе разработаны новые конструкции механизмов размерной настройки инструмента, экспериментальная проверка которых, подтверждена долговечностью и стабильностью настроечных размеров во время обработки.

10. Разработана единая система создания и оценки компоновок инструментальных наладок обеспечивающая жесткость и точность обработки на МС.

Разработана исходная база данных для всех необходимых элементов наладок, что обеспечивает снижение брака и повышения надежности технологического процесса механической обработки по разработанным критериям жесткости и геометрической точности.

11. Из анализа баланса времени обработки на МС составленного на основании статистических исследований, в частности, хронометрирования работы различных устройств АСИ, установлено, что значительная часть (4(Н60%) вспомогательного времени приходится на смену инструмента. Разработан новый вид высокопроизводительных манипуляторов смены инструмента параллельного действия и самозажимные захваты к ним позволяющие:

- повысить быстродействие смены инструмента в 3-К3.5 раза, тем самым увеличивая долю основного времени на 15 %;

- использовать эти манипуляторы в несовмещенном режиме с процессом резания, тем самым повышая качество обработки.

12. В качестве современных средств оснащения для инструментальных систем разработаны и внедрены:

- типоразмерный ряд высокоэффективных и универсальных соединительных элементов инструментальных модулей между собой и шпинделем станка, применяемых в модульных инструментальных системах;

- принципиально новый расточной инструмент модульного типа для финишной и другой обработки отверстий, в широком диапазоне обрабатываемых диаметров, с высокой размерной стабильностью и долговечностью, который используется в расточных инструментальных системах.

Использование исследуемых инструментальных систем, позволило существенно повысить точность и производительность обработки на самом современном и перспективном механообрабатывающем оборудовании, каким являются многоцелевые станки.

1. Авдеев В.Б. Диагностирование работоспособности технологического оборудования по качеству выполняемой работы в автомобилестроении: Учебное пособие. -М.: Машиностроение, 1987. -74 с.

2. Аверьянов О.И., Украженко К.А., Щербак Е.Г. Модульная инструментальная оснастка для обработки точных отверстий корпусных деталей // Тезисы Межд. конгресса технологов-машиностроителей. София (Болгария), 1997. -С.36-38.

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

4. Андреев В.Н. Совершенствование режущего инструмента. М.: Машиностроение, 1993. - 240 с.

5. Андриенко JI.A., Байков Б.А., Ганулич И.К. Детали машин / Под ред. O.A. Ряховского. -М.: МГТУ им. Баумана, 2002. -544 с.

6. A.c. 1294558 (СССР). Манипулятор для автоматической смены инструмента / К.А. Украженко//Б.И. 1987. - №9.

7. A.c. 1380912 (СССР). Поворотно-делительное устройство / К.А. Украженко // Открытия. Изобретения. 1988. -№10.

8. A.c. 1393578 (СССР). Устройство для автоматической смены инструмента / К.А. Украженко // Открытия. Изобретения. 1988. - №17.

9. A.c. 1404247 (СССР). Манипулятор для автоматической смены инструмента / К.А. Украженко // Открытия. Изобретения. 1988. - №23.

10. A.c. 1421483 (СССР). Устройство для автоматической смены инструмента / К.А. Украженко // Открытия. Изобретения. 1988. - №33.

11. A.c. 1425032 (СССР). Устройство для автоматической смены инструмента / К.А. Украженко // Открытия. Изобретения. 1988. - №32.

12. A.c. 1449314 (СССР). Устройство для автоматической смены инструмента / К.А. Украженко // Открытия. Изобретения. 1989. - №1.

13. A.c. 1484569 (СССР). Механическая рука К.А. Украженко / К.А. Укра-женко // Открытия. Изобретения. 1989. - №21.

14. A.c. 1576313 (СССР). Механическая рука / К.А. Украженко// Открытия. Изобретения. 1990.-№25.

15. A.c. 1670236 (СССР). Демпфирующее устройство / К.А. Украженко // Открытия. Изобретения. 1991. - №30.

16. A.c. 1683957 (СССР). Металлорежущий станок / К.А. Украженко // Открытия. Изобретения. 1991. -№38.

17. A.c. 1703277 (СССР). Расточная головка / В.И. Чухарев, Р.Г. Ефимов, В.А. Шулепов // Открытия. Изобретения. 1992. - №1.

18. A.c. 1708575 (СССР). Устройство для автоматической смены инструмента / К.А. Украженко // Открытия. Изобретения. 1992. - №4.

19. A.c. 1805007 (СССР). Роторный станок / К.А. Украженко // Открытия. Изобретения. -1993.-№12.

20. A.c. 2022771 (СССР). Манипулятор/К.А. Украженко // Открытия. Изобретения. 1994.-№21.

21. A.c. 498100 (СССР). Устройство для вывода резца без образования риски / М.Е. Бараб-Тарле, М.Л. Вайсерман // Б.И. 1976. - №1.

22. A.c. 499984 (СССР). Способ тонкого растачивания / Б.М. Бромберг, М.Ш. Френкель, И.С. Людин //Б.И. 1976. -№3.

23. A.c. 537760 (СССР). Оправка / В.И. Витушкин, Ю.С. Михеенков, В.К. Попов // Б.И. 1976. - №45.

24. A.c. 944805 (СССР). Резцовая вставка для расточных работ / В.В. Епифанов, В.Ф. Дрожин, Д.Э. Белявский // Б.И. 1982. - №27.

25. A.c. 948548 (СССР). Расточная оправка / В.Я. Крючков, В.Ф. Дрожин, A.A. Заворин // Б.И. 1982. - №29.

26. Базров Б.М. Оправка для точного растачивания отверстий за один проход // Станки и инструмент. -1970. -№ 11. -С. 30-31.

27. Балашов A.B. Повышение точности обработки отверстий на станках с

28. ЧПУ // Фундаментальные и прикладные исследования по приоритетным направлениям развития науки и техники.: Тез. докл. MI ПК. Барнаул, 2005. -Часть 2. - С. 56-63.

29. Бармин Б.П. Вибрации и режимы резания. -М.: Машиностроение, 1972. -72 с.

30. Безъязычный В.Ф., Кожина Т.Д., Константинов A.B. Оптимизация технологических условий механической обработки деталей авиационных двигателей. -М.: Изд. МАИ. 1993. - 184 с.

31. Биргер И.А., Шор Б.Ф., Иосилевич Г.В. Расчет на прочность деталей машин: Справочник. М.: Машиностроение, 1979. -702 с.

32. Блочная инструментальна система: Каталог фирмы "Sandvik Coromant" С-1004: 1-ENG. Б.г., 1995.-16 с.

33. Бобров В.Ф. Основы теории резания металлов. М.: Машиностроение, 1975.-344 с.

34. Бокучава Г.В. Оптимизация режимов резания при сверлении отверстий на многоцелевых станках // Станки и инструмент.-1991. —№6.-С.30-32.

35. Боуден Ф.П., Тейбор Д. Трение и смазка. М.: Машгиз, 1960. - 345 с.

36. Бушуев В.В. Тенденции развития мирового станкостроения // СТИН.-2000. -№9. -С. 20-24.

37. Вебер X., Лутце Г., Хорн В. Контроль состояния инструмента при обработке призматических деталей на многоцелевых станках // Станки и инструмент. 1988. - №1. - С.13-14.

38. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Наука, 1969. - 576 с.

39. Волчкевич Л.И., Ковалев М.П., Кузнецов М.М. Комплексная автоматизация производства. М.: Машиностроение, 1983.-269 с.

40. Вотинов К.В. Жесткость станков. Л.: ЛОНИТОМАШ, 1940.-200 с.

41. Врагов Ю.Д. Анализ компоновок металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 1978. -207с.

42. Вульфсон И.И. Колебания машин с механизмами циклового действия.- Д.: Машиностроение, 1990. -309 с.

43. Гершкович A.B., Ковальцун С.И. Системы идентификации материальных объектов: Обзор, информ. М.: ВНИИТЭМР, 1989. -48 с.

44. Гжиров Р.И., Гречишников В.А., Логашев В.Г. Инструментальные системы автоматизированного производства. СПб.: Политехника, 1993.-399 с.

45. Гибкая инструментальная система: Каталог 7010 фирмы Hertel. Фюрт (ФРГ). Б.г., 1985.-20 с.

46. ГОСТ 15945-82. Конусы внутренние и наружные конусностью 7/24. -М., 1983.-2 с.

47. ГОСТ 2848-75. Конусы инструментов. Допуски. Методы и средства контроля. М., 1988. - 18 с.

48. ГОСТ 8908-81. Нормальные углы и допуски углов. М., 1981. - 15 с.

49. ГОСТ Р 51547-2000. Хвостовики инструментов полые конического типа HSK. Основные размеры. М., 2000. - 6 с.

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

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

52. Гречишников В.А., Лукина C.B. Автоматизированное проектирование и прогрессивные конструкции режущего инструмента//СТИН.-2000.-№9.-С.30-33.

53. Дадашев Р.Б., Бочкарев В.Н. Технологическое обеспечение надежности высокоточных деталей машин: Обзор, информ. М.: ВНИИТЭМР, 1990.-56 с.

54. Дальский А.М. Технологическое обеспечение надёжности высокоточных деталей машин. М.: Машиностроение, 1975.-222 с.

55. Демидов C.B. Мехатронный станок обрабатывающий центр XXI века //Инструмент, технология, оборудование. -1999. -№2. -С. 14.

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

57. Демкин Н.Б. Фактическая площадь касания твердых поверхностей. -М.: Изд-во АН СССР, 1962. 56 с.

58. Древаль А.Е. Критерии износа машинных разверток // Вестник машиностроения. -1999. -№6. -С.25-30.

59. Дружинский И.А. Концепция конкурентоспособных станков. Л.: Машиностроение, Ленингр. отделение, 1990. -247 с.

60. Ермаков Ю.М. Нелёгкие пути растачивания // Станки и инструмент. -1993. -№3. -С.30-35.

61. Железное Г.С. Специальный инструмент для обработки отверстий //СТИН. -2002. "№11. -С.38-39.

62. Жилис В.И., Даниленко Б.Д. Обеспечение безотказной работы спиральных сверл // Станки и инструмент. -1988. -№2. -С. 27-28.

63. Заблонский К.И., Монашко Н.Т., Щекин Б.М. Оптимальный синтез схем манипуляторов промышленных роботов. Киев: Тэхнша, 1989. -150 с.

64. Зайцев В.П., Кракиновский A.C., Позин С.М. Оптимизация состава комплекта инструментов для обработки деталей на ГПМ // Станки и инструмент. 1990. - №6. - С. 11,12.

65. Ильиных В.А. Метод расчета конических соединений многоцелевых станков // Вестник Читинского государственного технического университета. -1998.- Вып. 8.- С. 87-93.

66. Ильиных В.А., Лукьянов П.Ю. Численное моделирование процесса механического сопряжения деталей // Актуальные проблемы Транссиба на рубеже веков. Хабаровск, 2000. - Т.4. - С. 53-55.

67. Инструментальная система "Widax-Multiflex": Каталог фирмы Widia Krupp. Эссен (ФРГ), 1990.-27 с.

68. Инструменты и держатели к станкам TNS и TNA: Каталог фирмы Traub642164. Рейхенбах (ФРГ), 1984. - 36 с.

69. Исследование демпфирующих свойств конических, резьбовых, шпоночных и шлицевых соединений. М.: Изд. ОКБС МСиИП, 1967. - 50 с.

70. Камышный Н.И. Автоматизация загрузки станков. М.: Машиностроение, 1977. -288 с.

71. Кедров С.С. Колебания металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 1978. -199 с.

72. Кирсанова В.Н. Исследование и расчет касательной податливости плоских стыков // Станки и инструмент. 1967. - №7. - С. 15-17.

73. Ковалев А.П. Стоимостной анализ. М.:МГТУ "Станкин", 2000.-171 с.

74. Кожина Т.Д. Технологические основы управления и контроля эксплуатационными показателями деталей машин. Рыбинск: РГАТА, 000 Формат, 2001.-519с.

75. Колев К.С. Точность обработки и режимы резания. М.: Машиностроение, 1968. -131 с.

76. Колка И.А. и Кувшинский В.В. Многооперационные станки.-М.: Машиностроение, 1983. 136 с.

77. Коловский М.З. Динамика машин. JL: Машиностроение, 1989. -263 с.

78. Корниенко A.A. Исследование и совершенствование механизмов автоматической смены инструментов многоцелевых гидрофицированных станков сверлильно-фрезерно-расточной группы: Дис. . канд. техн. наук.-М.,1980.-98с.

79. Коробочкин Б.Л. Динамика гидравлических систем станков. М.: Машиностроение, 1976. -240 с.

80. Корсаков B.C. Основы конструирования приспособлений. М.: Машиностроение, 1983. -277 с.

81. Косов М.Г., Вяткин Г.П., Арутюнян A.C. Структуризация геометрической и прочностной информации // СТИН.-1997.-№12.-С. 14-15.

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

83. Кочинев H.A., Хачатрян А.Х. Измерение относительных колебаний заготовки и инструмента датчиками абсолютных колебаний // Станки и инструмент. -1990. -№4. С. 14-16.

84. Корневиц Э.Ф., Эндер Г.В. Формулы для расчетов балок на упругом основании. -М.: Госстройиздат, 1932. 135 с.

85. Крагельский И.В. Трение и износ. М.: Машиностроение, 1968.-480 с.

86. Крутов В.И., Грушко И.М., Попов В.В. Основы научных исследований. М.: Высшая школа, 1989. - 400 с.

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

88. Кузнецов Ю.И. Новая технологическая оснастка // Станки и инструмент. -1990.-№б.-С. 40-42.

89. Кузнецов Ю.И., Маслов А.Р., Байков А.Н. Оснастка для станков с ЧПУ: Справочник. М.: Машиностроение, 1990. -512 с.

90. Култышев Ю.И. Настройка режущего инструмента относительно "плавающих" баз детали на станке с ЧПУ // Станки и инструмент.-1993.-ЖЗ.-С.20-21.

91. Кучер ИМ. Металлорежущие станки. JL: Машиностроение, 1970.-719 с.

92. Лакирев С.Г. Обработка отверстий: Справочник. М.: Машиностроение, 1984.-208 с.

93. Лакур К.В. Виброустойчивые резцы. Л.: Лениздат, 1966. -142 с.

94. Левина З.М., Корниенко A.A., Бойм А.Г. Исследование жёсткости конических соединений // Станки и инструмент.-1973.-№10.- С. 13-17.

95. Левина З.М. Расчет жесткости цилиндрических и конических соединений // Станки и инструмент. -1970. -№3. С.З -7.

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

97. Левитский Н.И. Колебания в механизмах. М.: Наука, 1988. -336 с.

98. Лизогуб В.А. Влияние параметров шпиндельного узла станка на точность обработки деталей // СТИН.-2003.-№3.~ С. 16-17.

99. Линейцев В.Ю. Влияние погрешности посадочного конуса оправки на параметры точности положения режущего инструмента многоцелевых станков // Технологическое обеспечение качества машин и приборов.: Тезисы докладов Всероссийской НПК. Пенза, 2004- С. 83-86.

100. Лихциер Г.М., Маслов А.Р. Применение специальной инструментальной оснастки для повышения эффективности ГПМ // Технология, оборудование, организация и экономика машиностроительного производства: Обзор, ин-форм. / ВНИИТЭМР. 1987. - Вып.1. - С.52.

101. Лурье A.M., Ныс Д.А., Голубева Л.И. Расточные устройства для многооперационных станков. М.: НИИМаш, 1982.-26 с.

102. Маеров А.Г. Анализ особенностей шпиндельных узлов токарных и многоцелевых станков // Станки и инструмент. -1991. №6. -С.22-24.

103. Марголит Р.Б., Цубаренко A.C. Обработка на станках многоцелевого назначения с числовым программным управлением. М.: Машиностроение, 1972.-56 с.

104. Мартынов А.Д., Синелыцикова Т.К. Допуски на конусы инструментов. // Станки и инструмент. -1969. -№5. С.27.

105. Маслов А.Р., Дворецкий A.B., Подвербный Ю.И. Прогрессивный инструмент для обработки отверстий // Инструментальное, технологическое и метрологическое оснащение металлообраб. производства: Обзор, информ. /ВНИИТЭМР.- 1987. Вып.4. - С.56.

106. Маслов А.Р. Новые способы крепления инструмента на металлорежущих станках: Обзор, информ. / ВНИИТЭМР. 1991. -Вып.2. - 24 с.

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

108. Маслов А.Р. Повышение эффективности автоматизированного производства на основе исследования и разработки методов проектирования системвспомогательного инструмента: Дис. . докт. техн. наук МГТУ "Станкин". -М., 1998.-430 с.

109. Маслов А.Р. Приспособления для металлообрабатывающего инструмента. М.: Машиностроение, 1996. -240 с.

110. Маслов А.Р., Фадюшин И.Л. Инструментальная оснастка для станков с ЧПУ сверлильно-расточной и фрезерной групп // Станки и инструмент. -1974. -№3. -С. 7-9.

111. Маталин A.A., Дашевский Т.Б., Княжицкий И.И. Многооперационные станки. М.: Машиностроение, 1974. -320 с.

112. Маталин A.A. Качество поверхности и эксплуатационные свойства деталей машин. М.-Л.: Машиностроение, 1966. -252 с.

113. Медведев Л.П. Взаимосвязь чистоты обработки и контактной жесткости // Качество поверхностей деталей машин. М.: Изд. АН СССР, 1961. - №5. - С.50-55.

114. Методы обработки резанием круглых отверстий: Справочник / Под ред. Б.Н. Бирюкова. -М.: Машиностроение, 1989. -200 с.

115. Механика промышленных роботов; В 3-х кн. / Под ред. К.В. Фролова и Е.И. Воробьева. М.: Высшая школа, 1989. - Кн.1. - 304 е.; Кн.2. - 367 е.; Кн.З. -383 с.

116. Митрофанов Б.П. Влияние формы и размеров соприкасающихся тел на величину сближения и площадь фактического контакта // Теория трения и износа: Сб. М.: Наука, 1965. -С.72-74.

117. Михайлов М.И. Повышение прочности сборного режущего инструмента. -Минск: Навука i тэхшка, 1993.-174 с.

118. Михин Н.М. Внешнее трение твердых тел. М.: Наука, 1977. -220 с.

119. Модзелевский A.A., Соловьев A.B., Лонг В.А. Многооперационные станки: Основы проектирования и эксплуатация.-М.: Машиностроение, 1981.-216 с.

120. Мотычка И. Сближение поверхностей при нагрузке // Вестник машиностроения. 1965. - №4. - С.41-43.

121. Мэнли. Анализ и обработка записей колебаний. М.: Мир, 1972.-140 с.

122. Нахапетян Е.Г. Диагностирование оборудования гибкого автоматизированного производства. М.: Наука, 1985. -75 с.

123. Наянзин Н.Г. Системное проектирование гибких производственных систем: Обзор, информ. М.: НИИмаш, 1984. -52 с.

124. Наянзин Н.Г., Раздобреев А.Х. Системы инструментального обеспечения ГПС: Обзор, информ. М.: ВНИИТЭМР, 1987. -56 с.

125. Некрасов С.С. Обработка материалов резанием. М.: Агропромиздат, 1988. -336 с.

126. Никитин H.H. Курс теоретической механики. М.: Высшая школа,1990. -607 с.

127. Нормативы режимов резания и геометрия резцов для тонкого растачивания. Обработка на отделочно-расточных станках. М.: НИИмаш, 1979. -92 с.

128. Орлов A.B., Пинегин C.B. Остаточные деформации при контактном нагружении. М.: Наука, 1971. -85 с.

129. Осмоловский Ф.А., Фрумин Ю.Л. Обработка точных отверстий // Автомобильная промышленность. -1977. -№12. -С.28-30.

130. Палочкина Н.В., Решетов Д.Н. Рассеяние энергии колебаний в цилиндрическом соединении с натягом // Известия вузов. Машиностроение. 1965.-№9. - С.29-31.

131. Пановко Я.Г. Введение в теорию механических колебаний. М.: Наука,1991. -256 с.

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

133. Патент 2258581 (РФ). Устройство соединения модулей / К.А. Украженко //Б.И.-2005. -№23.

134. Патент 2014196 (РФ). Устройство соединения модулей / К.А. Украженко

135. Открытия. Изобретения. 1994. -№11.

136. Патент 2014980 (РФ). Устройство соединения модулей / К.А. Украженко // Открытия. Изобретения. 1994. - №12.

137. Патент 2016736 (РФ). Устройство соединения модулей / К.А. Украженко, С.И. Ковальцун // Открытия. Изобретения. 1991. — № 14.

138. Патент 2236328 (РФ). Расточная головка / К.А. Украженко // Б.И. -2004. №26.

139. Патент 2042477 (РФ). Расточная головка / К.А. Украженко // Открытия. Изобретения. 1995. - №24.

140. Патент 2047460 (РФ). Устройство соединения модулей / К.А. Украженко // Открытия. Изобретения. 1995. - №31.

141. Патент 2047462 (РФ). Устройство соединения модулей / К.А. Украженко // Открытия. Изобретения. 1995. - №31.

142. Пиль Э.А. Оптимальная инструментальная наладка для станков с ЧПУ U Станки и инструмент. -1990. -№4. -С. 5-6.

143. Пинегин C.B. Контактная прочность и сопротивление качению. -М.: Машиностроение, 1969. -242 с.

144. Пиотровский Я. Теория измерений для инженеров: Пер. с польск.-М.: Мир, 1989.-335 с.

145. Пономарев С.Д., Андреева JI.E. Расчет упругих элементов машин и приборов. М.: Машиностроение, 1980. -326 с.

146. Проников A.C. Надежность машин. М.Машиностроение, 1978.-592 с.

147. Проников A.C. Расчет и конструирование металлорежущих станков. -М.: Высшая школа, 1967. 432 с.

148. Проспект фирмы "Ямадзаки". Многоцелевые станки. Нагойя (Япония), 2006. - 90 с.

149. Проспект фирмы "МараГ. Однолезвийные развертки. Ален (ФРГ): SZ-04-0689 W, 2005. - 83 с.

150. Проспект фирмы "Ренишоу". Измерительные головки. Глостершир (Великобритания) Gl 128JR.: б.и., 1997. - 16 с.

151. Проспект фирмы "Shefcut", Precision reaming & fine boring systems. -SHEFFIELD (GB): S19 5FR, 1994. 22 c.

152. Проспект фирмы "Пумори-инжиниринг". Расточная модульная система 5-400. Екатеринбург (Россия), 2005. - 123 с.

153. Проспект фирмы "Baküer". Flexible Tooling System. Firenze (Italy): б.и., 1991.-32 c.

154. Проспект фирмы "EMAG". Многофункциональные станки веление времени. - Залах (ФРГ): Пр. 101-5/11.97., 1998. - 17 с.

155. Проспект фирмы Epb., Graflex System. The Modular system for all machining Operations. -Bouxwiller (France): Catalogue E 404, 1991. 52 c.

156. Проспект фирмы Ex-cell-o, Werkzeugmaschinen, 8.97. Eislingen (FRG), 1998.- 19 c.

157. Проспект фирмы Forkardt, Spanntechnik international. -Düsseldorf (FRG). 200.01.12 D: HDF 9/83., 1983. 59 c.

158. Проспект фирмы Fritz Werner. Ein und mehrspindlige Bearbeitungszentren. -Berlin (FRG): 1712 D 4000 9/93 HH., 1995. 17 c.

159. Проспект фирмы Gühring. 91, Das Modulare Werkzeugsystem, GM 300. -Ebingen (FRG), 1991. 79 c.

160. Проспект фирмы "Heckert", Горизонтальный обрабатывающий центр CW400 CNC. Берлин (ФРГ): пр. NKM 6940/Г, 1984. - 4 с.

161. Проспект фирмы Kennametal Hertel, Steilkegel Werkzeugaufnahmen für Bearbeitungszentren. Fürth (FRG): 401.00 D, 2003. - 197 c.

162. Проспект фирмы Komet, Stehende AB S/SB A-Werkzeuge für NC-Drehmaschinen. Besigheim (FRG): D-5-8/89, 1990. - 84 c.

163. Проспект фирмы Krupp Widia. Widaflex UTS. Essen (FRG): Drucksache Nr 2029801400 W989., 1998. - 12 c.

164. Проспект фирмы Mandelli, Industrial technology for a changing world.

165. Piacenza (Italy), 1997. 40 с.

166. Проспект фирмы NIKKEN, Инструментальная оснастка для обрабатывающих центров с ЧПУ-ЭВМ. Осака (Япония): cat. NO.N-86, 1985. - 68 с.

167. Проспект фирмы PLANSEE. Urach (FRG): 425 DIS 3.82, 1983. - 7 с.

168. Проспект фирмы REGO-FIX AG. Reigoldswil (Switzerland), 1986. - 29 с.

169. Проспект фирмы Siemens. Электромеханические инструментальные револьверные головки. Эрланген (ФРГ): К0980 2,0Е 4г., 1980. - 4 с.

170. Проспект фирмы Walter, Noves-Werkzeugsystem. Tubingen (FRG), 1991.-93 с.

171. Проспект фирмы Wohlhaupter. Инструментальные системы. Фрикен-гаузен (ФРГ), б.и., 1990. - 23 с.

172. Проспект фирмы Монарх Мэшин Тул Компани. Агрегаты для механической обработки. Кортманд (Нью-Йорк, США), 4120(5М)А78, 1990. - 6 с.

173. Проспект фирмы СО, Система инструментов, модульная универсальная система. Genf (Schweiz), 1985. - 8 с.

174. Проспект фирмы Hüller Hille, CNC-Bearbeitungszentrum nb-h 70, das bewährte Konzept.-Rottenburg (FRG): HHL nb-h 70 11 88 2000 d OVS, 1989.-19 c.

175. Пуш В.Э. Конструирование металлорежущих станков. M.: Машиностроение, 1977. -390 с.

176. Пуш В.Э., Тукачев A.A. Динамика шпиндельного узла на активных магнитных опорах// Станки и инструмент. -1991. -№6. -С. 24-25.

177. Рабинович JI.A. Повышение точности обработки на прецизионных токарных станках // Станки и инструмент. -1970. -№8. -С. 8-9.

178. Ратмиров В.А. Основы программного управления станками. М.: Машиностроение, 1978. -240 с.

179. Реклейтис Г., Рейвидран А., Рексдел К. Оптимизация в технике; В 2-х кн.: Пер. с англ. М.: Мир, 1986. - Кн.1. - 350 с.

180. Решетов Д.Н., Левина З.М. Демпфирование колебаний в деталях станков // Исслед. колебаний металлорежущих станков: Сб.-М.: Машгиз, 1958.-85 с.

181. Решетов Д.Н., Левина З.М. Демпфирование колебаний в соединениях деталей машин // Вестник машиностроения. 1956. -№12. - С.42-45.

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

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

184. Рыжов Э.В., Колесников Ю.В., Суслов А.Г. Контактирование твердых тел при статических и динамических нагрузках. Киев: Навукова думка, 1982. -172 с.

185. Симпозиум и выставка продукции фирмы NIKKEN. Москва: ЭНИМС, 1986. - 30 с.

186. Семёнов А.Н. Теория компенсирующей сборки узлов ГТД с избыточным базированием деталей: Дис. . докт техн. наук. Рыбинск, 2006. - 415 с.

187. Современные компоновочные решения шпиндельных узлов металлорежущих станков с ЧПУ. М.: ВНИИТЭМР, 1988. -133 с.

188. Соколовский А.П. Жесткость в технологии машиностроения. М-Л.: Машгиз, 1946. -207 с.

189. Средства технологического оснащения на выставке "Автоматизация-897/ Станки и инструмент. -1990. -№8. -С.40-43.

190. Стрельцов В.А. Повышение эффективности обработки точных отверстий в машиностроении. Фрунзе: Кыргызстан, 1970. - 79 с.

191. Суслов А.Г. Технологическое обеспечение контактной жесткости соединений. М.: Машиностроение, 1977. -100 с.

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

193. Тарзиманов Г.А. Проектирование металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 1980. -288 с.

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

195. Тимошенко С.П., Гудьев Д. Теория упругости.-М.: Наука, 1975.-576 с.

196. Тимошенко С.П. Колебания в инженерном деле. М.: Наука, 1967.-450 с.

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

198. Украженко К.А. Методы повышения точности и стабильности обработки деталей на многоцелевых станках / ЛГТУ. Ярославль, 2005. - 10 с. (Деп. рук. ВИНИТИ. - 2005. -№320 -В2005).

199. Украженко К.А. Определение влияния геометрической точности соединений двойного базирования на их жесткость // Вестник машиностроения. -2006. -№1. С.76-79.

200. Украженко К.А. Определение жесткости инструментальных соединений с избыточным базированием типа "конус-торец" // Автомобильная промышленность. 2007. - №3. - С.36-37.

201. Украженко К.А. Адаптивный демпфер // Механизация и автоматизация производства.-1991.-№3.-С. 18.

202. Украженко К.А. Анализ быстродействия манипуляторов в устройствах автоматической смены инструмента // Станки и инструмент. -1990.- №12.-С. 20-21.

203. Украженко К.А. Быстродействующие манипуляторы для автоматической смены инструмента // Механизация и автоматизация производства.-1991.-№4.-С. 2-5.

204. Украженко К.А. Высокопроизводительный ПР для автоматической смены инструмента // Механизация и автоматизация производства.-1990.-№6.-С. 4.

205. Украженко К.А. Высокоэффективная модульная расточная инструментальная система// СТИН.-2002.-№6.-С. 36-37.

206. Украженко К.А. Концепция построения модульных инструментальных систем для станков с ЧПУ // Аэрокосмические технологии и образование на рубеже веков.: Тезисы докладов Всероссийской науч. техн. конф.- Рыбинск, 2002. -Сб.З.-С. 35-36.

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

208. Украженко К.А. Механический демпфер // Механизация и автоматизация производства.-1991.- №1.-С. 13-14.

209. Украженко К.А. Морфологический метод создания модульных инструментальных систем для многоцелевых станков // СТИН.-2000.~№5.-С. 14-15.

210. Украженко К.А. Исследование и разработка методов повышения быстродействия смены инструмента многоцелевых станков манипуляторами параллельного действия: Дис. . канд. техн. наук. Москва, 1991. -278 с.

211. Украженко К.А. Расчет захватов манипуляторов автоматической смены инструмента// Известия ВУЗов. Машиностроение. -1990.-№7.-С. 138-141.

212. Украженко К.А. Роторный станок // Машиностроитель.-1991.-№9.-С. 11.

213. Украженко К.А. Совершенствование расточного инструмента //СТИН.-2002. -№11.-С. 11-13.

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

215. Украженко К.А. Устройства автоматической смены инструмента // Механизация и автоматизация производства.-1990.-№3.-С. 3-6.

216. Украженко К.А. Методика построения модульных инструментальных систем для станков с ЧПУ // Теплофизические и технологические аспектыуправления качеством в машиностроении.: Сб. научн. трудов ВНТК с межд. уч. Тольятти, 2005. - Вып. 5. - С. 349-351.

217. Украженко К.А. Математическое моделирование упруго-деформированного состояния соединительных элементов двойного базирования // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Машиностроение. 2005. -№4.-С.25-33.

218. Украженко К.А. Методика определения и оценки контактной жесткости соединений с двойным базированием типа "конус-плоскость" // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Машиностроение. 2006. - №1. - С.73-82.

219. Украженко К.А. Определение и оптимизация сил затягивания в инструментальных соединениях двойного базирования типа "конус-торец" // Вестник машиностроения. 2005. - №12. - С.44-47.

220. Украженко К.А. Повышение эффективности обработки взаимоточных поверхностей, включая отверстия // Современные тенденции развития автомобилестроения в России: Тезисы докл. ВНТК с межд. уч. Тольятти, 2004. - Т.4. -С. 192-193.

221. Фадюшин И.Л. и Маслов А.Р. Влияние точности конусов на качество крепления концевого инструмента // Станки и инструмент. -1972. -№5. -С.40-41.

222. Фадюшин И.Л., Музыкант Я.А., Мещеряков А.И. Инструмент для станков с ЧПУ, многоцелевых станков и ГПС.-М. .-Машиностроение, 1990.-272 с.

223. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. М.: Наука, 1970. -544 с.

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

225. Холмогорцев Ю.П. Оптимизация процессов обработки отверстий. М.: Машиностроение, 1984. -184 с.

226. Чалый Прилуцкий А.Н. Практические методы анализа колебаний точных металлорежущих станков. Иваново: Изд. Ивановский энергетический институт, 1975.-59 с.

227. Чернов Е.А. Алгоритм определения направления поворота инструментального магазина при поиске инструмента по кратчайшему пути // Станки и инструмент-1987.-№7.-С. 18-19.

228. Чернов Е.А. Синтез алгоритмов управления реверсивным инструментальным магазином // Станки и инструмент. -1990. №8. - С. 7-9.

229. Чернов Е.А. Система поиска инструментов со свободным кодированием для станков с ЧПУ // Станки и инструмент. -1992. -№7. -С. 19-22.

230. Чернов Е.А. Универсальный способ определения кратчайшего пути поворота инструментальных магазинов // Станки и инструмент.-1991.-№3.~1. С. 23-27.

231. Черпаков Б.И. Автоматический контроль диаметра отверстий на многоцелевом станке // Станки и инструмент. -1990. -№1. -С. 28-30.

232. Шарин Ю.С. Технологическое обеспечение станков с ЧПУ. М.: Машиностроение, 1986. -176 с.

233. Шелофаст В.В. Основы проектирования машин. М.: Изд-во АПМ, 2000. - 472 с.

234. Юрин В.Н. Повышение технологической надёжности станков. М.: Машиностроение, 1981.-78 с.

235. Янг Вей-Суй. Контактная задача для вязко-упругих тел // Труды американского общества инженеров механиков. Сер. Е. 1966. - №2. - С. 48-53.

236. Bowden F.P., Tabor D. The area of contact between stationary and between moving surfaces //Proc. of Royal Society. Ser. A. 1939. - №7. -P. 15-19.

237. Croen Wood I.A. The Are of Contact Between Rough Surfaces and Flats // ASME. Ser. E. 1967. - № 1. - P. 37-42.

238. Fantini G., Del Taglia A. Werkzeughalter in modularer Bauweise//Werkstatt und Betrieb. -1979. №8. - S.533-537.

239. Hartley John. FMS at Work, IFS (Publications) Ltd., UK. North-Holland, 1984. - 390 p.

240. Lyle. C.S. A modular guick-change, tooling coucept for turning machines and machining centers // Carbide and Tool Journal. -1989. -V.20, №5. P. 4-11.

241. Marcal P.V. and King I.P. Elastic-plastic analysis of two-dimensional stress systems by the finite element method // Int. J. Mech. Sei. 1967. - №9. - P. 143-155.

242. Matsubara T., Yamamoto H. Study on Regenerative Chatter Vibration in boring operations (1st report)-Influence of directionality of boring bar on chatter stability//Bull. Japan Soc. of Prec. Eng. -1989. -Vol.23, №1. P. 42-46.

243. Mütze K. Eine Betrachtung zur Systematik von Werkzeigmechsel systemen an NC-Bearbeitungszentren // Maschinenban. 1970. -Bd. 19, №6. - S. 241-255.

244. Paviani D., Himmelblau D. M // Operation Res. -1969. №17. - P. 17-25.

245. Saver R.H. Drilling with PDC // Tool and Production. 1984. - №12. -P.53-55.

246. Schubert Ingo: Grenzlastverhalten von Schnittstellen zwischen Maschine und Werkzeug: Dissertation RWTH. Aachen, 1994. - 327 s.

247. Seeking software solution to tool management // The FMS magazine. -1988. -V.6, №4. P. 203-206.

248. Tolling strategies related to FMS management // The FMS magazine. -1986. -V.4, №2. P. 102-107.

249. Weck M., Swoboda M. Hohlschaftkegel HSK Sicherer Einsatz bei der Hochgeschwindigkeit-bearbeitung // VDI Berichte. -1998. - Nr. 1399. - S.93-98.

250. Williamson J.B., Hunt R.T. The Real Area of Contact Between Plastically Loaded Surfaces//Mechanigue, Materiaux electricite. 1972. - №1. - P. 22-25.

251. Пример расчета коэффициентов аппроксимационных уравнений

252. Определение коэффициентов Сь Сг, С3, С4 для хвостовиков с конусом 7/24 (угол а/2=8°17')

253. ПРЯМАЯ В ЛОГАРИФМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ КОРДИНАТ: у=Ьо*хлп

254. Исходные табличные данные для аппроксимации:1. х1=1.500; у1=2.3402. х2=2.ООО; у2=2.1603. хЗ=2.500; уЗ=1.6504. х4=3.000; у4=1.4505. х5=3.50 0; у5=1.3406. хб=4.000; у 6=1.300

255. Получена прямая в логарифмических координатах:

256. Уапр = Ьо*хАп, где Ьо = 3.165739; п = -0.666766

257. Значения анализируемых Значение функции Процентточек XI . и У1 Уапр (при XI) расхождения

258. Х1 = 1.5000 Yl= 2.3400 УУ1= 2.4158 % = 3.24

259. Х2 = 2.0000 У2= 2.1600 УУ2= 1.9942 % = -7.68

260. Х3 = 2.5000 У3= 1.6500 УУЗ= 1.7185 % = 4.15

261. Х4 = 3.0000 У4 = 1.4500 уу4= 1.5218 % = 4 . 95

262. Х5= 3.5000 У5= 1.3400 У¥5= 1.3731 % = 2.47

263. Х6= 4.0000 У6= 1.3000 1.2562 % = -3.37

264. ПРЯМАЯ В ЛОГАРИФМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ КОРДИНАТ: у=Ьо*хАп

265. Исходные табличные данные для аппроксимации:1. 2)3)