Разработка теоретических и прикладных задач исследования и проектирования процессов формообразования поверхностей деталей при лезвийной обработке

Харламов, Геннадий Андреевич

Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки

автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Разработка теоретических и прикладных задач исследования и проектирования процессов формообразования поверхностей деталей при лезвийной обработке

доктора технических наук: Харламов, Геннадий Андреевич
город: Орел
год: 2003
специальность ВАК РФ: 05.03.01

Диссертация по обработке конструкционных материалов в машиностроении на тему «Разработка теоретических и прикладных задач исследования и проектирования процессов формообразования поверхностей деталей при лезвийной обработке»

Автореферат диссертации по теме "Разработка теоретических и прикладных задач исследования и проектирования процессов формообразования поверхностей деталей при лезвийной обработке"

На правах рукописи ХАРЛАМОВ ГЕННАДИИ АНДРЕЕВИЧ

РАЗРАБОТКА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ПРИКЛАДНЫХ ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ ПРИ ЛЕЗВИЙНОЙ ОБРАБОТКЕ

Специальность 05.03.01 - «Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Орел 2004

Работа выполнена на кафедре «Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты» в Орловском государственном техническом университете.

Научный консультант: доктор технических наук, профессор

Ведущая организация: ОАО «Комсомольское - на - Амуре авиационное производственное объединение им. Ю.А. Гагарина»

Защита диссертации состоится «02» апреля 2004 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.182.06 при Орловском государственном техническом университете (302020, г. Орел, Наугорское шоссе, 29, главный корпус, ауд. 212).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Орловского государственного технического университета.

Автореферат разослан 17 февраля 2004 г.

Ученый секретарь

Степанов Юрий Сергеевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

заслуженный деятель науки РФ Гречишников Владимир Андреевич

доктор технических наук, профессор Протасьев Виктор Борисович

доктор технических наук, доцент Хандожко Александр Владимирович

диссертационного совета, кандидат технических наук

Ш61

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

Повышение качества изделий и производительности обработки резанием невозможно без совершенствования методов формообразования и конструкций режущего инструмента.

Из всех процессов обработки металлов обработка резанием характеризуется наибольшим разнообразием технологических условий и отличается значительным количеством вариантов. Вопросам обобщения подходов в исследовании и проектировании процессов формообразования поверхностей деталей при лезвийной обработке посвящено много работ. Они связаны с выявлением общих закономерностей классификационных систем формообразования, определением движения режущего лезвия инструмента и его положения относительно номинальной поверхности. Проведены фундаментальные исследования геометрических параметров режущей части инструмента и параметров срезаемого слоя. Это сформировало основу для расчета сил резания, деформаций технологической системы, их изменений и ожидаемой точности обработки.

Однако, решение задач проектирования новых способов обработки и технологий носит, в основном, частный характер, охватывает узкие области, во многих случаях не учитывает возможности управления параметрами получаемых изделий. Тем не менее, объем проектных работ непрерывно увеличивается с появлением новых процессов обработки, гибридных инструментов, сочетающих в одном инструменте положительные свойства и особенности нескольких инструментов, работающих по разным схемам формообразования, а также инструментов с изменяющейся конфигурацией режущих лезвий.

В этой связи развитие теории исследования и проектирования процессов формообразования деталей при лезвийной обработке, основанное на представлении всего многообразия методов множеством движений режущего лезвия, включающих главное движение, движения подач и изменение конфигурации режущего лезвия, позволяет всесторонне описать и проанализировать процесс обработки и выбрать оптимальное сочетание параметров детали, параметров технологического процесса и параметров обрабатывающего инструмента в соответствии с заданным критерием оптимизации и представляется актуальной научной проблемой.

Цель работы: развитие теории исследования и проектирования процессов формообразования поверхностей деталей и конструкций режущих инструментов для повышения качества изделий и производительности обработки.

Поставленная цель требует решения следующих задач: • создать универсальную теорию исследования и проектирования процессов формообразования поверхностей деталей, описывающую все

движения режущего лезвия, .в том числе, изменение его конфигурации;

• построить обобщенную математическую модель определения положения любой точки режущего лезвия, его формы и пространственной ориентации в любой момент времени;

• обосновать необходимые и достаточные условия описания положения любой точки режущего лезвия;

• разработать математическую модель режущего элемента инструмента с гибким режущим лезвием;

• создать теоретическую основу исследования и методику разработки гибридных инструментов, сочетающих в одном положительные свойства и особенности, присущие нескольким инструментам;

• разработать методику комплексного анализа процесса формообразования, включающую описание движения лезвий инструмента, кинематическое изменение геометрических параметров режущих лезвий, геометрические параметры срезаемых слоев материала, определение сил резания, их изменений и упругих отжатий технологической системы для расчета точности обработки и производительности существующих или вновь создаваемых процессов;

• разработать теоретические основы метода профилирования инструмента, выполняемого на стадии исследования кинематики процесса формообразования, и оценить результаты его использования;

• подтвердить результаты использования разработанной теории формообразования и методики комплексного анализа при исследовании, проектировании и внедрении процессов лезвийной обработки венцов зубчатых колес, винтовых поверхностей и др.

Методы исследования

В работе использовались фундаментальные положения дифференциальной геометрии, векторного анализа, теории упругости, дифференциального и интегрального исчислений, теории резания.

Автор защищает:

• теорию исследования и проектирования процессов формообразования поверхностей деталей, в которой все многообразие методов лезвийной обработки представлено множеством движений режущего лезвия, включающих главное движение, движения подач и изменение конфигурации режущего лезвия;

• математическую модель, позволяющую определять положение любой точки режущего лезвия инструмента, скорости поступательного и вращательного движений и характеризующие конфигурацию режущего лезвия его кривизну и кручение;

• группу параметров, определяющих все возможные степени свободы режущего лезвия и любой процесс лезвийной обработки;

• методику комплексного анализа параметров процессов лезвийной обработки, включающую математической отображение движений режущих лезвий, расчет геометрических параметров срезаемых слоев мате-

риала, кинематических изменений геометрических параметров режущих лезвий, силы резания и ее изменения, упругих отжатий технологической системы и погрешностей, ими определяемых;

• метод профилирования инструмента, основанный на разработанной теории проектирования процессов формообразования, при решении обратной задачи, когда в качестве инструмента, осуществляющего обработку, выступает деталь;

• математическую модель гибкого режущего элемента инструмента с изменяющейся конфигурацией режущего лезвия;

• методику разработки гибридных инструментов, сочетающих в одном свойства, присущие нескольким инструментам;

• частные методики виртуального моделирования и комплексного анализа процессов формообразования при лезвийной обработке:

— цилиндрических зубчатых колес инструментами червячного типа и зуборезными долбяками,

— винтовых поверхностей роторов винтовых насосов,

— поверхностей катания колесных пар.

Научная новизна:

Разработана универсальная теоретическая основа исследования и проектирования процессов формообразования поверхностей деталей при лезвийной обработке, отличающаяся от принятых:

• представлением многообразия методов лезвийной обработки множеством движений режущего лезвия, включающих кроме главного движения и движений подач изменение конфигурации режущего лезвия, что отражается изменением параметров режущего лезвия от времени;

• выявлением и использованием наиболее полного сочетания параметров, полностью описывающих работу любой точки режущего лезвия как в простых, так и в кинематически сложных процессах;

• совмещением задач исследования процессов с задачами профилирования производящих и номинальных поверхностей;

• охватом таких малоисследованных процессов лезвийной обработки, как обработка инструментами с изменяющейся конфигурацией режущего лезвия и гибридными инструментами.

Практическая ценность работы определяется:

• разработкой методов и алгоритмов для решения конкретных задач по совершенствованию существующих и исследованию создаваемых процессов и инструментов лезвийной обработки, в том числе обработки гибридными инструментами и инструментами с изменяющейся конфигурацией режущего лезвия, в целях снижения трудоемкости технологической подготовки производства, повышения качества изделий и производительности обработки;

• внедрением со значительным технико-экономическим результатом прогрессивных технологических процессов, включающих рекомендуемые режимы резания, способы обработки, спроектированные и изготовленные инструменты.

Научные положения теории исследования и проектирования процессов формообразования используются в научном и учебном процессе при подготовке кандидатских и магистерских диссертаций, выполнении курсовых и дипломных проектов. Материалы работы использованы в двух книгах, допущенных Министерством образования Российской Федерации в качестве учебных пособий для студентов, обучающихся по специальностям «Технология машиностроения» и «Металлорежущие станки и инструменты».

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

• международных научно-технических конференциях «Фундаментальные и прикладные проблемы технологии машиностроения». (Орел, 2000, 2001, 2003); «Региональные особенности развития машино- и приборостроения, информационных технологий, проблемы и опыт подготовки кадров» (Тирасполь, 2001); «Высокие технологии в машиностроении» (Самара, 2002); «Современные проблемы подготовки производства, обработки и сборки в машиностроении и приборостроении» (Свалява, 2003);

• всесоюзных, зональных и отраслевых научно-технических конференциях «Надежность режущего инструмента» (Краматорск, 1974); «Совершенствование технологии изготовления цилиндрических зубчатых колес мотоциклетного и мотороллерного производства» (Тула, 1975); «Проблемы технологии, проектирования и диагностики в автоматизированных производствах машиностроения» (Ярославль, 1986); «Формообразование фасонных поверхностей» (Санкт-Петербург, 2000);

• областных научно-технических конференциях «Новые достижения науки и техники в технологии машиностроения», «Совершенствование процессов обработки металлов резанием» и др. (Орел, 1976 - 1990);

• научно технических конференциях в ТулГУ (ТПИ) (Тула, 1973-1986); ОрелГТУ (Орел, 1973-2003).

Публикации._

По теме диссертации опубликовано 80 печатных работ, в том числе 3 монографии.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, шести глав, основных выводов, списка литературы из 172 наименований и приложений. Общий объем диссертации 286 страниц, включая 98 рисунков и 13 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении отмечается актуальность работы, определяются основные направления проведения исследований в области анализа и проектирования процессов формообразования поверхностей деталей и конструкций режущих инструментов.

В первой главе, посвященной обзору общих закономерностей и анализу систем проектирования процессов формообразования поверхностей деталей и конструкций режущих инструментов, отмечается, что вопросам кинематики формообразования посвящено большое количество научных трудов. Наиболее фундаментальными являются работы Грановского Г.И., Гречишни-кова В.А., Дихтяря Ф.С., Ермакова Ю.М., Иноземцева Г.Г., Кирсанова Г.Н., Коганова И.А., Колчина Н.И., Коновалова Е.Г., Лашнева СИ., Литвина ФЛ., Люкшина В.С, Перепелицы Б.А., Петрухина С.С., Протасьева В.Б., Радзевича СП., Родина П.Р., Романова В.Ф., Сахарова Г.Н., Семенченко И.И., Степанова Ю.С, Федотенка А.А., Федорова Ю.Н., Цвиса Ю.В., Шишкова В.А., Этан А.О., Юликова М.И., и других авторов.

Каждый из исследователей внес свой вклад в развитие классификационных систем проектирования процессов формообразования и способов механической обработки, которые по мере развития получали все большие возможности использования большего числа параметров для оптимального выбора конкретного процесса. Следующим этапом развития систем проектирования является разработка теории, отражающей не только множество движений режущего лезвия, но и изменение параметров самого лезвия во времени, что позволяет исследовать все процессы формообразования поверхностей и конструкций режущих инструментов, в том числе гибридных и с изменяющейся конфигурацией режущих лезвий.

На основании вышеприведенного сформулированы цель и задачи работы.

Во второй главе изложены математические основы методологии виртуального моделирования и анализа процессов лезвийной обработки.

Все многообразие методов лезвийной обработки представлено множеством движений режущего лезвия, включающих главное движение, движения подач и изменение конфигурации режущего лезвия в процессе резания.

Изменение конфигурации режущего лезвия может отражаться зависимостью ряда его параметров от времени.

Зависимость может быть задана заранее или определяться управляющим воздействием. Во всех случаях режущее лезвие может иметь как простую, в том числе прямолинейную, так и сложную пространственную конфигурацию, меняющуюся в процессе обработки.

Учитывая сказанное, в основу общего математического описания процессов резания вводятся следующие исходные положения:

• процесс формообразования целиком определяется процессом движения отрезка пространственной линии, моделирующей лезвие;

• движение лезвия происходит относительно неподвижной заготовки, хотя посредством соответствующего подбора параметров, определяющих это движение, в рассмотрение могут быть введены как движение лезвия, так и заготовки;

• в процессе движения линия, моделирующая лезвие, может менять свою конфигурацию;

• элемент линии является бесконечно малым стержнем длиной ск, (рис. 1) нулевой толщины, следовательно, имеющим пять степеней свободы:

— три поступательных, характеризуемых тремя компонентами век-

еР

тора скорости = центра масс, имеющего радиус-вектор -координата точки лезвия);

— две вращательных вокруг центра масс (вращение вокруг оси совпадающей с элементом (к не учитывается), характеризуемых вектором ¿5(5,*).

Рис. 1. Схема обработки сложного профиля лезвием переменной формы

1 - обрабатываемая деталь, 2 - режущее лезвие, которое в процессе движения меняет свою форму по заданному закону, 3 - форма профиля детали, который в заданный момент времени 1>0 должен быть получен

Элемент в процессе движения меняет свою кривизну и круче-

ние , являющиеся компонентами вектора Дарбу 0(5,0 = +

?,у,р - единичные векторы направленные вдоль касательной, нормали

и бинормали к лезвию, определенные в точке образуют трехгранник

Френе, жестко связанный с элементом лезвия (к.

П - вектор Дарбу, характеризует конфигурацию режущего лезвия в любой момент времени в любой его точке М, положение которой определяется дайной дуги отсчитываемой от начальной точки М0 в направлении единичного, касательного к линии вектора т.

Уравнения кинематики лезвия при перечисленных условиях можно получить на основании свойства:

справедливого для любого дифференцируемого вектора /О,/), в том числе и используемых в данной работе (здесь используются операторы

' Ы

а &

Тогда уравнения движения режущего лезвия в пространстве можно записать следующим образом:

Ж Й2 . А

дУ_

а»'

дУ - -— = КжП+ш,

аг

(1)

(2) (3)

Для однозначного решения этой системы необходимо задать начальное условие, справедливое при 1=0 для любой точки режущего лезвия М с дуговой координатой л:

Г=Г0(5).

Кроме того, необходимо задать два краевых условия (при 5 = 0) для векторов й и V, справедливых в любой момент времени

Решение сформулированной начально-краевой задачи при известной закономерности

§=5(м)

от

имеет вид

й = •

(4)

И = х(*)-

?0+Ш

-1

(5)

? = г0+}к(5,ОЛ. о

В этих равенствах "1 О О'

*(0) = / =

О 1 О О

О 0 1.0

О О

а(5)= -ед о хм О -х(5) О

Геометрические параметры кривизны М/) и кручения вычисляются по следующим формулам:

k(s) =

d2z

ds2 ds2 ds2

dx dy dz

ds ds ds

dZx d2y d2z

ds2 ds2 ds2

d3x d'y dh

ds3 ds3 ds3

Связь векторов т, V, р, образующих трехгранник Френе, с неподвижной координатной системой = х,Х2 = у,х-$ = г (рис. 2) и ее базисом е\ — г ,?2 = 7 = к определяется равенствами:

_ dr _ àxj _ i d'r т = — = е.-—-; v-ds J ds

■Ь е.- dLx:

-11

L-i

>=TXV.

к ds2 Ks) ds2

В этих формулах использовано правило Эйнштейна - суммирование по повторяющемуся индексу.

Следует, однако, обратить внимание на тот факт, что, несмотря на достаточность перечисленных величин для образования пространственной поверхности, для полного охвата перечисленными выше факторами всех возможных степеней свободы режущего лезвия необходимо ввести дополнительные движения. Тогда векторы cô0(f), Vo(t), D(s,t) можно рассматривать (каждый из них) как сумму основного и дополнительного:

®.(0=^.(0+Ф.(0; ?o(f)=t/o(o+£0(0; d(s,t)=D(s,t)+À(s,t), ç)

(прописными буквами обозначены основные виды движения). Основные и дополнительные виды движения являются независимыми друг от друга.

Рис. 2. Кинематические характеристики режущего лезвия переменной формы

Число переменных параметров - 14. К ним необходимо добавить еще 14 моментов времени их введения в математическое отображение процессов обработки, итого 28 параметров, которые полностью определяют любой процесс лезвийной обработки (рис. 3).

Параметры процессов лезвийной обработки Процессы |

Иглофрезероваиие плоскости с выступами Строгание плоскости

№ Моменты введении параметров

1 2 1 2 1 2

1 Wfc(t) •чу* - - - -

2 ТУо/О - - - -

3 УоАО Ъ*1г + + - -

4 <М0 - - - -

5 - - - -

6 ФогСО Ьрг - - - -

7 и„х(1) 1цх + + + +

£ о<*(1) «0» - - - -

9 и^) «Ц, - - - -

10 МО - - - -

11 Шу + + + +

12 1ч, - - - -

13 ад + + - -

14 ад «о, + + - -

Схемы процессов лезвийной обработки г 4 г

/Л ~~ .и —,

11111111111Н11ШГА * ' / //

1111 1111Ш1111ЕМ 1 „У

у--

Рис 3. Параметры математический моделей процессов лезвийной обработки

Ряд параметров, определяющих движение режущего лезвия инструмента, в предыдущих рассуждениях являются компонентами векторов различного рода скоростей. Вместе с тем, для виртуального представления процесса лезвийной обработки и наибольшей наглядности его удобства упомянутые параметры целесообразно заменить другими, адекватными им, но являющимися не скоростями перемещений (линейных, угловых и т.д.), а самими пе-

ремещениями, совершаемыми за малый, наперед выбранный отрезок времени

Параметры процессов лезвийной обработки Процессы

Точение цилиндрической заготовки Обработка цилиндрических зубчатых колёс зубофрезерованием

№ Моменты введения параметров

1 2 1 2 1 2

1 + + - -

2 - - + +

3 - - + +

4 ФоЛО - - - -

5 Фо/О *<Рг - - - -

6 <мо йр* - - + +

7 + + - -

8 1ЦО) - - - -

9 и*(1) »их - - + +

10 и<ы(1) ы. - - + +

И ио/О ч + + + +

12 ЫО ги2 - - - -

13 - - - -

14 От« «От - - - -

Схемы процессов лезвийной обработки йЬ? МО ^/у // У г , г --О-1 1 - / ЦьМЛл у 1 ИогШи, * и««(1)Аь,

Продолжение рисунка 3. Параметры математический моделей процессов лезвийной обработки

Полученные выше интегральные, дифференциальные и другие связи скоростей между собой, а также с другими параметрами движения взаимно преобразуются в соответствующие связи новых параметров в силу линейности этих связей.

Переходя непосредственно к практическому анализу процессов лезвийной обработки, целесообразно параметры, представляющие конкретные про-

цессы, разделить на три группы, и соответствующим образом обозначить

Тогда каждый из процессов может быть представлен зависимостью:

*=д<р(п,Ф(*л),Ф(ао,

>>=ДФ(Г).Ф(*я).Ф(ао, (9)

2=Лч>(ПФп)М1),*)-

Записав векторы скоростей перемещения в направлении подачи, в направлении движения резания и получив уравнение плоскости резания рассчитываем толщину срезаемого слоя как проекцию вектора подачи на перпендикуляр к плоскости резания в рассматриваемой точке М.

Кинематическое изменение заднего угла определяем из отношения векторов подачи и скорости, а переднего угла — из отношения толщины срезаемого слоя и вектора скорости.

В третьей главе рассмотрены общетеоретические положения и приведены результаты исследования процесса иглофрезерования. Длина стержня - иглы намного больше его диаметра, поэтому считаем его одномерной средой, для которой справедлива гипотеза плоских поперечных сечений. Ввиду малой исследованности процесса обработки методом иглоф-резерования трудно заранее предусмотреть то, как будет деформироваться игла в процессе оптимального режима работы иглофрезы при обработке поверхности сложной геометрической формы.

Поэтому, несмотря на принятие гипотезы плоских сечений, нельзя гарантировать, что оптимальным режимом работы будет тот, когда сечения остаются перпендикулярными к оси стержня, а также когда эти сечения будут поворачиваться друг относительно друга, будут ли, наконец, перемещения точек оси стержня, их скорости изменяться как по длине оси, так и с течением времени малыми величинами. С учетом сказанного, построение математической модели осуществляется на «ослабленной» гипотезе плоских сечений (сечение, оставаясь плоским, в процессе деформации не обязательно со-

храняет первоначальную свою перпендикулярность оси стержня; сечения могут поворачиваться друг относительно друга при неизменной форме оси иглы).

Для описания общего деформированного состояния иглы используем систему координат ее материальных точек (м1), /'= 1,2,3, которые с течением времени не меняются. Деформации происходят относительно прямоугольной системы координат х1 =1,2,3.

Положение точки относительно начала этой системы определяется радиус-вектором (рис. 4)

г = = а^1 + а2хг + а}х3, (10)

где а] - ортонормированные векторы и использовано правило Эйнштейна суммирования по повторяющемуся индексу

к = 83

А.1 = ■ г А, 7 = 7? —г* I = Х| х Х-1 ,

1 дБ 2 Э52 где «й1 - элемент длины дуги осевой линии в деформированном состоянии, считается, что Б - г)1; Л = 1¡к, к— ее кривизна; Х| — единичный вектор, направленный по касательной к оси иглы; Х2-единичный вектор, на- , правленный вдоль нормали к оси в сторону, противоположную ее выпуклости; Х3 - единичный вектор, являющийся направляющим для бинормали к оси - прямой линии, перпендикулярной к плоскости, образованной касательным и нормальным векторами.

Рис. 4. Координатные системы, используемые для описания деформации иглы

Для описания деформаций, связанных с изменением конфигурации, используется система координат (ц*), к= 1,2, 3. Ее базисом является трехгранник Френе:

Предполагается, что в любой момент времени линии (п2 =г|3 =о) и (и2 = и3 = о) по форме совпадают, нормальные в начальный момент к оси стержня материальные сечения остаются плоскими и жесткими в любой другой момент. Иными словами, материальные сечения - это жесткие пластины, которые в процессе деформации стержня способны совершать повороты во-

круг осей, проходящих через их центр инерции. Сам стержень представляет собой набор указанных пластин, нанизанных на упругую (способную растягиваться, сжиматься и искривляться) ось.

С каждой точкой этой упругой линии связан базис (б,) системы (и1).

Ь1 = —г - направленный по касательной к оси иглы вектор, длина которого ди

может меняться при растяжении иглы, 6, и 62 - единичные, взаимно перпендикулярные, направленные вдоль осей инерции жесткого материального сечения, векторы. Они «вморожены» в это сечение и совершают вращения вместе с ним.

Так как в процессе деформации иглы линии (и2 = и3 = о) и (г|2 = г|3 = о) • совпадают, то вектор может быть определен через вектор Х1 с помощью равенства

г _8г дг дц1 .

где/ = ^-т = 1 + е;

ди1

е - продольная относительная деформация элемента длины иглы;

м1 = 5 — длина иглы, отсчитываемая от ее начала в недеформированном состоянии.

Кроме этого вводится еще один ортонормированный базис, для которого е2 =Ег; ёъ=Ъъ\ | = 1; ё,1ёа; а=(2;3).

Считается также, что все величины (А - общее обозначение каждой из них), характеризующие напряженно-деформированное состояние иглы, зависят от времени / и величин $ и 5 следующим образом:

(13)

С учетом (13) вводятся обозначения:

= § = (14)

если А - скалярная величина, и если А = В - вектор, то

г.. (15)

дБ А) ' [ дх А

Здесь ъ']к - единичный антисимметричный тензор Леви-Чивита. Векторы О и Г являются векторами скорости изменения ориентации базисов (\) и (ё,) соответственно при их смещении вдоль оси стержня: Й = (У5Х1)хХ1+(п.Х1)\1,

Во время деформации сдвига плоское сечение, нормальное до деформации к оси нити, оставаясь таким, перестает быть нормальным. В результате

между векторами X, и ё, появляется разница

м = Х,-е,. (16)

Вектор « удовлетворяет условию

й-(х, +ё,)=0.

С учетом выражения (16) можно получить равенство, связывающее векторы Г и О:

Г- Й= (г-г,^, -(п-Х,)\- (Ухм)х X, — (Гх Х,)хй. Учитывая равенство (15), полную производную по времени для скалярных величин можно записать в виде

„ , дА а4 д$

V ,А = — + V—; где V =—. ' д( дБ д1

Для векторных величин та же производная, выражается через их координаты следующим образом:

„ _ дВ' дВ')^ д/ йу

X,-

где ¿3 и 7 - векторы собственных угловых скоростей базисов (\) и (б,).

Кинематические характеристики элементов иглы, области, которую она занимает в разные моменты времени, предлагается отождествлять с кинематическими характеристиками жестко связанных с ними базисов (\) и (?,) соответственно. Тогда скорость поступательного движения обоих элементов определяется равенством

Скорости движения находятся по формулам: 1¥= 7+уГ= (у,ё1)хе1 + (|У-в,) в,, V =Й + РП = (У,Х1)ХХ1+(КХ1)Х1. Подчинив вектор г условию

(17)

можно установить связь между векторами V, IV ий:

У1у = ^ХХ, + д,<р; Ф = Л,1П/ + Й, где д,... = У,...-(рГх„.) - для векторных величин; Э, ... = V, - для скалярных величин.

Распространив условие (17) на произвольный вектор

можно получить соотношение, связывающее векторы IV и Г:

Далее записываются законы сохранения массы, импульса, момента им-

пульса, энергии в дифференциальной форме:

где й,... = V,... - уУ, ...; т - масса единицы длины иглы; J - тензор моментов инерции плоского элемента; V/ — удельная внутренняя энергия; Р, Р - векторы внешних сил и моментов; Т, М — векторы внутренних сил и

Для недеформированного состояния считается:

В этих равенствах векторы <р° и ф° характеризуют начальное деформированное состояние рассматриваемой иглы.

Соотношение (19) предлагается записать в виде квадратичной формы.

На основании этого равенства можно получить выражения для компонент Г1 и Му векторов внутренних сил и моментов:

т о <рг- ' '

1М'= — = В^:+СЦ;. т Зф,- ^ }

(20)

Конкретные значения элементов матриц (л'), {в'-'), (с®)> характеризующих механические свойства иглы, а также матрицы (./'-' )„ характеризующей инерцию ее материального сечения по отношению к его вращательным движениям, могут быть вычислены через геометрические характеристики сечения иглы и механические характеристики ее материала с учетом способа ее изготовления.

Введение определяющих соотношений (20) делает систему уравнений (18) вместе с установленными выше кинематическими связями между характеристиками кинематики и деформаций иглы замкнутой. Однако однозначность ее решения возможна лишь тогда, когда заданы соответствующие начальные и краевые условия. В любой момент времени должны быть заданы значения характеристик кинематики и деформации иглы. Они либо остаются неизменными, что обычно бывает, либо могут изменяться, но по определенному заданному закону. Кроме того, распределения этих значений по длине иглы (для любой точки задаются в начальный

момент времени

Движение иглы, являющейся составной частью иглофрезы, определяется следующими скалярными и векторными параметрами: дуговой координатой s точки оси иглы; дуговой координатой S материальных точек оси в деформированном состоянии; временем относительным удлинением e(s, t) элемента иглы; вектором сдвига ц нормальных к оси до деформации элементов иглы относительно другдруга; скоростями V и ш поступательного и вращательного движений трехгранника Френе; скоростями у и W поступательного и вращательного движений материального элемента иглы; вектором кривизны оси иглы А- вектор Дарбу; вектором Г имеющим смысл, аналогичный вектору Дарбу, но построенным для материального элемента; радиусом-вектором г точек оси иглы; векторами 5/( Лу, составляющими базисы соответствующих координатных систем; тензором J моментов инерции сечения иглы; тензорами А, В, С, механических характеристик материала иглы в предположении об ее одномерности; векторами Р И F внешних воздействий на иглу.

Представленная математическая модель динамики отдельной иглы, участвующей в процессе резания, несмотря на ряд принятых допущений, является наиболее общей для тех условий, при которых возможна работа иг-лофрезы. Учитывая специфику конкретной ситуации, необходимо принять соответствующие допущения, в наибольшей степени упрощающие расчёты, но такие, которые давали бы возможность отразить в них суть изучаемой ситуации.

При построении математических моделей определения геометрических параметров режущей части инструмента и срезаемого слоя для ряда методов иглофрезерования были приняты допущения: В^0,Г = Q, Б = 0, 1/ = 0. Координаты изучаемых точек режущих лезвий определялись по следующим зависимостям.

I. Дисковая фреза для обработки цилиндрической поверхности (рис. 5 и рис. б):

х = [[Rd +Rf+ [-Лу. + (г - г ■ sin ф,)] • cos <р„ + + (г - Г • sin ф,) - tgv¡l ■ sin ф J sin ср^! + [(г-Г-8тф/)<^ф-С08ф„-

- [~Rf - (г - г ■ sin p,)]sin фу]cos фч • sin р + (ф^2 + г • cos ф;) cos р, y-[Rd+Rf +[-Rf+{r-r sin ф,) cos фу +

+ - (21)

- [(г - г sin ф, )/gvy • cos ф„ - (~Rf - (г - г • sin ф,)] sin ф„] sin фч,

z = [[Rd+Rf +[-Rf + (r-r-sin <p,)]cos (p„ + + (r- /■ • Sin Ф;) • ZgV|/ • sin cpu]sin ipjj +[{r-r- sin ■ COS(pv -

- [-Лу. - (r - Г • sin <P,)] sin <pv ] COS ср^ ] COS (3 + (<p JJ + Г ■ COS ф, ) sin p.

Рис. 5. Обработка цилиндрической поверхности дисковой иглофрезой

Рис. 6. Игла в рабочем положении

2 Торцовая фреза для обработки плоской поверхности (рис. 7): x = [Rf+(r-cos ф,)] • cos(9„-Дф,) + фч,

у = Rf • sin^„ - Дф„) - [(г - г ■ sin Ф,) • cos у, ] • cos(9„ -Дф„), (22)

2 - Г - (г ■ sin ф,) • SÍn(\J/;).

3 Дисковая фреза для обработки плоской поверхности (рис 8)

х = [fy ~ (г ~ r'cos Ф/)"cosV] cos(9v - Дф„) + ф5], ^ = г-5тф,+Ду, (23)

z = [Rf - (г - г • cos ф,) • s\r\(y,)] ■ sin^v - Дфу).

режущего лезвия в процессе обработки плоских и цилиндрических поверхностей иглофрезами приведен на рис. 9:

Рис. 9. Распределение толщины срезаемого слоя а(ф5г, ф|) по длине режущего лезвия в процессе обработки плоских и цилиндрических поверхностей иглофрезами:

а) торцовая фреза для обработки плоской поверхности: S = 2,7 мм/об, П[= 320 мин1, R/= 125 мм, ц/= 11°, Л<р„ = 0, г = 1 мм, z = 785 игл;

б) дисковая фреза для обработки плоской поверхности: S = 125 мм/мин, nf= 100 мин\ Rf= 50 мм, V|/ = 11°, Л(р„ = 0, г = 0,2 мм, z = 785 игл;

в) дисковая фреза для обработки цилиндрической поверхности: S = 2,7 мм/об, п/= 320 мин1, Rj= 125 мм, г = 0,5 мм, nj = 2 минл, у = 11°, z = 785 игл, Р = 45°.

В четвертой главе рассматривается теория и практика проектирования гибридных инструментов на примере дисковых огибающих зуборезных фрез для скоростного нарезания крупномодульных зубчатых колес.

Достижение оптимальной для работы твердосплавных зуборезных ин-

струментов скорости резания до 2,5 ... 4 м/с можно обеспечить при использовании процессов зубонарезания, в которых главное движение резания не имеет жесткой кинематической связи с движениями, выполняющими профилирование зубьев колеса.

Существенно расширить возможности обработки позволяют гибридные инструменты, сочетающие в одном инструменте положительные свойства и особенности, присущие нескольким инструментам, работающим по разным схемам формообразования.

В основу данного процесса формообразования положен принцип конструктивного огибания эвольвентной поверхности зубьев колеса прямолинейными режущими лезвиями зубьев дисковой фрезы. Такое огибание позволяет не только эффективно использовать твердый сплав для дискового зуборезного инструмента, но и управлять величиной образующихся неровностей при формировании эвольвентной поверхности.

Разработана обобщенная теория профилирования гибридных инструментов с конструктивной подачей прямолинейных режущих лезвий.

Описание любой точки режущего лезвия любого зуба фрезы при ее перемещении вдоль оси зубчатого колеса представлено системой уравнений, определяющих координаты этой произвольной точки в системе координат

- Ъл + ■ вта^

(24),

гдеЛ^, У,р 2] - текущие координаты рассматриваемой точки режущего лезвия; Я, - радиус фрезы в рассматриваемой точке режущего лезвия; Х0, - расстояние по оси ОХ от начала системы координат до центра фрезы в рассматриваемом положении, соответствующем ее повороту на угол <р„ мм; Ф, - текущее значение угла поворота фрезы, град.; <Рок - центральный угол, определяющий расположение рассматриваемого зуба фрезы в ее начальном положении, град;

- центральный угол, определяющий смещение рассматриваемой точки режущего лезвия относительно осевой плоскости фрезы, град;

а№ - расстояние между осью вращения фрезы и осью зубчатого колеса,

мм;

2Л - координата точки отсчета режущего лезвия рассматриваемого зуба фрезы, мм;

Ь} — расстояние от точки отсчета до рассматриваемой точки в плоскости передней поверхности зуба фрезы, мм.

2п

где 50 - подача на оборот фрезы, мм/об:

Данная модель дает возможность определить геометрические парамет-

ры срезаемых слоев материала.

При огибающем зубофрезеровании формирование эвольвентного профиля зуба колеса в наиболее общем случае осуществляется прямолинейными профилирующими режущими лезвиями зубьев, которые расположены в плоскостях, смещенных относительно оси вращения фрезы.

В этом случае при вращении фрезы прямолинейные режущие лезвия зубьев последовательно описывают семейство поверхностей резания в форме однополостных гиперболоидов вращения.

Гребешок огранки формируется двумя гиперболами, уравнения которых

Рис. 10. Схема образования гребешка огранки эвольвентного профиля в общем случае его огибания прямолинейными режущими лезвиями, расположенными со смещением относительно оси вращения инструмента.

¡(а*-У? "Л, - г)2 =«2 -Я2?,,; [(я* - У? ■ '£2Ф/,+1 ~ 1" г)2 = а2 • #2Ф,1+1'

где Д, <р„ ф,+1 - параметры гипербол, образованных прямолинейными режущими кромками соответственно предыдущего и рассматриваемого зубьев фрезы.

С использованием полученных в работе зависимостей можно определить координаты любой точки поверхности зуба, а также суммарную величину их отклонений от теоретической номинальной эвольвентной поверхности зуба.

Анализ многочисленных расчетов показывает, что суммарная величина погрешности формообразования в различных точках поверхности зуба зависит от изменения профильных углов режущих лезвий зубьев фрезы и при равномерном изменении профильных углов от зуба к зубу фрезы величина погрешности формообразования увеличивается от ножки зуба колеса к его головке.

За счет выбора оптимальных значений профильных углов зубьев фрезы можно добиться выравнивания суммарной погрешности формообразования в экстремальных точках по всей рабочей боковой поверхности зуба колеса. Такое выравнивание обеспечивает уменьшение погрешностей формообразования, а, следовательно, повышает точность зубообработки. Кроме того, при обеспечении требуемой точности формообразования появляется возможность повышения производительности обработки за счет увеличения подачи.

С использованием полученных зависимостей разработан алгоритм для расчета гибридных дисковых зуборезных фрез с конструктивной подачей прямолинейных режущих лезвий.

На основе данного алгоритма разработан пакет программ, который позволяет выполнять автоматизированный расчет и проектирование дисковых зуборезных фрез, оснащенных неперетачиваемыми пластинами твердого сплава, для предварительной и чистовой обработки зубьев цилиндрических прямозубых колес с любыми исходными параметрами.

В результате исследований предложена высокопроизводительная технологическая схема зубонарезания цилиндрических прямозубых колес крупного модуля. Схема включает операции черновой и чистовой обработки зубьев, которые выполняются на зубофрезерных станках, работающих по автоматическому циклу с единичным делением заготовки, с использованием огибающих дисковых фрез. Черновая и чистовая дисковые зуборезные фрезы оснащаются неперетачиваемыми пластинами твердого сплава, которые выполнены в форме прямоугольного параллепипеда с радиусным профилем на вершинах. За счет определенного расположения пластин обеспечивается требуемая схема формирования профиля впадин зубчатого колеса на операциях чернового и чистового зубонарезания

В пятой главе решались задачи исследования и проектирования процессов формообразования ряда поверхностей деталей машин с целью повышения производительности обработки при обеспечении заданных параметров качества деталей.

Для кинематического анализа процесса обработки винтовой канавки ротора ведущего трехвинтового насоса получены математические зависимости, позволяющие определить пространственную траекторию движения режущих лезвий инструментов во времени.

С использованием подходов дифференциальной геометрии и векторного анализа определены кинематические изменения переднего и заднего углов, угла наклона режущего лезвия, а также толщина срезаемых слоев на всех участках режущих лезвий в любой момент работы зуба инструмента при различных режимах обработки. Рассчитаны значения сил резания и их изменение при обработке.

Рассчитаны и проверены в производственных условиях погрешности обработки, обусловленные упругими отжатиями и динамическими прогибами инструмента и детали.

В результате исследований предложены и внедрены режимы нарезания винтовых канавок роторов винтовых насосов дисковыми винторезными фрезами, которые позволили при обеспечении точности и шероховатости обработанных поверхностей в пределах допусков и технических условий существенно снизить основное время обработки.

Разработаны точностные прогнозы при обработке охватывающими головками и концевыми фрезами.

При анализе возможных схем формообразования винтовых поверхностей предложен ряд новых схем и способов, на два из которых получены патенты на изобретение.

При определении зависимостей, отображающих процесс формообразования инструментами червячного типа, было выполнено то же условие: заготовка неподвижна, а начало координат расположено в ее центре таким образом, чтобы ось совпадала с осью симметрии одной из впадин. При неподвижной заготовке все необходимые для формообразования впадины движения совершает инструмент. Обкат происходит по делительной окружности колеса без скольжения.

Предложенное математическое отображение позволяет произвести расчеты режущей части инструмента (производящей поверхности, режущих лезвий) и параметров процесса резания. Численный анализ процессов резания включает определение рабочих углов червячной фрезы и параметров срезаемого слоя.

Общая структура методики предполагает собой ввод в систему виртуального процесса зубообработки входных параметров (точность зубчатого колеса, эксплуатационные показатели, производительность) и получение определенных, оптимизированных значений выходных параметров (режимов резания, конструкций инструмента) в соответствии с заданными ограничивающими факторами. На основании данной методики возможен вариант ре-

шения обратной задачи - определение параметров точности для заданных режимов обработки и схем формообразования.

В качестве примера приведены точностные параметры, полученные аналитическим расчетом для шестерни, изготавливаемой на ОАО "Автосельмаш" (г. Орел).

Определенные аналитическим расчетом точностные параметры сравнивались с результатами производственных исследований. Расхождение между прогнозируемыми параметрами точности зубчатого венца и выборочными средними контролируемыми значениями, полученными в ходе производственных исследований, составляет менее 10 %.

Предложенные и внедренные режимы зубофрезерования улучшают точностные параметры зубчатых венцов на степень точности или повышают производительность зубонарезания.

Предлагаемая методика, основанная на трансформируемом трехмерном отображении схемы резания, может быть использована для прогнозирования точности зубчатых колес при нарезании любых зубьев инструментами червячного типа.

В соответствии с предложенной теорией проектирования были описаны пространственные перемещения любой точки режущих лезвий зуборезного долбяка при нарезании колес с внешними и внутренними зубьями.

Кинематические изменения заднего и переднего углов и угла наклона режущего лезвия дают возможность определения условий резания, в т.ч. максимальной подачи, при которой не возникнет затирания задней поверхности из-за кинематического изменения заднего угла в процессе резания.

Приведенная методика определения кинематического изменения углов режущей части инструмента, а также геометрических параметров срезаемого слоя является основой системы прогнозирования и управления процессом зубодолбления.

В результате исследований предложены и внедрены на ряде предприятий режимы зубодолбления, позволяющие повысить точность нарезаемых зубчатых венцов на степень или повысить стойкость зуборезных долбяков и существенно снизить основное время.

Для оценки перспектив использования различных способов обработки поверхностей катания колесных пар на основе изложенной теории был проведен анализ с использованием обобщенного математического отображения схем резания. В работе приведены распределения толщин срезаемых слоев материала по длине режущего лезвия для четырех различных способов обработки и изменения силы резания при разных режимах.

Изложенная в работе теория проектирования процессов формообразования поверхностей деталей при лезвийной обработке позволяет в ходе анализа осуществить и профилирование инструмента. Широкое привлечение математического аппарата с эффективным использованием ЭВМ позволяет найти общий метод определения профиля производящей поверхности зуборезных инструментов.

При определении зависимостей, отображающих процесс формообразо-

вания, было введено обратное условие: инструмент неподвижен, а начало координат расположено таким образом, чтобы ось совпадала с осью симметрии одной из впадин. При неподвижном инструменте все необходимые для формообразования впадины движения совершает зубчатое колесо. Обкат происходит по делительной окружности колеса без скольжения.

Пространственное представление математического отображения схемы резания позволяет рассчитать траекторию любой точки зуба колеса в пространстве, а, следовательно, и толщины срезаемых слоев. Если толщина слоя, срезаемого участком лезвия, будет равна нулю, то данный участок будет профилировать участок червяка, а координаты точек зуба колеса будут координатами на профиле червяка.

Исходя из этого и, имея возможность определить координаты зуба колеса с нулевыми толщинами срезаемых слоев, решается задача профилирования инструментов червячного типа.

Была спроектирована и изготовлена сборная 5-ти заходная червячная фреза увеличенного диаметра.

Производственные испытания червячной фрезы проводились на ОАО «Автосельмаш» (г. Орел) при обработке зубчатого колеса z i = 100.

Результаты производственных испытаний показали работоспособность рассчитанной по предлагаемой методике 5-ти заходной червячной фрезы.

Производительность зубонарезания увеличилась в два раза по сравнению с применяемой на заводе 2-х заходной фрезой, точность нарезаемых зубчатых колес в обоих случаях находилась в пределах 8-9 степеней точности по ГОСТ 1643-81.

В шестой главе отмечено, что определение параметров математической модели процесса формообразования поверхности при лезвийной обработке требует проведения большого объема вычислений. Изменение исходных данных (например, другой профиль и угол подъема, изменение жесткости станка, размера инструмента, диапазона применимых подач и скоростей резания) ведет к пересчету результатов на всех промежуточных этапах моделирования.

Вследствие того, что при проектировании процесса в рассмотрении обычно находится множество альтернативных методов обработки, характеризующихся набором конечных параметров, целесообразно сформировать некую базу знаний в данной предметной области.

Изложенная теория проектирования процессов формообразования поверхностей деталей при лезвийной обработке позволяет использовать результаты расчетов, проводимых при комплексном анализе параметров процесса, для формирования базы знаний экспертной системы.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ:

В диссертационной работе решена проблема исследования и проектирования процессов формообразования поверхностей деталей и конструкций режущих инструментов, имеющая важное хозяйственное значение, заключающееся в повышении качества изделий и производительности лезвийной обработки.

1. Разработана универсальная теория проектирования процессов формообразования при лезвийной обработке конструкционных материалов, в которой все многообразие методов лезвийной обработки представлено множеством движений режущего лезвия, включающих главное движение, движения подач и изменение конфигурации режущего лезвия.

2. Построена математическая модель, позволяющая определять положение любой точки режущего лезвия, скорости поступательного и вращательного движения любого его элемента, его форму и пространственную ориентацию в любой момент времени.

3. Пространственная поверхность задана посредством 28 параметров, которые полностью определяют любой процесс лезвийной обработки. Они включают независимые друг от друга основные и дополнительные виды движений (поступательного и вращательного), скорости изменения кривизны и кручения режущего лезвия и моменты времени их введения в математическое отображение процесса обработки.

4. Предложенная математическая модель использована (ввиду ее общности) прежде всего для определения наиболее полного множества всех возможных кинематических параметров, которые определяют любой процесс лезвийной обработки конструкционных материалов. Описание движения режущего лезвия с постоянной конфигурацией укладывается в предложенную математическую модель, упрощая ее.

5. На базе теории проектирования процессов лезвийной обработки создана методика комплексного анализа параметров процессов, включающая в себя математическое отображение движений лезвий инструмента, геометрические параметры срезаемых слоев материала, кинематические изменения геометрических параметров режущих лезвий, изменение силы резания и упругих отжатий технологической системы для определения точности и повышения производительности для существующих и вновь создаваемых методов обработки.

6. Разработан метод профилирования инструментов, основанный на анализе кинематики процесса формообразования, когда в качестве инструмента, осуществляющего обработку, выступает деталь. Если толщина слоя срезаемого участком режущего лезвия (деталью), равна нулю, то данный участок будет профилировать участок инструмента, а координаты точек детали будут координатами на профиле инструмента. Математическое отображение схемы резания, моделирующее процесс профилирования инструмента, включает не только параметры детали, но и параметры обработки.

7. Создана математическая модель динамики отдельной иглы иглофре-зы (отдельного элемента с гибким режущим лезвием), участвующей в процессе резания. Несмотря на ряд принятых допущений (сохранение геометрической формы материального сечения, равномерность распределения по нему характеристик напряженно-деформированного состояния, чисто упругое поведение материала, учет взаимодействия с соседними элементами посредством введения распределенных по длине оси сил и моментов и т.д.) представленная математическая модель является наиболее общей для возможных условий работы инструмента.

8. Разработаны теоретические основы профилирования гибридных дисковых инструментов с конструктивной подачей прямолинейных режущих лезвий. Создана высокопроизводительная технология зубонарезания цилиндрических прямозубых колес крупного модуля.

9. Проектирование процессов лезвийной обработки поверхностей катания колесных пар, винтовых поверхностей, нарезания зубчатых венцов инструментами червячного типа и зуборезными долбяками подтвердили эффективность разработанной универсальной теории проектирования и созданной на ее основе методики комплексного анализа параметров процессов.

10. По результатам работы с помощью методики комплексного анализа параметров процессов лезвийной обработки разработаны и внедрены со значительным технико-экономическим результатом на предприятиях г.г. Орла, Ливны, Липецка прогрессивные технологические процессы, включающие рекомендуемы режимы и способы обработки, конструкции режущих инструментов.

Разработанные материалы внедрены в учебный процесс кафедры «Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты» Орел-ГТУ и использованы при написании двух книг, допущенных Министерством образования Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальностям «Технология машиностроения» и «Металлорежущие станки и инструменты».

Основное содержание диссертации отражено в следующих работах:

1. Анохин О.Н., Полохин ОБ., Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Метод профилирования режущего инструмента, работающего по методу обката, основанный на трехмерном отображении кинематической схемы резания // Справочник. Инженерный журнал, 2003, № 6. С. 39 - 41.

2. Брусов СИ., Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Прогнозирование метода обработки винтовых поверхностей канавок трехвинтовых насосов в зависимости от шероховатости // Справочник. Инженерный журнал. 2000. № 4. С.7-9.

3. Брусов СИ., Тарапанов А.С, Харламов Г.А. Расчет параметров шероховатости с использованием метода подобия для кинематически сложных процессов обработки // Справочник. Инженерный журнал. 2001. № 11. С. 1719.

4. Брусов СИ., Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Комплексный анализ и управление механической обработкой винтовых поверхностей // Справочник. Инженерный журнал. 2002. № 11. С. 27-29.

5. Брусов СИ., Тарапанов А.С, Харламов Г.А. Прогнозирование износа режущих инструментов для обработки винтовых поверхностей // Справочник. Инженерный журнал. 2003. № 4. С. 13-14.

6. Дерли А.Н., Полохин О.В., Тарапанов А.С, Харламов Г.А. Головка для исследования процесса износа инструмента, работающего по методу обката // Справочник. Инженерный журнал. 1999. № 5. С 46-47.

7. Дерли А.Н., Полохин О.В., Тарапанов А.С, Харламов Г.А. Исследование износа зуборезного инструмента, работающего по методу обката // Справочник. Инженерный журнал. 1999. №6. С 37-38.

8. Дерли А.Н., Тарапанов А.С, Харламов Г.А. Определение кинематических параметров зубодолбления с помощью пространственного математического отображения схемы резания // Справочник. Инженерный журнал. 2000. №7. С. 17-21.

9. Дерли А.Н., Полохин О.В., Тарапанов А.С, Харламов Г.А. Управление процессом нарезания зубьев // Справочник. Инженерный журнал. 2001. № 6. С. 8-12.

Ю.Дорофеев А.Е., Евдокимов В.А., Харламов Г.А. Обработка блочных колес методом многопроходного зубодолбления // Тракторы и сельхозмашины. 1974. №12. С 35-36.

П.Евдокимов В.А., Тарапанов А.С, Харламов Г.А.. Совершенствование процесса зубодолбления. Орел: Орл. отд. Приокского кн.изд., 1974.36 с.

12.Евдокимов В.А., Иноземцев В.И., Харламов Г.А. Двухпроходной кулачок // Машиностроитель. 1976, №8. С 32.

13.Евдокимов В.А., Харламов Г.А. Определение удельных сил резания при зубодолблении и возможность увеличения производительности процесса // Применение математических методов и вычислительной техники при решении технических и экономических задач машиностроительного и приборостроительного производства. М: Научные труды ВЗМИ. Том 43. 1977. С. 86-89.

Н.Евсеев Д.Д., Тарапанов А.С, Харламов Г.А. Комплексное исследование методов обработки поверхности катания колесных пар // Фундаментальные и прикладные проблемы технологии машиностроения - Технология - 2003. Сб. науч. тр. Орел. ОрелГТУ, 2003. С 180-192.

15.Катунин А.В., Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Исследование силовых динамических закономерностей при переходных процессах прерывистого резания. // Исследования в области проектирования металлорежущего инструмента. Сб. науч. тр. Тула: ТПИ, 1985. С. 26-29.

16.Миронова А.Л., Тарапанов А.С, Харламов Г.А. Влияние параметров червячных фрез на шероховатость поверхности зубьев некруглых зубчатых колес // Справочник. Инженерный журнал. 2000. №6. С. 42-45.

П.Мякишев СБ., Евдокимов В.А., Харламов Г.А. Вариант построения схем резания при обработке поверхностей методом обкатки // Новые дости-

жения науки и техники в технологии машиностроения. Сб. науч. тр. Орел, Орл. отд. Приокского кн. изд., 1976. С. 39-41.

18.Петрухин С.С, Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Вариант определения толщин слоев металла, срезаемых при зубодолблении // Технология машиностроения. Сб. науч. тр. Вып. 28. Тула, ТПИ, 1973. С. 56-62.

19.Петрухин С.С. Евдокимов В.А., Харламов Г.А. Распределение сил резания при зубодолблении в два прохода // Труды преподавателей и слушателей университета научно-технических знаний. Вып. 18. Тула, ТПИ, 1973. С. 51-54.

20.Петрухин С.С. Евдокимов В.А., Харламов Г.А. Повышение стойкости зуборезных долбяков // Технология машиностроения. Сб. науч. тр. Вып. 37. Тула, ТПИ, 1975. С. 50-55.

21.Петрухин С.С, Харламов Г.А. Влияние силы резания на точность нарезаемых колес при зубодолблении и условия ее повышения // Технология машиностроения. Сб. науч. тр. Вып. 40. Тула, ТПИ, 1975. С. 46-51.

22.Полохин О.В., Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Разработка и анализ математического отображения кинематической схемы резания зубьев инструментами червячного типа // Справочник. Инженерный журнал. 2000. № 8. С. 11-14.

23.Полохин О.В., Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Производственные перспективы прогнозирования точности зубонарезания с помощью трансформируемого трехмерного отображения схемы резания // Справочник. Инженерный журнал. 2002. № 9. С. 15-18.

24.Сотников В.И., Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Управление величиной огранки эвольвентного профиля посредством конструктивного огибания // Справочник. Инженерный журнал. 2000. № 11. С. 16-20.

25.Сотников В.И., Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Особенности сборки и регулировки дисковых фрез для обработки зубчатых колес крупного модуля, оснащенных сменными твердосплавными пластинами // Сборка в машиностроении, приборостроении. 2002. № 12. С. 5-7.

26.Сотников В.И., Тарапанов А.С. Харламов Г.А. Определение закона изменения конструктивной подачи при проектировании огибающих зуборезных фрез // Справочник. Инженерный журнал, 2002. № 12. С. 19-22.

27.Сотников В.И., Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Теория и практика проектирования гибридных инструментов // Справочник. Инженерный журнал. Приложение, 2003. № 8. С. 13-19.

28.Схиртладзе А.Г., Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Технология обработки зубчатых зацеплений в машиностроении. М.: Машиностроение, 1999. 216 с.

29. Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Система управления процессом зу-бообработки. // Прогрессивные технологии механической обработки и сборки в машиностроении. Сб. науч. тр. Орел, ОП ВНТО Машиностроителей, 1992. С. 61-65.

30.Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Управление процессом зубодолбле-ния. М.: Машиностроение, 1999.128 с.

31.Тарапанов А.С., Харламов Г.А., Шоркин B.C. Математические основы виртуального представления и анализа процессов лезвийной обработки // Справочник. Инженерный журнал. 2003, № 2, С. 11-17; № 3, С.18-24.

32.Тарапанов А.С., Харламов ГА., Шоркин B.C. Общетеоретические вопросы проектирования процесса иглофрезерования // Справочник. Инженерный журнал. 2003, № 8. С. 23-29.

33.Харламов Г.А. Резервы повышения стойкости зуборезных долбяков // Технология машиностроения. Сб. науч. тр. Вып. 40. Тула: ТПИ, 1975. С. 60-64.

34.Харламов Г.А. Повышение стойкости долбяков при многопроходном зубодолблении // Надежность режущего инстумента. Сб. науч. тр. Вып. 2. Киев - Донецк, Вища школа, Головное изд., 1975. С. 126-128.

35.Харламов Г.А. Возможность повышения качества зубчатых колес при зубодолблении // Совершенствование процессов обработки металов резанием. Сб. науч. тр. Орел, Орл. ЦНТИ, 1976. С. 62-64.

36.Харламов Г.А. Оптимизация отдельных параметров зубодолбления // Передовые производственные процессы - в практику машиностроительных предприятий. Сб. науч. тр. Орел, Орл. отд. Приокского кн. изд., 1976. С. 105111.

37.Харламов Г.А. О повышении эффективности зуборезных инструментов // Прогрессивные методы механической обработки металлов резанием. Сб. науч. тр. Орел. Орл. отд. Приокского кн. изд., 1978. С. 62-63.

38.Харламов Г.А. Уменьшение деформаций технологической системы при зубодолблении с увеличенным числом проходов // Передовые производственные процессы - в практику машиностроительных предприятий. Сб. науч. тр. Орел, Орл. отд. Приокского кн. изд., 1976. С. 53-56.

39. Харламов Г.А. Влияние технологических факторов на погрешность направления зуба цилиндрического зубчатого колеса // Прогрессивные методы обработки зубчатых колес. Сб. науч. тр. Орел, Орл. отд. Приокского кн. изд., 1982. С. 62-64.

40. Харламов Г.А. Влияние параметров зубодолбления на погрешность профиля зуба нарезаемого колеса // Новые достижения науки и техники в технологии машиностроения. Сб. науч. тр. Орел, ОП НПО Машпром, 1983. С. 50-52.

41. Харламов Г.А. Определение круговой подачи зуборезного долбяка при заданном колебании измерительного межосевого расстояния на одном зубе // Исследования в области инструментального производства и обработки металлов резанием: Сб. науч. тр. Тула: ТПИ, 1984. С. 90-92.

42.Харламов Г.А. Технологическое обеспечение точности при зубо-долблении // Проблемы совершенствования и внедрение новой технологии на предприятиях машиностроительной промышленности. Сб. науч. тр. Орел, ОП НПО Машпром, 1990. С. 23-24.

43.Харламов Г.А. Определение исходного положения инструмента при торцовом иглофрезеровании плоскостей // Совершенствование конструиро-

(•»ОС.НАЦИОНАЛЬНАЯ I ЬИМИОТЕКА I C.fki^r I • О» Ж иг 4

вания и технологии производства приборов, машин, механизмов. Сб. науч. тр. Орел; Орл. филиал МИЛ, 1990. С. 259-264.

44. Харламов Г.А. Расчет силы резания при иглофрезеровании цилиндрическими иглофрезами // Прогрессивная технология механической обработки и сборки в машиностроении. Сб. науч. тр. Орел, ОП ВНТО Машиностроителей, 1992. С. 76-79.

45.Харламов Г.А. Определение толщин слоев, срезаемых режущими элементами цилиндрической иглофрезы // Технология, динамика и конструирование приборов и машин. Научные труды. Т. 1. Орел, Орл. филиал МИП, 1992. С. 84-88.

46. Харламов Г.А. Математические основы формообразования поверхностей деталей при лезвийной обработке. М.: Машиностроение-1, 2003. 120 с.

47.Харламов Г.А., Тарапанов А.С. Теория проектирования процессов лезвийной обработки. М.: Машиностроение, 2003.252 с.

48.Харламов Г.А., Фомичев М.Г. Влияние увеличения числа проходов на некоторые параметры зубодолбления // Вопросы конструирования и производства деталей машиностроения. Сб. науч. тр. Орел. Орл. филиал ВЗМИ, 1975. С. 34-37.

49.Харламов Г.А., Якунин Л.С., Сердюк B.C. Прогнозирование точности иглофрезерования на основе анализа деформаций режущих элементов дисковых иглофрез // Проблемы технологии, проектирования и диагностики в автоматизированных производствах машиностроения. Мат-лы зональной науч.-техн. конф. Ярославль. 1986. С. 90-91.

50. Пат. 2147976 РФ, МКИ 7 В23 F 9/02. Способ обработки цилиндрических колес с круговыми зубьями / Степанов Ю.С., Харламов ГА. и др. -Опубл. 27.04.2000. Бюл. №12. С. 12.

51.Пат. 2209129 РФ, МКИ 7 В 23 СЗ/00, В 23 G 1/32. Способ обработки винтов героторных винтовых насосов / Клевцов И.П., Харламов Г.А. и др. -Опубл. 27.07.2003, Бюл. №21. С. 8.

52.Пат. 2211118 РФ, МКИ 7 В 23 СЗ/00. Способ обработки тел вращения некруглого сечения / Клевцов И.П., Харламов Г.А. и др. - Опубл. 27.08.2003, Бюл. №24. С. 10.

Отпечатано в типографии ФДО ОрелГТУ Заказ № 946 Тираж 100 экз 302020 Орел, Наугорское шоссе, 29.

РНБ Русский фонд

2005-4 20161

Оглавление автор диссертации — доктора технических наук Харламов, Геннадий Андреевич

Введение.

1. Общие закономерности и анализ систем проектирования процессов лезвийной обработки и создание новых технологий.

1.1. Развитие классификационных систем способов лезвийной обработки.

1.2. Прикладные проблемы лезвийной обработки и создание новых технологий.

1.2.1. Особенности обработки инструментами с изменяющейся конфигурацией режущих лезвий.

1.2.2. Современные тенденции проектирования и применения гибридных инструментов.

1.2.3. Классификация и анализ способов обработки поверхности обода колесных пар рельсового транспорта.

1.2.4. Состояние вопроса механической обработки винтовых поверхностей.

1.2.5. Управление процессом нарезанием зубьев цилиндрических зубчатых колес.

2. Математические основы методологии виртуального моделирования и анализа процессов лезвийной обработки.

2.1. Математические основы анализа процессов лезвийной обработки.

2.2. Независимые параметры математических отображений процессов лезвийной обработки.

3. Общетеоретические положения и результаты исследования процесса иглофрезерования.

3.1. Общетеоретические вопросы анализа процесса иглофрезерования.

3.2. Определение параметров процесса иглофрезерования.

4. Теоретические основы разработки гибридных инструментов для скоростного нарезания крупномодульных зубчатых колес.

4.1. Математическое отображение кинематической схемы огибающего зубофрезерования.

4.2. Определение геометрических параметров срезаемых слоев.

4.3. Особенности формообразования поверхности зубьев колеса при фрезеровании гибридными инструментами.

4.4. Особенности формообразования поверхности зубьев колеса огибающей дисковой фрезой.

4.5. Погрешности формообразования боковой поверхности зубьев колеса.

4.6. Управление величиной огранки эвольвентного профиля.

4.7. Управление законом изменения конструктивной подачи при проектировании огибающих зуборезных фрез.

4.8. Изменение численных параметров при управлении процессом обработки зубчатых колес гибридными инструментами.

5. Проектирование процессов лезвийной обработки фасонных поверхностей.

5.1. Проектирование процессов обработки поверхности катания колесных пар.

5.2. Проектирование процессов обработки винтовых поверхностей.

5.3. Обработка зубчатых венцов инструментами червячного типа.

5.4. Обработка зубчатых колес зуборезными долбяками.

5.5. Применение методологии моделирования и анализа при профилировании инструментов.

6. Экспертный подход к управлению процессами лезвийной обработки.

Введение 2003 год, диссертация по обработке конструкционных материалов в машиностроении, Харламов, Геннадий Андреевич

Актуальность проблемы

Перед отечественным машиностроением стоит задача разработки принципиально новых перспективных технологий, высокопроизводительного оборудования и инструмента, конкурентоспособных на мировом рынке и позволяющих выпускать изделия высокого качества и с минимальными затратами.

Цель работы:

Развитие теории исследования и проектирования процессов формообразования поверхностей деталей и конструкций режущих инструментов для повышения качества изделий и производительности обработки.

Методы исследования:

Исследования выполнены на основе фундаментальных положений дифференциальной геометрии, векторного анализа, теории упругости, дифференциального и интегрального исчислений, теории резания.

Научная новизна:

- представлением многообразия методов лезвийной обработки представлено множеством движений режущего лезвия, включающих кроме главного движения и движений подач изменение конфигурации режущего лезвия, что отражается ции режущего лезвия, что отражается изменением параметров режущего лезвия от времени;

- выявлением и использованием наиболее полного сочетания параметров, полностью описывающих работу любой точки режущего лезвия как в простых, так и в кинематически сложных процессах;

- совмещением задач исследования процессов с задачами профилирования производящих и номинальных поверхностей;

- охватом таких малоисследованных процессов лезвийной обработки, как обработка инструментами с изменяющейся конфигурацией режущего лезвия и гибридными инструментами.

Практическая ценность работы определяется:

- разработкой методов и алгоритмов для решения конкретных задач по совершенствованию существующих и исследованию создаваемых процессов и инструментов лезвийной обработки, в том числе обработки гибридными инструментами и инструментами с изменяющейся конфигурацией режущего лезвия, в целях снижения трудоемкости технологической подготовки производства, повышения качества изделий и производительности обработки;

- внедрением со значительным технико-экономическим результатом прогрессивных технологических процессов, включающих рекомендуемые режимы резания, способы обработки, спроектированные и изготовленные инструменты.

Заключение диссертация на тему "Разработка теоретических и прикладных задач исследования и проектирования процессов формообразования поверхностей деталей при лезвийной обработке"

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

Разработанные материалы внедрены в учебный процесс кафедры «Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты» Орел-% ГТУ и использованы при написании двух книг, допущенных Министерством образования Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальностям «Технология машиностроения» и «Металлорежущие станки и инструменты».

236

Библиография Харламов, Геннадий Андреевич, диссертация по теме Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки

1. Абугов А.Л. Иглофрезерование цилиндрических и плоских заготовок // Станки и инструмент, 1991, № 6. С. 32-33.

2. Аверченков В.И., Горленко О.А., Проектирование технологических процессов на основе системного подхода. Брянск: БИТМ, 1986. 88 с.

3. Автоматизированное проектирование металлорежущего инструмента / В.А. Гречишников, Г.Н. Кирсанов, А.В. Катаев и др. М.: Мосстанкиы, 1984. 107 с.

4. Анохин О.Н., Полохин О.В., Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Метод профилирования режущего инструмента, работающего по методу обката, основанный на трехмерном отображении кинематической схемы резания // Справочник. Инженерный журнал, 2003, № 6. С. 39-41.

5. Базров Б.М. Модульная технология в машиностроении. М.: Машиностроение, 2001, 368 с.

6. Базров Б.М. Совершенствование машиностроительного производства на основе модульной технологии // Станки и инструмент. 1985, №10. С. 2225.

7. Баландин А.Д. Синтез и анализ поверхностей сложной формы. // Станки и инструмент. 1988, №3. С. 16-18

8. Балденко Д.Ф. Винтовые насосы. М.: Машиностроение, 1982. 224 с.

9. Баранчиков В.И., Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Обработка специальных материалов в машиностроении. М.: Машиностроение, 2002,264 с.

10. Ю.Безъязычный В.Ф. Управление процессом обработки для обеспечения качества поверхностного слоя // Справочник. Инженерный журнал. Приложение, 2002, № 9. с. 14-16.

11. П.Бобров В.Ф. Основы теории резания металлов. М.: Машиностроение, 1975. 345 с.

12. Богданов А.Ф., Иванов И.А., Ситаж М. Восстановление профиля поверхности катания колесных пар: Учебное пособие. СПб.: ПГУПС, 2000, 128 с.

13. З.Борисов А.Н. Геометрическая теория автоматизированного проектирования металлорежущих инструментов. Автореф. дисс. . д.т.н. Тула: Тул-ГТУ, 1993.34 с.

14. Брусов С.И., Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Прогнозирование метода обработки винтовых поверхностей канавок трехвинтовых насосов в зависимости от шероховатости // Справочник. Инженерный журнал. 2000. № 4. С.7-9.

15. Брусов С.И., Тарапанов A.C., Харламов Г.А. Расчет параметров шероховатости с использованием метода подобия для кинематически сложных процессов обработки // Справочник. Инженерный журнал. 2001. № 11. с. 17-19.

16. Брусов С.И., Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Комплексный анализ и управление механической обработкой винтовых поверхностей // Справочник. Инженерный журнал. 2002. №11. С.27-29.

17. Брусов С.И., Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Методика многопараметрического анализа лезвийной обработки винтовых поверхностей // Высокие технологии в машиностроении: Материалы международной научно-технической конференции. Самара, СамГТУ,2002. С. 53-55.

18. Брусов С.И., Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Прогнозирование износа режущих инструментов для обработки винтовых поверхностей // Справочник. Инженерный журнал. 2003. № 4. С. 13-14.

19. Брусов С.И., Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Экспертный подход к проектированию процессов лезвийной обработки винтовых поверхностей // Известия ОрелГТУ. Машиностроение и приборостроение. Орел: ОрелГТУ, 2003, С. 87-91.

20. Васильев А.С., Дальский A.M. и др. Технологические основы управления качеством машин. М.: Машиностроение, 2003. 256 с.

21. Васин С.А. Динамика режущего инструмента с корпусами из нетрадиционных материалов. Монография. Тула, 2002. 168 с.

22. Виксман Е.С. Скоростное нарезание резьб и червяков. М.: Машиностроение, 1966. 116 с.

23. Гаврилкевич М. Введение в нейроматематику // Обозрение прикладной и промышленной математики. М.: ТВП, 1994.

24. Грановский Г.И. Кинематика резания. М.: Машгиз, 1948. 200 с.

25. Гречишников В.А. Системы автоматизированного проектирования режущих инструментов. М.: ВНИИТЭМР, 1987. 52 с.

26. Гречишников В.А., Кирсанов Г.Н. Проектирование дискового инструмента для обработки винтовых поверхностей. Машиностроитель, 1978, №10, с. 16-17

27. Гречишников В.А., Орлов В.Ф., Щербаков В.Н. Основные положения и рекомендации по проектированию и изготовлению металлорежущего инструмента в условиях единичного, мелкосерийного производства. М.: НИАТ, 1984.43 с.

28. Дерли А.Н., Полохин О.В., Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Головка для исследования процесса износа инструмента, работающего по методу обката// Справочник. Инженерный журнал. 1999. № 5. С. 46-47.

29. Дерли А.Н., Полохин О.В., Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Исследование износа зуборезного инструмента, работающего по методу обката // Справочник. Инженерный журнал. 1999. №6. с. 37-38.

30. Дерли А.Н., Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Определение кинематических параметров зубодолбления с помощью пространственного математического отображения схемы резания // Справочник. Инженерный журнал. 2000. №7. С. 17-21.

31. Дерли А.Н., Харламов Г.А. Определение динамических характеристик процесса зубодолбления // Известия ОрелГТУ. Машиностроение и приборостроение. Орел: ОрелГТУ, 2000. С. 129-135.

32. Дерли A.H., Полохин O.B., Тарапанов A.C., Харламов Г.А. Управление процессом нарезания зубьев // Справочник. Инженерный журнал. 2001. № 6. С. 8-12.

33. Дорофеев А.Е., Евдокимов В.А., Харламов Г.А. Обработка блочных колес методом многопроходного зубодолбления // Тракторы и сельхозмашины. 1974. №12. с. 35-36.

34. Джексон П. Введение в экспертные системы. Пер. с англ. М.: Изд.дом «Вильяме», 2001. 624 с.

35. Евдокимов B.A., Тарапанов A.C., Харламов Г.А. Совершенствование процесса зубодолбления. Орел: Приокское кн.изд., 1974. 36 с.

36. Евдокимов В.А., Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Геометрические параметры слоя металла, срезаемого при зубодолблении цилиндрических колес // Вопросы конструирования и производства деталей машиностроения. Орел, Орл. филиал ВЗМИ, 1975. С. 13-18.

37. Евдокимов В.А., Иноземцев В.И., Харламов Г.А. Двухпроходной кулачок // Машиностроитель. 1976, №8. С. 32.

38. Евдокимов В.А., Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Уменьшение шероховатости поверхности зубчатых колес при зубодолблении // Новые достижения науки и техники в технологии машиностроения. Орел. Орл. отд. Приокского кн.изд., 1976. С. 62-64.

39. Евдокимов В.А., Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Получение математической модели износа инструмента при зубодолблении // Передовые производственные процессы — в практику машиностроительных предприятий. Орел. Орл. отд. Приокского кн. изд., 1976. с. 76-82.

40. Евдокимов В.А., Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Вариант определения площади сечения срезаемого слоя при зубодолблении // Исследование процессов производства и проектирование изделий машиностроения. Научные труды ВЗМИ. Том 35. Орел, 1978. с. 9-11.

41. Евсеев Д.Д., Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Комплексное исследование методов обработки поверхности катания колесных пар // Фундаментальные и прикладные проблемы технологии машиностроения Технология — 2003. Орел. ОрелГТУ, 2003. с 180-192.

42. Емельянов С. Г. Разработка теории, методов и средств формирования поверхностей сборными металлорежущими инструментами на основе системного моделирования процесса их проектирования. Автореф. дисс. д.т.н. М: МГТУ «Станкин». 2001. 40 с.

43. Ермаков Ю.М. Перспективы развития технологический процессов и автоматических линий для механической обработки тел вращения. М.: ВНИИТЭМР, 1990. 64 с.

44. Ермаков Ю.М. Разработка высокопроизводительных способов механической обработки резанием и металлорежущих станков на основе исследования взаимосвязи способов. Автореф. дисс. . д-ра техн. наук. М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 1994. 32 с.

45. Жмудь А.Е. Винтовые насосы с циклоидальным зацеплением. Машгиз., 1963. 156 с.51.3инченко В.П., Мамардашвили М.К. Изучение высших психических функций и категория бессознательного. Вопросы философии, № 10, 1991. С. 34-40.

46. Илюхин С.Ю. Каркасно-кинематический метод моделирования формообразования поверхностей деталей машин дисковым инструментом / Автореферат диссертации докт. техн. наук. Тула, 2002. 40 с.

47. Илюхин С.Ю. Протасьев В.Б. Современные тенденции развития методов профилирования // Труды IV международного конгресса «Констркторско-технологическая информатика 2000». М.: СТАНКИН, 2000. С. 227-229.

48. Иноземцев Г.Г. Проектирование металлорежущих инструментов. М.: Машиностроение, 1984. 272 с.

49. Информационная поддержка систем управления качеством изготовления машин / С.А. Васин, В.Ю. Анцев, А.Н. Иноземцев, Н.М. Пушкин; Под. общ. ред. С.А. Васина. Тула, Тул. гос. ун-т, 2002. 428 с.

50. Кирсанов Г.Н. Проектирование инструментов. Кинематические методы. М.: Мосстанкин, 1978. 69 с.

51. Кирхгоф Г. Механика. М.: АН СССР, 1962. 402 с.

52. Кичкин Б.К., Тарапанов А.С. Особенности стружкообразования при резании инструментом с цилиндрической передней поверхностью // Исследование в области инструментального производства и обработки металлов резанием. Тула: ТПИ, 1982. С. 18-22.

53. Коганов И.А., Мельков Ю.П. Сборная дисковая модульная фреза, работающая по схеме огибания // Технология машиностроения. Исследования в области технологии механической обработки и сборки машин. Вып. 37. Тула, ТПИ, 1975. С. 37-45.

54. Коганов И.А., Федоров Ю.Н., Валиков Е.Н. Прогрессивные методы изготовления цилиндрических зубчатых колес. М.: Машиностроение, 1981. 136 с.

55. Колчин Н.И., Литвин Ф.А. Методы расчета при изготовлении и контроле зубчатых изделий. Машгиз, 1963.

56. Кондаков А.И. Структурное исследование и подобие технологических объектов // Вестник МГТУ. Сер. Машиностроение. 1997. №2. с. 89-95.

57. Кондаков А.И. Обеспечение качества технологических решений при их реализации // Компьютерная хроника. 1998. №6 с. 5-13.

58. Коновалов Е.Г. Основы новых способов металлообработки. Минск: Изд-во АН БССР, 1961.298 с.

59. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1984. 832 с.

60. Корнеев В.В., Гареев А.Ф., Васютин С.В., Райх В.В. Базы данных. Интеллектуальная обработка информации. М.: «Нолидж», 2001. 496 с.

61. Кошкин JI.H. Роторные и роторно-конвеерные линии. М.: Машиностроение, 1982. 336 с.

62. Кудинов А.В. Фрактальный подход к формированию поверхностей на металлорежущих станках // СТИН. 1996. №6. С. 13-16.

63. Курлов Б.А. Винтовые эвольвентные передачи. Справочник. М.: Машиностроение, 1981. 176 с.

64. Лашнев С.И. Профилирование инструментов для обработки винтовых поверхностей. М.: Машиностроение, 1965. 151 с.

65. Лашнев С.И. Формирование зубчатых деталей реечными и червячными инструментами. М.: Машиностроение, 1971. 212 с.

66. Лашнев С.И., Борискин О.И. О механизме управления погрешностью аппроксимацией поверхностей // Повышение надежности и долговечности выпускаемой продукции технологическими методами в машиностроении. Орел, ОП ВНТО Машпром, 1991. С. 3-7.

67. Лашнев С.И., Юликов М.И. Проектирование режущей части инструментов с применением ЭВМ. М.: Машиностроение, 1980. 208 с.

68. Лашнев С.И, Борисов А.Н. Геометрическая модель формирования поверхностей режущими инструментами // СТИН. 1995. №4. С. 22-26.

69. Лашнев С.И., Серова Е.В., Лобанова С.В. К вопросу классификации режущих инструментов // Исследования в области инструментального производства и обработки металлов резанием. Тула, ТулГТУ, 1994. С. 11-16.

70. Лившиц А.А. Методика поиска новых методов обработки // Вестник машиностроения. 1967. №9. С. 60-64.

71. Литвин Ф.Л. Теория зубчатых зацеплений. М.: Наука, 1968. 584 с.

72. Люкшин B.C. Теория винтовых линий и поверхностей. М.: Мосстанкин, 1963.216 с.

73. Люкшин B.C. Теория винтовых поверхностей в проектировании режущих инструментов. М.: Машиностроение, 1968. 374 с.

74. Мархасин Э.Л., Петросянц B.C. Фрезерование тел вращения. М.: Маш-гиз., 1960. 152 с.

75. Мельков Ю.П., Сотников В.И. Профилирование дисковых огибающих зуборезных фрез // Исследования в области инструментального производства и обработки металлов резанием. Тула, ТПИ, 1983. С. 171-177.

76. Металлорежущие инструменты / Сахаров Г.Н., Арбузов Ю.Л., Боровой и др. М.: Машиностроение, 1989. 328 с.

77. Миронова A.J1., Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Влияние параметров червячных фрез на шероховатость поверхности зубьев некруглых зубчатых колес // Справочник. Инженерный журнал. 2000. №6. с. 42-45.

78. Моисеенко О.И., Павлов Л.Е., Диденко С.И. Твердосплавные зуборезные инструменты. М.: Машиностроение, 1977, 190 с.

79. Мякишев С.Б., Евдокимов В.А., Харламов Г.А. Вариант построения схем резания при обработке поверхностей методом обкатки // Новые достижения науки и техники в технологии машиностроения. Орел, Орл. отд. При-окского кн. изд., 1976. с. 39-41.

80. Оптимизация технологических условий механической обработки деталей авиационных двигателей / В.Ф. Безъязычный, Т.Д. Кожина, А.В. Константинов и др. М.: Изд-во МАИ, 1993. 184 с.

81. Петрухин С.С. Основы проектирования режущей части инструментов. Кинематическая теория. М.: Машгиз, 1960. 153 с.

82. Петрухин С.С., Евдокимов В.А., Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Вариант определения толщин слоев металла, срезаемых при зубодолблении // Технология машиностроения. Вып. 28. Тула, ТЛИ, 1973. С.56-62.

83. Петрухин С.С. Евдокимов В.А., Харламов Г.А. Распределение сил резания при зубодолблении в два прохода // Труды преподавателей и слушателей университета научно-технических знаний. Вып. 18. Тула, ТЛИ, 1973. с. 51-54.

84. Петрухин С.С. Евдокимов В.А., Харламов Г.А. Повышение стойкости зуборезных долбяков // Технология машиностроения. Вып. 37. Тула, ТПИ, 1975. с. 50-55.

85. Петрухин С.С., Харламов Г.А. Влияние силы резания на точность нарезаемых колес при зубодолблении и условия ее повышения // Технология машиностроения. Вып. 40. Тула, ТПИ, 1975. С.46-51.

86. Петрухин С.С., Тарапанов А.С. Вариант определения рабочих углов инструмента и параметров срезаемого слоя с помощью ЭВМ // Резание и инструмент. Вып. 27. Киев: Вища школа, 1982. С.7-10.

87. Перепелица Б.А. Отображение аффинного пространства в теории формообразования поверхности резанием. Харьков. Вища школа. Изд-во при Харьк. ун-те, 1981. 152 с.

88. Подураев В.Н. Методические основы создания новых физико-химических способов обработки, их промышленная реализация // Известия вузов. Машиностроение. 1980. №9. С. 118-132.

89. Полохин О.В., Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Разработка и анализ математического отображения кинематической схемы резания зубьев инструментами червячного типа // Справочник. Инженерный журнал. 2000. № 8. С.11-14.

90. Полохин О.В., Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Определение динамических характеристик процесса нарезания зубьев инструментами червячного типа // Известия ОрелГТУ. Машиностроение и приборостроение. Орел: Орел-ГТУ, 2000. С. 157-161.

91. Полохин O.B., Тарапанов A.C., Харламов Г.А. Производственные перспективы прогнозирования точности зубонарезания с помощью трансформируемого трехмерного отображения схемы резания // Справочник. Инженерный журнал. 2002. № 9. С. 15-18.

92. Повышение работоспособности колес рельсового транспорта при ремонте технологическими методами / И.А. Иванов, С.В. Урушев, М. Ситаж, A.M. Будюкин. Под ред. д-ра техн. наук И.А. Иванова . СПб.: ПГУПС, 1995. 124 с.

93. Портман В.Т. Топологическая классификация процессов формообразования // СТИН. 1995. №4. С. 3-5.

94. Производство зубчатых колес: Справочник / С.Н. Калашников, А.С. Калашников, Г.И. Коган и др.; Под общ. ред. Б.А. Тайца. М.: Машиностроение, 1990. 464 с.

95. Протасьев В.Б. Илюхин С.Ю. Профилирование поверхностей, обрабатываемых при переменных параметрах дисковых режущих инструментов. М.: ВНИИТЭМП, 1985. 12 с.

96. Радзевич С.П. Прогрессивные технологические процессы обработки деталей сложной формы. М.: ВНИИТЭМП, 1988. 56 с.

97. Родин П.Р. Основы формообразования поверхностей резанием. Киев: Вища школа, 1977. 192 с.

98. Родин П.Р. Металлорежущие инструменты. Киев: Вища школа, 1986. 455 с.

99. Романов В.Ф. Расчет пальцевых и дисковых фрез для обработки винтовых поверхностей. // Станки и инструмент. 1988. №5. С. 23-26.

100. Сахаров Г.Н. Обкаточные инструменты. М.: Машиностроение, 1983. 230 с.

101. Селин А.Ф. Систематизация режущих инструментов и видов обработки по методам формообразования // Станки и инструмент. 1990. №9. С. 3538.

102. Семенченко И.И., Матюшин В.М., Сахаров Г.Н. Проектирование металлорежущих инструментов. М.: Машгиз, 1962. 949 с.

103. Сотников В.И., Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Управление величиной огранки эвольвентного профиля посредством конструктивного огибания // Справочник. Инженерный журнал. 2000. №11. С. 16-20.

104. Сотников В.И., Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Особенности сборки и регулировки дисковых фрез для обработки зубчатых колес крупного модуля, оснащенных сменными твердосплавными пластинами // Сборка в машиностроении, приборостроении. 2002. № 12. С.5-7.

105. Сотников В.И., Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Определение закона изменения конструктивной подачи при проектировании огибающих зуборезных фрез//Справочник. Инженерный журнал, 2002. № 12. С. 19-22.

106. Сотников В.И., Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Повышение эффективности зубонарезания цилиндрических колес крупного модуля. Материалы международной научно-технической конференции. Высокие технологии в машиностроении. Самара, СамГТУ, 2002. С. 55-58.

107. Сотников В.И., Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Теория и практика проектирования гибридных инструментов // Справочник. Инженерный журнал. Приложение, 2003. № 8. с. 13-19.

108. Справочник инструментальщика / И.А. Ординарцев, Г.В. Филиппов, А.Н. Шевченко и др.; Под общ. ред. И. А. Ординарцева. Л.: Машиностроение, Ленингр. отд. 1987. 846 с.

109. Справочник технолога-машиностроителя. В 2 тт. / Под ред. A.M. Даль-ского, А.Г. Суслова, А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова. 5-е изд. перераб. и доп. М.: Машиностроение 1, 2001.

110. Степанов Ю.С. Технологии, инструменты и методы проектирования абразивной обработки с бегущим контактом. Автореф. дисс. . д-ра техн. наук. Тула: ТулГТУ, 1997. 43 с.

111. Суслов А.Г. Качество поверхностного слоя деталей машин. М.: Машиностроение, 2000. 320 с.

112. Суслов А.Г. Инженерия поверхности резерв в повышении конкурентоспособности машины // Справочник. Инженерный журнал. Приложение, 2001. №4. С.3-9.

113. Суслов А.Г., Дальский A.M. Научные основы технологии машиностроения. М.: Машиностроение, 2002. 684 с.

114. Схиртладзе А.Г., Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Технология обработки зубчатых зацеплений в машиностроении. М.: Машиностроение, 1999. 216 с.

115. Тайц Б.А. Точность и контроль зубчатых колес. М.: Машиностроение. 1972. 368 с.

116. Тарапанов А.С. Анализ и управление процессами обработки резанием // Известия ОрелГТУ. Машиностроение и приборостроение. Орел: ОрелГТУ, 2000, С. 145-156.

117. Тарапанов А.С. Разработка метода комплексного анализа параметров процессов и управление лезвийной обработкой конструкционных материалов. Автореф. дис. . д-ра техн. наук. Брянск, БГТУ, 2002. 38 с.

118. Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Управление процессом зубодолбления. М.: Машиностроение, 1999. 128 с.

119. Тарапанов А.С., Харламов Г.А., Шишков С.Е. Технология обработки специальных материалов .М.: Машиностроение, 2000. 168 с.

120. Тарапанов А.С., Харламов Г.А., Шоркин B.C. Математические основы виртуального представления и анализа процессов лезвийной обработки // Справочник. Инженерный журнал. 2003, № 2, С.11-17; № 3, С.18-24.

121. Тарапанов А.С., Харламов Г.А., Шоркин B.C. Общетеоретические вопросы проектирования процесса иглофрезерования // Справочник. Инженерный журнал. 2003, № 8. с. 23-29.

122. Технологические аспекты конверсии машиностроительного производства // А.С. Васильев, С.А. Васин, A.M. Дальский, А.И. Кондаков / Под ред. А.И. Кондакова. М.- Тула, ТулГУ, 2003. 271 с.

123. Технологические основы обеспечения качества машин / К.С. Колесников, Г.Ф. Баландин, A.M. Дальский и др.; Под общ. ред. К.С. Колесникова. М.: Машиностроение, 1990. 256 с.

124. Технологические процессы механической и физико-механической обработки в авиастроении / В.Ф. Безъязычный, M.JI. Кузьменко, А.В. Лобанов и др.; Под общ. ред. В.Ф. Безъязычного. М.: Машиностроение, 2001. 290 с.

125. Турпаев А.И. Винтовые механизмы и передачи. М.: Машиностроение, 1982. 223 с.

126. Федотенок А.А. Кинематическая структура металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 1970. 407 с.

127. Феофилов Н.Д. Системное проектирование зубофрезерования сборными червячными фрезами. Автореферат, дисс. . д-ра техн. наук. Тула, ТулГУ, 1999.38 с.

128. Фоли Дж., вен Дем А. Основы интерактивной машинной графики: В 2-х книгах. Кн. 1. М.: Мир, 1985. Кн. 1. 368 с. Кн. 2. 368 с.

129. Харламов Г.А. Резервы повышения стойкости зуборезных долбяков // Технология машиностроения. Вып. 40. Тула: ТПИ, 1975. С. 60-64.

130. Харламов Г.А. Повышение стойкости долбяков при многопроходном зубодолблении // Надежность режущего инстумента. Вып. 2. Киев — Донецк, Вища школа, Головное изд., 1975 с. 126-128.

131. Харламов Г.А. Возможность повышения качества зубчатых колес при зубодолблении // Совершенствование процессовобработки металов резанием. Орел, Орл. ЦНТИ, 1976. с. 62-64.

132. Харламов Г.А. Оптимизация отдельных параметров зубодолбления // Передовые производственные процессы — в практику машиностроительных предприятий. Орел, Орл. отд. Приокское кн.изд-во., 1976. С. 105111.

133. Харламов Г.А. О повышении эффективности зуборезных инструментов // Прогрессивные методы механической обработки металлов резанием. Орел. Орл. отд. Приокского кн. изд., 1978. с. 62-63.

134. Харламов Г.А. Уменьшение деформаций технологической системы при зубодолблении с увеличенным числом проходов // Передовые производственные процессы — в практику машиностроительных предприятий. Орел, Орл. отд. Приокского кн. изд., 1976. с. 53-56.

135. Харламов Г.А. Влияние технологических факторов на погрешность направления зуба цилиндрического зубчатого колеса // Прогрессивные методы обработки зубчатых колес. Орел, Орл. отд. Приокского кн. изд., 1982. с. 62-64.

136. Харламов Г.А. Влияние параметров зубодолбления на погрешность профиля зуба нарезаемого колеса // Новые достижения науки и техники в технологии машиностроения. Орел, ОП НПО Машпром, 1983. с. 50-52.

137. Харламов Г.А. Определение круговой подачи зуборезного долбяка при заданном колебании измерительного межосевого расстояния на одном зубе // Исследования в области инструментального производства и обработки металлов резанием: Тула: ТПИ, 1984. С. 90-92.

138. Харламов Г.А. Технологическое обеспечение точности при зубодолблении // Проблемы совершенствования и внедрение новой технологии на предприятиях машиностроительной промышленности. Орел, ОП НПО Машпром, 1990. с. 23-24.

139. Харламов Г.А. Определение исходного положения инструмента при торцовом иглофрезеровании плоскостей // Совершенствование конструирования и технологии производства приборов, машин, механизмов. Орел; Орл. филиал МИП, 1990. С. 259-264.

140. Харламов Г.А. Расчет силы резания при иглофрезеровании цилиндрическими иглофрезами // Прогрессивная технология механической обработки и сборки в машиностроении. Орел, ОП ВНТО Машиностроителей, 1992. с. 76-79.

141. Харламов Г.А. Определение толщин слоев, срезаемых режущими элементами цилиндрической иглофрезы // Технология, динамика и конструирование приборов и машин. Научные труды. Т. 1. Орел, Орл. филиал МИЛ, 1992. с. 84-88.

142. Харламов Г.А. Математические основы формообразования поверхностей деталей при лезвийной обработки. М.: Машиностроение 1, 2003. 120 с.

143. Харламов Г.А., Тарапанов А.С. Теория проектирования процессов лезвийной обработки. М.: Машиностроение, 2003. 252 с.

144. Харламов Г.А., Фомичев М.Г. Влияние увеличения числа проходов на некоторые параметры зубодолбления // Вопросы конструирования и производства деталей машиностроения. Орел. Орл. филиал ВЗМИ, 1975. с. 34-37.

145. Цветков В.Д. Системно-структурное моделирование и автоматизация проектирования технологических процессов. Мн.: Наука и техника, 1979. 264 с.

146. Цвис Ю.В. Профилирование затылованных инструментов. М.: Машгиз, 1961. 156 с.

147. Цвис Ю.В. Профилирование режущего обкатного инструмента. М.: Машгиз, 1961. 154 с.

148. Четвериков С.С. Металлорежущие инструменты. М.: Высшая школа, 1965.732 с.

149. Шишков В.А. Образование поверхностей резанием по методу обкатки. М.: Машгиз, 1954. 150 с.

150. Этин А.О. Кинематический анализ методов механической обработки резанием. М.: Машиностроение, 1964. 323 с.

151. Этин А.О., Юхвид М.Е. Кинематический анализ и выбор эффективных методов обработки лезвийным инструментом. М.: АО «ЭНИМС», 1994. 185 с.

152. Юликов М.И. Автоматизация проектирования режущего инструмента. М.: ВЗМИ, 1982. 96 с.

153. Юликов М.И. Применение САПР режущего инструмента и оптимизация конструктивных решений // Станки и инструмент. 1983. № 7. С. 17-19.

154. Юликов М.И., Горбунов Б.И., Колесов Н.В. Проектирование и производство режущего инструмента. М.: Машиностроение. 1987. 296 с.

155. Юнусов Ф.С. Формообразование сложнопрофильных поверхностей шлифованием. М.: Машиностроение, 1987. 248 с.

156. Якубович В.А., Старжинский В.М. Линейные дифференциальные уравнения с периодическими коэффициентами и их приложение. М.: Наука, 1972,380 с.

157. А.С. СССР №1620219, МКИ В 23 С 3/32. Способ обработки роторов с винтовыми канавками переменного шага / В.И.Меркулов, А.С. Томашов, В.М.Незамутдинов; Заявл. 16.03.88 г.; Опубл. 15.01.91 г.

158. Пат. 2147976 РФ, МКИ 7 В23 F 9/02. Способ обработки цилиндрических колес с круговыми зубьями / Ю.С. Степанов, Г.А. Харламов и др. -Опубл. 27.04.2000. Бюл. №12, с. 12.

159. Пат. 2209129 РФ, МКИ 7 В 23 СЗ/00, В 23 G 1/32. Способ обработки винтов героторных винтовых насосов / И.П. Клевцов, Г.А. Харламов и др. Опубл. 27.07.2003, Бюл. №21 - с. 8.

160. Пат. 2211118 РФ, МКИ 7 В 23 СЗ/ОО. Способ обработки тел вращения некруглого сечения / И.П. Клевцов, Г.А. Харламов и др. Опубл. 27.08.2003, Бюл. №24 - с. 10.

Похожие работы

Обработка конструкционных материалов в машиностроении
05.03.00