автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Совершенствование технологической подготовки производства для токарных станков с ЧПУ при использовании модульной инструментальной оснастки

На правах рукописи

ШАТОХИН АЛЕКСАНДР ФЕДОРОВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА ДЛЯ ТОКАРНЫХ СТАНКОВ С ЧПУ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ МОДУЛЬНОЙ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ

ОСНАСТКИ

Специальность 05.02.08-Технология машиностроения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Бийск-2006

Работа выполнена на кафедре "Металлорежущие станки и инструменты" Бийского технологического института (филиал) Алтайского государственного технического университета им. И.И.Ползунова

Научный руководитель Официальные оппоненты:

Ведущее предприятие

кандидат технических наук, доцент А.Н. Ромашев

доктор технических наук, профессор

A.M. Марков

кандидат технических наук, доцент

B.М. Роговой

ФГУП БГЮ "Сибприбормаш" г. Бийск

Защита состоится " 15 " декабря 2006 года в И) часов на заседании диссертационного совета Д 212.004.01 в Алтайском государственном техническом университете им. И.И. Ползупова по адресу: 656038, г. Барнаул, пр..Ленина, 46.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова.

Отзывы в двух экземплярах, заверенных гербовой печатью организации, просьба направлять по адресу: 656038, г. Барнаул, пр. Ленина, 46.

Автореферат разослан " 9 " Н€>Я5А*%- 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета г /У

кандидат технических (

наук, доцент •"*'' Ю.О. Шевцов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. В современных условиях, в ходе длительного периода реорганизаций, для многих машиностроительных предприятий на первый план выдвигаются задачи разработки новых и модификации существующих образцов выпускаемых ими изделий. Предприятиям машиностроительного комплекса, в первую очередь крайне важно выпускать продукцию небольшими сериями или в единичных экземплярах, причем в сжатые сроки, с высоким качеством и существенно по более низким ценам, чем устанавливаемые сегодня на рынке.

Известно, что себестоимость и качество изделий, выпускаемых предприятиями машиностроительного комплекса, в значительной степени определяется формой организации технологического процесса и используемого для обработки изделий режущего инструмента.

В настоящее время наиболее перспективным направлением в использовании режущего инструмента считается применение модульной инструментальной оснастки. Модульная инструментальная оснастка построена на принципе замены инструмента съемными модулями. Это по сравнению со стандартным режущим инструментом позволяет: снизить вес инструмента в 3...4 раза, повысить эффективность работы оборудования, повысить производительность труда, сократить сроки подготовки производства, снизить себестоимость механической обработки.

Несмотря на очевидные преимущества модульной инструментальной оснастки, технолог на стадии проектирования технологических операций в. большинстве случаев склоняется к выбору стандартного режущего инструмента. Модульный инструмент используется лишь в 10 случаях из 100, позволяющих значительно повысить эффективность производства изделий. Это объясняется тем, что фирмы производители модульной инструментальной оснастки ограничиваются лишь рекомендациями по допустимым режимам обработки. Однако наиболее важный для технолога вопрос обеспечения требуемых показателей точности остается открытым. Технолог на этапе технологической подготовки производства испытывает значительные затруднения при оценке точности получаемого размера на тех или иных режимах обработки. Это связано с отсутствием методов проектирования отдельных этапов технологической подготовки производства, в части обоснования применения и выбора модульной инструментальной оснастки. А также математических зависимостей, устанавливающих взаимосвязь между режимами обработки, конструкцией узла крепления и точностью размера получаемого после обработки.

В связи с этим актуальным является, необходимость исследования особенностей обработки на токарных станках с ЧПУ при использовании модульной инструментальной оснастки, с целью обеспечения выбора

режущего инструмента и прогнозирования достижения заданных показателей точности.

Актуальность работы подтверждается тем, что повышение точности механической обработки и разработка систем быстросменного вспомогательного инструмента для высокоскоростных станков с ЧПУ выделено как приоритетное направление в федеральной целевой программе «Реформирование и развитие станкостроительной и инструментальной промышленности России» до 2010 года.

11сль работы.

Совершенствование технологической подготовки производства деталей на токарных станках с ЧПУ путем моделирования процесса формирования показателей точности при использовании модульной инструментальной оснастки.

Задачи исследовании.

1. Исследовать влияние режимов обработки и конструкции узла крепления, на точность размера получаемого после обработки с использованием модульной инструментальной оснастки.

2. Получить математическую модель формирования погрешности токарной обработки при использовании модульного инструмента.

3. Разработать оптимизационную модель и методику проектирования этапа технологической подготовки производства, в части выбора модульной инструментальной оснастки для токарной обработки, позволяющие обеспечивать требуемую точность обработки.

4. Разработать способ закрепления инструментальных модулей и реализующую его конструкцию модульной инструментальной оснастки, позволяющие обеспечивать высокую жесткость узла крепления модулей и требуемую точность обработки.

5. Апробировать результаты исследований в производственных условиях, разработать рекомендации по применению модульной инструментальной оснастки.

Методы исследования. Теоретические и экспериментальные исследования базируются на основных положениях технологии машиностроения, теории резания, математического моделирования. Достоверность результатов исследований проверялась в лабораторных и производственных условиях. Результаты экспериментов обрабатывались с помошыо методов математической статистики.

Научная новизна.

1. Получены зависимости влияния режимов обработки (скорости резания, подачи, глубины) и конструкции узла крепления модульной инструментальной оснастки на точность получаемого размера для операций точения на станках с ЧПУ.

2. Разработана математическая модель формирования погрешности токарной обработки при использовании модульного инструмента.

3. Разработан оригинальный способ и математическая модель закрепления инструментальных модулей и реализующая способ конструкция модульной инструментальной оснастки.

4. Разработана оптимизационная модель расчета режимов обработки с использованием модульного инструмента, обеспечивающих требуемую точность обработки.

Практическая ценность.

1. Разработана методика проектирования этапа технологической подготовки производства, связанного с выбором режущего инструмента и оснастки, позволяющая прогнозировать точность обработки при использовании модульной инструментальной оснастки.

2. Разработана классификация конструкций узлов крепления инструментальных модулей по обеспечению точности обработки на заданных режимах обработки.

3. Разработана конструкция модульной инструментальной оснастки (патент на изобретение 1Ш № 2242331), позволяющая повысить производительность токарной обработки на станке с ЧПУ.

4. Разработаны рекомендации по применению модульной инструментальной оснастки в производственных условиях.

Реализация работы. Разработанная конструкция модульной инструментальной оснастки принята к использованию на ООО "Регион " г. Бийск. Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения составляет 118256 рублей.

Теоретические и экспериментальные исследования проводились при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ в форме гранта «Модульная инструментальная оснастка для станков с ЧПУ» (шифр АОЗ-3.18-496).

Методическое и программное обеспечение используется в учебном процессе Бийского технологического института (филиал) АлтГТУ им. И.И. Ползунова.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на международной научно-технической конференции "Современные технологически системы в машиностроении" (Барнаул, 2003г); на всероссийских научно-практических конференциях "Ресурсосберегающие технологии в машиностроении" (Бийск, 2003г); "Информационные технологии в экономике, науке и образовании" (Бийск, 2004г); "Проблемы повышения эффективности металлообработки в промышленности на современном этапе" (Новосибирск, 2004, 2005 гг.). Представлен отчет о научно-исследовательской работе по теме "Ресурсосберегающие технологии и автоматизация в машиностроительных производствах". Представлен отчет по гранту «Модульная инструментальная оснастка для станков с ЧПУ» (шифр А03-3.18-496). Результаты работы обсуждались на заседании кафедр «Металлорежущие станки и инструменты» Бийского технологического института, «Общая технология машиностроения» и «Технология автоматизированных производств» Алтайского государственного технического университета им.И.И. Ползупова.

Публикацпи. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, в том числе 2 статьи, 7 тезисов докладов, отчет о НИР, получен 1 патент [1а изобретение.

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, общих выводов, списка литературы, включающего Т наименований и

приложений. Диссертация изложена награн и пах печатного текста, содержит^<£рисунков и ¿Г таолиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выполненной работы. Приводится общая характеристика работы, научная новизна и практическая ценность. Излагается содержание диссертации по главам.

В первой главе рассмотрены и проанализированы этапы технологической подготовки производства. Определено, что наиболее трудоемким, ответственным и продолжительным по времени, является этап разработки и отладки технологического процесса, а именно, в части выбора режущего инструмента, позволяющего обеспечивать заданные требования по точности размеров.

Проблемами точности механической обработки занимались многие отечественные и зарубежные ученые: B.C. Балакшин, В.М. Кован, А.П. Соколовский, JI.C. Мурашкин, А.И. Каширин, B.C. Корсаков, М.А. Палей, Н.А Бородачев, Д.Н. Решетов, J. Hulsebus, D. Randall и др. Однако нельзя с уверенностью утверждать, что вопросы обеспечения точности механической обработки полностью раскрыты.

Из литературного анализа и производственного опыта, а так же анализа факторов, влияющих на производительность токарной обработки и себестоимость готовой детали, установлено, что при выборе режущего инструмента, на сегодняшний день предпочтение следует отдавать инструменту со сменными режущими модулями. Данный способ ориентирования и замены режущего инструмента обладает рядом неоспоримых преимуществ по сравнению со стандартным режущим инструментом. Наиболее весомыми преимуществами являются: значительное сокращение вспомогательного времени на замену режущего инструмента и наладку оборудования, и как следствие этого повышение производительности и коэффициента использования оборудования, атак же сокращение времени подготовки производства.

Подавляющее большинство существующих на сегодняшний день конструкций модульных инструментальных систем, это системы зарубежного производства таких фирм как: Sandvik Coromant (Швеция), Hertel (Германия), Walter (Германия), Kennametal (США), фирмы Komet (Германия), Domag (Швейцария), Heinz Kaiser (Германия), Kelch (Германия). В России разработкой и продвижением на рынок модульной инструментальной оснастки занимается внедренческое научно-производственное предприятие "ВИНТ".

Несмотря на очевидные преимущества модульного инструмента в сравнении со стандартным режущим инструментом, широкого применения в производстве модульная инструментальная оснастка не получает. Существующие способы проектирования технологической подготовки производства с использованием модульного инструмента, не позволяют прогнозировать, на стадии технологической подготовки производства, точность получаемого размера на определенных режимах обработки. В каталогах и обзорах инструментальных фирм приводятся лишь рекомендации по предельным режимам обработки, чего явно не достаточно.

Все выше изложенное, говорит об актуальности рассмотрения проблем применения модульной инструментальной оснастки, в части обеспечения заданных требований точности обработки на определенных режимах.

Вторая глава посвящена описанию методики проведения экспериментальных исследований, обработке экспериментальных данных, получению эмпирической модели формирования точности обработки деталей. Результаты экспериментов обработаны в системе компьютерной алгебры Maple 9.5. При планировании эксперимента выполнены следующие этапы: выбор параметра оптимизации, факторов и уровней их варьирования, проводилась проверка адекватности модели по критерию Фишера (F-критерий).

Из литературных источников установлено, что при токарной обработке с использованием модульного инструмента появляются дополнительные составляющие суммарной погрешности обработки:

Кб.м £ Доб.с + Лу + ; (1)

где А у- погрешность установки сменного режущего модуля, мм;

AQ).у.к ~ погрешность, вызванная податливостью в конструкции узла

крепления в процессе резания, мм; ХАр^.с -составляющие суммарной погрешности, возникающие при обработке стандартным режущим инструментом, мм.

Исследования проведены Для погрешности, возникающей при использовании модульного инструмента. Составляющие суммарной погрешности механической обработки в данной работе не исследуются, так как на сегодняшний день они широко изучены.

Для проведения исследований разработана классификация инструментальных систем существующих на сегодняшний день по способу ориентирования сменных режущих модулей. Выделено пять основных способов ориентирования: 1 - по трем взаимно-перпендикулярным плоскостям: 2 - по цилиндрической поверхности и плоскости; 3 - по конической поверхности и плоскости; 4 - по трехгранной конической поверхности и плоскости; 5 - по торцевой зубчатой поверхности.

Исследования погрешности установки режущих модулей проводились на стенде с использованием универсального измерительного микроскопа УИМ-21 с погрешностью измерения 1мкм. Образцы закреплялись на столе микроскопа, проводилась смена режущих модулей, измерялись отклонения в осевом и радиальном направлении. Полученные данные систематизировались в диаграммы (Рисунок Г).

О 2)

Рисунок 1 Диаграмма погрешности установки режущих модулей: 1- в осевом , 2- в радиальном направлениях

С целью исключения случайных ошибок проводилась серия параллельных опытов.

Из анализа диаграмм можно сделать вывод о том, что в радиальном направлении, минимальная погрешность установки режущих модулей наблюдается при способе ориентирования по конической поверхности и плоскости, однако в осевом направлении наблюдается более низкая точность позиционирования. Это объясняется трудностью обеспечения одновременного контакта по конической поверхности и торцу.

Анализ влияния режимов точения на погрешность обработки, вызванной податливостью узла крепления сменного режущего модуля, проводился с использованием стенда на базе токарного станка с ЧПУ 16К20ФЗ. Измерения обработанных образцов проводились па универсальном измерительном микроскопе УИМ-21 с погрешностью измерений 1 мкм. Образцы размещались на столе микроскопа при помощи призм. Перед проведением эксперимента оборудование было проверено и аттестовано. В качестве образцов использовались заготовки диаметром 40 мм из материала сталь 45 ГОСТ 1050-74 с пределом прочности ав = 700 МПа.

На рисунке 2 приведена зависимость величины погрешности токарной обработки от глубины резания для способа ориентирования по конической поверхности и плоскости, так же аналогичные зависимости получены для других способов ориентирования.

-—

Рисунок 2 Влияние глубины резания на погрешность обработки модульным инструментом:

_ 8=0.8 мм/об, У=100м/мин.___$=0.4 мм/об. У=100м/м»н

По результатам проведенных опытов была построены модель зависимости погрешности обработки, вызванной податливостью в конструкции узла крепления в процессе резания на определенных режимах обработки с учетом способа ориентирования сменных режущих модулей (2).

Г V п

Л — к - \ . ч - со • V © (п\

**(£>. V.К. ~ К 1 Ь У (2>

Таблица 1 Значения коэффициентов в модели пофешностн обработки

Способ ориентирования к У а>

1 0,048 0,61 0,57 0,15

2 0,042 0,63 0,54 0,16

3 0,020 0,86 0,37 0,16

4 0-,011 0,91 0,42 0,17 -

5 - 0,010 0,77 0,44 0,11

Однако в модели погрешности обработки (2) не учитывается влияние вида обработки, обрабатываемого материала, материала режущей части инструмента, геометрии режущего инструмента и др.

В связи с этим, используя имеющиеся опытные данные, а также известные эмпирические зависимости теории резания металлов для определения составляющих сил резания, получены зависимости погрешности обработки модульным инструментом (3) в зависимости ог радиальной составляющей силы резания Ру.

^СО.у.к. = Ру + С (3)

Таблица 2 Значения коэффициентов в модели погрешности обработки

СПОСОБ ОРИЕНТИРОВАНИЯ

I 2 4 5

а ,*!(г 10 9 4 4 2

с 0.038 0.021 0.012 0.007 0.006

Третья глава посвящена разработке способа закрепления инструментальных модулей и реализующей его конструкции модульной инструментальной оснастки (патент на изобретение ГШ № 2242331).

На основе созданной классификации и анализа достоинств и недостатков отдельных элементов, а так же полученных экспериментальных данных предложен новый способ крепления инструментальных модулей. Способ заключается в следующем: схема базирования инструментального блока осуществляется по конической поверхности и торцу, так как такое соединений обеспечивает наиболее точное положение сменного модуля. Однако в этом случае необходимы высокие требования по точности к базирующим поверхностям, что достигается использованием подвижной втулки, взаимодействующей с упругим элементом.

1 - узел крепления;

2 - подвижная втулка;

3 - упруго-деформируемое кольцо;

4 - сменный инструментальный модуль:

5 - ориентирующий штифт;

6 - поворотная тяга Т-образной формы;

7 - пакет тарельчатых пружин;

8 - упорный шариковый подшипник.

Рисунок 4 Схема конструкции модульной инструментальной оснастки

Предложенный способ реализован в конструкции модульной инструментальной оснастки, представленной на рисунке 4, которая состоит из нескольких основных элементов. Базовым блоком модульной инструментальной оснастки является узел крепления с внутренней цилиндрической и торцовой базовыми поверхностями. Внутри узла крепления размещена подвижная втулка с наружной цилиндрической и внутренней конической базовыми поверхностями, упруго-деформируемое кольцо, ориентирующий узел, предназначенный для углового позиционирования сменного модуля относительно узла крепления, зажимной элементе возможностью взаимодействия с пазами в инструментальном модуле, установленный в осевом отверстии узла крепления и связанный с силовым элементом в виде пакета тарельчатых пружин.

Рисунок 5 Опытный образец разработанной модульной инструментальной оснастки

Так же в работе представлены результаты прочностных расчетов модульной инструментальной оснастки.

Четвертая глава посвящена разработке оптимизационной модели расчета режимов механической обработки при использовании модульной инструментальной оснастки.

В качестве критерия при выборе оптимальных режимов принята производительность обработки деталей на токарном станка

П -» шах,

Проектирование производится с учетом ряда общепринятых ограничений: по скорости резания (4), по мощности, затрачиваемой на процесс резания (5), по значению допустимых частот вращения ■шпинделя (6), подач (7), по жесткости режущего инструмента (8), по прочности механизма подачи станка (9), по шероховатости обработанной поверхности (10) и дополнительно введенных ограничений по погрешности обработки модульным инструментом (11) и прочности узла крепления сменных режущих модулей (12):

318-С, В-Тт -Iх<

(4)

^<N„•77,

(5)

Пт:п<П<П,

ЧТНП

1тах

(6)

¿п-пп — ^ —

тт

тах

(7)

Р < Р т

1 л — х Эдоп ^

С -НУ г"

з<—нх г г , (10)

^ у + ^со.у.

к + ^пр.^иТ) (11)

Р ^р (12)

2 2доп

где Б-подача мм/об; п-частота вращения шпинделя об/мин; -мощность привода станка; мэф- мощность затрачиваемая на резание;

Н^ - высота микронеровностей поверхности; г - радиус при вершине;

ф,ф,- углы режущего инструмента; I - глубина 'резания; V - скорость резания;.

Пятая глава посвящена проектированию этапа технологической подготовки производства, в части выбора режущего инструмента и оснастки, для токарной обработки с применением модульной инструментальной оснастки. Методика проектирования обработки представлена в виде алгоритма на рисунке 6.

Исходными данными для проектирования является чертеж детали с требованиями по шероховатости и точности диаметральных размеров.

Анализ конструкции детали определяет тип и конструктивно геометрические особенности режущего инструмента, определяется возможность использования модульного инструмента.

Принятие решения об использовании модульного инструмента осуществляется на основании критерия экономической эффективности в зависимости от следующих условий: количество переналадок оборудования в смену, количество заменяемого инструмента при одной переналадке, количество пробных проходов в смену и др.

В случае если обработка модульным инструментом возможна, определяются габариты сменных режущих модулей в зависимости ог вида обработки.

Далее рассчитываются режимы обработки, обеспечивающие заданные требования точности размера. В соответствии с методикой расчета точности обработки модульным инструментов определяются виды модульного инструмента способные обеспечить заданную точность обработки. Если же заданная точность обработки не может быть обеспечена существующим модульным инструментом, разрабатывается

новая конструкция модульной инструментальной оснастки, с помощью разработанной классификации, которая служит базой данных по способам ориентирования и точности обеспечения размеров при механической обработке.

В случае если использование модульной инструментальной оснастки не возможно выбираем стандартный режущий инструмент из соответствующей базы данных.

Рисунок 6 Алгоритм проектирования этапа технологической подготовки производства для токарной обработки при использовании модульной инструментальной оснастки

Основные результаты и выводы по работе В диссертационной работе решена актуальная задача совершенствования технологической подготовки производства, что позволяет на стадии выбора режущего инструмента прогнозировать возможность обеспечения заданных показателей точности и качества обработанных поверхностей на токарных станках с ЧПУ с использованием модульной инструментальной оснастки.

1. Приведенная классификация изготавливаемых модульных инструментальных систем и зависимости погрешности размера получаемого после обработки, позволяют разработать практические рекомендации по обеспечению точности получаемого размера, при обработке модульным инструментом, на стадии технологической подготовки производства.

2. Разработанные математические зависимости погрешности размера, получаемого после обработки модульным инструментом, от' способа ориентирования режущих модулей, оптимизационная модель позволяют определять оптимальные режимы обработки, обеспечивающие заданную точность размера.

3. Разработанное программное обеспечение позволяет на практике реализовывать разработанную методику расчета режимных параметров обработки модульным инструментом.

4. Па основе разработанной классификации модульных инструментальных систем, а так же полученных теоретических данных по точности смены режущих модулей и точности размера, получаемого после обработки модульным инструментом, предложен оригинальный способ закрепления режущих модулей. Создана реализующая его конструкция модульной инструментальной оснастки (патент на изобретение 1Ш № 2242331).

5. Разработанная оптимизационная модель, методика проектирования этапа технологической подготовки производства, связанного с выбором режущего инструмента, приняты к использованию на ООО "Регион" г. Бийск, что позволило снизить трудоемкость технологической подготовки производства и как следствие, повысить производительность обработки на 23 % при обеспечении требуемой точности обработки. Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения составляет 118256 рублей.

Основные результаты работы изложены в следующих публикациях:

1 Шатохин А.Ф., Ромашев А.Н. Расширение возможностей модульных инструментальных систем // Ресурсосберегающие технологии в машиностроении. Материалы 2-й межрегиональной научно-практической конференции с международным участием 26-27 сентября. - Бийск, 2002. - С. 173-175.

2. Шатохин А.Ф., Ромашев А.Н. Блочная инструментальная оснастка // Современные технологически системы в машиностроении. Сборник тезисов докладов международной научно-технической конференции 18-19 ноября. - Барнаул, 2003.-С. 154-155.

3. Шатохин А.Ф., Ромашев А.Н. Инструментальная оснастка со сменными режущими блоками // Ресурсосберегающие технологии в машиностроении. Материалы 3-й Всероссийской научно-практической конференции 25-26 сентября. - Бийск, 2003. - С. 108-110.

4. Шатохин А.Ф., Ромашев А.Н. Система модульного инструментального обеспечения для механической обработки с диагностированием режущих элементов // Ресурсосберегающие технологии в машиностроении. Материалы 3-й Всероссийской научно-практической конференции 25-26 сентября. - Бийск, 2003. - С. 265-268.

5. Шатохин А.Ф., Ромашев А.Н. Вопросы качества при использовании модульной инструментальной оснастки // Управление качеством образования, продукции и окружающей среды. Материалы межрегиональной научно-практической конференции 3-4 июля. - Бийск, 2003.-С. 102-104.

6. Шатохин А.Ф., Ромашев А.Н., Овчаренко А.Г. Модульная инструментальная оснастка для станков с ЧПУ. Отчет о научно-исследовательской работе по теме «Ресурсосберегающие технологии и автоматизация в машиностроительном производстве (промежуточный). Гос. per. № 01.9.70.002258. Инв. № 02.200.405375. Бийск, 2004.-33 с.

7. Шатохин А.Ф., Ромашев А.Н. Блочная инструментальная оснастка // Информационные технологии в экономике, науке и образовании. Материалы 4-й Всероссийской научно-практической конференции 22-23 апреля. - Бийск, 2004. - С. 144-145.

8. Шатохин А.Ф. Конструкция модульного инструмента для токарных станков с ЧПУ.// «Проблемы повышения эффективности металлообработки в промышленности на современном этапе» Материалы 3-й Всероссийской научно-практической конференции.-Новосибирск, 2005 С. 34

9. Шатохин А.Ф., Ромашев А.Н. Инструментальная оснастка для станков с ЧПУ // Обработка металлов. - Новосибирск, 2003.-№4(21)-С.22-24

10. Шатохин А.Ф. Быстросменная инструментальная оснастка модульного типа // Обработка металлов. - Новосибирск. 2004.-№2(23)-С.41-43

11. Патент на изобретение RU № 2242331. Модульная инструментальная оснастка / Шатохин А.Ф., Ромашев А.П., Фаст П.И., -Опуб. в Б.И., 2004, № 35.

Подписано в печать 06.11.2006 г. Формат 60x84 1/16. Печать - ризография. Усл. п. л. 0,93 Тираж 100 экз. Заказ 2006-90. Отпечатано в ИИО БТИ АлтГТУ

Введение

1 Состояние вопроса. Цели и задачи исследования

1.1 Технологическая подготовка производства

1.1.1 Задачи и содержание единой системы технологической подготовки производства

1.1.2 Основные этапы технологической подготовки производства

1.2 Факторы, влияющие на производительность токарной обработки на станках с ЧПУ

1.3 Анализ способов автоматической смены инструмента

1.4 Анализ существующих конструкций модульной инструментальной оснастки

1.4.1 Система инструментальной оснастки "KV"

1.4.2 Система инструментальной оснастки "МТХ"

1.4.3 Система инструментальной оснастки "BTS"

1.4.4 Система инструментальной оснастки "FTS"

1.5 Точность механической обработки

1.5.1 Точность и ее определяющие факторы

1.5.2 Основные элементарные погрешности обработки

1.5.3 Упругие деформации технологической системы

1.6 Выводы по обзору. Цели и задачи исследования

2 Экспериментальные исследования операции точения при использовании модульной инструментальной оснастки

2.1 Задачи экспериментальных исследований. Объекты исследований и контролируемые параметры

2.2 Оборудование для проведения экспериментов

2.3 Формирование погрешности установки сменных режущих модулей

2.4 Формирование погрешности вызванной податливостью в конструкции узла крепления сменных режущих модулей

2.4.1 Формирование погрешности для способа ориентирования сменного режущего модуля по трем взаимно перпендикулярным плоскостям

2.4.2 Формирование погрешности для способа ориентирования сменного режущего модуля по цилиндрической поверхности и плоскости

2.4.3 Формирование погрешности для способа ориентирования сменного режущего модуля по конической поверхности и плоскости

2.4.4 Формирование погрешности для способа ориентирования сменного режущего модуля по профильной конической поверхности и плоскости

2.4.5 Формирование погрешности для способа ориентирования сменного режущего модуля по торцевой зубчатой поверхности

2.4.6 Математическая модель погрешности обработки модульным инструментом с учетом способа ориентирования сменных режущих модулей

2.5 Выводы 67 3 Разработка способа закрепления сменных инструментальных модулей и реализующей его конструкции модульной инструментальной оснастки

3.1 Постановка задачи при разработке конструкции модульной инструментальной оснастки

3.2 Предлагаемые подходы к решению, задачи разработки опытного образца инструментальной оснастки

3.3 Разработанный способ закрепления и конструкция модульной инструментальной оснастки

3.4 Расчет на прочность разработанной конструкции модульной инструментальной оснастки

3.4.1 Расчет усилия фиксации сменного режущего модуля

3.4.2 Выбор схемы сборки и расчёт тарельчатых пружин

3.4.3 Расчёт конуса сменного режущего модуля

3.4.4 Расчёт силовой тяги

3.5 Выводы

4 Оптимизационная модель расчета режимов механической обработки при использовании модульной инструментальной оснастки

4.1 Построение оптимизационной модели

4.2 Пример расчета оптимальных режимов обработки

4.3 Выводы

5 Методика проектирования этапа технологической подготовки производства, связанного с выбором режущего инструмента и оснастки

5.1 Алгоритм методики проектирования этапа технологической подготовки производства

5.1.1 Анализ конструкции детали

5.1.2 Выбор модульной инструментальной оснастки

5.2 Апробация результатов исследования в производственных условиях

Актуальность работы подтверждается тем, что повышение точности механической обработки и разработка систем быстросменного вспомогательного инструмента для высокоскоростных станков с ЧПУ выделено как приоритетное направление в федеральной целевой программе «Реформирование и развитие станкостроительной и инструментальной промышленности России» до 2010 года.

Цель работы.

Совершенствование технологической подготовки производства деталей на токарных станках с ЧПУ путем моделирования процесса формирования показателей точности при использовании модульной инструментальной оснастки.

В первой главе представлен литературный обзор в соответствии с темой диссертационной работы, на основе которого сформулированы цель и задачи исследования.

Вторая глава посвящена описанию методики проведения экспериментальных исследований, обработке экспериментальных данных, получению эмпирической модели, формирования погрешности обработки деталей при использовании модульной инструментальной оснастки.

Третья глава посвящена разработке способа закрепления инструментальных модулей и реализующей его конструкции модульной инструментальной оснастки (патент на изобретение RU № 2242331).

Четвёртая глава посвящена разработке оптимизационной модели расчета режимов механической обработки при использовании модульной инструментальной оснастки.

Пятая глава посвящена проектированию этапа технологической подготовки производства, в части выбора режущего инструмента и оснастки, для токарной обработки с применением модульной инструментальной оснастки. Даны практические рекомендации по использованию результатов исследования.

Научная новизна.

1. Получены зависимости влияния режимов обработки (скорости резания, подачи, глубины резания) и конструкции узла крепления модульной инструментальной оснастки на точность получаемого размера для операций точения на станках с ЧПУ.

2. Разработана математическая модель формирования погрешности токарной обработки при использовании модульного инструмента.

3. Разработан оригинальный способ и математическая модель закрепления инструментальных модулей, и реализующая его конструкция модульной инструментальной оснастки.

4. Разработана оптимизационная модель расчета режимов обработки с использованием модульного инструмента, обеспечивающих требуемую точность обработки.

Практическая ценность.

1. Разработана методика проектирования этапа технологической подготовки производства связанного с выбором режущего инструмента и оснастки, позволяющая на стадии технологической подготовки производства, прогнозировать точность обработки при использовании модульной инструментальной оснастки.

2. Разработана классификация конструкций узлов крепления инструментальных модулей по обеспечению точности обработки на заданных режимах обработки.

3. Разработана конструкция модульной инструментальной оснастки (патент на изобретение RU № 2242331), позволяющая повысить производительность токарной обработки на станке с ЧПУ.

4. Разработаны рекомендации по применению модульной инструментальной оснастки в производственных условиях.

Методы исследования.

Теоретические и экспериментальные исследования базируются на основных положениях технологии машиностроения, теории резания, математического моделирования. Достоверность результатов исследований проверялась в лабораторных и производственных условиях с использованием методов математической статистики.

Результаты экспериментов обрабатывались с использованием современной системы компьютерной алгебры Maple.

Реализация работы.

Разработанная конструкция модульной инструментальной оснастки принята к использованию на ООО "Регион" г. Бийск. Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения составляет 118256 рублей.

Теоретические и экспериментальные исследования проводились при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ в форме гранта «Модульная инструментальная оснастка для станков с ЧПУ» (шифр АОЗ-3.18-496).

Методическое и программное обеспечение используется в учебном процессе Бийского технологического института (филиал) АлтГТУ им. И.И. Ползунова.

Апробация работы.

Основные положения диссертации доложены и обсуждены: на международной научно-технической конференции "Современные технологически системы в машиностроении" (Барнаул, 2003г); на всероссийских научно-практических конференциях "Ресурсосберегающие технологии в машиностроении" (Бийск, 2003г); "Информационные технологии в экономике, науке и образовании" (Бийск, 2004г); "Проблемы повышения эффективности металлообработки в промышленности на современном этапе" (Новосибирск, 2004-2006г). Представлен отчет о научно-исследовательской работе по теме "Ресурсосберегающие технологии и автоматизация в машиностроительных производствах". Представлен отчет по гранту «Модульная инструментальная оснастка для станков с

ЧПУ» (шифр АОЗ-3.18-496). Результаты работы обсуждались на заседании кафедр «Металлорежущие станки и инструменты» Бийского технологического института, «Общая технология машиностроения» и «Технология автоматизированных производств» Алтайского государственного технического университета им.И.И. Ползунова.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, в том числе 2 статьи, 7 тезисов докладов, отчет о НИР, получен 1 патент на изобретение.

Автор выражает глубокую благодарность сотрудникам и преподавателям кафедр «Металлорежущие станки и инструменты» Бийского технологического института, «Общая технология машиностроения» и «Технология автоматизированных производств» Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова за помощь, оказанную при выполнении данной работы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

В диссертационной работе решена актуальная задача совершенствования технологической подготовки производства, что позволяет на стадии выбора режущего инструмента прогнозировать возможность обеспечения заданных показателей точности и качества обработанных поверхностей на токарных станках с ЧПУ с использованием модульной инструментальной оснастки.

1. Приведенная классификация изготавливаемых модульных инструментальных систем и зависимости погрешности размера получаемого после обработки, позволяют разработать практические рекомендации по обеспечению точности получаемого размера, при обработке модульным инструментом, на стадии технологической подготовки производства.

2. Разработанные математические зависимости погрешности размера, получаемого после обработки модульным инструментом, от способа ориентирования режущих модулей, оптимизационная модель позволяют определять оптимальные режимы обработки, обеспечивающие заданную точность размера.

3. Разработанное программное обеспечение позволяет на практике реализовывать разработанную методику расчета режимных параметров обработки модульным инструментом.

4. На основе разработанной классификации модульных инструментальных систем, а так же полученных теоретических данных по точности смены режущих модулей и точности размера, получаемого после обработки модульным инструментом, предложен оригинальный способ закрепления режущих модулей. Создана реализующая его конструкция модульной инструментальной оснастки (патент на изобретение RU № 2242331).

5. Разработанная оптимизационная модель, методика проектирования этапа технологической подготовки производства, связанного с выбором режущего инструмента, приняты к использованию на ООО "Регион" г. Бийск, что позволило снизить трудоемкость технологической подготовки производства и как следствие, повысить производительность обработки на 23 % при обеспечении требуемой точности обработки. Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения составляет 118256 рублей.

1. Петросов А. В. Система технологической подготовки производства деталей типа тел вращения на автоматизированных участках. М.: Машиностроение, 1982.-113 с.

2. Гордон А. М., Сергеев А. П., Смоленцев В. П. и др. Автоматизированное проектирование технологических процессов. Воронеж; ВГУ, 1986.-196 с.

3. С. П., Куликов А. Д., Миляев О. Н. и др. Технологическая подготовка гибких производственных систем.: Машиностроение, 1987.-352 с.

4. Баранчуков И. М., Гусев А. А., Крамаренко Ю. Б. и др. Проектирование технологии. М.: Машиностроение. 1990.-416 с.

5. Егоров М. Е. и др. Технология машиностроения. Учебник для втузов. Изд. 2-е, доп. М., «Высш.школа», 1976. 356 с.

6. Корсаков В. С., Капустин Н. М. Автоматизация проектирования технологических процессов в машиностроении. М.: Машиностроение, 1990.-234 с.

7. Фрумин Ю. Л. Комплексное проектирование инструментальной оснастки. М.: Машиностроение, 1987.-344 с.

8. Технология машиностроения: Учебник для вузов /А.А. Гусев, Е.Р. Ковальчук, И.М. Колесов и др. М.: Машиностроение, 1986.-480с.

9. Клепиков В.В., Бодров А.Н. Технология машиностроения: Учебник. — М.: ФОРУМ: ИНФРА-М. 2004. — 860 е.: ил. — (Серия «Профессиональное образование»).

10. Балакшин Б.С. Основы технологии машиностроения. -Москва.: Машиностроение, 1969. 358 с.

11. Баранчуков И. М., Гусев А. А. Проектирование технологии: Учебник для вузов. М.: Машиностроение, 1990. - 234 с.

12. Балакшин Б.С. К вопросу о точности машин. Повышение производительности труда и точности обработки металлов.-Москва.: Машгиз, 1953

13. Гузеев В.И. Проектирование технологических процессов, выполняемых на станках с ЧПУ: Учебное пособие.-Челябинск, ЧГТУ., 1996.-79 с.

14. Грачев J1.H., Сахаров М.Г., Антипов В.И. Автоматизированное управление точностью обработки на токарных станках с ЧПУ.-М,: НИИМаш., 1982.-48 с.

15. Пестов С.П. Проектирование технологических процессов обработки деталей на станках с ЧПУ: Учебное пособие для студентов вузов.-Челябинск: ЮУрГУ., 2002.-66 с.

16. Шарин Ю.С. Обработка деталей на станках с ЧПУ.-М.: Машиностроение., 1983.-117 с.

17. Справочник технолога машиностроителя. В 2-х т. Т.1 /Под ред. A.M. Дальского, А.Г. Косиловой, Р.К Мещерякова, А.Г. Суслова.-5-е изд. перераб. и доп.-М.: Машиностроение-1, 2001.912 е., ил.

18. Колесов И.М. Основы технологии машиностроения. -Москва.: Высшая школа., 2001. 591 е.: ил.

19. Маталин А.А. Технология машиностроения: Учебник для машиностроительных вузов.-JI. Машиностроение, 1985 .-512с.

20. Технологические процессы в машиностроении: Учебное пособие /Н.П. Солнышкин, А.Б. Чижевский, С.И. Дмитриев; Под общ. ред. Н.П. Солнышкина.- СПб.:Изд-во СПбГТУ, 1998.-277 с.

21. Основы технологии машиностроения: Учебник для вузов/ под ред. B.C. Корсакова. Изд. 3-е, доп. и перераб. М.: Машиностроение, 1977.-416с.

22. Проектирование технологии автоматизированного машиностроения. Учебник для машиностр. спец. вузов / И.М. Баранчукова, А.А.Гусев, Ю.Б. Краморенко и др.; под ред. Ю.М. Соломенцева.-2-е изд.,испр.-М.: Высшая школа.,1999-416 е., ил.

23. Технология машиностроения. Часть 1: Учебное пособие /Э.Л. Жуков, И.И. Козарь, Б.Я. Розовский, В.В. Дегтярев, A.M. Соловейчик; под ред. С.Л. Мурашкина. СПб.:Изд-во СПбГТУ, 1999.-190с.

24. Справочник технолога машиностроителя. В 2-х т. Т. 1 /Под ред. А.Г. Косиловой, Р.К Мещерякова. 4-е изд. перераб. и доп.-М.: Машиностроение, 1986.-656 с.

25. Справочник технолога машиностроителя. В 2-х т. Т.2 /Под ред. А.Г. Косиловой, Р.К Мещерякова. 4-е изд. перераб. и доп.-М.: Машиностроение, 1986.-496 с.

26. В.Л. Акимов, Э.Л. Жуков, Б.Я. Розовский, В.А. Скраган. Технологические расчеты при проектировании процессов механической обработки заготовок: Учебное пособие/ СПбГТУ.-СПб.: Изд-во СПбГТУ, 1980.-80с.

27. Чарнко Д.В. Основы выбора технологического процесса механической обработки.-М.: Машгиз, 1963

28. Сборный твердосплавный инструмент/ Г.Л. Хает, В.М. Гах, К.Г. Громаков и др.; Под общ. ред. Г.Л. Хаета.-М.: Машиностроение, 1989.-256с.: ил.

29. Шумов Е.Г. Инструментальная оснастка для автоматизированных станков.-М.: Машиностроение, 1985.-64с.

30. Инструментальные системы автоматизированного производства/ Р.И. Гжиров, В.А. Гречишников, В.Г. Логашев и др.-СПб.: Политехника, 1993.-399с.: ил.

31. Инструмент для станков с ЧПУ, многоцелевых станков и ГПС/ И.Л. Фадюшин, Я.А. Музыкант, А.И. Мещеряков и др.-М.: Машиностроение, 1990.-272с.: ил.

32. МасловА.Р. Приспособления для металлообрабатывающего инструмента: Справочник.-М.: Машиностроение, 1996.-240с.: ил.

33. Модульное оборудование для гибких производственных систем механической обработки/Р.Э. Сафраган, Г.А. Кривов, В.Н. Татаренко и др.; Под ред. канд. техн. наук Р.Э. Сафрагана.-К.: Тэхника, 1989.- 175с.

34. Кузнецов Ю.И. и др. Инструментальная оснастка для станков с ЧПУ/ Ю.И. Кузнецов, Р.Э. Сафраган, Н.А. Кармышкин; Под ред. канд. техн. наук Р.Э. Сафрагана.-К.: Тэхника, 1988.-152с.

35. Фельдштейн Е.Э. Режущий инструмент и оснастка станков с ЧПУ: Справ. пособие.-Мн.: Высш. шк., 1988.-336с.: ил.

36. Семенченко Д.И. и Ухачев В.Н. Инструмент для автоматизированного производства зарубежных фирм.- Москва, 1963.-87с.

37. Кузнецов Ю.И., Маслов А.Р., Байков А.Н. Оснастка для станков с ЧПУ: Справочник.-2-е изд., перераб. и доп.-М.: Машиностроение, 1990.-512л.: ил.

38. Инструментальное обеспечение автоматизированного производства: Учеб. для машиностр. спец. вузов/ В.А. Гречишников, А.Р. Маслов, Ю.М. Соломенцев и др.; Под ред. Ю.М. Соломенцева.-М.: Высш. шк., 2001-271с.: ил.

39. Поляк М.С. Высокопроизводительный инструмент: Производственно- техническое издание.-М.: Центр «Наука и техника», 1997.-691 с.40. www.mtools.narod.ru41. www.komet.de42. www.coromant.sandvik.com

40. Руденко П.А., Ситун В.Д. Унификация резцов. К.: Техника, 1983.-72 с.

41. Мацкевич В.А., Рыков Н.П. Инструментальное хозяйство предприятия. М.: Московский рабочий, 1977. 160 с.

42. Надёжность режущего инструмента. (Сборник статей). Вып. 2. Ред. коллегия : Г.Л. Хает (отв. ред.) и др. Киев-Донецк, Выща школа, Головное изд-во, 1975. 312 с.

43. Семенченко И.И., Матюшин В.М., Сахаров Г.Н. Проектирование металлорежущих инструментов. Под ред. И.И. Семенченко. Москва, 1963.

44. Михайлов В.А. Модульные конструкции режущего инструмента для ГПС и перспективы его развития /Прогрессивные конструкции режущего инструмента для ГПС и роботизированных комплексов. Материалы семинара. Москва. 1987. С. 14-18.48. Каталог Сандвик 2001.

45. Widia. Modular tooling. 2002. 184 p.

46. Sandvik Coromant. Turning Tools catalogue. С 1000:8. 2002. -175 p.

47. New tools from Sandvik Coromant. 2002:2. 2002. 96 p.

48. Technological and Economical Development in Metal Cutting. Panel Discussion in Moscow, Marh 1976. 166 p.

49. Fully equipped /Keininger Andreas// EPE: Eur. Prod. Eng. -1999.-23, 1. C. 21.

50. Komet. Turning Tool Catalog. 10/99. MMC 60500114 50 -10/99.-102 p.55. Каталог Искар 2002.

51. A.c. 1682043 (СССР) В 23В 27/16 Сборный резец /Л.М. Маталов, М.Д. Медведев и О.А. Гезов Опубл. 1992, Бюл. № 36.

52. А.с. 1172648 (СССР) В 23В 27/16 Режущий инструмент /Ф.Г. Чернавский, В.И. Семёнов, В.А. Шпиньков и О.В. Георгиевский Опубл. 1987, Бюл. № 36.

53. А.с. 1502211 (СССР) В 23В 27/16 Режущая пластина /Ф.Г. Чернавский, В.Г. Дигтенко и Е.О. Петрова Опубл. 1991, Бюл. № 43.

54. А.с. 1209369 (СССР) В 23В 27/16 Режущий инструмент /Ф.Г. Чернавский Опубл. 1988, Бюл. № 29.

55. А.с. 994134 (СССР) В 23В 27/16 Режущий инструмент /А.А. Залевский, А.А. Зятиков и Ю.В. Трапезников Опубл. 1988, Бюл. №42.

56. А.с. 1042897 (СССР) В 23В 27/16 Сборный режущий инструмент /В.Г. Фрольцов Опубл. 1991, Бюл. №32.

57. Патент 816469 (ФРГ) 49А 27/08 Резец /В.Ф. Остафьев, В.А. Румбешта, В.Н. Жительный, В.Г. Буряк и В.Ф. Нагайцев Опубл. 1989, Бюл. №47.

58. А.с. 973247 (СССР) В 23В 29/00 Регулируемое режущее устройство /Г.Г. Добровольский, В.И. Нусиенко и В.В. Мельниченко -Опубл. 1988, Бюл. №35.

59. Заявка 58-30085 (Япония) В 23В 27/16 Инструмент с взаимомзаменяемыми многоугольными вставными пластинами /Комет Штальхалтер унд Веркцойкфабрик Роберт Бройнинг Гмбх. -Опубл. 1983, №2-753.

60. Международная заявка 91/04813 (РСТ) В 23В 27/16 Настраиваемый режущий инструмент /Шварц Гюнтер Опубл. 1991, Бюл. № 9.

61. А.с. 704726 (СССР) В 23В 27/16 Сборный резец /П.Г. Матюха, Н.И. Каплий и В.Ф. Федюкин Опубл. 1979, Бюл. № 47.

62. Куликовский К.Л., Купер В.Я. Методы и средства измерений. -М.: Энергоатомиздат, 1986

63. Карташова А.Н. Достоверность измерений и критерии качества испытаний приборов. -М.: Изд-во стандартов, 1967

64. Метрологическое обеспечение и эксплуатация измерительной техники / Г. П. Богданов, В.А.Кузнецов, М.А. Лотонов и др.; Под ред. В.А.Кузнецова. М.: Радио и связь, 1990

65. Решетников М.Т. Планирование эксперимента и статистическая обработка данных: Учебное пособие. Томск: Томск, гос. ун-т систем управления и радиоэлектроники, 2000. - 231 с.

66. Винарский М. С. Планирование эксперимента в технологических исследованиях / М. С. Винарский, М. В. Лурье: Учебное пособие. Киев: Техника, 1975

67. Саутин С. Н. Планирование эксперимента в химии и химической технологии: Учебное пособие. Ленинград: Химия, 1975. -48 с.

68. Румшинский Л. 3. Математическая обработка результатов эксперимента: Справочное пособие. -М.: Наука, 1971

69. Кориков А. М. Математические методы планирования эксперимента: Учеб. пособие. Томск: Изд-во ТГУ, 1973

70. Джонсон Н., Лион Ф. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке: Методы планирования эксперимента /Пер. с англ. -М.: Мир, 1981

71. Хартман X., Лецкий Э., Шеффер В. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов.-М.: Мир, 1977.-447с.

72. Technological and Economical Development in Metal Cutting. Panel Discussion in Moscow, Marh 2004. 166 p.

73. Fully equipped /Keininger Andreas// EPE: Eur. Prod. Eng. -2003.-23, 1.-C.21.

74. Kennametal Hertel. Drehen. 501.00 D. Printed in Fed. Rep. of Germany 897/20 G. KENNAMETAL HERTEL AG. 2001.-356 p.

75. Kennametal Hertel. HAUPKATALOG 2004. Werkzeuge fur drehmashinen. 12/01, LCAT.01 D. 818 p.

76. Widia Valenite. Products. Drehen.Turning. Tornitura. 2001.184 p.82. . Widening range of grooving tools /Koepter Chris //Mod. Masch. Shep. 1999. 71, 11. C. 98.

77. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т. Т. 1. 7-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1992. -720 е.: ил.

78. Дарков А.В. и Шпиро Г.С. Сопротивление материалов: Учебник для заочных высших технических учебных заведений. М.: Высшая школа, 1965. - 762 с.

79. Патент на изобретение RU № 2242331. Модульная инструментальная оснастка / Шатохин А.Ф., Ромашев А.Н., Фаст П.И., Опуб. в Б.И., 2004, № 35.

80. Макаров А.Д. Оптимизация процессов резания. М.: Машиностроение, 1976.-278с.

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

82. Чистяков А.В., Бутенко В.И., Гоголев А .Я. Оптимизация эксплуатационно-технологических процессов в машиностроении /Новочерк. гос. техн. ун-т. Новочеркасск: НГТУ, 1997. 228с.

83. Шаламов В.Г., Мазеин П.Г. Оптимизация режимов резания одноинструментальных операций механической обработки: Учебное пособие. Челябинск: ЧПИ, 1982. - 42с.

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

85. Андреев М.В. Повышение производительности хонингования глухих отверстий путём оптимизации режимов обработки и конструктивных параметров инструмента / диссертация на соискание ученой степени к.т.н., Бийск 2005.

86. Некрасов И.А. Повышение производительности токарных операций на станках с ЧПУ путём оптимизации структуры многопроходных циклов/Автореферат на соискание учёной степени к.т.н., Барнаул, 2005.

87. Беляев В.Н. Повышение производительности комбинированной обработки растачиванием и раскатыванием отверстий в деталях из алюминиевого сплава путем оптимизации режимных параметров/Автореферат на соискание учёной степени к.т.н., Бийск, 2006.

88. Рыжов Э. В., Аверченков В. И. Оптимизация технологических процессов механической обработки. Киев: Наук.думка, 1989.- 192 с.

89. Горанский Г.К., Бендерова Э.И. Технологическое проектирование в комплексных автоматизированных системах подготовки производства. М.: Машиностроение, 1981.-485 с.

90. Шатохин А.Ф., Ромашев А.Н. Блочная инструментальная оснастка // Современные технологически системы в машиностроении. Сборник тезисов докладов международной научно-технической конференции 18-19 ноября. Барнаул, 2003. - С. 154-155.

91. Шатохин А.Ф., Ромашев А.Н. Инструментальная оснастка со сменными режущими блоками // Ресурсосберегающие технологии в машиностроении. Материалы 3-й Всероссийской научно-практической конференции 25-26 сентября. Бийск, 2003. -С. 108-110.

92. Шатохин А.Ф., Ромашев А.Н. Блочная инструментальная оснастка // Информационные технологии в экономике, науке и образовании. Материалы 4-й Всероссийской научно-практической конференции 22-23 апреля. -Бийск, 2004. С. 144-145.

93. Шатохин А.Ф. Конструкция модульного инструмента для токарных станков с ЧПУ.// «Проблемы повышения эффективности металлообработки в промышленности на современном этапе» Материалы 3-й Всероссийской научно-практической конференции-Новосибирск, 2005 С. 34

94. Шатохин А.Ф., Ромашев А.Н. Инструментальная оснастка для станков с ЧПУ // Обработка металлов. Новосибирск, 2003.-№4(21)- С.22-24

95. Шатохин А.Ф. Быстросменная инструментальная оснастка модульного типа // Обработка металлов. Новосибирск, 2004.-№2(23)-С.41-43