автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Создание быстропереналаживаемых сборных фрез и технологии их применения для восстановления рельсового транспорта

ои^4"" ГЛАДЫШКИН Алексей Олегович

На правах рукописи

СОЗДАНИЕ БЫСТРОПЕРЕНАЛАЖИВАЕМЫХ СБОРНЫХ ФРЕЗ И ТЕХНОЛОГИИ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ РЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТА

Специальности: 05.03.01- Технологии и оборудование механической

и физико-технической обработки 05.02.08 - Технология машиностроения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

" з ДЕН 2009

Воронеж - 2009

003486687

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Курский государственный технический

университет»

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Емельянов Сергей Геннадьевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Сухочев Геннадий Алексеевич; кандидат технических наук, доцент Коптев Иван Тихонович

Ведущая организация ГОУ ВПО Московский государственный

технологический университет «СТАНКИН»

Защита состоится 16 декабря 2009 г. в 14— часов в конференц-зале на заседании диссертационного совета Д 212.037.04 ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» по адресу: 394026, г. Воронеж, Московский просп., 14.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»

Автореферат разослан 13 ноября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Кириллов О.Н.

ОБЩЕЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Актуальность темы. При обработке изношенных колесных пар подвижного состава требуется индивидуальный режущий инструмент, рабочая часть которого должна проектироваться с учетом исходного профиля рабочей части колес.

Известные методы точения профиля рабочих дорожек колесных пар позволяют достичь удовлетворительных технологических показателей при проведении операций на специальном оборудовании, имеющемся на предприятиях отрасли. Однако это связано с разборкой подвижного состава, транспортировкой узлов на ремонтные предприятия и неизбежным простоем техники.

На крупных предприятиях по обслуживанию железнодорожного транспорта появились установки (в основном зарубежного производства) для восстановления точности и качества поверхностного слоя колесных пар без снятия их с локомотивов и других рельсовых транспортных средств. В процессе освоения такой техники выяснилось, что каждая партия колесных пар требует инструмента с оригинальной рабочей частью. Потребовались методики ускоренного проектирования профиля режущих кромок смежных элементов сборных фрез, корпусов, оснастки, новые технологии их изготовления и технологического использования.

Подвижный состав относится к технике повышенной опасности, поэтому к колесным парам предъявляются высокие требования по точности рабочих контуров и качеству поверхностного слоя при минимальных затратах на их осуществление. От точности проектирования и изготовления рабочих элементов сборных фрез зависит качество восстановленных колесных пар.

Время проектирования инструмента определяет общую трудоемкость ремонта и возможность быстрого возвращения в эксплуатацию подвижного состава, что является одной из задач государственного плана развития в РФ транспортной сети.

Современная вычислительная техника позволяет реализовать методы проектирования рабочего профиля съемных элементов фасонных фрез с индивидуальным контуром режущей кромки, технологией их изготовления и применения на имеющемся оборудовании для восстановления колесных пар непосредственно на подвижном составе. Такая проблема актуальна для транспортной сети России, имеющей железные дороги с наибольшей протяженностью по сравнению с другими странами.

Работа выполнялась в соответствии с программой АТН РФ «Развитие новых высоких промышленных технологий на 2000-2010 годы»; в рамках темы 1.9.09, выполняемой по заданию Федерального агентства по образованию Курскому государственному техническому университету на проведение в 2009 году научных исследований по тематическому плану научно-исследовательских работ; и в рамках федеральной целевой

программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы направления 1 «Стимулирование закрепления молодежи в сфере науки, образования и высоких технологий» в рамках мероприятия 1.2.1 «Проведение научных исследований научными группами под руководством докторов наук» по проекту «Проведение поисковых научно-исследовательских работ по направлению «Станкостроение».

Целью работы является создание мобильной системы технологической подготовки производства для эффективного использования технологии ремонта колесных пар без их демонтажа с подвижного состава, обеспечивающей технологические показатели не ниже установленных для новых изделий и с минимальными сроками восстановления транспортных средств.

Для достижения указанной цели поставлены и решены следующие задачи:

1. Разработка индивидуальных требований к сборным сложнопрофильным фрезам в зависимости от особенностей износа рабочих контуров колесных пар, требующих восстановления контактных участков.

2. Создание механизма формирования рабочего профиля инструмента, обеспечивающего получение заданных показателей по точности и качеству поверхностного слоя колесных пар, восстанавливаемых без переборки узлов.

3. Создание системы математического обеспечения для формообразования рабочего профиля вставных частей сборных фрез и элементов инструмента, учитывающих индивидуальные особенности восстанавливаемых колесных пар и возможности оборудования для таких целей.

4. Разработка системы ускоренной технологической подготовки производства инструмента и другой оснастки с использованием численных значений оценочных показателей для типовых случаев восстановления геометрии и качества поверхностного слоя рабочих поверхностей колесных пар.

5. Разработка технологии формирования рабочего контура вставных и базовых элементов сборных фрез с учетом специфики их использования на оборудовании для восстановления колесных пар без их демонтажа с подвижного состава.

Методы исследований и достоверность результатов. Для достижения поставленной цели использовались классические закономерности процессов резания, системы автоматизированного проектирования рабочей части режущего инструмента, теоретические положения и опыт расчетов и оптимизации параметров и инструмента, методы отработки технологичности конструкции и совершенствования системы технологической подготовки производства.

Достоверность работы подтверждена положительными результатами автоматизированного проектирования сборных фасонных фрез для обработки профиля колесных пар и успешным применением разработанного

технологического процесса восстановления транспортных средств без переборки узлов.

Научная новизна работы включает:

1. Установление связей между заданными технологическими показателями для восстановленных рабочих элементов колесных пар, режимами обработки и геометрией режущих элементов сборных фрез при осуществлении операции на транспортном средстве.

2. Разработку механизма и алгоритмов ускоренного проектирования режущей части фрез с учетом закономерностей износа профиля колесных пар рельсового транспорта.

3. Построение методов расчета параметров технологической наладки инструмента по координатам узловых точек, эквидистантных движению инструмента.

Практическая значимость:

1. Ускорение технологической подготовки производства при восстановлении рельсового транспорта без демонтажа колесных пар.

2. Повышение коэффициента использования уникального дорогостоящего оборудования для ускоренного восстановления рабочего профиля колесных пар непосредственно на транспортном средстве.

3. Создание системы автоматизированного проектирования рабочей части сборных фрез, включающей новый подход к методике разработки управляющих программ для станков с числовым программным управлением (ЧПУ).

4. Разработка методики расчета параметров технологической наладки, учитывающей индивидуальные требования к обработке при восстановлении рабочего профиля колесных пар с различной геометрией и наследственными показателями качества поверхностного слоя.

Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: Международной научно-технической конференции «Технологические системы в машиностроении» (Тула, 2002), Международной научно-технической конференции «Сертификация и управление качеством продукции» (Брянск, 2002), Всероссийской научно-технической конференции «Прогрессивные технологии и оборудование в машиностроении и металлургии» (Липецк, 2002), I, II, IV Международных научно-технических конференциях «Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации» (Курск, 2003, 2004, 2006), на научных семинарах ВГТУ (Воронеж, 2008, 2009).

Использование результатов. Результаты работы представлены в виде технологических процессов, методик, программного обеспечения и рекомендаций по проектированию и изготовлению сборных фасонных фрез, оснащенных сменными твердосплавными пластинами, внедрены на ОАО «Геомаш» (г. Щигры, Курской области), на ЗАО Станкостроительный завод (г. Курск), на ПФК ОАО ВСЗ «Холдинг» (г. Воронеж), используются в

учебном процессе кафедры «Машиностроительные технологии и оборудование» Курского государственного технического университета, кафедры «Технология машиностроения» Воронежского государственного технического университета.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 13 научных работ, в том числе 1 - в издании, рекомендованном ВАК РФ, 1 - книга, получено 2 свидетельства об официальной регистрации программ для ЭВМ (№ 2007612555 и № 2007612556) на систему автоматизированного проектирования корпуса фрез для восстановления профиля колесных пар и расчет дискретного представления образующей фрезы для восстановления профиля колесных пар, опубликовано 9 научных работ в сборниках трудов и материалов конференции.

В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, лично соискателю принадлежат:

[1] - построение системы проектирования корпусов; [2] - технология восстановления профиля рельсов; [3] - пути повышения качества изделий за счет совершенствования инструмента; [4] - методы автоматизации процедур при проектировании инструмента; [5] - методы оптимизации технологических процессов восстановления колесных пар; [6] - система моделирования процесса обработки; [7] - применение САЬЗ-технологий при автоматизированном проектировании режущего инструмента; [8] - методика применения САПР корпусов фрез; [9] - закономерности построения технологического процесса фрезерования колесных пар; [10] - динамика формообразования образующей в процессе обработки; [11] - построение системы проектирования; [12] -алгоритмы дискретного проектирования фрез; [13] - приложение математических моделей к проектированию инструмента.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы из 100 наименований и двух приложений. Основная часть работы изложена на 114 страницах, содержит 60 рисунков, 4 таблицы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, изложены цель и задачи исследований, представлены научная новизна и практическая значимость, перечислены методы исследований, показан личный вклад автора при выполнении работы.

В первой главе приведен анализ состояния вопроса по восстановлению рельсового транспорта. В результате анализа установлено, что механическая обработка резанием колес железнодорожного транспорта сопровождается сложным объемно-напряженным состоянием обрабатываемого материала, выделением в зоне резания большого количества тепла, ударными нагрузками на режущий инструмент и другими факторами, образованием больших сил

резания и износом инструмента. Расчет рациональных режимов резания в таких сложных условиях почти всецело зависит от качества инструмента.

В связи с этим в рамках разрабатываемых методик, основанных на математическом моделировании, необходимо получить следующие результаты:

- разработать методики проектирования конструкции сложнопрофильной сборной фрезы, оснащенной сменными режущими пластинами (СМП), для восстановления профиля колес железнодорожного транспорта, включая расчет пространственной установки пластин на корпусе инструмента с обеспечением заданных численных значений углов вдоль режущей кромки пластин (заднего, переднего угла и угла наклона режущей кромки);

создать математическое обеспечение для моделирования процесса обработки заданной поверхности детали проектируемым инструментом с последующим расчетом (на основании созданной модели) численных значений технологических параметров работы инструмента;

- создать методики расчета параметров наладки приспособления и станка 2-го порядка для обработки корпуса инструмента. На основании параметров наладки и геометрических параметров обрабатываемых элементов корпуса разработать управляющие программы для станков с ЧПУ.

Выполнение вышеперечисленных работ в рамках рассматриваемой системы, в случае проектирования конструкции и фасонных сборных фрез, оснащенных сменными пластинами, технологии их изготовления и эксплуатации, предполагает следующие этапы работы:

- расчет параметров дискретного представления профилей обрабатываемых поверхностей с учетом требований к восстанавливаемым изделиям;

назначение, либо выбор пластин с учетом технологических требований на восстановление;

- расчет геометрии в форме дискретного представления режущих кромок;

- расчет параметров образующей производящей поверхности с учетом технологических режимов восстановления обрабатываемых изделий;

- разработку методов расчета оптимального распределения сил по производящей поверхности инструмента;

- методы автоматизированного расчета исходного положения и ориентации пластин относительно производящей поверхности инструмента с заданными, начальными значениями переднего угла и угла наклона режущей кромки;

- определение технологических параметров установки инструмента на станке и моделирование условий его работы;

- нахождение технологических параметров (векторов главного движения, подачи и суммарного вектора движения вдоль обрабатываемого профиля детали), учитывающих индивидуальные требования к обработке;

формирование схемы удаления припуска;

- расчет оптимальных режимов обработки;

- автоматизированный расчет изменения углов вдоль режущей кромки пластины в процессе обработки;

- расчет размеров остаточных гребешков и обоснование достижимой точности обработки;

автоматизированное проектирование конструкции инструмента;

- расчет взаиморасположения конструктивных элементов инструмента;

- систему расчета положения гнезда под пластины в корпусе инструмента;

- расчет параметров наладки технологического приспособления и станка 2-го порядка при изготовлении корпуса сложнопрофильного сборного металлорежущего инструмента;

- методику подготовки управляющих программ обработки для станков с ЧПУ.

Анализ литературы показал, что имеется возможность восстановления рабочей поверхности колес путем удаления фрезерованием дефектного слоя металла и восстановления требуемого геометрического профиля, что сможет существенно продлить срок службы колес и снизить трудовые и материальные затраты на эксплуатацию рельсового транспорта.

Анализ известных способов восстановления качества изделий показал, что для восстановления профиля колесных пар, в частности локомотивов, предпочтительным является способ фрезерования, так как он позволяет производить обработку без выкатки колесных пар, что значительно ускоряет процесс восстановления подвижного состава. Однако применение способа требует создания новых технологий проектирования и изготовления сборных фрез с индивидуальной геометрией рабочей части сменных пластин.

Используемый ранее вариант последовательного подбора инструмента с требуемой геометрией резко усложнял, удорожал систему подготовки производства и необоснованно увеличивал технологический цикл восстановления колесных пар, поэтому возникла актуальная проблема автоматизированного проектирования индивидуального рабочего профиля пластин и корпусных деталей инструмента с использованием современной вычислительной техники. Для этого требуется система математического обеспечения, учитывающая особенности восстановления конкретных изделий, возможность быстрой переналадки инструмента, новые технологические возможности оборудования при обработке колесных пар без разборки изделия.

Существующая система подготовки производства не учитывает возможность быстрой переналадки средств технологического оснащения на индивидуальные изделия, поэтому имеющееся дорогостоящее оборудование используется неэффективно и не обеспечивает предельно достижимых технологических показателей.

Создание автоматизированной системы подготовки инструмента и оснастки может значительно ускорить подготовительные работы, повысить технико-экономические показатели восстановления подвижного состава, что отвечает современным тенденциям развития технологической науки.

Восстановление рабочего профиля колесных пар без их демонтажа с подвижного состава является одним из новых направлений развития и использования технологических процессов в системе путей сообщения, поэтому большинство рассматриваемых в работе задач являются оригинальными, а их решение позволяет повысить конкурентоспособность транспортных систем.

Во второй главе приведен процесс автоматизированного проектирования рабочей части сборных фасонных фрез для восстановления профиля колесных пар рельсового транспорта. При моделировании процессов формирования режущих кромок вставных СМП фасонных фрез необходимо учитывать следующее:

- каждое колесо колесной пары имеет свою геометрию перед восстановлением. Однако опыт показывает, что в пределах транспортного средства изменение профиля рабочей части колеса можно принять одинаковым для всего комплекта колес;

- допуски на радиальные и осевые размеры колес достаточно широкие (до ±0,5мм), изменение диаметров и ширины рабочей части колес не превышает 3...4 мм. Следовательно, для достижения наибольшего числа восстановлений профиля требуется использовать минимальные величины припуска;

- износ инструмента при обработке колесных пар обеспечивает обработку не более одного комплекта колес, поэтому требуется полностью использовать изменение геометрии фрезы до переточки с учетом достаточно широкого допуска на рабочую часть колеса.

При построении математической модели механизма автоматизированного формообразования режущей кромки вставных пластин следует разработать новую модель образования режущей части фрезы. Существующие методы формирования рабочей части как поверхности, адекватной восстанавливаемому профилю, здесь не применимы, т.к. при износе фрезы размер рабочей части колеса выходит за пределы допуска, и для фрезы требуется переточка в процессе восстановления каждого комплекта рабочих пар. Для предлагаемой модели по результатам диагностики износа рабочей части колеса находят место с «нулевым» износом и принимают эту точку в качестве «нулевой» при формировании кромки на станке с ЧПУ.

От нулевой точки строят контур рабочей части колеса, далее проектируют рабочий профиль фрезы. В отличие от принятых методов проектирования начальный профиль участков фасонных фрез совмещают с минимально допустимым по чертежу контуром рабочей части колеса.

Далее рассчитывают припуск по профилю рабочей части колеса и находят динамику износа режущих граней вставных пластин (в пределах установленной

стойкости инструмента). Переходят в расчете к контуру рабочей части колеса с минимальным изменением припуска, рассчитываемым через износ режущих граней фрезы, который принимается пропорциональным припуску на обработку рабочей части колес при восстановлении профиля. Износ режущих граней происходит в зависимости от снимаемого припуска. При этом изменяются углы резания, что нарушает расчетные режимы обработки. В разработанных алгоритмах используются показатели износа инструмента, симметричные относительно граничных значений, что позволяет минимизировать нарушения углов резания в пределах обработки одного комплекта деталей.

Алгоритм проектирования можно представить в виде:

на станке (система координатXуУ иХц) устанавливают деталь

(ХдУд2д) с известной матрицей перехода Х^У^и—>ХдУд2д. Положение корпуса фрезы (Хд^д^д)) будет ориентироваться на станке

(ХцУ^и) с помощью матрицы перехода ХцУцХу —М"А| ■ >Хд|Уд^д|;

относительно детали (ХдУргд) ориентируют производящую поверхность (Х$У525) с помощью матрицы переходов

Млс

ХдУргд——*—С помощью матрицы

ХдУ^гз—Мзт* ) Х-^ У^ устанавливают производящую линию

(Х-^ Ут г-г ) относительно производящей поверхности;

- относительно производящей линии находят положение твердосплавных пластин (Х-скр^Скр'^Скр)' где * * число твердосплавных

пластин по диаметру; р - число твердосплавных пластин по ширине, что определяется матрицей перехода Х-^ У^ Ъ-\к-1кСкР > Ус ■

Работоспособность сборных фасонных фрез зависит от правильного ориентирования твердосплавных пластин в корпусе фрезы, то есть точного изготовления и ориентирования посадочных пазов под пластины на станке 2-го

порядка (ХуУугу) с применением приспособления (XWYWZW).

Чтобы материализовать любую из приведенных на графе матриц между соседними узлами, то есть, чтобы практически реализовать любой из переходов, необходимо установить закономерности моделирования этих матриц.

Мпо

Моделирование переходов ХуУ^у-выполняется с

помощью матрицы:

А(х, у, г, Рх, ру, р2) =

"1 0 0 0" 0 соБрх этрх 0 О -втРх соБрх 0

Г 1 0 0 0]

0 1 0 0

0 1 1 0

-X -у -г 1

собРУ О-этРу 0 0 10 0 БтРу 0 совру О 0 0 0 1

сс^Рг БтРг 0 0 -Бтрг сс^РгО О О 0 10 О 0 0 1

0 0 0 1

где х, у, ъ - координаты начальной точки 0[ устанавливаемой системы

координат относительно системы координат ХуУ^ц;

рх, Ру, - углы последовательных поворотов устанавливаемой системы координат вокруг собственных осей - соответственно Уд,

Универсальность матриц переходов заключается в их обратимости, что обеспечивает двунаправленность связей между двумя соседними системами координат.

Определить связь между двумя различными системами координат можно с помощью нахождения пути между системами координат, состоящих из произведения прямых и обратных матриц переходов. Определим связь между

некоторыми узлами. Связь между станком (Х^У^у) и твердосплавными

пластинками ^С^С^С^ определяется произведением прямых и

обратных матриц:

М\ккр = Мид • м05 ■ м8Т, • мТЛ/, •

Связь между приспособлением (XWYWZW) поверхностью (Х§У52д) определяется произведением:

и производящей

М

МША-М!5А

м:;

кр

где вертикальная черта указывает на альтернативную связь, то есть выбор одного из двух путей.

Кроме того, во второй главе разработаны методики проектирования элементов сборных фасонных фрез, приведены пути повышения технологических показателей процесса обработки исследуемым инструментом.

Разработаны модели, обеспечивающие требуемое базирование режущей кромки вставных элементов без многократной подналадки положения пластин.

Созданы алгоритмы и программы для расчета технологической оснастки, где учитывается состояние и размеры восстанавливаемых колесных пар в комплекте на изделии.

В третьей главе показаны пути и методы оптимизации конструкции и элементов оснастки для их применения при восстановлении рабочего профиля колесных пар без демонтажа с транспортного средства.

Оптимизация профиля режущей кромки инструмента проводится путем ориентации передней, задней плоскости и плоскости резания в пространстве, что однозначно определяется векторами нормали к ним Nik (sk),Nck(sk)

Nnk(sk)xN3k(sk)

Nnk(sk)xN3k(sk)\

х sign{- fo(**.') х N3k (st )]•

где Vk(sk,t) = Qkpl(sk,t)MQFMsQ(t)McipS вдоль кр-той режущей кромки в

процессе обработки.

Положение передней и задней плоскостей относительно плоскости резания определяют углами, соответственно yp(sk,t) и ap(sk,t), лежащими в

нормальной к режущей кромке плоскости W, перпендикулярной вектору kw(sk) = [Nik (sk)xNck(sk)]/|[Nik (sk)xNpk(sk)], касательному к режущей

кромке. Вектор Vk(sk,t) скорости резания относительно режущей кромки оценивают углом Ä.p(sk,t), лежащим в плоскости резания между вектором

Vk(sk,t) и плоскостью W:

уp(sk, t) = arcsin{Nik (sk) • Npk (sk, t)}

ap (sk, t) = arccos{- NCk(sk) • NPk (sk, t)Jsignf- Vk (sk, t) • Nck(sk)},

Xp (sk, t) = aresin{vk (sk, t) • ¡Nu (sk) x NCk(sk)J

Можно также рассчитать углы у (sk,t), a (sk,t) для любой другой

заданной плоскости Т.

На рисунке 1 приведена расчетная схема для определения геометрии фрезы и технологии ее сборки для обеспечения требуемых эксплуатационных характеристик.

Аналогично решаются задачи по оптимизации других элементов фасонного инструмента для обработки колесных пар на рельсовом транспорте без разборки изделия.

Рис. 1

В четвертой главе приведены результаты разработки средств технологического оснащения, технология восстановления рабочего профиля колесных пар без демонтажа изделий, пути совершенствования технологической подготовки производства за счет использования автоматических систем проектирования инструмента и оснастки. Разработаны методики и алгоритмы расчета геометрических и силовых параметров фрез, распределения припусков с учетом погрешностей на каждом переходе.

Структура технологического процесса восстановления профиля колесных пар рельсовых средств без демонтажа изделий включает:

Подготовительный этап:

1. Диагностику колесных пар рельсового транспортного средства на предмет соответствия размеров и качества поверхностного слоя материалов нормативным требованиям.

2. Анализ возможности восстановления эксплуатационных характеристик колесных пар без демонтажа изделия.

3. Принятие решения о способе изготовления колесных пар.

4. Построение топограммы износа всего комплекта колесных пар.

5. Ввод в ЭВМ исходных данных для расчета рабочего профиля вставных пластин, корпусов, оснастки.

6. Расчет профиля вставных пластин, проверка базовых элементов корпусов, совместимости с инструментом, технологической оснасткой.

7. Расчет технологических режимов обработки спроектированной фрезой.

Рабочий этап:

1. Изготовление рабочего профиля сменных твердосплавных пластин для сборной фрезы.

2. Доработку посадочных мест корпусов фрезы (при необходимости).

3. Доработку и изготовление технологической оснастки.

4. Сборку фрезы.

5. Контроль и испытание фрезы и технологической оснастки.

6. Монтаж инструмента и оснастки на станок.

7. Контроль качества монтажа.

8. Установку технологических режимов обработки.

9. Обработку первого колеса колесной пары.

10. Контроль результатов обработки первого колеса и корректировка (при необходимости) режимов обработки.

11. Обработку комплекта колесных пар.

Заключительный этап:

1. Диагностику колесных пар на соответствие их геометрии и поверхностного слоя нормативным требованиям.

2. Диагностику фрезы на предмет ее износа и технического состояния элементов.

3. Принятие решения о необходимости переточки фрезы.

4. Ввод данных о состоянии фрезы и характеристиках восстановленных колесных пар в базу (банк) данных.

5. Анализ возможности дальнейшего использования фрезы.

6. Сбор сведений о работоспособности восстановленных колесных пар.

В работе приведен алгоритм построения технологического процесса.

Также в главе приведены сведения об опыте использования ■ средств

технологического оснащения, показана эффективность применения автоматизированной подготовки производства при восстановлении колесных пар подвижного рельсового состава без демонтажа изделий.

На рисунке 2 приведено технико-экономическое обоснование эффективности использования предлагаемого инструмента и технологии для восстановления колесных пар.

2,5-3,0

1,0

0,6-0,8

0,2-0,3 П"Т~П

Рис.2

Трудоемкость восстановления колесных пар (рис. 2, позиция 2) возрастает относительно базовой величины (рис. 1, позиция 1), характеризующей изготовление, установку и наладку новой колесной пары на рельсовом транспортном средстве.

Демонтаж, транспортировка, установка после восстановления колесных пар (рис. 2, позиция2) увеличивают трудоемкость в 2,5...3,0 раза. На ремонтных предприятиях использование имеющегося оборудования для восстановления колесных пар без переборки транспортных средств позволяет до 20 раз снизить трудоемкость операций (рис. 2, позиция 3), повысить загрузку станков, уменьшить простой рельсового транспорта. Предлагаемая автоматизированная система проектирования средств технического оснащения (рис. 2, позиция 4) дает возможность еще до 2 раз уменьшить простои подвижного состава и ускорить грузоперевозки.

В работе приведены сведения о затратах на инструмент при изготовлении и восстановлении колесных пар. Показано, что стоимость фрез при индивидуальном заказе выше, чем серийных, но затраты на переточку практически одинаковы, если использовать заточные станки с ЧПУ. Учитывая снижение трудоемкости обработки при применении нового вида инструмента, можно утверждать, что удельные расходы на операцию восстановления колесных пар новым видом фрез снизятся в 2-3 раза.

Полученные результаты были подтверждены в процессе внедрения результатов на приведенных во введении предприятиях машиностроения.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработан новый подход к автоматизированному проектированию рабочей части фасонных сборных фрез, где по результатам осредненного износа бандажей колесных пар устанавливается топография съема материала для восстановления изделий, находится точка с «нулевым» износом, которая становится исходной точкой построения профиля фрезы, где геометрия режущей части строится от величины износа с учетом допусков на изменение размера и величину восстанавливаемого бандажа.

2. Предложенный способ проектирования рабочего профиля вставных пластин сборных фрез позволяет до 3 раз увеличить количество восстановлений профиля бандажа без демонтажа колесных пар с сохранением их работоспособности по допустимой степени износа, снизить расход инструментальных материалов до 1,4 раза. При этом достигается снижение сроков технологической подготовки производства за счет использования на заточных станках с ЧПУ начальной точки, совмещенной с «нулевой» точкой на изношенном бандаже колесной пары.

3. Предложенный подход к созданию средств технологического оснащения путем автоматизированного проектирования инструмента и оснастки по результатам диагностики геометрии и качества поверхностного слоя восстанавливаемых изделий позволил объединить единой информационной системой основные элементы технологической подготовки производства и создать технологический процесс восстановления фрезерованием колесных пар без демонтажа рельсового транспорта.

4. Ускорение технологической подготовки производства за счет использования средств автоматизации позволило до 5 раз сократить простои подвижного состава и повысить загрузку дорогостоящего оборудования для восстановления колесных пар рельсового транспорта.

5. Разработана методика автоматизированного проектирования сборных фасонных фрез, учитывающая особенности формообразования при восстановлении рабочего профиля бандажей без демонтажа изделий, позволяющая обеспечить стойкость инструмента не менее времени восстановления транспортного средства, что обеспечило снижение в 1,5...2,0 раза погрешностей профиля в пределах комплекта.

6. Разработана система численных значений оценочных показателей для применения ускоренной технологической подготовки и оценки качества восстановления колесных пар без демонтажа рельсового транспорта.

7. Созданы алгоритмы и программы для автоматизированного ускоренного проектирования по разработанной методике инструмента и другой оснастки, учитывающие возможности уникального оборудования для восстановления фрезерованием бандажей без разборки рельсового транспорта.

8. Предложены методики автоматизированного расчета параметров технологической наладки инструмента по координатам узловых точек, эквидистантных движению инструмента.

9. По результатам НИР на ЗАО «Станкостроительный завод» (г. Курск), ПФК ВСЗ «Холдинг» (г. Воронеж) получен реальный экономический эффект. Кроме того, работа внедрена на ОАО «Геомаш», принята к использованию на Юго-восточной железной дороге, используется в учебном процессе КурскГТУ, ВГТУ.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Емельянов, С.Г. САПР корпусов фрез для восстановления профиля колесных пар [Текст] / С.Г. Емельянов, С.А. Чевычелов, А.О. Гладышкин // Вестник машиностроения. 2007. №11. С. 51-52.

Книги:

2. Барботько, А.И. Основы теории математического моделирования [Текст]: учеб. пособие / А.И. Барботько, А.О. Гладышкин. Ст. Оскол: ООО «ТНТ», 2008. 212 с.

Свидетельства об официальной регистрации программ для ЭВМ:

3. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ 2007612556 Российская Федерация. Система автоматизированного проектирования корпуса фрез для восстановления профиля колесных пар [Текст] / С.Г. Емельянов, С.А. Чевычелов, А.О. Гладышкин, A.A. Шевырев; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Курский государственный технический университет». № 2007611608, заявл. 24.04.2007, опубл. 07.06.2007, Бюл. №3.

4. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ 2007612555 Российская Федерация. Программа дискретного представления образующей фрезы для восстановления профиля колесных пар [Текст] / С.Г. Емельянов, С.А. Чевычелов, А.О. Гладышкин, Р.Л. Корнев; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Курский государственный технический университет». № 2007611609, заявл. 24.04.2007, опубл. 07.06.2007, Бюл. №3.

Статьи и материалы конференций:

5. Емельянов, С.Г. Исследование методов восстановления геометрического профиля рабочей поверхности головки железнодорожных рельсов посредством механической обработки [Текст] / С.Г. Емельянов, А.О. Гладышкин, С.А. Чевычелов // Технологические системы в машиностроении: труды Междунар. науч.-техн. конф., посвященной памяти выдающихся ученых Коганова И.А. и Лашнева С.И. Тула: ТулГУ, 2002. С. 157-158.

6. Емельянов, С.Г. Влияние факторов, характеризующих процесс эксплуатации сборного режущего инструмента, на качество изделий [Текст] / С.Г. Емельянов, М.С. Мержоева, А.О. Гладышкин, А.Н. Кальченко //

Сертификация и управление качеством продукции: сб. материалов II Междунар. науч.-техн. конф. Брянск: БГТУ, 2002. С. 119-120.

7. Емельянов, С.Г. Автоматизация проектирования и изготовления сборных режущих инструментов, оснащенных сменными многогранными пластинами (СМП) [Текст] / С.Г. Емельянов, А.О. Гладышкин, A.A. Фадеев // Прогрессивные технологии и оборудование в машиностроении и металлургии: сб. материалов Всероссийской науч.-техн. конф., посвященной 40-летию кафедры «Технологии машиностроения». Ч. 2. Липецк: ЛГТУ, 2002.С. 114-117.

8. Емельянов, С.Г. Анализ технологий восстановления геометрического профиля колес железнодорожного транспорта посредством механической обработки [Текст] / С.Г. Емельянов, А.О. Гладышкин, С.А. Чевычелов, А.Н. Быков II Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации: сб. материалов I Междунар. науч.-техн. конф. Курск; 2003. С. 85-88.

9. Емельянов, С.Г. Повышение точности обработки сборными режущими инструментами с использованием выходных характеристик численного моделирования процесса резания [Текст] / С.Г. Емельянов, А.О. Гладышкин, М.С. Мержоева // Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации: сб. материалов I Междунар. науч.-техн. конф. Курск; 2003. С. 92-94.

Ю.Емельянов, С.Г. Место CALS- технологий в проектировании режущего инструмента [Текст] / С.Г. Емельянов, А.О. Гладышкин, Е.И. Яцун, С.А. Чевычелов, A.A. Фадеев // Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации: сб. материалов II Междунар. науч.-техн. конф. Курск; 2004. С. 76-80.

П.Емельянов, С.Г. Разработка САПР корпуса фрезы для обработки колес железнодорожного транспорта [Текст] / С.Г. Емельянов, С.А. Чевычелов, А.О. Гладышкин // Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации: сб. материалов IV Междунар. науч.-техн. конф. Ч. 1. Курск; 2006. С. 59-64.

12.Емельянов, С.Г. Особенности фрезерования колес железнодорожного транспорта [Текст] / С.Г. Емельянов, С.А. Чевычелов, А.О. Гладышкин // Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации: сб. материалов IV Междунар. науч.-техн. конф. Ч. 1. Курск; 2006. С. 204-205.

13.Емельянов, С.Г. Дискретное представление образующей колеса железнодорожного транспорта [Текст] / С.Г. Емельянов, С.А. Чевычелов, А.О. Гладышкин // Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации: сб. материалов IV Междунар. науч.-техн. конф. Ч. 2. Курск; 2006. С. 256-258.

Подписано в печать 11.11.2009. Формат 60x84/16. Бумага для множительных аппаратов. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ №

ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» 394026 Воронеж, Московский просп., 14

Введение

Глава 1. Анализ состояния вопроса по восстановлению рельсового транспорта

1.1 Особенности современных колесных пар

1.2 Характер износа бандажей колес рельсового транспорта

1.3 Используемые в отрасли способы восстановления профиля бандажей

1.4 Особенности обработки бандажей фасонным инструментом 23 Анализ состояния вопроса и задачи исследований

Глава 2 Автоматизированное проектирование фасонных фрез для обработки профиля колес рельсового транспорта 27 2.1 Проектирование профиля режущего инструмента 27 2.2. Автоматизация проектирования и изготовления фасонных фрез, оснащенных сменными твердосплавными пластинами

2.3 Пути повышения технологических показателей процесса обработки сборными фасонными фрезами

2.4 Особенности автоматизированного проектирования инструмента для восстановления рабочего профиля колесных пар 46 Выводы

Глава 3 Оптимизация конструкции инструмента и элементов оснастки для применения при восстановлении рабочего профиля колесных пар без демонтажа с транспортного средства

3.1 Применение метода графов для оптимизации рабочего профиля сменных пластин фрезы

3.2 Автоматизированное проектирование элементов фрез и оснастки

3.3 Установление связей между исходным профилем рабочей части колесной пары и параметрами сборных фрез

3.4 Особенности технологии сборки и наладки оснастки

Выводы

Глава 4. Разработка средств технологического оснащения и технологии для восстановления рабочего профиля колесных пар без демонтажа изделий

4.1 Проектирование элементов сборных фрез и оснастки с использованием сведений об индивидуальной начальной геометрии и свойствах объекта восстановления

4.2 Расчет припусков и сил резания при переменных исходных размерах и состоянии поверхностного слоя рабочих поверхностей колесных пар

4.3 Технологический процесс восстановления колесных пар без разборки изделий

4.4 Опыт использования средств технологического оснащения и технологии восстановления колесных пар без демонтажа узлов 92 Выводы 101 Общие результаты и выводы по работе 102 Список использованной литературы 104 Приложения

Актуальность темы. При обработке изношенных колесных пар подвижного состава требуется индивидуальный режущий инструмент, рабочая часть которого должна проектироваться с учетом исходного профиля рабочей части колес.

Известные методы точения профиля рабочих дорожек колесных пар позволяют достичь удовлетворительных технологических показателей при проведении операций на специальном оборудовании, имеющемся на предприятиях отрасли. Однако это связано с разборкой подвижного состава, транспортировкой узлов на ремонтные предприятия и неизбежным простоем техники.

На крупных предприятиях по обслуживанию железнодорожного транспорта появились установки (в основном зарубежного производства) для восстановления точности и качества поверхностного слоя колесных пар без снятия их с локомотивов и других рельсовых транспортных средств. В процессе освоения такой техники выяснилось, что каждая партия колесных пар требует инструмента с оригинальной рабочей частью. Потребовались методики ускоренного проектирования профиля режущих кромок смежных элементов сборных фрез, корпусов, оснастки, новые технологии их изготовления и технологического использования.

Подвижный состав относится к технике повышенной опасности, поэтому к колесным парам предъявляются высокие требования по точности рабочих контуров и качеству поверхностного слоя при минимальных затратах на их осуществление. От точности проектирования и изготовления рабочих элементов сборных фрез зависит качество восстановленных колесных пар.

Время проектирования инструмента определяет общую трудоемкость ремонта и возможность быстрого возвращения в эксплуатацию подвижного состава, что является одной из задач государственного плана развития в РФ транспортной сети.

Современная вычислительная техника позволяет реализовать методы проектирования рабочего профиля съемных элементов фасонных фрез с индивидуальным контуром режущей кромки, технологией их изготовления и применения на имеющемся оборудовании для восстановления колесных пар непосредственно на подвижном составе. Такая проблема актуальна для транспортной сети России, имеющей железные дороги с наибольшей протяженностью по сравнению с другими странами.

Работа выполнялась в соответствии с программой АТН РФ «Развитие новых высоких промышленных технологий на 2000-2010 годы»; в рамках темы 1.9.09, выполняемой по заданию Федерального агентства по образованию Курскому государственному техническому университету на проведение в 2009 году научных исследований по тематическому плану научно-исследовательских работ; и в рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы направления 1 «Стимулирование закрепления молодежи в сфере науки, образования и высоких технологий» в рамках мероприятия 1.2.1 «Проведение научных исследований научными группами под руководством докторов наук» по проекту «Проведение поисковых научно-исследовательских работ по направлению «Станкостроение».

Целью работы является создание мобильной системы технологической подготовки производства для эффективного использования технологии ремонта колесных пар без их демонтажа с подвижного состава с обеспечением технологических показателей не ниже установленных для новых изделий и с минимальными сроками восстановления транспортных средств.

Для достижения указанной цели поставлены и решены следующие задачи:

1. Разработать индивидуальные требования к сборным сложнопрофиль-ным фрезам в зависимости от особенностей износа рабочих контуров колесных пар, требующих восстановления контактных участков.

2. Создать механизм формирования рабочего профиля инструмента, обеспечивающий получение заданных показателей по точности и качеству поверхностного слоя колесных пар, восстанавливаемых без переборки узлов.

3. Создать систему математического обеспечения для формообразования рабочего профиля вставных частей сборных фрез и элементов инструмента, учитывающих индивидуальные особенности восстанавливаемых колесных пар и возможности оборудования для таких целей.

4. Разработать систему ускоренной технологической подготовки производства инструмента и другой оснастки с использованием численных значений оценочных показателей для типовых случаев восстановления геометрии и качества поверхностного слоя рабочих поверхностей колесных пар.

5. Разработать технологию формирования рабочего контура вставных и базовых элементов сборных фрез с учетом специфики их использования на оборудовании для восстановления колесных пар без их демонтажа с подвижного состава.

Методы исследований и достоверность результатов. Для достижения поставленной цели использовались классические закономерности процессов резания, системы автоматизированного проектирования рабочей части режущего инструмента, теоретические положения и опыт расчетов и оптимизации параметров и инструмента, методы отработки технологичности конструкции и совершенствования системы технологической подготовки производства.

Достоверность работы подтверждена положительными результатами автоматизированного проектирования сборных фасонных фрез для обработки профиля колесных пар и успешным применением разработанного технологического процесса восстановления транспортных средств без переборки узлов.

Научная новизна работы включает:

-Установление связей между заданными технологическими показателями для восстановленных рабочих элементов колесных пар, режимами обработки и геометрией режущих элементов сборных фрез при осуществлении операции на транспортном средстве.

- Разработку механизма и алгоритмов ускоренного проектирования режущей части фрез с учетом закономерностей износа профиля колесных пар рельсового транспорта.

- Построение методов расчета параметров технологической наладки инструмента по координатам узловых точек, эквидистантных движению инструмента.

Практическая значимость:

1. Ускорение технологической подготовки производства при восстановлении рельсового транспорта без демонтажа колесных пар.

2. Повышение коэффициента использования уникального дорогостоящего оборудования для ускоренного восстановления рабочего профиля колесных пар непосредственно на транспортном средстве.

3. Создание системы автоматизированного проектирования рабочей части сборных фрез, включающей новый подход к методике разработки управляющих программ для станков с числовым программным управлением (ЧПУ).

4. Разработка методики расчета параметров технологической наладки, учитывающей индивидуальные требования к обработке при восстановлении рабочего профиля колесных пар с различной геометрией и наследственными показателями качества поверхностного слоя.

Личный вклад соискателя включает:

1. Исследование механизма проектирования режущего контура и базовых элементов сборных фасонных фрез с учетом исходного профиля восстанавливаемого участка, что позволяет обеспечить заданную точность и качество поверхностного слоя при проведении операции без разборки узлов.

2. Разработку процесса и алгоритмов проектирования рабочего профиля сборных фрез, отличающихся использованием единой начальной точки автоматизированного проектирования рабочей части режущих пластин и индивидуальным подходом к формированию режущей части по состоянию исходной геометрии и поверхностного слоя, что дает возможность эффективно использовать системы автоматизированного проектирования, ускорить технологическую подготовку производства, снизить простои дорогостоящего оборудования за счет устранения необходимости в длительной переналадке и отладке технологического процесса для конкретных колесных пар.

3. Создание методик расчета параметров технологической наладки инструмента по координатам узловых точек, эквидистантных движению инструмента, что позволяет автоматизировать процесс расчета с использованием современной вычислительной техники и применять для ускоренного изготовления рабочего профиля инструмента оборудование с ЧПУ.

4. Результаты использования программного обеспечения, включающего построение геометрии режущей кромки с ограничением по допустимой погрешности, показателям качества поверхностного слоя, ускоряющего технологическую подготовку производства восстановительных операций и позволяющего создать автоматизированные технологические процессы восстановления колесных пар с индивидуальным исходным профилем.

5. Обеспечение наглядности и возможности корректировки результатов расчета рабочего профиля сборных фрез путем предложенного метода компьютерного моделирования технологического процесса обработки с учетом обратных связей в форме информационных сведений о динамике изменения восстанавливаемого участка, что позволяет достичь высоких технологических показателей при фрезеровании рабочих дорожек индивидуальных колесных пар не ниже достигнутых в ведущих зарубежных фирмах.

Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: Международной научно-технической конференции «Технологические системы в машиностроении» (Тула, 2002), Международной научно-технической конференции «Сертификация и управление качеством продукции» (Брянск, 2002), Всероссийской научно-технической конференции «Прогрессивные технологии и оборудование в машиностроении и металлургии» (Липецк, 2002), I, П, IV Международных научно-технических конференциях «Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации» (Курск, 2003, 2004, 2006), на научных семинарах ВГТУ (Воронеж, 2008,2009).

Использование результатов. Результаты работы представлены в виде технологических процессов, методик, программного обеспечения и рекомендаций по проектированию и изготовлению сборных фасонных фрез, оснащенных сменными твердосплавными пластинами, внедрены на ОАО «Геомаш» (г.

Щигры, Курской области), на ЗАО Станкостроительный завод (г. Курск), на ПФК ОАО ВСЗ «Холдинг» (г. Воронеж), используются в учебном процессе кафедры «Машиностроительные технологии и оборудование» Курского государственного технического университета, кафедры «Технология машиностроения» Воронежского государственного технического университета.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 13 научных работ, в том числе 1 - в изданиях рекомендованных ВАК РФ, 1 - в книге, получено 2 свидетельства об официальной регистрации программ для ЭВМ (№ 2007612555 и № 2007612556) на систему автоматизированного проектирования корпуса фрез для восстановления профиля колесных пар и расчет дискретного представления образующей фрезы для восстановления профиля колесных пар, опубликовано 9 научных работ в сборниках трудов и материалов конференции.

В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, лично соискателю принадлежит:

1] - построение системы проектирования корпусов; [2] - технология восстановления профиля рельсов; [3] - пути повышения качества изделий за счет совершенствования инструмента; [4] - методы автоматизации процедур при проектировании инструмента; [5] — методы оптимизации технологических процессов восстановления колесных пар; [6] - система моделирования процесса обработки; [7] - применение CALS-технологий при автоматизированном проектировании режущего инструмента; [8] - методика применения САПР корпусов фрез; [9] - закономерности построения технологического процесса фрезерования колесных пар; [10] — динамика формообразования образующей в процессе обработки; [11] — построение системы проектирования; [12] — алгоритмы дискретного проектирования фрез; [13] — приложение математических моделей к проектированию инструмента.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы из 100 наименований и двух приложений. Основная часть работы изложена на 114 страницах, содержит 60 рисунков, 4 таблицы.

Выводы

1. Разработаны технологические процессы применения сборных фасонных фрез, оснащенных твердосплавными пластинами, для обработки профиля колесных пар.

2. Предложена методика поэтапного проектирования сборных фрез, оснащенных твердосплавными пластинами, для обработки профиля колесных пар.

3. На базе математической созданы алгоритмы и система автоматизированной конструкторско-технологической подготовки, что позволяет повысить эффективность процесса проектирования и изготовления фрез, оснащенных твердосплавными пластинами, для обработки профиля колесных пар.

4. Показаны пути сокращения сроков разработки и внесения изменений в конструкцию инструмента.

5. Разработаны мероприятия для сокращения материальных и энергетических затрат при технологии восстановления колесных пар рельсового транспорта без демонтажа изделий.

Общие результаты и выводы по работе

1. Разработан новый подход к автоматизированному проектированию рабочей части фасонных сборных фрез, где по результатам осредненного износа бандажей колесных пар устанавливается топография съема материала для восстановления изделий, находится точка с «нулевым» износом, которая становится исходной точкой построения профиля фрезы, где геометрия режущей части строится от величины износа с учетом допусков на изменение размера и величину восстанавливаемого бандажа.

2. Предложенный способ проектирования рабочего профиля вставных пластин сборных фрез позволяет до 3 раз увеличить количество восстановлений профиля бандажа без демонтажа колесных пар с сохранением их работоспособности по допустимой степени износа, снизить расход инструментальных материалов до 1,4 раза. При этом достигается снижение сроков технологической подготовки производства за счет использования на заточных станках с ЧПУ начальной точки, совмещенной с «нулевой» точкой на изношенном бандаже колесной пары.

3. Предложенный подход к созданию средств технологического оснащения путем автоматизированного проектирования инструмента и оснастки по результатам диагностики геометрии и качества поверхностного слоя восстанавливаемых изделий позволил объединить единой информационной системой основные элементы технологической подготовки производства и создать технологический процесс восстановления фрезерованием колесных пар без демонтажа рельсового транспорта.

4. Ускорение технологической подготовки производства за счет использования средств автоматизации позволило до 5 раз сократить простои подвижного состава и повысить загрузку дорогостоящего оборудования для восстановления колесных пар рельсового транспорта.

5. Разработана методика автоматизированного проектирования сборных фасонных фрез, учитывающая особенности формообразования при восстановлении рабочего профиля бандажей без демонтажа изделий, позволяющая обеспечить стойкость инструмента не менее времени восстановления транспортного средства, что обеспечило снижение в 1,5-2,0 раза погрешностей профиля в пределах комплекта.

6. Разработана система численных значений оценочных показателей для применения ускоренной технологической подготовки и оценки качества восстановления колесных пар без демонтажа рельсового транспорта.

7. Созданы алгоритмы и программы для автоматизированного ускоренного проектирования по разработанной методике инструмента и другой оснастки, учитывающие возможности уникального оборудования для восстановления фрезерованием бандажей без разборки рельсового транспорта.

8. Предложены методики автоматизированного расчета параметров технологической наладки инструмента по координатам узловых точек, эквидистантных движению инструмента.

9. По результатам НИР на ЗАО «Станкостроительный завод» (г. Курск), ПФК ВСЗ «Холдинг» (г. Воронеж) получен реальный экономический эффект. Кроме того, работа внедрена на ОАО «Геомаш», принята к использованию на Юго-восточной железной дороге, используется в учебном процессе КурскГТУ, ВГТУ.

1. А.с. 554952, СССР. Зенкер / В.И. Масарновский, Г.П. Острейко, Э.А. Пекарский // № 2308834 / 08; Заявлено 04.01.76; Опубл. 25.04.77. Бюл. № 15

2. А.с. 552151, СССР. Зенкер / В.И. Масарновский, Г.П. Острейко, Э.А. Пекарский //№ 2308835 / 08; Заявлено 04.01.76; Опубл. 30.03.77. Бюл. № 12

3. А.с. 973254, СССР. Зенкер / В.И. Масарновский, Г.П. Острейко, Э.А. Пекарский //№ 3235252 / 25-08; Заявлено 14.01.81; Опубл. 15.11.82. Бюл. № 42

4. А.с. 1668056 А 1, СССР. Конический зенкер / П.В. Бронфин, В.П. Казанцев // № 4486355 / 08; Заявлено 08.08.88; Опубл. 07.08.91. Бюл. № 29

5. Андреев В.Н. Совершенствование режущего инструмента. // М.: Машиностроение , 1989. 256 с.

6. Артамонов Е.В. Разработка конструкций сменных многогранных пластин повышенной прочности с применением метода конечных элементов / Е.В. Артамонов, М.Х. Утешов, Т.Е. Помигалова // Инструмент Сибири, 2000, №1. С. 9-10.

7. Аршинов В.А. Резание металлов и режущий инструмент / В.А. Аршинов, Г.А. Алексеев // М.: Машиностроение, 1976. 440 с.

8. Болдырев А.И. Технологические приемы обработки точных каналов с упрочнением поверхностным наклепом // Нетрадиционные методы обработки. Межвуз. сб. научн. тр., Вып 9. М.: Машиностроение, 2009. С. 151-159

9. Борискин И.О. Конструирование и формообразование режущих поверхностей инструментов с нецелиндрической сердцевиной / И.О. Борисикн, С.Я. Хлудов // Тула: ГУИПП "Тульский полиграфист", 2002. 172 с.

10. Борискин И.О. Методология оптимизации обкаточного инструмента: Тула: Тул.гос.ун-т, 2001. 190 с.

11. Барботько А.И. Основы теории математического моделирования / А.И. Барботько, А.О. Гладышкин // Ст. Оскол: ООО «ТНТ», 2008. 212 с.

12. Васильев С.В. Международная выставка IMTS' 2000 // СТИН, 2001, №2.-С. 27-33.

13. Высокопроизводительный режущий инструмент / Под ред. Н.С. Дегтяренко // М.: Машгиз, 1961. 356 с.

14. Гжиров Р.И. Программирование обработки на станках с ЧПУ / Р.И. Гжиров, П.П. Серебреницкий // Л.: Машиностроение: Ленинг. отд-е, 1990. — 588 с.

15. Грановский Г.И. Резание металлов/ Г.И. Грановский, В.Г. Грановский // М.: Высшая школа, 1985. 304 с.

16. Гречишников В.А. Инструментальное обеспечение интегрированных машиностроительных автоматизированных производств // Станки и инструмент, N 7, 1989. С. 6-7

17. Гречишников В.А. Математическое модедирование в инструментальном производстве / В.А. Гречишников, Н.В. Колесов, Ю.Е. Петухов // МГТУ «Станкин», 2003. 117с.

18. Гречишников В.А. Формирование информационно-поисковой системы инструментального обеспечения автоматизированного производства и проектирования САПР РИ / В.А. Гречишников, Ф.С. Юнусов, Н.А. Чемборисов // М.: Машиностроение, 2000. 223 с.

19. Емельянов С.Г. САПР корпусов фрез для восстановления профиля колесных пар / С.Г. Емельянов, С.А. Чевычелов, А.О. Гладышкин // Вестник машиностроения, 2007. №11. С. 51-52.

20. Емельянов С.Г. Анализ эффективности использования сборных осевых инструментов и методов их проектирования / С.Г. Емельянов, О.С.

21. Сорокина, С.А. Михайлова // Автоматизация и современные технология, 1998, №4. С. 28-30

22. Емельянов С.Г. Математические аспекты конструирования и изготовления сборных осевых инструментов на основе графовых моделей / С.Г. Емельянов, О.С. Сорокина, Ю.Г. Широконосов // СТИН, 1999, №7. С. 21-24

23. Емельянов С.Г. Графовая модель проектирования и изготовления сборного осевого инструмента, оснащенного сменными многогранными пластинами / С.Г. Емельянов, О.С. Сорокина // Автоматизация и современные технологии, 1999, №2. С. 33-35

24. Емельянов С.Г. Геометрическая модель формирования поверхностей сборными осевыми инструментами / С.Г. Емельянов, О.С. Сорокина // «Прогрессивные технологии и системы машиностроения»: Междунар. сб. науч. тр., Т 1. — С.260-263

25. Емельянов С.Г. Моделирование производящей линии в CAD/CAM-системе трехсторонней сборной фрезы- / С.Г. Емельянов, А.А. Горохов, В.В. Куц // Информатика-машиностроение, 1999, №2. — С. 24

26. Емельянов С.Г. Графовый подход к проектированию, конструированию и изготовлению сборных дисковых фрез / С.Г. Емельянов,

27. А.А. Горохов // Автоматизация и современные технологии, 1999, №6. С. 2125

28. Емельянов С.Г. Математические основы конструирования сборных дисковых фрез для обработки шеек коленчатых валов на основе графовых моделей / С.Г. Емельянов, В.В. Куц //Автоматизация и современные технологии, 1997,№10. С. 36-38.

29. Емельянов С.Г. Моделирование процесса обработки шейки коленчатого вала сборной дисковой фрезой, оснащенной сменными многогранными пластинами / С.Г. Емельянов, В.В. Куц // Техника машиностроения, 1999, № 2. С. 28-31

30. Емельянов С.Г. Корректировка положений сменных многогранных пластин при проектировании сборных дисковых фрез для обработки шеек коленчатых валов / С.Г. Емельянов, В.В. Куц //СТИН, 2000, №2. С. 26-28

31. Емельянов С.Г. Графоаналитический метод проектирования сборных зенкеров, оснащенных сменными многогранными пластинами / С.Г. Емельянов, В.В. Куц, М.С. Мержоева // Автоматизация и современные технологии, 2003,№11. С. 19-23

32. Емельянов С.Г. Эффективность использования сборных зенкеров со сменными многогранными пластинами / С.Г. Емельянов, О.С. Зубкова, М.С. Мержоева // Вестник машиностроения, 2003, №12. С. 60-61

33. Каталог фирмы Sandvik " Coromant News "

34. Каталог фирмы Hertel. Каталог 1900 SV

35. Каталог фирмы Sandvik. Режущий и вспомогательный инструмент фирмы " Сандвик коромант". Р 2940: 004 - RVS.

36. Козлов A.M. Создание и классификация микрорельефов поверхности направляющих сверла глубокого сверления / A.M. Козлов, С.А. Пашовкин // Вестник Гул ГУ, Тула: ТГТУ, 2008. С. 159-163

37. Конюхов В.Ю. Использование автоматизированной системы научных исследований при проектировании сборного режущего инструмента для ГПС// Станки и инструмент. -N 7. 1989. - с. 17 - 18

38. Крыстев К. Базовые технологические решения автоматизированных транспортно-складских систем в гибких ценах механообработки // Проблемы машиностроения и автоматизации, 1989, № 25. — С. 33-38

39. Куц В.В. Повышение эффективности расчета сборных дисковых фрез для обработки шеек коленчатых валов на основе компьютерно-ориентированного моделирования // Диссертация к.т.н., МГТУ "СТАНКИН", 2000- 185 с.

40. Лашнев С.И. Автоматизированное проектирование и изготовление сборных инструментов / С.И. Лашнев, Л.Н. Борисов // Станки и инструмент, 1991,N8.-С. 20-22

41. Лашнев С.И. Геометрическая модель формирования поверхностей режущими инструментами / С.И. Лашнев, А.Н. Борисов, // СТИН, 1995, N4. -С. 22-26.

42. Лашнев С.И. Геометрическая теория формирования поверхностей режущими инструментами: Монография / С.И. Лашнев, А.Н. Борисов, С.Г. Емельянов // Курск: КГТУ, 1997. 391 с.

43. Лобанова С. В. Геометрическая теория обкаточных резцов с цилиндрической задней поверхностью // Диссертация к.т.н., Тула, 1995. — 168с.

44. Лукина С.В. Повышение эффективности проектирования сборного режущего инструмента на базе установленных взаимосвязей технологических и экономических решений // Автореферат дис. д т.н., М: «Станкин», 1999 54 с.

45. Львович И.Я. Вариационное моделирование и оптимизация проектных решений // Воронеж: ВГТУ, 1997. 114с.

46. Кудря Н.А. Современные направления совершенствования твердых сплавов для режущего инструмента / Н.А. Кудря, Э.Ф. Эйхманс // СТИН. 1986, №6. С.15-16

47. Мотошкин Э.Э. Разработка структуры базы данных по сборным токарным резцам / Э.Э. Мотошкин, В.Н. Щербаков // Станки и инструмент, N 7, 1989.-С. 19- 20

48. Музыкант Я. А. Металлорежущий инструмент: Номенклатурный каталог. В 4-х ч. 4.1. Токарный инструмент // М.: Машиностроение, 1995. — 416 с.

49. Музыкант Я.А. Новые конструкции твердосплавных пластин фирмы ISCAR / Я.А. Музыкант, Р. Вертхман, Д.А. Пестов // СТИН, 1998, №12. С.30-32

50. Обработка металлов резанием. Справочник технолога / А.А. Панова, В.В. Аникин, Н.Г. Бойм и др. Под общ. редакцией А.А. Панова// М.: Машиностроение, 1988. -336 с.

51. Общемашиностроительные нормативы режимов резания с механическим креплением многогранных твердосплавных пластин. Обработка на станках с ручным управлением // М.: НИИмаш, 1979. — 41с.

52. Основы проектирования режущего инструмента с применением ЭВМ /П.И. Ящерицин, Б.И. Синицин, Н.И.Жигалко, И.А. Басс // Минск: Вышейшая школа, 1979. 301 с.

53. Перепелица Б.А. Отображение аффинного пространства в теории формообразования поверхностей резанием // Харьков: Вища школа, 1981. -152с.

54. Применение ЭВМ в технологической подготовке производства / С.П. Митрофанов и др. // М.: Машиностроение, 1981. 287 с.

55. Проблемы CALS технологий: сб. науч. тр. / Под ред. В.Г. Митрофанова // М.: МГТУ «Станкин», 1998. - 88с.

56. Производство специальной техники / Под ред. В.П. Смоленцева // Сб. науч. тр., Воронеж:РАКЦ, 2004. 91 с.

57. Проектирование и расчет металлорежущего инструмента на ЭВМ / О.В. Таратынов, Г.Г. Земсков, Ю.П. Тарамыкин и др. Под ред. О.В. Таратынова, Ю.П. Тарамыкина // М.: Высш. шк., 1991. 423 с.

58. Металлорежущие инструменты /Т.Н. Сахаров, О.Б. Арбузов, Ю.Л. Боровой и др. // М.: Машиностроение, 1989. 328 с.

59. Райан Д. Инженерная графика и САПР: перевод с англ. // М.: Мир, 1989.-391 с.

60. Родин П.Р. Основы теории проектирования режущих инструментов // Киев: Машгиз, 1960. 160 с.

61. Самойлов B.C. Сверла с механическим креплением твердосплавных сменных многогранных пластин // СТИН, 1996, №!!! — с. 31-32.

62. Сборный твердосплавный инструмент / Г.Л. Хает, В.М. Гах, К.Г. Громаков и др. Под общ. ред. Г.Л. Хаста // М.: Машиностроение, 1989. 256 с.

63. Семенченко И.И. Проектирование металлорежущих инструментов / И.И. Семенченко, В.М. Матюшин, Г.Н. Сахоров // Машгиз, 1962. 952 с.

64. Сенюков В.А. Оптимальная форма сменных многогранных пластин для обработки точных отверстий / В.А. Сенюков, К.А. Украженко // СТИН, 2000, №12. С.20-22.

65. Сеучек И. Математическое моделирование рабочей поверхности цилиндрической фрезы с винтовыми зубьями // СТИН, 2002,№9. С. 15-17.

66. Системы автоматизированного проектирования технологических процессов, приспособлений и режущих инструментов / С.Н. Корчак, А.А. Кошин А.Г. Ракович, Б.И. Синицын; Под общ. ред. С.Н. Корчака // М.: Машиностроение, 1988. 352 с.

67. Сорокина О. С. Математическая модель проектирования и изготовления сборных осевых инструментов //Диссертация к.т.н., Тула, 2000. — 221 с.

68. Справочник по технологии резания металлов / Г. Шпур, Т. Штеферле; Пер. с нем. В.Ф. Колотенова и др.; Под ред. Ю. М. Соломенцова // М.: Машиностроение, 1985. — 616 с.

69. Справочник инструментальщика /И.А. Ординарцев, Т.В. Филиппов, А.Н. Шевченко и др.; под общей ред. И.А.Ординарцева // Л.: Машиностроение, 1987. 846 с.

70. Справочник технолога машиностроителя. В 2-х т., Т. 2 / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова // М.: Машиностроение, 1986. 496 с.

71. Смоленцев В.П. Изготовление инструмента непрофилированным электродом. М.: Машиностроение, 1978. 161 с.

72. Справочник технолога-машиностроителя. Т1, 2 1 Под ред. А.Г. Суслова / М.: Машиностроение, 2001

73. Сухочев Г.А. Управление качеством изделий, работающих в экстремальных условиях при нестационарных воздействиях // Воронеж: ВГТУ, 2003.-287 с.

74. Технический контроль в машиностроении / Под ред. В.Н. Чупырина, А.Д. Никифорова//М.: Машиностроение, 1987. — 521 с.

75. Технологические методы и средства контроля качества в самолетостроении / Под ред. И.М. Дунаева // М.: Машиностроение, 1973. 448 с.

76. Технология и экономика электрохимической обработки / Под ред. Ф.В. Садыкина//М. Машиностроение, 1980. 192 с.

77. Технология конструкционных материалов / Под ред. A.M. Дальского // М. Машиностроение, 1990. 351 с.

78. Ушаков М.В. Автоматизация расчета и проектирования инструмента // Учеб. пособие, Тула: ТулГУ, 2002. 131 с.

79. Филиппов Г.В. Режущий инструмент // JI. Машиностроение, 1981. -392 с.

80. Шерстобитов Г.А. Автоматизированное профилирование винтовых канавок сверл / Г.А. Шерстобитов, О.И. Каширина, JI.H. Рычина // Станки и инструмент, 1991, №8. С. 23-26

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

82. Яцун Е.И. Фасонные зенкеры с винтовыми зубьями и конической сердцевиной // Диссертация к.т.н., Тула: ТГУ, 1997. — 226 с.

83. A new tool for hole making // Production (USA), 1994, № 11. P. 10-12

84. Neues Senk-und Feinbearbeitungswerkzeug // VDI Zeitschrift, 1993,135, №5, Spec. - C. 64-67

85. Core drills do Veaming jobs // Metalwork. Rrod, 1991, №12. C. 36-38

86. La percee du foret a plaquettes amovibles / MACHINE OVTIL Produire -Janvier, 1986-P. 37-48