автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.01, диссертация на тему:Средства измерений и технологического контроля состояния режущего инструмента и размеров деталей приборостроения

На правах рукописи

003055828

МЕДВЕДИК Юрий Тимофеевич

СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА И РАЗМЕРОВ ДЕТАЛЕЙ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ

Специальности: 05.11.01 - Приборы и методы измерения (электрические и магнитные величины) 05.11.14 - Технология приборостроения

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ПЕНЗА 2007

003055828

Работа выполнена на кафедре «Информационно-измерительная техника» государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Пензенский государственный университет».

Научные руководители: доктор технических наук, профессор

Добровинский И. Р.;

кандидат технических наук, доцент Симакин В. И.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Воячек А. И.;

доктор технических наук, профессор Рыжаков В. В.

Ведущее предприятие - ФГУП ПО «Старт» (г. Заречный, Пензенская обл.).

Защита диссертации состоится 19 апреля 2007 г., в 14 часов, на заседании диссертационного совета Д 212.186.02 в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пензенский государственный университет» по адресу: 440026, г. Пенза, ул. Красная, 40.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Пензенский государственный университет», автореферат размещен на сайте www.pnzgu.ru

Автореферат разослан « /Э » Мй-р7& 2007 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук, профессор Светлов А. В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время России для успешного экономического развития необходимы создание и выпуск прогрессивной новой техники. Достижения современной метрологии, измерительной техники и электроники, такие, как компенсация помех, сопровождающих процесс резания, современные методы интегрирования, автоматически перестраиваемая по частоте фильтрация, позволяют решать актуальную проблему современного производства -активный контроль состояния режущего инструмента в процессе изготовления деталей приборостроения.

Создание в XX веке сложных высокоэффективных станков с числовым программным управлением (ЧПУ), снабженных микропроцессорными вычислительными комплексами, не исключило брак, возникающий при поломке режущего инструмента или его износе. Прямой контроль размеров деталей и состояния режущего инструмента на станках в настоящее время, несмотря на его очевидные достоинства, в процессе резания не применяется.

Косвенный активный контроль имеет значительное преимущество перед прямым. Он позволяет контролировать состояние инструмента и размеры деталей приборостроения в процессе обработки их на станке по анализу вибросигнала.

Огромный вклад в решение вопросов, связанных с разработкой теории колебаний и вибраций, внесли такие ученые, как А. Н. Крылов, Б. Б. Голицын, Ю. И.Иориш, Л. Д. Гик, Д. Уайт, Г. Вудсон и др.

Современные вибродатчики преобразуют звуковые колебания в электрическое напряжение. Вопросам, связанным с разработкой методов и средств измерений напряжений, посвящены работы Е. А. Ломтева, Л. И. Волгина, И. Р. Добровинского, К. Л. Куликовского, П. В. Новицкого, П. П. Орнатского, Э. К. Шахова, В. М. Шляндина, Г. П. Шлыкова и др. В то же время существует большая потребность в специализированных виброакустических приборах и системах, разрабатываемых для нужд диагностики и измерений в станкостроении, позволяющих контролировать размер детали и состояние режущего инструмента в процессе их изготовления на станках.

Цель работы состоит в развитии виброакустического метода контроля состояния режущего инструмента и размеров деталей в про-

\

цессе их изготовления на станках и разработке соответствующих алгоритмов и средств измерений.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие основные задачи:

1 Анализ физических явлений, сопутствующих резанию, и выбор наиболее эффективного из них - виброакустического - для косвенного контроля состояния режущего инструмента. Анализ виброакустических и электрических помех, возникающих при резании, и разработка схемных решений, необходимых для их компенсации.

2 Разработка математической модели виброакустических явлений процесса резания и электрических схем замещения, учитывающих колебания резца и технологию крепления вибродатчика.

3 Разработка приборов виброакустического контроля состояния режущего инструмента и размеров детали в процессе точения, что не требует дополнительного времени на измерение при сохранении высокой точности контроля.

4 Разработка высокоточного комбинированного способа контроля размеров деталей для станков с ЧПУ, основанного на сочетании виброакустического косвенного метода активного контроля с виброакустическим методом контроля касанием.

Методы исследования. Теоретические исследования базируются на положениях теории электрических цепей, теории автоматического регулирования, теории погрешностей, элементов теории математической статистики, методах математического анализа.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- предложены математическая модель виброакустических явлений процесса резания и электрические схемы замещения объекта исследования, учитывающие колебания резца и технологию крепления и изготовления вибродатчика;

- на основе математической модели и экспериментальных данных получены аналитические зависимости виброакустического сигн&та от режимов резания и износа инструмента;

- предложены новые алгоритмы компенсации аддитивных составляющих погрешности измерения износа инструмента, вызванных вибрацией станка, виброакустической помехой, определяемой часто-

той вращения шпинделя станка при любой из дискретно изменяемых его скоростей, и сетевой помехой;

- разработан новый высокоточный способ контроля размеров деталей приборостроения, основанный на сочетании виброакустического косвенного метода активного контроля с виброакустическим методом контроля касанием для станков с ЧПУ.

Достоверность полученных результатов основывается на данных натурных испытаний.

Основные положения, выносимые на защиту:

1 Способ компенсации влияния виброакустических помех, вызванных работой кинематических элементов станка, на работу приборов виброакустического контроля состояния режущего инструмента и размеров деталей приборостроения.

2 Способы компенсации периодических виброакустических помех, вызванных биением заготовки методами многократного интегрирования и синхронизации.

3 Предложены новые способы высокоточного виброакустического контроля размеров деталей приборостроения на станках с ЧПУ и контроля состояния режущего инструмента виброакустическим методом касания, основанные на компенсации виброакустических помех холостого хода станка.

Практическая значимость. Результаты теоретических и экспериментальных исследований получили практическое воплощение в разработанных и внедренных приборах виброакустического контроля размеров деталей приборостроения на различных типах станков.

Реализация работы:

1 Предложенные в работе методы компенсации вибрации холостого хода станка использованы при разработке приборов «Износ-2МП» на Арзамасском приборостроительном заводе для оснащения стойки НШ-221 станка с ЧПУ ТПК-125; точность контроля - шаг станка с ЧПУ (2 мкм).

2 Виброакустическим прибором контроля состояния режущего инструмента и размеров деталей «Износ-2МП» оснащена стойка 2Р22

станка ЧПУ 16К20 в организации НИТИ г. Железнодорожный Московской области; точность контроля — шаг станка с ЧПУ (5 мкм).

3 Виброакустический прибор «Износ» контроля поломки режущего инструмента внедрен на Нижне-Ломовском электромеханическом заводе на станке-автомате, предназначенном для массового производства деталей отрасли. Способ контроля позволил свести к минимуму брак при массовом производстве деталей.

4 Прибор активного виброакустического контроля и контроля касанием изготовлен с использованием авторских свидетельств диссертанта в организации НИИ «Контрольприбор». Выпущена опытная партия приборов виброакустического контроля состояния режущего инструмента и размеров деталей приборостроения АМЦ 07540 с адаптивным алгоритмом контроля, пакетом программ и интерфейсом.

5 Предложены и обоснованы технические решения, внедрение которых позволяет обеспечить точность виброакустического контроля состояния режущего инструмента и размеров детали на станках с ЧПУ; точность контроля - шаг станка (2-5 мкм).

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всесоюзной конференции по измерительным информационным системам в Баку (ИИС — 77, Баку, 1977 г.), 5-й Всесоюзной научно-технической конференции в Куйбышеве (ИИС - 83, Куйбышев, 1983 г.), международных научных конференциях «Континуальные логико-алгебраические исчисления и нейроматематика в науке, технике и экономике» (МНК КЛИН-2001, -2003, -2004, -2006, Ульяновск, 2001, 2003, 2004, 2006 гг.), международных научно-технических конференциях «Методы, средства и технологии получения и обработки измерительной информации» («Измерение -2000, -2004, -2006», Пенза, 2000, 2004, 2006 гг.), всероссийских научных конференциях молодых ученых («НТИ - 2004, 2006», Новосибирск, 2004, 2006 гг.). По теме диссертации опубликовано 34 печатных работы, в том числе 10 авторских свидетельств СССР и патент РФ на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 120 наименований. Работа содержит 147 страниц машинописного текста, 65 рисунков, 11 таблиц и два приложения.

С О ДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы исследования, определено состояние проблемы, показаны научная новизна, практическая ценность, сформулированы цели и задачи исследования.

В первой главе представлена классификация [1] методов контроля состояния режущего инструмента и соответственно размеров детали на станках (рисунок 1). Все методы можно разделить на две группы: прямого и косвенного контроля. Прямые методы контроля основаны на непосредственном определении размеров деталей с помощью электромеханических, оптико-телевизионных, лазерных, ультразвуковых и пневматических средств измерений. Общим недостатком данных методов является невозможность их использования во время обработки детали в процессе резания (активный метод контроля).

Рисунок 1

Косвенные методы измерения состояния режущего инструмента более универсальны и позволяют осуществлять его в процессе обработки деталей, т. е. не требуют дополнительного времени на измерения. Косвенные методы контроля состояния режущего инструмента основаны на измерении различных физических величин, сопутствующих процессу резания: температуры, термоЭДС, электропроводности зоны резания, виброакустических явлений зоны резания, силы и момента на валу двигателя. Сравнительный анализ данных методов измерения показал, что наиболее перспективным является виброакустический метод контроля, который позволяет избавиться от существенных недостатков вышеперечисленных методов: необходимости установки датчика на каждом режущем инструменте, электроизоляции инструмента, сильного влияния температуры, стружки и СОЖ (смачивающей и охлаждающей жидкости) на измеряемый параметр и др.

Однако использование виброакустических методов контроля связано с выделением полезного вибросигнала резания на фоне значительного уровня помех, вызванных вибрациями станка, сетевой помехи, создаваемой мощным приводом станка, и изменением скорости вращения асинхронного привода станка при изменении нагрузки.

Так как выходной величиной виброакустических датчиков является электрическое напряжение, в работе произведены краткий обзор и анализ структур средств измерений напряжения для выявления возможностей их использования в виброакустическом контроле состояния режущего инструмента.

Оказалось, что все методы преобразования напряжения в цифровой эквивалент: прямого, уравновешивающего, интегрирующего преобразования - могут быть использованы для контроля размеров детали, контроля состояния режущего инструмента и контроля состояния самого станка.

Виброакустический датчик имеет рабочую полосу пропускания до 50 кГц, куда входят вибрации низкочастотной составляющей станка и вибрации высокочастотной резонансной частоты режущего инструмента. Это позволяет измерить раздельные значения напряжений вибрации станка и режущего инструмента методами уравновешивающего или прямого преобразования [4]. При этом не учитываются аддитивная погрешность от вибрации холостого хода станка,

периодические помехи от вращения шпинделя станка, связанные с биением заготовки, и электрическая помеха частотой 50 Гц. Компенсация периодической помехи от вращения шпинделя станка реализуется методом интегрирующего преобразования с применением датчика числа оборотов для одной постоянной скорости вращения шпинделя станка [22]

1 Т" и Т

Иипт = |Кол + "пом^К' + Ф)]Л = ,

х*де ыинт - напряжение с выхода датчика вибраций, равное сумме полезного сигнала от процесса резания; ипоа и ишм - сигналы помехи от вращения заготовки; Я.С - постоянная времени входной цепи интегратора; соп,Ги,ф - соответственно круговая частота, период помехи и начальный сдвиг фазы.

Однако при изменении режимов резания будет пропорционально изменяться результат измерения полезного сигнала. Компенсация данного изменения может быть реализована нормированием результата измерения инвариантно времени интегрирования [5].

В главе рассмотрено решение более сложной задачи — подавления напряжения помехи, вызванной вращением шпинделя станка при любой его скорости. Современный универсальный станок имеет несколько десятков дискретно изменяемых рабочих скоростей, а при использовании асинхронного привода диапазон изменения скорости вращения шпинделя станка от изменения нагрузки составляет 30 %. Подавления напряжения периодической помехи для любой из скоростей вращения шпинделя станка можно получить методом двухтактного интегрирования при замене датчика оборотов на датчик полуоборотов и использованием методов временного или частотного преобразования [8, 9].

Для подавления двух помех (напряжения промышленной сети и изменяющейся в широких пределах частоты вращения шпинделя станка) и их гармоник используется новый метод трёхтактного интегрирования [2]. Интегрирование входного сигнала, содержащею помехи двух частот, производится за два равных первых такта, длительность которых кратна периоду первой помехи (20 мс). Поэтому напряжение с частотой - первой помехи - будет полностью нодав-

лено. Так как моменты начала первого и второго тактов интегрирования начинаются соответственно с нечетной и четной полуволн частоты вращения шпинделя станка, а длительности этих тактов одинаковы, к моменту окончания второго такта интегрирования будет подавлено и напряжение помехи второй со? частоты.

Во второй главе проведены теоретические исследования виброакустических явлений процесса резания станка при изготовлении деталей. Необходимость исследований виброакустического сигнала процесса резания с последующей целью использования их в качестве средства косвенного контроля состояния режущего инструмента предполагает проведение теоретических исследований свойств электромеханической системы, состоящей из резца, устройства крепления, пьезоэлектрического преобразователя.

Для описания и изучения свойств электромеханической системы необходима разработка математической модели, соответствующей системе линейных дифференциальных уравнений (1-3) для механических звеньев и электрического звена системы преобразований:

Мр+ ПрУр + кр ~ к" " = (1}

Мп ^¡г++кп ^ ~Ур ^ ~=0' (2)

Ч И + 77" № + Ж„'- К^ = 0 . (3)

ас с0

где Мр, Пр, кр - соответственно масса, коэффициенты демпфирования и жесткости резца, который может быть представлен в виде упругой балки, жестко закрепленной с одного конца; Мп, Вп, кп -масса, коэффициенты демпфирования и жесткости пьезопреобразо-вателя; ^ - сила; ур,уп - скорость перемещения лезвия резца и пье-

зопреобразователя; - коэффициент электромеханического преобразования пьезоэлемента; Со - собственная емкость пьезоэлемента;

/ = — - ток, возникающий в пьезопреобразователе при его дефор-Л

мации; /7?н - напряжение на нагрузке.

Уравнения (1), (2) и (3) представляют систему уравнений движения, позволяющую найти передаточную функцию выражения для амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) и составить электрический аналог рассматриваемой системы.

Получена передаточная функция шестого порядка, т. е. имеется шесть корней характеристического уравнения.

Амплитудно-частотная характеристика соответствует выражению (4) Ж(;а>) =-(4)

где Лн - сопротивление нагрузки; Сэ - емкость пьезопреобразова-теля. Амплитуда и начальная фаза колебаний напряжения вибраций равны

Ар ={(кр+кп-мр®2} +(»21)2р =агс1в

Ор<о

кр -кп-Мр(й2 '

Ап ~мп®21 , ф„

А,®

к„ -М„со2 '

А, = д/(1-1Ссо2)ЧсоЧ2С2 , Ф/ = аг^-^у.

1 - ЬС(£>

Анализ АЧХ представленной системы предполагает наличие на ней как минимум трех резонансных пиков, двух механических и одного электрического, что в дальнейшем подтвердилось экспериментально снятыми в среде АисНо-Т амплитудно-частотными характеристиками.

На рисунке 2 представлено трехмерное изображение АЧХ напряжения вибраций в диапазоне частот от 20 Гц до 20 кГц в течение 2 с. На диаграмме в диапазоне 20-50 Гц и 2-3 кГц видны диапазоны низкочастотного и высокочастотного резонансов.

Рисунок 2

I

Л третьей главе рассмотрены экспериментальные исследования виброакустических характеристик режимов резания. Были получены виброакустчсскае амплитудно-частотные характеристики зависи-мосш напряжения вибраций от режимов резания и износа инструмента. При проведении экспериментальных исследований в широких пределах изменялись технологические параметры процесса резания: глубина резания г, подача инструмента 5 и число оборотов шпиндели станка п нрл использовании заготовок ил стали, латуни и дюралюминия. Точение заготовок проводилось однойезвийным резцом Т15К6 одной определенной геометрии на станке типа 16К20.

Для получения аналитических зависимостей, аппроксимирующих экспериментальные характеристики режимов резания, используются экспоненциальные и степенные функции.

При аппроксимации степенной функцией аналитическое выражение имеет »ид

1<,=Л1>]»\

а для аппроксимации экспоненциальной функцией аналитическое выражение будет'

и = С0(\-е~а!' ),

где сила резания; параметры Ант определяются при обработке экспериментальных данных; Со- наибольшее значение выходного

напряжения при усилиях, превышающих (75-80)х ]03 II для стали, (40-50) х L0J H для латуни, (20-25)х Ю3 H дня дюралюминия; а -показатель степени, определяемый обработкой экспериментальных данных по методу наименьших квадратов.

Полученные математические зависимости «(/'') являются математическим ожиданием. Воспользовавшись ими, можно рассчитать глубину резания t и выяснить, насколько она отличается от реального, заранее заданного значения.

На рисунке 3 приведены теоретическая зависимость H = Co(l-e~a/' J для дюралюминия и огибающая, построенная по экспериментальным точкам для разных глубин резания.

—------------ V^^

п........

■ ver

____| . .: ■ ■

-('mi

1'ЯЛЗ

-У -i' «Г ff & &

Рисунок 3

Из рисунка 3 видно, что рассчитанные по ней значения глубины резания / хорошо согласуются со значениями, полученными экспериментально, и не выходят за пределы дисперсии,

В четвертой главе рассмотрены схемы средств измерений и алгоритмы виброакустического косвенного контроля режущего инструмента к контроля размеров деталей виброакустическим методом касания. Проанализированы перспективы применения виброакустического метода контроля для определения момента поломки сверла и при нарезании резьб на основе резьбонареззющей гребенки. При нарезании резьб гребенкой последняя имеет режущие кромки (обычно

четыре-шесть сегментов) и канавки между ними для вывода стружки. Это позволяет их рассматривать при виброакустическом анализе как отдельные, последовательно работающие режущие инструменты.

Разработанные алгоритмы виброакустического контроля касанием [10, 11] позволили создать ряд приборов контроля состояния режущего инструмента и размеров деталей повышенной точности для станков с ЧПУ.

В устройстве «Износ-2МП», схема которого приведена на рисунке 4, реализован контроль деталей с погрешностью не более шага станка с ЧПУ (2 мк для станка типа ТПК-125). Такая разрешающая способность была получена впервые за счет точного определения момента касания инструмента с деталью по виброакустическому сигналу.

А/о Ш

ЦП

ДВ

У ПФ

С

ш

л

ЩЦ .

ША

СЕТЬ 220 В 50Гц

Рисунок 4

Устройство содержит центральный процессор ЦП, кварцевый генератор КГ, постоянное запоминающее устройство ПЗУ, оперативное запоминающее устройство ОЗУ, программируемые периферийные адаптеры ППА1, ППА2, ППАЗ, буферы шины адреса и шины данных БУФ1, БУФ2, дешифраторы адреса ДША, клавиатуру КЛАВ, индикацию ИНД1-ИНД4 с соответствующими согласующими буферами БУФЗ-БУФ6, устройство пошаговой отладки программы УПОП. В аналоговую часть устройства входят датчик вибраций ДВ,

усилитель У, полосовой фильтр ПФ, компаратор К, триггер Тг, а также цифроаналоговый преобразователь ЦАП, двадцатиразрядный реверсивный счетчик координаты РСК и блок питания БП.

Работает устройство следующим образом. При включении станка с ЧПУ без процесса резания производится совмещение «нуля» детали и резца, с клавиатуры компенсируется напряжение виброакустического сигнала холостого хода станка и определяются координаты [Хо, - момента касания режущего инструмента и вращающейся базовой поверхности для каждого режущего инструмента. Напряжение холостого хода станка и координаты касания запоминаются в стойке станка с ЧПУ и используются в дальнейшем для контроля. По окончании технологического цикла или по сигналу с прибора косвенного виброакустического контроля вырабатывается сигнал операции «контроль». По этому сигналу прекращается процесс резания, и первый резец возвращается в первую рабочую точку [Х0, ¿0]. После попадания острия резца в точку [Хо, Ъ^ начинается пошаговая отработка перемещения резца по направлению к базовой поверхности, если в результате износа резца касания резцом базовой поверхности не произошло в точке [Хо,2у. Количество шагов до момента касания лезвием резца базовой поверхности сравнивается с величиной допустимого технологического износа, устанавливаемого независимо для каждого режущего инструмента, и выдается сигнал на продолжение резания или замену режущего инструмента. Наличие микропроцессора в средствах измерения позволило обеспечить контроль износа до 8 последовательно работающих различных инструментов.

В приложении 1 приведены программы обработки текущего значения вибросигнала процесса резания на станке типа 16К20 в среде АисНо-Т.

В приложении 2 представлены акты технических испытаний разработан! гых автором приборов виброакустического контроля состояния режущего инструмента и размеров деталей и акты их внедрения на отечественных предприятиях.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

В работе изложены новые технические решения по созданию средств измерения деталей на основе виброакустического метода контроля состояния режущего инструмента при их изготовлении на станках.

Основные результаты и выводы работы сводятся к следующему:

1 Анализ методов контроля состояния режущего инструмента и размеров деталей приборостроения показал, что наиболее перспективным для практического применения в производственных условиях является виброакустический метод контроля. Применение метода позволяет получить высокую точность (шаг станка с ЧПУ), быстродействие контроля и использовать один виброакустический датчик для контроля состояния всех инструментов станка.

2 Разработаны математическая модель виброакустических явлений процесса резания и электрические схемы замещения объекта исследования, учитывающие колебания резца, устройства крепления и акселерометра.

3 На основе математической модели и экспериментальных данных получены аналитические зависимости виброакустического сигнала от режимов резания и износа инструмента, позволившие производить контроль размерного износа инструмента и размеров деталей приборостроения на станках с ЧПУ.

^ 4 По результатам анализа модели и экспериментальным исследованиям разработана технология изготовления датчика с учетом вариантов размещения и крепления на станке.

5 Разработаны алгоритмы компенсации аддитивных погрешностей измерения износа инструмента, вызванных вибрацией станка, виброакустической помехой, определяемой частотой вращения шпинделя станка при любой его скорости, и сетевой помехой.

6 Разработаны цифровые виброакустические приборы коотроля состояния режущего инструмента и размеров деталей, повышающие эффективность технологии производства изделий приборостроения.

7 Предложены новые области применения виброакустического метода контроля: определение момента поломки сверла и контроль резьбонарезающего инструмента.

8 Результаты работы внедрены на Арзамасском приборостроительном заводе, заводе «Старорусприбор» г. Старая Русса, на Нижне-Ломовском электромеханическом заводе, в организациях НИИ «Кон-грольприбор» г. Пенза и в НИТИ г. Железнодорожный Московской области.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК России:

1 Медведик, Ю. Т. Автоматический контроль состояния режущего инструмента на станках с ЧПУ / Ю. Т. Медведик, И. Р. Добровин-ский, Б. И. Красильщиков, М. В. Иоффе // Станки и инструмент. -1987.-№3.- С. 16-18 (СТИН).

2 Пат. 2263300 Российская Федерация, МПК7 О 01 N3/58. Устройство для измерения износа режущего инструмента / Медведик Ю. Т., Белолапотков Д. А., Добровинский И. Р., Чувыкин Б. В. -№ 20041080 15/28 ; заявл. 18.03.2004 ; опубл. 27.10.2005, Бюл. № 30.

3 А. с. 630587 СССР, М. Кл.3 й 01 Р 23/06. Устройство для контроля частоты / Ю. Т. Медведик, И. А. Прошин, В. П. Сашкин. -№ 2439983 / 18-24; заявл. 03.01.77 ; опубл. 30.10.78, Бюл. № 40.

4 А. с. 771510 СССР, М. Кл.3 в 01 N 3/58. Устройство активного контроля состояния режущего инструмента / Ю. Т. Медведик, И. Р. Добровинский, А. С. Долгов, В. В. Марченко, В. И. Симакин. -№ 2539370 / 18-28 ; заявл. 28.10.77 ; опубл. 15.10.80, Бюл. № 38.

5 А. с. 949409 СССР, М. Кл.3 в 01 N 3/58. Устройство для контроля степени затупления режущего инструмента / Ю. Т. Медведик, Д. Г1. Грузин, И. Р. Добровинский, В. И. Симакин [и др.]. -№ 3224441 / 25-28 ; заявл. 19.12.80 ; опубл. 07.08.82, Бюл. № 29.

6 А. с. 963805 СССР, М. Кл.3 В 23 р 15/00 // в 01 N 3/58. Устройство активного контроля затупления режущего инструмента / Ю. Т. Медведик, И. Р. Добровинский, А. С. Долгов, В. И. Симакин [и др.]. -№2903055 / 25-08 ; заявл. 28.03.80 ; опубл. 07.10.82, Бюл. № 37.

7 А. с. 1002899 СССР, М. 10т.3 в 01 N 3/58. Устройство контроля степени затупления режущего инструмента / Ю. Т. Медведик, Д. П. Грузин, И. Р. Добровинский, В. И. Симакин [и др.].-№2966225/ 18-28 ; заявл. 21.07.80 ; опубл. 07.03.83, Бюл. № 9.

8 А. с. 1040383 СССР, в 01 N 3/58. Устройство контроля степени затупления режущего инструмента / Ю. Т. Медведик, Л. Н. Бонда-ренко, И. Р. Добровинский [и др.]. - №3430333/25-28; заявл. 26.04.82 ; опубл. 07.09.83, Бюл. № 3.

9 А. с. 1153268 СССР, G 01 N 3/58. Устройство контроля затупления режущего инструмента / Ю. Т. Медведик, JI. Н. Бондаренко, И. Р. Добровинский [и др.].-№3493117/25-28 ; заявл. 08.07.82; опубл. 30.04.85, Бюл. № 16.

10 А. с. 1442875 СССР, G 01 N 3/58. Устройство контроля затупления режущего инструмента на станках с ЧПУ / Ю. Т. Медведик, А. И. Бражников, И. Р. Добровинский [и др.]. -№ 4079007 /25-28 ; заявл. 15.04.86 ; опубл. 07.12.88, Бюл. № 45.

11 А. с. 1705022 СССР, В 23 Q 15/00. Устройство контроля затупления режущего инструмента на станках с ЧПУ / Ю. Т. Медведик,

A. И. Бражников, И. Р. Добровинский [и др.]. - № 4641155 / 08 ; заявл. 24.01.89 ; опубл. 15.01.92, Бюл. № 2.

Публикации в других изданиях

12 Медведик, Ю. Т. Автоматическая система контроля затупления режущего инструмента / Ю. Т. Медведик, И. Р. Добровинский,

B. Е. Еремин, В. И. Симакин, Б. В. Чувыкин // Организация производства и прогрессивная технология. - М.: ЦНИИатоминформ, 1979. -№ 10.-С. 37-39.

13 Медведик, Ю. Т. Один из способов контроля состояния режущего инструмента / И. Р. Добровинский, В. Е. Еремин, Ю.Т. Медведик, В. И. Симакин, Б. В. Чувыкин// Организация производства и прогрессивная технология. - М.: ЦНИИатоминформ, 1979. — № 4.—

C.37-39.

14 Медведик, Ю. Т. Цифровой анализатор частоты звукового диапазона / Ю. Т. Медведик, И. Р. Добровинский, Б. В. Чувыкин // Организация производства и прогрессивная технология. - М.: ЦНИИатоминформ, 1981.-№ 8.-С. 41-43.

15 Медведик, Ю. Т. Устройство принудительной замены инструмента / Ю. Т. Медведик, И. Р. Добровинский, И. А. Прошин // Организация производства и прогрессивная технология. — М.: ЦНИИатоминформ, 1977.-№6.-С. 29-31.

16 Медведик, Ю. Т. Прибор для определения поломки режущего инструмента станков с ЧПУ для сверления печатных плат / А. И. Бражников, И. Р. Добровинский, М. И. Лернер, Ю. Т. Медведик // Технический прогресс в атомной промышленности. Организа-

ция производства и прогрессивная технология.- 1991.- № 8. -С. 19-21.

17 Медведик, Ю. Т. Прибор для контроля поломки сверл для агрегатных станков механообработки / А. И. Бражников, И. Р. Добровин-ский, М. И. Лернер, Ю. Т. Медведик // Технический прогресс в атомной промышленности. Организация производства и прогрессивная технология. - 1991. - № 8. - С. 59.

18 Медведик, Ю. Т. Прибор контроля «Износ - МП» / Ю. Т. Медведик, А. И. Бражников, И. Р. Добровинский, М. И. Лернер // Технический прогресс в атомной промышленности. Организация производства и прогрессивная технология. - 1991. -№ 8. - С. 43.

19 Медведик, Ю. Т. Преобразователь перемещения в частоту/ Ю. Т. Медведик, И. Р. Добровинский, В. П. Проворов // Информ. листок № 300-76 Пензенского ЦНТИ.

20 Медведик, Ю. Т. Устройство контроля степени износа режущего инструмента / Ю. Т. Медведик, И. Р. Добровинский, В. И. Сима-кин, А. С. Долгов, В. П. Проворов // Информ. листок № 113-78 Пензенского ЦНТИ.

21 Медведик, Ю. Т. Система контроля степени износа режущего инструмента / Ю. Т. Медведик, И. Р. Добровинский, В. И. Симакин и др. // Информ. листок № 139-78 Пензенского ЦНТИ.

22 Медведик, Ю. Т. Система контроля затупления режущего инструмента для активного контроля качества изделий / Ю. Т. Медведик, И. Р. Добровинский, В. В. Марченко, В. И. Симакин // Тез. докл. Всесоюз. конф. по измерительным информационным системам ИИС - 77. - Баку, 1977. - С. 41-42.

23 Медведик, Ю. Т. О возможности повышения точности ИИС активного контроля размеров в машиностроении по анализу вибраций инструмента / Ю. Т. Медведик, Е. А. Ломтев, И. Р. Добровинский // Тез. докл. 5-й Всесоюз. науч.-техн. конф. - ИИС - 83.- Куйбышев, 1983.-С. 43-44.

24 Медведик, Ю. Т. Фотоэлектрический датчик скорости / Ю. Т. Медведик, И. Р. Добровинский, А. С. Киперман // Датчики, системы : Межвуз. сб. науч. тр. - Пенза, 1983. - Вып. 3. - С. 18-19.

25 Медведик, Ю. Т. Прибор для определения поломки режущего инструмента станков с ЧПУ для сверления печатных плат / А. И. Бражников, И. Р. Добровинский, М. И. Лернер // Автоматизация процессов обработки первичной информации : Межвуз. сб. науч. тр. - Пенза, 1993. - С. 26-27.

26 Медведик, Ю. Т. Применение метода трехтактного интегрирования для контроля размеров в машиностроении / Ю. Т. Медведик, И. Р. Добровинский // Методы, средства и технологии получения и обработки измерительной информации : материалы Междунар. на-уч.-техн. конф. «Измерение-2000». - Пенза, 2000. - С. 33-34.

27 Медведик, Ю. Т. Анализ структур устройств контроля размеров деталей в машиностроении, использующих метод трехтактного интегрирования / И. Р. Добровинский, Л. Н. Бондаренко, М. Ю. Михеев, Ю. Т. Медведик // Континуальные логико-алгебраические исчисления и нейроматематика в науке, технике и экономике : тр. Междунар. конф. - Ульяновск, 2001. - Т. 3. ~ С. 34-35.

28 Медведик, Ю. Т. Исследование амплитудно-частотной характеристики акустического преобразователя / Л. Н. Бондаренко, Ю. Т. Медведик // Континуальные логико-алгебраические исчисления и нейроматематика в науке, технике и экономике : тр. Междунар. науч.-техн. конф. «Схемно-топологические модели активных электрических цепей: синтез и анализ». - Ульяновск, 2003. -Т. 4.-С.17-18.

29 Медведик, Ю. Т. Использование метода двухтактного интегрирования для повышения точности активного контроля размеров деталей в машиностроении / Ю. Т. Медведик, И. Р. Добровинский, Д. А. Белолапотков // Континуальные алгебраические логики исчисления и нейроматематика в науке, технике и экономике : тр. Междунар. науч.-техн. конф. - Ульяновск, 2004. - Т. 4. - С. 21-22.

30 Медведик, Ю. Т. Повышение точности контроля размеров деталей на станках с ЧПУ / Ю. Т. Медведик, И. Р. Добровинский, Д. А. Белолапотков // Методы, средства и технологии получения и обработки измерительной информации : тр. Междунар. науч.-техн. конф. «Измерения-2004». - Пенза, 2004. - С. 14-15.

31 Медведик, Ю. Т. Возможности повышения точности активного контроля размеров деталей в машиностроении / Д. А. Белолапотков,

Ю. Т. Медведик, И. Р. Добровинский // НТИ - 2004 : тр. Всерос. науч. конф. молодых ученых. - Новосибирск, 2004. - С. 7-8.

32 Медведик, Ю. Т. Диагностика состояния режущего инструмента в процессе точения по анализу вибросигнала / И. Р. Добровинский, Д. А. Белолапотков, Ю. Т. Медведик, В. И. Симакин // Материалы Междунар. науч.-техн. конф. «Измерение-2006». - Пенза : Инф.-изд. центр ПГУ, 2006. - С. 17-21.

33 Медведик, Ю. Т. Использование интегрирующего аналого-цифрового преобразования для активного контроля размеров деталей машиностроения / Д. А. Белолапотков, И. Р. Добровинский, Ю. Т. Медведик // КЛИН-2006 : тр. Междунар. конф. - Ульяновск, 2006. -Т. 3.-С. 16-19.

34 Медведик, Ю. Т. О влиянии автоколебаний станка механообработки на вибродиагностику состояния режущего инструмента в процессе точения / Ю. Т. Медведик, Д. А. Белолапотков, И. Р. Добровинский, В. И. Симакин // НТИ - 2006 : тр. Всерос. науч. конф. молодых ученых. - Новосибирск, 2006. - С. 7-9.

Медведик Юрий Тимофеевич

Средства измерений и технологического контроля состояния режущего инструмента и размеров деталей приборостроения

Специальность 05.11.01 - Приборы и методы измерения (электрические и магнитные величины) 05.11.14 - Технология приборостроения

Редактор 0.10. Ещина Технический редактор Н. А. Вьялкова

Корректор Н. А. Сидельникова Компьютерная верстка 11. В. Ивановой

ИД №06494 от 26.12.01

Сдано в производство 15.03.07. Формат 60х84'/16. Бумага писчая. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,16. Заказ № 165. Тираж 100.

Издательство Пензенского государственного университета. 440026, Пенза, Красная, 40

Содержание.

Введение.

Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследования.

1.1. Основные методы контроля размеров деталей и состояния режущего инструмента в машиностроении.

1.2. Выбор наиболее перспективного метода преобразования вибросигнала и его обоснование.

1.3. Обзор и анализ виброакустического метода контроля состояния режущего инструмента.

1.4. Выводы по главе 1.

Глава 2. Теоретические исследования виброакустических характеристик процесса резания.

2.1. Теоретические исследования электромеханической системы с пьезоэлектрическим преобразователем.

2.2. Определение передаточной функции, амплитудно-частотной характеристики и составление структурной схемы электромеханической системы.

2.3. Электрический аналог электромеханической системы.

2.4. Влияние технологии крепления пьезопреобразователя на передаточную функцию и АЧХ электромеханической системы.

2.5. Разработка конструкции преобразователя для контроля вибросигнала и ее обоснование.

2.6. Электрическая схема замещения пьезокерамического преобразователя.

2.7. Определение среднего прогиба мембраны.

2.8. Передаточная функция пьезоэлектрического вибродатчика.

2.9. Выводы по главе 2.

Глава 3. Экспериментальные исследования виброакустических характеристик режимов резания.

3.1. Методика проведения эксперимента.

3.2. Обработка экспериментальных данных.

3.3. Определение аналитических выражений, аппроксимирующих виброакустические характеристики (экспонента, степенная функция).

3.4. Динамические характеристики режима резания.

3.5. Исследование влияния износа режущего инструмента на виброакустический сигнал зоны резания.

3.6. Исследование влияния масла и СОЖ на виброакустические характеристики при различных режимах резания.

3.7. Выводы по главе 3.

Глава 4. Анализ средств измерения и алгоритмов виброакустического контроля состояния режущего инструмента и размеров. деталей.

4.1. Основные принципы построения виброакустических устройств контроля состояния режущего инструмента и размера деталей, анализ источников помех и методы их компенсации.

4.2. Фильтрация периодических помех вибраций системы (станок, приспособление, инструмент, деталь), сопутствующих резанию.

4.3. Интегрирование виброакустического сигнала за время, кратное периоду вращения заготовки или инструмента.

4.4. Алгоритм контроля износа режущего инструмента по отношению амплитуд вибросигналов разных частотных диапазонов.

4.5. Алгоритмы виброакустического контроля износа режущего инструмента методом касания.

4.6. Метод контроля состояния резьбонарезающих инструментов.

4.7. Метод контроля поломки режущего инструмента.

4.4. Внедренные разработки и их описание.

4.5. Выводы по главе 4.

Актуальность темы. В настоящее время России для успешного экономического развития, как никогда необходимы создание и выпуск прогрессивной новой техники, производство новых станков и освоение мирового рынка станкостроения. Достижения современной метрологии, измерительной техники и электроники, такие как компенсация помех, сопровождающих процесс резания, современные методы интегрирования, автоматически перестраиваемая по частоте фильтрация позволяют решать актуальные проблемы современного машиностроения - активный контроль состояния режущего инструмента и соответствующий контроль размеров деталей как в процессе их изготовления, так и межоперационный и финишный контроль.

Создание в 20-м веке сложных высокоэффективных станков с числовым программным управлением (ЧПУ), снабженных микропроцессорными вычислительными комплексами, не исключило брак, возникающий при поломке режущего инструмента или его износе. Прямой контроль размеров деталей и состояния режущего инструмента на станках в настоящее время, несмотря на его очевидные достоинства, в процессе резания не применяется.

Косвенный активный контроль имеет значительное преимущество перед прямым контролем. Он позволяет контролировать состояние инструмента и размеры детали в процессе обработки детали на станке по анализу вибросигнала.

Вклад в решении вопросов, связанных с разработкой теории колебаний и вибраций внесли работы отечественных и зарубежных ученых А.Н. Крылова, Б.Б. Голицына, Ю.И Иориша., Л.Д. Гика, Д. Уайта, Г. Вудсона и др.

Современные вибродатчики преобразуют звуковые колебания в электрическое напряжение. Большой вклад в решении вопросов, связанных с разработкой методов и средств измерений напряжений внесли работы Е.А. Ломтева, Л.И. Волгина, И.Р. Добровинского, К.Л. Куликовского, П.В. Новицкого, П.П. Орнатского, Э.К. Шахова, В.М. Шляндина, Г.П. Шлыкова и др. В то же время существует большая потребность в специализированных виброакустических приборах разрабатываемых для нужд диагностики и измерений в станкостроении, позволяющих контролировать размер детали и состояние режущего инструмента в процессе их изготовления на станках.

Цель работы состоит в развитии виброакустического метода контроля состояния режущего инструмента и размеров деталей в процессе их изготовления на станках и разработке соответствующих алгоритмов и средств измерений.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие основные задачи:

1. Анализ физических явлений, сопутствующих резанию, и выбор наиболее эффективного из них виброакустического, для косвенного контроля состояния режущего инструмента. Анализ виброакустических и электрических помех, возникающих при резании, и разработка схемных решений, необходимых для их компенсации.

2. Разработка математической модели виброакустических явлений процесса резания и электрических схем замещения, учитывающих колебания резца и технологию крепления вибродатчика.

3. Разработка приборов виброакустического контроля состояния режущего инструмента и размеров детали в процессе точения, что не требует времени на измерение при сохранении высокой точности.

4. Разработка высокоточного комбинированного способа контроля размеров деталей для станков с ЧПУ, основанного на сочетании виброакустического косвенного метода активного контроля с виброакустическим методом контроля касанием.

Методы исследования

Теоретические исследования базируются на положении теории электрических цепей, теории автоматического регулирования, теории погрешностей, элементов теории математической статистики, методах математического анализа.

Научная новизна работы состоит в следующих результатах:

- предложена математическая модель виброакустических явлений процесса резания и электрические схемы замещения объекта исследования, учитывающие колебания резца и технологию крепления вибродатчика;

- на основе полученной математической модели и экспериментальных данных получены аналитические зависимости виброакустического сигнала от режимов резания и износа инструмента;

- предложены новые алгоритмы компенсации аддитивных составляющих погрешности измерения износа инструмента, вызванных вибрацией станка, виброакустической помехой, определяемой частотой вращения шпинделя станка при любой его скорости, и сетевой помехой;

- разработан новый высокоточный способ контроля размеров деталей, основанный на сочетании виброакустического косвенного метода активного контроля с виброакустическим методом контроля касанием для станков с ЧПУ.

Достоверность полученных результатов основывается на данных натурных испытаний, согласованности расчетных и экспериментальных данных.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Способ компенсации влияния виброакустических помех, вызванных работой кинематических элементов станка, на работу приборов виброакустического контроля состояния режущего инструмента и размеров детали.

2. Способы компенсации периодических виброакустических помех, вызванных биением заготовки методами многократного интегрирования и синхронизации.

3. Предложены новые способы высокоточного виброакустического контроля размеров на станках с ЧПУ и контроля состояния режущего инструмента методом касания, основанного на компенсации виброакустических помех холостого хода станка.

Практическая значимость Результаты теоретических и экспериментальных исследований получили практическое воплощение в разработанных и внедренных приборах и системах виброакустического контроля для различных типов станков.

Реализация работы:

1. Предложенные в работе методы компенсации вибрации холостого хода станка использованы при разработке приборов "Износ-2мп" на Арзамасском приборостроительном заводе для оснащения стойки НШ-221 станка с ЧПУ ТПК-125, точностью контроля шага станка (2мкм).

2. Виброакустическим прибором контроля состояния режущего инструмента и размеров деталей "Износ-2мп" оснащена стойка 2Р22 станка ЧПУ 16К20 организация НИТИ г. Железнодорожный Московской области точностью контроля шаг станка (5мкм).

3. Виброакустический прибор «Износ» контроля поломки режущего инструмента внедрен на Нижне - Ломовском электромеханическом заводе на станке автомате, предназначенном для массового производства деталей отрасли. Способ контроля позволил практически исключить брак при массовом производстве деталей.

4. Прибор активного виброакустического контроля и контроля касанием изготовлен с использованием авторских свидетельств в организации НИИ «Контрольприбор». Выпущена опытная партия приборов виброакустического контроля состояния режущего инструмента и размеров деталей АМЦ 07540 с адаптивным алгоритмом контроля, пакетом программ и интерфейсом.

5. Предложены и обоснованы технические решения, внедрение которых позволяет обеспечить точность виброакустического контроля состояния режущего инструмента и размеров детали на станках с ЧПУ - шаг станка (5-2 мкм).

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на: на Всесоюзной конференции по измерительным информационным системам в Баку (ИИС - 77. Баку, 1977г), на 5-й Всесоюзной научно-технической конференции в Куйбышеве (ИИС - 83. Куйбышев, 1983г), на Международных научных конференциях «Континуальные логико- алгебраические исчисления и нейроматематика в науке, технике и экономике» (МНК КЛИН-2001, -2003,-2004,-2006, Ульяновск, 2001, 2003, 2004, 2006 г.г.), на международных научно-технических конференциях «Методы, средства и технологии получения и обработки измерительной информации» («Измерение 2000, 2004, 2006», Пенза, ПГУ, 2000, 2004, 2006 г.г.), на Всероссийских научных конференциях молодых ученых («НТИ - 2004, 2006» Новосибирск, 2004, 2006 г. г.). Публикации по теме диссертации: опубликовано 34 печатных работы, в том числе 10 авторских свидетельств СССР и патент РФ на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация содержит 147 страниц и состоит из введения четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 120 наименований, 76 рисунков и таблиц и двух приложений.

6. Результаты работы внедрены: на Арзамасском приборостроительном заводе, на заводе «Старорусприбор» г. Старая Русса, на Нижне - Ломовском электромеханическом заводе, на Пензенском часовом заводе, в организациях НИИ «Контрольприбор» города Пенза и в НИТИ г. Железнодорожный Московской области.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертационная работа посвящена вопросам разработки виброакустических приборов и систем для контроля состояния режущего инструмента и размеров деталей в процессе их изготовления на станках механообработки.

1. А.с. 376179 (СССР). Устройство для измерения составляющей силы резания / Толчков Ю.А. Опубл. В Б.И., 1973, № 17.

2. А. с. 630587 (СССР) Устройство для контроля частоты. / Медведик Ю.Т., Прошин И.А., Сашкин В.П. Опубл. в Б.И., 1978, № 40.

3. А.с. 752157 (СССР). Способ оценки критического износа режущего инструмента / Козочкин М.Н., Кузнецов В.Д., Смирнов В.В. Опубл. в Б.И., 1980, №28.

4. А.с. 763069 (СССР). Способ определения износа инструмента/ Астапов В.В., Костюков В.Н., Шантин И.Д. Опубл. В Б.И., 1980, № 34.

5. А.с. 763069 (СССР). Способ определения износа инструмента /Астапов В.В., Костюков В.Н., Шатнин И.Д. Опубл. В Б.И., 1980, № 34.

6. А. с. 771510 (СССР) Устройство активного контроля состояния режущего инструмента./ Медведик Ю.Т., Добровинский И.Р., Долгов А.С., Марченко В.В, Симакин В.И. Опубл. в Б.И, 1980, № 28.

7. А.с.806269 (СССР). Способ тарирования естественной термопары деталь-резец/ Остафьев В.А., Максимчук И.В., Усачев П.А. Опубл. В Б.И., 1981, №7.

8. А.с. 823971 (СССР). Способ определения момента затупления режущего инструмента/ Никитин Е.И, Гусев С.Н., Губин А.И.-Опубл. В Б.И, 1981, № 15.

9. А.с. 873110 (СССР). Способ для контроля степени износа режущего инструмента/ Полунин В.И.- Опубл. В Б.И, 1981, № 38.

10. А.с. 879398 (СССР). Устройство для контроля износа инструмента на металлорежущих станках/ Козочкин М.П, Смирнов В.В. Опубл. В Б.И, 1981, №41.t

11. А. с. 949409 (СССР) Устройство для контроля степени затупления режущего инструмента./ Медведик Ю.Т, Грузин Д.П, Добровинский И.Р, Симакин В.И. и др. Опубл. в Б.И, 1982, № 29

12. А.С. 958039 (СССР). Устройство для измерения износа режущего инструмента/ Дмитриев Б.Ю., Ткаченко А.Н. и др.- Опубл. В Б.И., 1982, № 34.

13. А. с. 963805 (СССР) Устройство активного контроля затупления режущего инструмента./ Медведик Ю.Т., Добровинский И.Р., Долгов А.С., Си-макин В.И. и др. Опубл. в Б.И., 1983, № 37.

14. А. с. 1002899 (СССР) Устройство контроля степени затупления режущего инструмента./ Медведик Ю.Т., Грузин Д.П., Добровинский И.Р., Симакин В.И. и др. Опубл. в Б.И., 1983, № 9.

15. А.с. 1022621 (СССР). Устройство для измерения износа режущего инструмента/ Козочкин М.П., Смирнов В.В.и др. Опубл. В Б.И, 1984, № 33.

16. А.с. 1024227 (СССР). Способ определения износа инструмента/ Гораз-довский Г.Я, Шандин И.Д. Опубл. В Б.И., 1983, № 30.

17. А.с. 1026038 (СССР). Устройство для определения износостойкости режущего инструмента/ Заковоротный B.JL, Палаганюк Г.Г. и др. Опубл. В Б.И., 1983, №24.

18. А.с. 1032383 (СССР). Способ контроля износа режущего инструмента/ Подураев В.Н., Пащенко С.В. Опубл. В Б.И., 1983, № 32.

19. А.с. 1034870 (СССР). Устройство для контроля режущего инструмента/ Козочкин М.П., Смирнов В.В. Опубл. В Б.И., 1983, № 30.

20. А. с. 1040383 (СССР) Устройство контроля степени затупления режущего инструмента./ Медведик Ю.Т., Бондаренко JI.H., Добровинский И.Р. и др. Опубл. вБ.И, 1983, №3.

21. А. с. 1153268 (СССР) Устройство контроля затупления режущего инструмента./ Медведик Ю.Т., Бондаренко JI.H., Добровинский И.Р. и др. Опубл. в Б.И., 1985, № 16.

22. А.с. 1161547 (СССР). Устройство для определения момента затупления режущего инструмента/ Тиссенко В.Н., Дорогов Н.В. и др. Опубл. В Б.И., 1985, №43.

23. А.с. 1164585 (СССР). Способ определения предельного износа режущего инструмента/ Аршанский М.М., Загорский А.Н. Опубл. В Б.И., 1985, № 24.

24. А.с. 1188581 (СССР). Устройство для измерения скорости износа режущего инструмента/ Тымчик Г.С. Опубл. В Б.И., 1985, № 40.

25. А.С. 1196736 (СССР). Устройство контроля состояния режущих инструментов при работе на многоинструментальных станках / Козочкин М.П., Су-лейманов И.У. Опубл. В Б.И., 1985, № 45.

26. А.с. 1244557 (СССР.) Устройство для измерения износа режущего инструмента/ Добровинский И.Р., Чувыкин Б. В., Михеев М.Ю., Бондаренко JI.H. Опубл. В Б.И., 1986, №23.

27. А. с. 1442875 (СССР) Устройство контроля затупления режущего инструмента на станках с ЧПУ./ Медведик Ю.Т., Бражников А.И., Добровинский И.Р. и др. Опубл. в Б.И., 1988, № 45.

28. А. с. 1705022 (СССР) Устройство контроля затупления режущего инструмента на станках с ЧПУ./ Медведик Ю.Т., Бражников А.И., Добровинский И.Р. и др. Опубл. в Б.И., 1992, № 2.

29. А. Ленк. Электромеханические системы. Системы с сосредоточенными параметрами. Мир, 1978. - 283 с.

30. Алехин В.Е., Попов В.А. и др. Устройство для автоматического бесконтактного контроля величины износа резцов непосредственно в процессе точения// Автоматизация производственных процессов. Львов: Львов. Ун-т, 1972, вып. 12, с 61-65.

31. ЗЬБалабеков М.Т., Черноглазов М.И. и др. Метод определения омического сопротивления зоны резания для низкоомных цепей // Труды Ташкентского политехнического ин-та, Ташк. Политехи, ин-т, 1972,вып.83., 10-16 с.

32. Бармин Б.П. Вибрации и режимы резания. Машиностроение, 197270с.

33. Бахвалов Н.С. Численные методы. М.: Наука, 1975, - 632 с.

34. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. -М.: Наука, 1975. -767 с.

35. Богданов Г.П., Кузнецов В.А. и др. Метрологическое обеспечение и эксплуатация измерительной техники. М.: Радио и связь, 1990. - 240 с.

36. Боголюбов Н.Н., Метропольский Ю.А. Асимптотические методы в теории нелинейных колебаний. М.: Изд-во Физико-математической литературы, 1963.-410 с.

37. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. М.: Наука, 1974. - 832 с.

38. Валиков В.И., Матынкин Ф.С. Влияние износа инструмента на термо -ЭДС // Труды МВТУ им. Баумана Н.Э. М.: МВТУ им. Баумана Н.Э, 1981, вып.361, 35-42 с.

39. Виноградов В.А., Луковод П.Д., Аносов Ю.А. Измерение термоЭДС при резании металлов // Технология и автоматизация машиностроения: Респ. межведом, научн-техн. сб. -Киев :Техника, 1972. -Вып. 9 -с. 10-15.

40. Волосов С.С. Основы точности активного контроля размеров. М.: Машиностроение, 1969.-356 с.

41. Вульф A.M. Резание металлов. Л.: Машиностроение, 1973. - 476 с.

42. Гик Л.Д. Измерение вибраций. Новосибирск.: Наука, 1972. - 202 с.

43. ГОСТ 18955-73. Акселерометры низкочастотные линейные. Терминология и определения. -М.: Изд-во стандартов, 1973. 12с.

44. ГОСТ 8009-84, РД 50-453-84. Нормирование и использование метрологических характеристик средств измерений.

45. Грановский В.А. Динамические измерения. Основы метрологического измерения. М.: Энергоатомиздат, 1984. - 224 с.

46. Д. Уайт, Г. Вудсон, Электромеханические преобразователи энергии. -М.: ГНТИМЛ, 1964, -496 с.

47. Добровинский И.Р., Ломтев Е.А. Проектирование ИИС для измерения параметров электрических цепей. М.: Энергоатомиздат, 1997,-110 с.

48. Добровинский И.Р, Ломтев Е.А. Проектирование цифровых вольтметров параллельно-последовательного уравновешивания.- Изд-во Саратовского ун-та, 1990,- 160с.

49. Дунин-Барковский И.В, Карташова А.Н.Измерения и анализ шероховатости, волнистости и некруглости поверхности. -М.: Машиностроение, 1978. -230 с.

50. Иориш Ю.И. Виброметрия. М: ГНТИМЛ, 1963. - 772с.

51. К. Бриндли Измерительные преобразователи. Пер. с англ. Сычева Е.И. -М.: Энергоатомиздат, 1991. 144 с.

52. Кацев П.Г. Статистические методы исследования режущего инструмента. М.: Машиностроение, 1974. - 240 с.

53. Каширин А.И. Исследования вибраций при резании металлов. М.: Изд-во АН СССР, 1944. 117 с.

54. Кибальченко А.В. Контроль состояния режущего инструмента: 06-зорн. инф. -М.: ВНИИТЭМР, 1986. -46с.

55. Клюев В.В. Приборы и системы для измерения вибрации, шума и удара. Справочник в 2-х кн. М.: Машиностроение, 1978. - 448 и 439 с.

56. Куликовский К.Л, Купер В.Я. Методы и средства измерений. М.: Энергоатомиздат, 1986.-448 с.

57. Лазарев Г.С. Автоколебания при резании металлов. М.: Высшая школа, 1972.-243 с.

58. Левшина Е.С, Новицкий П.В. Электрические измерения физических величин. Измерительные преобразователи. Л.: Энергоатомиздат, 1983 - 320с.

59. Макаров А.Д. Износ и стойкость режущих инструментов. М.: Машиностроение, 1966. - 264 с.

60. Медведик Ю.Т, Добровинский И.Р., Белолапотков Д.А. Возможности повышения точности активного контроля размеров деталей машинострое-ния//Труды Всероссийской научной конференции молодых ученых «НТИ -2004» /Новосибирск, 2004,-7-9с.

61. Медведик Ю.Т, Добровинский И.Р., Еремин В.Е., Симакин В.И., Чу-выкин Б.В. Автоматическая система контроля затупления режущего инструмента// Организация производства и прогрессивная технология. М.: ЦНИИато-минформ, 1979, № 10, 37-39 с.

62. Медведик Ю.Т, Добровинский И.Р., Еремин В.Е., Симакин В.И., Чу-выкин Б.В. Один из способов контроля состояния режущего инструмента// Организация производства и прогрессивная технология. М.: ЦНИИатоминформ, 1979, №4, с 40-42.

63. Медведик Ю.Т., Бражников А.И., Добровинский И.Р., Лернер М.И. Прибор контроля «Износ МП» // Технический прогресс в атомной промыш-ленности.Организация производства и прогрессивная технология. 1991,№ 8.с 43.

64. Медведик Ю.Т., Бражников А.И., Добровинский И.Р., Лернер М.И., Прибор для контроля поломки сверл для агрегатных станков механообработки

65. Технический прогресс в атомной промышленности. Организация производства и прогрессивная технология. 1991, № 8.с 60.

66. Медведик Ю.Т., Добровинский И.Р., Белолапотков Д.А. Повышение точности контроля размеров деталей на станках с ЧПУ // Труды МНТК Методы, средства и технологии получения и обработки измерительной информации / «Измерения 2004» Пенза, ПГУ, 2004,-14-15с.

67. Медведик Ю.Т., Добровинский И.Р., Киперман B.C. Фотоэлектрический датчик скорости. //Датчики, систем измерений, контроля и управления. Меж. вуз. сб. науч. тр. ВыпЗ, Пенза, 1983,- 14-15с.

68. Медведик Ю.Т., Добровинский И.Р., Красильщиков Б.И., Иоффе М.В. Автоматический контроль состояния режущего инструмента на станках с ЧПУ// Станки и инструмент. 1987, № З.с 16-18.

69. Медведик Ю.Т., Добровинский И.Р., Проворов В.П. Преобразователь перемещения в частоту. // Информ. листок № 300-76 Пензенского ЦНТИ.

70. Медведик Ю.Т., Добровинский И.Р., Прошин И.А. Преобразователь малых линейных перемещений в цифровой код. // Информационно-измерительная техника, меж вуз. сб. науч. Тр. Вып.7, Пенза, 1977,- 22-23с.

71. Медведик Ю.Т., Добровинский И.Р., Прошин И.А. Устройство принудительной замены инструмента // Организация производства и прогрессивная технология. М.: ЦНИИатоминформ, 1977, № б.с 29-31.

72. Медведик Ю.Т., Добровинский И.Р., Прошин И.А. Устройство управления шаговым двигателем. // Информ. листок № 294-76 Пензенского ЦНТИ.

73. Медведик Ю.Т., Добровинский И.Р., Симакин В.И., Долгов А.С., Проворов В.П.Устройство контроля степени износа режущего инструмента // Информ. листок № 113-78 Пензенского ЦНТИ.

74. Медведик Ю.Т., Добровинский И.Р., Симакин В.И.и др. Система контроля степени износа режущего инструмента // Информ. листок № 139-78 Пензенского ЦНТИ.

75. Медведик Ю.Т., Добровинский И.Р., Чувыкин Б.В. Цифровой анализатор частоты звукового диапазона // Организация производства и прогрессивная технология. М.: ЦНИИатоминформ, 1981, № 8.с 41-43.

76. Медведик Ю.Т., Киперман B.C., Марченко В. В. Цифровой оптоэлек-трический датчик линейных перемещений. //Датчики, систем измерений, контроля и управления. Меж. вуз. сб. науч. тр.Пенза,1981,- 18-19с.

77. Медведик Ю.Т., Ломтев Е.А., Добровинский И.Р. О возможности повышения точности ИИС активного контроля размеров в машиностроении по анализу вибраций инструмента // Тезисы докладов 5-й Всесоюзной НТК ИИС -83. Куйбышев, 1983,- 43-44с.

78. Мурашкин Л.С. К вопросу о возбуждении автоколебаний на металлорежущих станках // Труды ЛПИ. Л.: Машиностроение, 1957, вып. 191, 161-180 с.

79. Наумов В.А. Об измерении контактного электрического сопротивления, возникающего в термоэлектрической цепи при резании металлов // Труды Омского политехнического института.- Омск.: Зап-Сиб. кн., изд-во, 1972, 152 -154 с.

80. Неразрушающий контроль металлов и изделий. Справочник / Под ред. Самойловича Г.С. М.: Машиностроение, 1976. - 456 с.

81. Новицкий П.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений. -JL: Энергоатомиздат, 1991.-304 с.

82. Новицкий П.В., Зограф И.А., Лабунец B.C. Динамика погрешностей средств измерений. Л.: Энергоатомиздат, 1990. -192 с.

83. Нуберт Г.П. Измерительные преобразователи неэлектрических величин.-Л.: Энергия, 1970.-359 с.91.0рнатский П.П. Теоретические основы информационно-измерительной техники. Киев: Вища школа, 1976. - 432 с.

84. Палей С.М., Васильев С.В. Контроль состояния режущего инструмента на станках с ЧПУ: Обзор. М.: НИИМаш, 1983. - 52 с.93.Патент 3.548.648 (США).

85. Патент № 2263300 Россия, Устройство для измерения износа режущего инструмента. / Медведик Ю.Т., Белолапотков Д.А, Добровинский И.Р., Чу-выкин Б.В. Опубл. 27.10.2004, Бюлл. № 30.

86. Педь Е.И. Активный контроль в машиностроении. М.: Машиностроение, 1978. - 352 с.

87. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов. / Под ред. Лецкого Э.К. М.: Мир, 1977. -552 с.

88. Плющ Ю.А. Схематизация термоэлектрических и термомагнитных явлений в процессе резания // В кн.: Технология и автоматизация машиностроения. Волгоградский политехнический ин-т, 1972, 154-164 с.

89. Подураев А.А., Суворов А.А. Исследование процесса резания методом акустической эмиссии // Изв. вузов.: Машиностроение, 1976, № 12, 160-163 с.

90. Подураев В.Н, Суворов А.А, Барзов А.А. Исследование процесса резания методом акустической эмиссии/ Изв. Вузов Машиностроение, 1976, № 12, с.16-19.

91. Рабинович С.Г. Погрешности измерений. Л.:Энергия1978. - 262 с.

92. Самсонов В.А, Даниленко Б.Д. Приспособление для контроля износа режущих элементов осевого инструмента.- Металлорежущий и контрольный инструмент. М.: НИИМАШ, 1972, № 8, с.5-7.

93. Синельников А. Е. Низкочастотные линейные акселерометры. Методы и средства поверки и градуировки. М.: Изд-во стандартов, 1979. - 176 с.

94. Соломенцев Ю.М, Митрофанов В.Г. и др. Адаптивное управление технологическими процессами. -М.: Машиностроение, 1980. -536 с.

95. Справочник технолога-машиностроителя / T.l, Т.2 Под ред. Мало-ва А.Н, М.: Машгиз, 1956. -584 с.

96. Телегин А.А. Фотоэлектрический метод измерения температуры при обработке резанием.- В кн. Самолетостроение и техника воздушного флота, Харьков: Харьковский ун-т, 1966, Вып.5 с. 124-129.

97. Темеш Г, Митра С. Современная теория фильтров и их проектирование: Пер. англ./ Под ред. Теплюка И.Н. = М.: Мир, 1977. 560 с.

98. Устройства и системы контроля. В кн: Автоматический контроль в гибких производственных системах механообработки с применением ЭВМ. -Л,: ЛОНТП, 1987, с 11-20.

99. Шахов Э.К, Михотин В.Д. Интегрирующие развертывающие преобразователи напряжения. -М.: Энергоатомиздат, 1986. 142 с.

100. Шкаликов B.C., Пеллинец B.C., Исаакович Е.Г, Цыган Н.Я. Измерение параметров вибрации и удара. -М.: Изд-во стандартов, 1980.-280 с.

101. Шлыков Г.П. Функциональный и метрологический анализ средств измерения и контроля. Учебное пособие. Пенза.: Изд-во ПГУ, 1998. - 96 с.

102. Шляндин В.М. Цифровые измерительные устройства. М.: Высшая школа, 1981.-335 с.

103. Щульц Ю. Электроизмерительная техника. М.: Энергоатомиздат, 1989.-288 с.

104. Эльясберг М.Е. Основы теории автоколебаний при резании металлов// Станки и инструмент, 1962, № 10, 3-8 е., №11, 3-7 с.

105. An aproach to on-line messurement of fool wear to spectrun ana-lysic A. Teglia., S. Perhins to, P. Toni Pric, 17ht, Int Mach, Tool. Dls and Res, cont London, 1977.

106. Bellman B. Kontinuierlich arbeiten der VerschleiBensor fur die Dre-hbearbeitung-Industrie-Anzeiger, 1973, Bd.95, №17,s.332-333.

107. Ghryssolouris G.Raaterelektronenmikroakopiache Untersuchungen zum VerachleiBverhalten von Zerapanwerkzeugen.-Metall.(W.Berlin),l 980,Bd.34,N 10,s.936-938.

108. Ghryssolouris G.Raaterelektronenmikroakopiache Untersuchungen zum VerachleiBverhalten von Zerapanwerkzeugen.~Metall.(W.Berlin),1980,Bd.34,N 10, s.936-938.

109. Moshref B.Temperatura di taglio ed.usura dellutensile.-Macchine ressegna tecnica dell undustria mettalmeccanika,1981, vol.36,N 5,p.89 90.

110. Raab H.Schwingungen an Drehmaschinen.- Werkatatt imd Betrieb, 1968, N 11, s. 44 49.148