автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.01, диссертация на тему:Средства измерений и технология активного контроля размеров деталей машиностроения

На правах рукописи

0U344G40S БЕЛОЛАПОТКОВ Денис Андреевич

СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИИ И ТЕХНОЛОГИЯ АКТИВНОГО КОНТРОЛЯ РАЗМЕРОВ ДЕТАЛЕЙ МАШИНОСТРОЕНИЯ

Специальности: 05.11.01 - Приборы и методы измерения (электрические и магнитные величины); 05.02.08 - Технология машиностроения

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 2 СЕН 2008

ПЕНЗА 2008

003446485

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

Научные руководители: доктор технических наук, профессор

Добровииский Игорь Рувимович,

кандидат технических наук, доцент Симакин Валерий Иванович.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Михеев Михаил Юрьевич; доктор технических наук, профессор Трилисский Владимир Овсеевич.

Ведущее предприятие - Федеральное государственное унитарное

предприятие «Научно-исследовательский институт электронно-механических приборов» (г Пенза)

Защита диссертации состоится 18 сентября 2008 г, в 14 часов, на заседании диссертационного совета Д212 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», с авторефератом - на сайте университета \vww.pnzgu ги

Автореферат разослан 18 августа 2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук,

профессор

Светлов А. В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Для успешного экономического развития РФ необходимо решить задачу повышения эффективности производства при одновременном улучшении качества выпускаемой продукции

Особое значение эта задача приобретает сегодня в области производства деталей ответственного назначения, требующих 100%-го межоперационного контроля Однако в ряде случаев образцы таких деталей поступают на сборку с производственными дефектами, вызванными недостаточной эффективностью средств контроля Одной из основных причин этого является низкий уровень механизации и автоматизации контрольных операций

В связи с этим в настоящее время в машиностроении ставится задача максимального использования специализированных станков и агрегатов, систем активного контроля и управления технологическими процессами и широкого внедрения автоматических средств прямого и косвенного контроля качества изделий

В этих условиях разработка, внедрение и эксплуатация высокопроизводительных методов обработки деталей и способов их контроля являются актуальными задачами

Наибольший интерес среди средств измерений (СИ) контроля качества представляют виброакустические устройства, воспринимающие сигналы колебаний станка и инструмента

В области теории колебаний наиболее известны работы отечественных и зарубежных ученых В. И. Арнольда, А А. Андронова, Н Н Богомолова, А Н Крылова, Ю. И Иориша, С Э Хайкина, А Пуанкаре, Ван дер Поля и др

Вибродатчики позволяют преобразовывать звуковые колебания в напряжение, что имеет большое значение при использовании устройств активного контроля.

Большой вклад в решение вопросов, связанных с разработкой методов и средств измерений напряжений, внесли работы В М. Шлян-дина, Л И Волгина, В С Гутникова, Е А Ломтева, И. Р. Добровин-ского, К Л Куликовского, Э К Шахова, Г П Шлыкова и др

Данная работа посвящена проблеме исследования и разработки методов и средств технологической диагностики состояния режущего инструмента с целью повышения эффективности технологических

процессов при изготовлении деталей ответственного назначения в условиях массового производства.

Цель исследований состоит в развитии методов многотактного и весового интегрирования для совершенствования средств измерения и контроля состояния режущего инструмента и размеров деталей в машиностроении

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие основные задачи:

1 Анализ физических процессов, связанных с резанием, и выявление информационных составляющих в измерительных сигналах для разработки методов контроля режущего инструмента Разработка алгоритмов фильтрации и компенсации виброакустических и электрических помех

2 Выявление на основе теории и экспериментальных исследований аналитических зависимостей между износом инструмента и частотно-временными информационными сигналами

3 Разработка виброакустического метода активного контроля состояния режущего инструмента и реализующих его устройств на основе АЦП многотактного и весового последовательного, параллельного и смешанного интегрирования

4 Разработка способа контроля размеров деталей на станках с ЧПУ, основанного на предварительном активном контроле износа инструмента в процессе точения и последующем измерении точного значения износа инструмента на основе сравнения координат касания рабочего и образцового резцов

Методы исследований. Теоретические исследования базируются на положениях теории электрических цепей, теории графов Мэзона, теории погрешностей, методах математического анализа

Научная новизна работы состоит в следующем

1 На основе теоретических и экспериментальных исследований определен информативный диапазон частот вибрации инструмента и получены аналитические зависимости виброакустического сигнала от режимов резания и износа инструмента, что позволяет повысить точность измерения размеров деталей машиностроения

2 Разработаны простые и удобные для инженерных расчетов методики синтеза графов Мэзона, соответствующих функциям связи параметров СИ, и анализа погрешностей приборов и их узлов

3 Предложен новый метод подавления двух и более некоррелированных между собой напряжений помех на основе многотактного и весового последовательного, параллельного и смешанного интегрирования, обеспечивающий повышение уровня помехоподавления

4 Разработан способ межоперационного контроля размеров деталей на станках с ЧПУ, основанный на предварительном измерении напряжения вибрации системы станок-приспособление-инструмент-деталь в режиме холостого хода станка для скорости пошагового контроля и последующем сдвиге порога срабатывания устройства сравнения для автоматической компенсации, что позволяет получить погрешность контроля, не превышающую шага станка с ЧПУ

Практическое значение и реализация результатов работы.

1 Экспериментальные и теоретические исследования получили практическое применение в разработанных приборах виброакустического контроля на основе многотактного интегрирования.

2 Предложенные в работе методы компенсации вибрации холостого хода станка использованы при разработке прибора «Износ-ЗМП», погрешность контроля которого 5 мкм, быстродействие - 5 изм /с, количество контролируемых инструментов - 7 (для токарно-винторезных станков марок ДИП-300, 1К62, 16К20, 1В62Г)

3 Предложены технические решения, имеющие погрешность контроля состояния режущего инструмента и размеров детали на станках ЧПУ, равную 2 5 мкм

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных научных конференциях «Континуальные логико-алгебраические исчисления и нейроматематика в науке, технике и экономике» (Ульяновск, 2002, 2004, 2006 гг), на международных научно-технических конференциях «Методы, средства и технологии получения и обработки измерительной информации» («Измерение-2004», «Измерение-2006», Пенза, 2004, 2006 гг), на всероссийских научных конференциях молодых ученых (Новосибирск, 2004, 2006 гг), на XVII, XVIII, XX международных симпозиумах «Новые технологии в образовании, науке и экономике», 2007, 2008 гг.; научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Пензенского государственного университета, 2005-2008 гг

Основные положения, выносимые на защиту

1 Способ компенсации влияния помех, вызванных работой станка и его узлов, на результаты измерений приборами контроля состояния режущего инструмента и размеров деталей

2 Способы подавления помех, вызванных вращением шпинделя станка, методами и приборами последовательного, параллельного и смешанного многократного и весового интегрирования

3 Комбинированный способ виброакустического контроля размеров деталей на станках с ЧПУ и способ контроля состояния режущего инструмента методом замещения, основанный на компенсации виброакустических помех холостого хода станка

Публикации. Основные положения диссертации отражены в 14 печатных работах, одна из них в издании, рекомендованном ВАК.

Структура и объем работы Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов, заключения, списка литературы из 95 наименований, двух приложений и изложена на 140 машинописных страницах, включая 48 рисунков, 5 таблиц

Краткое содержание диссертации

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы основная цель и задачи исследований, раскрыта научная и практическая ценность, приведены результаты реализации и апробации работы, а также основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе приведен анализ методов активного (косвенного) и межоперационного (прямого) контроля размеров деталей машиностроения

Сравнительный анализ данных методов показал, что применение активного контроля не требует дополнительного времени на измерение, так как измерение информативного сигнала режущего инструмента производится в процессе резания

Прямой метод контроля режущего инструмента основан на измерении геометрических размеров резца или изделия и используется только как послеоперационный, что не исключает появления брака

Косвенный активный метод контроля имеет значительные преимущества перед прямым контролем Применение его позволяет не только избежать появления брака, но и максимально использовать ресурс работы режущего инструмента Это удешевляет производство

и повышает эффективность механообработки Данный метод позволяет осуществлять контроль размеров деталей в процессе их изготовления и реализует возможность быстрого реагирования на предельный износ режущего инструмента или его поломку.

Наибольший интерес среди косвенных видов контроля представляет виброакустический метод контроля состояния режущего инструмента с помощью датчика вибраций Выходной величиной датчика вибраций является электрическое напряжение. Поэтому в первой главе рассмотрены устройства контроля размеров, содержащие как аналого-цифровые уравновешивающие преобразователи, так и с промежуточным преобразованием электрического напряжения в интервал времени и частоту, а затем в цифровой эквивалент

Наряду с достоинством виброакустического метода, таким как возможность одним датчиком контролировать весь набор последовательно используемых инструментов суппорта, он имеет недостаток -необходимость измерения полезного сигнала вибрации резца на фоне больших напряжений помех от всей системы станка, его шпинделя, а также сетевой помехи 50 Гц

В измерительной технике задача подавления сетевой помехи в настоящее время преимущественно решается применением АЦП двухтактного интегрирования В приборостроении для решения задачи измерения размера детали необходимо одновременное подавление нескольких некоррелированных и различных частот Так, для универсального станка скорость вращения шпинделя имеет до 40 значений Решения данной задачи можно добиться разработкой теории многотактного и весового последовательного, параллельного и смешанного интегрирования и реализующих их устройств

В горая глава посвящена описанию экспериментальных исследований Дана разработка методики экспериментальных исследований с использованием программной среды «АисЬоТ», позволяющей получать амплитудно-частотные характеристики процессов резания для различных материалов заготовки при различных режимах точения и износа инструмента. При этом изменяется один из параметров процесса точения (глубина резания - /, подача - 5", число оборотов шпинделя станка - п, износ резца - /гр) при постоянных значениях остальных параметров

Были получены двухмерные и трехмерные АЧХ при использовании заготовок из латуни, стали, дюралюминия, необходимые для разработки устройств контроля состояния режущего инструмента.

При чистовой обработке виброакустический контроль износа инструмента необходимо проводить в полосе резонансных частот режущего инструмента 2 .3 кГц Так, в таблице 1 приведена зависимость напряжения вибрации Свив (мВ) от глубины резания I, при 5= 0,2 мм/об, п = 800 об/мин, Лр= 0

Таблица 1- Зависимость напряжения вибрации [/„„6 (мВ) от глубины резания I

Материал t, мкм

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

UBH6

Дюралюминий 55 86 115 145 168 186 197 208 215 224

Латунь 109 198 212 224 240 252 264 276 285 301

Сталь 85 120 135 167 185 203 221 230 244 252

Для получения аналитических зависимостей использовались возможности пакета Microsoft Office Excel 2003, позволившие произвести аппроксимацию экспериментальных характеристик режимов резания пятью вариантами (таблица 2), соответствующими экспоненциальной, линейной, логарифмической, степенной и полиномиальной функциям

Таблица 2 - Функции аппроксимации

Функция Формула

Экспоненциальная у=ае»х

Линейная у = ( a+ß*)1

Логарифмическая >- = a +ßlnx

Степенная у = cwp

Полиномиальная у= a+ ß*-ух2

В таблице 2 у = {Уви6, х = а, р, у - коэффициенты аппроксимации Анализ полученных зависимостей показал, что наибольшую точность обеспечивает полиномиальная аппроксимация

Поэтому для получения аналитической зависимости напряжения вибрации от износа инструмента при постоянстве других параметров режима резания была использована полиномиальная аппроксимация Значения коэффициентов а, Р и у для системы уравнений были рассчитаны методом наименьших квадратов.

Решив ее методом Гаусса, получили искомую зависимость1

1/, =32,0016-11.28А, +343,3443/1?.

В третьей главе приведен анализ погрешностей устройств контроля размеров деталей, основанный на многотактном интегрировании с синхронизацией начал первых двух равных тактов и формированием длительности этих тактов, кратных периоду сетевой помехи.

Многотактное интегрирование основано на методе замещения, использующем разновременное сравнение с мерой Процесс измерения при этом осуществляется за два и более такта Для упрощения анализа погрешностей устройств многотактного интегрирования весь процесс анализа рассмотрен как результат разновременных сравнений отдельных тактов Это позволило оценить каждый из тактов как метод временного преобразования

Для упрощения расчетов СИ и их основных блоков весьма эффективно использование графов Мэзона, которые позволяют добиться простоты как расчета самих узлов, так и анализа их погрешностей.

Автором были сформулированы основные правила синтеза графа Мэзона по функции связи параметров узлов СИ. Разработанная методика позволяет найти однозначные соответствия числителя и знаменателя функции связи параметров с передачами путей и контуров графа

Основываясь на использовании графов Мэзона автором была разработана методика анализа погрешностей СИ. Из формулы Мэзона получено общее выражение связи параметров вольтметра

и ЦрЩ | икм _адоусСуОкм+твхс/км

^вх ^ус^у^км

Из данного выражения видно, что оно представляет собой дробно-линейную функцию семи параметров, и общая погрешность измерения является суммой частных составляющих нестабильностей этих параметров

5 их =Ы1хЩ +?>ихКх +ЪихЪиш + 8 иоьщ + +Ьих80ус +ШхЮу + 8 ихЮкм = = ^о5Г0 +^Твх5твх +

+^ус6^8Сус +^0ш8ихЮкм

В формуле (2) Ьих5То,дихКх, 5ихШш, ЬихЩ, 8ихХуе, 5ихЮу, 5 - соответственно относительные погрешности измеряемого

напряжения от нестабильностей генератора опорной частоты, постоянной времени входной цепи интегратора, компаратора, опорного напряжения, коэффициентов передачи устройства сравнения, усилителя и компаратора, ¿¡V и 8Т0, £т и 8твх, % и 8(7КМ, и 8(/0,

и ВХ КМ I/

$Оус и 8Сус, иЗСу,^^ и 5СКМ - соответственно весовые коэффициенты погрешностей и относительные погрешности от нестабильностей частоты опорного генератора, постоянной времени входной цепи интегратора, напряжения срабатывания компаратора, напряжения опорного источника, коэффициентов передачи устройства сравнения, усилителя и компаратора

В обобщенном виде коэффициент передачи дробно-линейной функции имеет вид

0 = (3)

cgl

Здесь а и с - коэффициенты передачи ветви g¡, Ь \\cl- свободные члены

Определим влияние нестабильностей параметров g, на нестабильность функции передачи графа С

8С3, = № = (4)

д§1 С 8§1 С§1

Здесь относительная погрешность коэффициента передачи параметра Ъgг = (£,)"', а = {дG|дgl) - весовой коэффициент

параметра gl, значение которого показывает, с каким весом учитывается его относительная погрешность 8 gl в общей относительной

погрешности передачи графа 5б (значение измеренного напряжения их) Из выражения (4) видно, что весовой коэффициент погрешности ветви графа gl равен

= ^ (5)

Определение значений весовых коэффициентов частных составляющих погрешностей СИ представляет собой сложную задачу по нахождению частных производных функции связи параметров устройств по выбранным параметрам, делением их на значение функции связи параметров и умножением на искомый параметр Проделав эти операции над обобщенным графом Мэзона, соответствующим обобщенной функции связи параметров СИ, можно получить простую и удобную для инженерных расчетов методику определения значений весовых коэффициентов Так как для широкого класса цифровых приборов обобщенная функция связи параметров имеет вид дробно-линейной функции передачи С графа, то подставим ее значение (3) в (5) и получим

с И-Иа (6)

»"(«¡Г,+*)(<*.+<0' и

Из общего случая определения весового коэффициента передачи ветви g, сигнального графа Мэзона получены значения частных случаев, когда равны нулю один или два из коэффициентов функции С передачи графа

если а = 0, то в = Ь/(с8, + </), = - (1 + ))-1, (7)

если 6 = 0, то С = (а§1 )/(с£, + , = (1 + /с/)-1, (8)

если с = 0, то О = (а§1 + Ь)/с1, = (1 + ЬЦа§1 ))-1, (9)

если </ = 0, то С = =-(1 + вг,/6)"1; (Ю)

если Ь — 0 и с — 0, то G-agl/d; =1; (11)

если а = 0 и с! = 0, то С = =-1. (12)

Применение данной методики для анализа погрешностей цифрового вольтметра временного преобразования показывает, что выра-

жение (1) является частным случаем дробно-линейной функции (3), когда один из параметров ее знаменателя равен нулю Так, для параметров g, = твх, Оус, ву, Сш коэффициент й = 0 и весовые коэффициенты передачи ветви g, будут определяться выражением (10), а для параметров g¡ = С/о, То, С/км коэффициент с - 0 и весовые коэффициенты передачи ветви убудут определяться выражением (9) Тогда получим 5и 5Г0 +5Щ -5твх | 8С/ус-5С/км+5С/у ^

* 1 ) ^кмтвх 1 1 и01Т0СусСуСш

и01Т0оусоускм икмЧх

Анализ выражения (13) позволяет определить требования к коэффициентам передачи основных функциональных узлов цифрового вольтметра временного преобразования Учитывая, что значения ко-

эффициента усиления операционного усилителя <-7у = 103—106, а для компаратора Скн = 103, то в зависимости от положения этих параметров в числителе или знаменателе выражения весовых коэффициентов передач ветвей gl могут иметь как малые значения, так и значения, близкие к единице. В последнем случае требования к неста-бильностям данных параметров будут соизмеримы с нестабильно-стями образцовых мер Так, для параметров Т0, С/0 и твх значение « 1, а для параметров 11ус, 17ш, 11у значение « 1.

Такой подход позволяет оценить влияние нестабильностей блоков и узлов СИ на общую погрешность измерения с учетом весовых коэффициентов.

Четвертая глава диссертации посвящена теории и практике разработки метода контроля износа инструмента на основе АЦП много-тактного и весового последовательного, параллельного и смешанного интегрирования

Этот метод реализуется устройствами трехтактного последовательного и двухтактного весового параллельного интегрирования для подавления двух некоррелированных частот и устройством трехтактного весового смешанного интегрирования для подавления трех некоррелированных частот.

Для решения задачи подавления двух частот необходимо использование двух каналов преобразования и соответственно двух датчиков информативного канала на основе датчика вибрации и канала

синхронизации на основе датчика числа полуоборотов (ДЧПО) вращения шпинделя станка

В случае трехтактного последовательного интегрирования первый такт интегрирования начинается с приходом первого нечетного импульса с выхода датчика ДЧПО, а второй такт начинается с приходом первого четного импульса с датчика ДЧПО после окончания первого такта. Оба такта равны по длительности и кратны периоду сетевой помехи Поэтому по окончании второго такта будут подавлены обе помехи

В случае двухтактного параллельного весового интегрирования начало первого полутакта происходит с приходом первого нечетного импульса с выхода датчика ДЧПО, а второй полутакт начинается с приходом первого четного импульса с датчика ДЧПО, т. е с задержкой, равной половине периода второй частоты помехи Поэтому по окончании первого такта будут подавлены обе помехи

Для решения задачи подавления трех некоррелированных частот необходимо использование трех каналов преобразования и трех датчиков информативного канала на основе датчика вибрации и двух каналов синхронизации на основе двух датчиков (ДЧПО) вращения шпинделя станка

При трехтактном весовом смешанном интегрировании первые два такта представляют собой параллельное весовое интегрирование, что позволяет в каждом такте подавить помеху второй частоты за счет задержки в полпериода частоты данной помехи. Если интегрирование начинается при появлении первого нечетного импульса с выхода второго датчика ДЧПО, то второй такт начинается только после окончания первого такта при появлении первого четного импульса с выхода второго датчика ДЧПО Поэтому по окончании второго такта будут подавлены все три помехи.

Возможны два варианта реализации метода трехтактного интегрирования, основанные на использовании одного или двух счетчиков импульсов и двух дешифраторов

Для получения интервала времени сдвига начал первых двух тактов интегрирования, равного половине периода второй частоты соП2 помехи, в качестве датчика числа полуоборотов шпинделя станка используется оптический датчик Он содержит закрепленные на неподвижной скобе светодиод и фотодиод, а между ними находится диск с

двумя диаметрально расположенными прорезями, закрепленный в торце шпинделя станка. Поэтому за каждый оборот диска с выхода датчика числа полуоборотов шпинделя пройдут два импульса, синхронизирующие работу устройства контроля износа инструмента.

В первом такте на вход интегратора подается входной сигнал UBX =UX + Uni sin conli + Un2 sin œn2Î. Здесь Ux, UnU t/n2 - соответственно напряжение полезной составляющей вибросигнала и напряжения помех от частоты сети и от частоты вращения шпинделя станка Напряжения помех U„ь U,a к концу первого этапа будут полностью подавлены

Результаты интегрирования напряжения Ux полезного сигнала от процесса резания и помех Uni sinoW от частоты сети и Uu2 sincùn2? от вращения шпинделя станка- за первых два такта устройства трехтактного последовательного интегрирования (14) и за первый такт для устройства двухтактного параллельного весового интегрирования (15), будут равны

I Г, l 2Ц+А1

¡(Ux + Un2sin(ùn2t)dt + - J (C/x+[/n2sincûn20^; (И) T 0 T Ti+At

U\ =- J(C/X + C/n2sinа>п20Л + — J (Ux + Un2sman2t)dt (15)

T 0 T Zsi

2

Здесь x = RC - постоянная времени входной цепи интегратора; Ai - интервал времени после окончания первого такта интегрирования до момента появления первого четного импульса с выхода ДЧПО. Интервал времени A t находится в диапазоне

О < At < Тп2, где Тп2- период вращения шпинделя станка

После подстановки пределов интегрирования сумма вторых слагаемых подынтегральных выражений (14) и (15) обращается в нуль и тогда.

U^2UxUzy\ (16)

Результатом третьего такта интегрирования является получение цифрового эквивалента измеряемого напряжения, пропорционального значению износа режущего инструмента Выражение для функции

связи параметров (6) показывает, что, пренебрегая нестабильностью порога срабатывания компаратора UKM = О ввиду малости, его можно привести к выражению

2^--Lr}(£/0)* = 0. (17)

твх твх о

Вследствие того, что оба измерения производятся одним и тем же интегратором, находящимся в одинаковых условиях, то измерения будут выполнены с высокой степенью точности. Использование одного и то же интегратора во всех трех тактах измерения приводит к тому, что результат измерения не зависит от напряжений частот помех юП1 и о)п2, от нестабильностей постоянной времени интегратора твх, коэффициента передачи интегратора к и периода генератора опорной частоты То, так как Т\ - ;тахГ0 (zmax - значение кода дешифратора)

Из формулы (17) видно, что интервал времени второго такта будет равен Тх = 2T\Ux{U0)~l Заполняя его частотой генератора опорной частоты То, получим цифровой эквивалент измеряемого напряжения

= (18)

Т0 UqTQ UQ

Таким образом, погрешность измерения определяется только нестабильностью источника опорного напряжения U0 Поэтому в работе подробно рассмотрены компенсационные стабилизаторы напряжения и тока, получение функции связи их параметров и анализ погрешностей с помощью новых методик, предложенных автором

Структурная схема алгоритма измерений устройства трехтактного интегрирования приведена на рисунке 1 Здесь операторы 3, 7, 14 определяют ввод исходных данных Т0 - период генератора опорной частоты, х = RC - постоянная времени входной цепи интегратора; *тах - емкость счетчика, определяемая кодом дешифратора Длительности первых двух тактов интегрирования Т\ = /тах7о равны или кратны периоду То - сетевой помехи. Операторы 4, 9 отражают процессы заряда интегратора от входного напряжения в первом и втором тактах, 15 - процесс разряда интегратора от источника опорного напряжения в третьем такте интегрирования Логические операторы 5

и 10, соответствуют работе дешифратора, 16 - работе устройства сравнения. Операторы 6, 11 и 17 отображают работу счетчика в первом, втором и третьем тактах интегрирования; 18 - соответствует регистрации износа режущего инструмента

Рег Ux

Конец ^

Рисунок 1 - Структурная схема алгоритма измерений устройства трехтактного интегрирования

Временная диаграмма работы устройства трехтактного интегрирования входного сигнала представлена на рисунке 2 Напряжение сетевой помехи будет подавлено, так как длительность такта Т\ крат-

на периоду сетевой помехи (20 мс) Как видно из временной диаграммы, за время двух тактов общей длительностью 2Т\ будет полностью подавлено и напряжение частоты ©„2, а к окончанию третье-

Рисунок 2 - Временная диаграмма работы устройства трехтактного интегрирования входного сигнала

Таким образом, использование метода неодновременного сравнения многотактного интегрирования позволяет не только сохранить преимущества двухтактного интегрирования- высокую помехозащищенность от сетевой помехи и минимальное число высокоточных компонентов, но и подавить помехи от вращения шпинделя станка для любой из его 40 скоростей

В приложении 1 приведена программа обработки значений двухмерных характеристик вибросигнала процесса резания, полученных в среде «АисЬо Т»

В приложении 2 приведен акт технических испытаний и акт внедрения разработанного автором прибора виброакустического контроля «Износ-ЗМП»

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1 Произведен анализ существующих методов активного и межоперационного контроля размеров деталей машиностроения и реализующих их устройств на основе контроля износа режущего инструмента. Показано, что наиболее эффективным является использование виброакустического метода, который реализуется в процессе резания и позволяет контролировать весь последовательно работающий набор инструмента станка одним датчиком

2 Экспериментальные исследования зависимостей напряжения вибрации от режимов резания и износа режущего инструмента для различных материалов заготовки с использованием программной среды «АисЬоТ» позволили выявить наиболее информативный диапазон частот вибрации режущего инструмента для контроля износа в полосе частот его резонанса Это обеспечило погрешность износа инструмента, равную 10 15 мкм, при режимах чистовой обработки изделий машиностроения

3 Теория, разработанные методики инженерного проектирования послужили базой для создания устройств контроля размеров деталей машиностроения на основе многотактного интегрирования Разработан и исследован метод многотактного интегрирования для подавления некоррелированных помех от частоты сети, частот вращения шпинделя станка и реализующие его устройства трехтактного и двухтактного весового интегрирования с синхронизацией начала тактов для одношпин-дельных станков, трехтактного весового интегрирования с синхронизацией начала тактов для двухшпиндельных станков Разработанные средства измерений защищены патентом РФ на изобретения, что подтверждает оригинальность и новизну проведенных исследований

4 Предложен комбинированный способ измерения износа режущего инструмента для станков с ЧПУ, основанный на предварительном активном контроле и последующем переходе к межоперационному контролю методом замещения. Это обеспечивает погрешность контроля, не превышающую шага станка ЧПУ (от 5 до 2 мкм в зависимости от типа станка)

5 Результаты разработок внедрены в организациях ЗАО «Агро-спецпредприятие» и ООО «Нев Сур» города Пензы на основе прибора виброакустического контроля «Износ-ЗМП»

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Статьи в журналах, рекомендованных ВАК

1 Белолапотков, Д А Разработка метода и устройства трехтактного интегрирования для контроля размеров деталей приборостроения и анализ его погрешностей / Д. А Белолапотков, И Р. Добровин-ский, Д В Такташкин // Известия высших учебных заведений Поволжский регион Технические науки. - Пенза ИИЦ ПТУ, 2007 -Т 4.-С. 166-175.

Публикации в других изданиях

2 Белолапотков, Д А Повышение точности активного контроля размеров деталей в процессе изготовления / Д. А Белолапотков, И Р Добровинский, Ю. Т Медведик // Мир измерений - М РИА «Стандарты и качество», 2007 - № 7 - С. 43-46

3 Белолапотков, Д А Возможности повышения точности активного контроля размеров деталей машиностроения /ДА Белолапотков, И Р Добровинский, 10 Т Медведик // Труды Всероссийской научной конференции молодых ученых «НТИ-2004» - Новосибирск, 2004. - С. 3-4.

4 Белолапотков, Д А Повышение точности контроля размеров деталей на станках с ЧПУ /ДА Белолапотков, И Р Добровинский, Ю Т Медведик // Труды МНТК «Методы, средства и технологии получения и обработки измерительной информации "Измерения-2004"» -Пенза ИИЦ ПГУ, 2004. - С. 58-59.

5 Белолапотков, Д А Использование метода двухтактного интегрирования для повышения точности активного контроля размеров деталей в машиностроении /ДА Белолапотков, И Р Добровинский, Ю Т. Медведик // Труды МНТК «Континуальные алгебраические логики исчисления и нейроматематика в науке, технике и экономике» -Ульяновск УлГТУ, 2004 -Т 4.-С 21-22

6 Белолапотков, ДАО влиянии автоколебаний станка механообработки на вибродиагностику состояния режущего иструмента в процессе точения /ДА Белолапотков, Ю Т Медведик // Труды Всероссийской научной конференции молодых ученых «НТИ-2006» -Новосибирск, 2006 - Ч 3 - С 7-9

7 Диагностика состояния режущего инструмента в процессе точения по анализу вибросигнала / ДА. Белолапотков, И Р. Добровинский, Ю Т Медведик, В И Симакин // Материалы МНТК «Измерение-2006» - Пенза . ИИЦ ПГУ, 2006. - С 17-21.

8 Белолапотков, Д А Использование интегрирующего аналого-цифрового преобразования для активного контроля размеров деталей машиностроения /ДА Белолапотков, И. Р. Добровинский, Ю Т Медведик // Труды МНТК «Континуальные алгебраические логики исчисления и нейроматематика в науке, технике и экономике» -Ульяновск УлГТУ, 2006 -Т.З -С. 16-19.

9. Белолапотков, Д А. Анализ погрешностей компенсационных стабилизаторов напряжения /ДА Белолапотков, И Р Добровин-ский, Ю Т Медведик // Труды XVII Международного симпозиума «Новые технологии в образовании, науке и экономике» - M . Информационно-издательский центр Фонда поддержки вузов, 2007 -С 27-32

10 Белолапотков, Д А. Инновационные методы анализа погрешностей узлов средств измерений /ДА Белолапотков, И Р Добро-винский, Ю Т. Медведик // Труды XVIII Международного симпозиума «Новые технологии в образовании, науке и экономике» - M Информационно-издательский центр Фонда поддержки вузов, 2007. - С. 44-52.

11. Белолапотков, Д. А Применение инновационных методов контроля размеров деталей в области станкостроения на основе весового интегрирования /ДА Белолапотков, И. Р Добровинский, В А Казаков // Труды XX Международного симпозиума «Новые технологии в образовании, науке и экономике» - M : Информационно-издательский центр Фонда поддержки вузов, 2008. - С 28-34

12. Белолапотков, Д А Возможности повышения точности контроля размеров деталей машиностроения /ДА Белолапотков, И Р. Добровинский, Ю Т Медведик // Информационно-измерительная техника : труды университета Межвуз. сб науч тр - Вып 29. -Пенза : Изд-во Пенз гос ун-та, 2005 -С 140-147.

13 Белолапотков, Д А Применение метода многотактного интегрирования для контроля размеров деталей в машиностроении / Д А Белолапотков, И Р. Добровинский, Ю Т Медведик // Информационно-измерительная техника . труды университета Межвуз. сб. науч. тр - Вып. 30 - Пенза * Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2006. -С 99-103

14. Пат. 2263300 Российская Федерация, МПК G01 N 3/58. Устройство для измерения износа режущего инструмента / ДА. Белолапотков, И. Р Добровинский, Ю Т Медведик, Б В. Чувыкин -Опубл в Б И.-2005 -№30

Белолапотков Денис Андреевич

Средства измерений и технология активного контроля размеров деталей машиностроения

Специальности 05 11 01 - Приборы и методы измерения (электрические и магнитные величины), 05 02 08 - Технология машиностроения

Редактор Т В Веденеева Технический редактор Н А Вьялкова Корректор Ж А Лубенцова Компьютерная верстка Р Б Бердниковой

ИД №06494 от 26 12 01 Сдано в производство 15 07 08 Формат 60x84'/16 Бумага писчая Печать офсетная Уел печ л 1,16 _Заказ 441 Тираж 100_

Издательство Пензенского государственного университета 440026, Пенза, Красная, 40

Содержание.

Введение.

Глава 1. Обзор и анализ методов и средств межоперационного и активного контроля деталей приборостроения.

1.1. Обзор и анализ методов и средств межоперационного контроля деталей приборостроения.

1.2. Обзор и анализ методов и средств активного контроля деталей приборостроения.

1.3. Обзор и анализ устройств активного виброакустического контроля.

1.4. Анализ основных узлов устройств активного виброакустического контроля.

1.5. Выводы по главе 1.

Глава 2. Результаты экспериментальных исследований виброакустического сигнала.

2.1 Анализ результатов экспериментальных исследований виброакустического сигнала на основе трехмерных АЧХ.

2.2 Выбор оптимального диапазона измерений износа инструмента.

2.3 Анализ результатов экспериментальных исследований виброакустического сигнала для различных режимов работы станка в оптимальном диапазоне измерений.

2.4 Исследование зависимости амплитуды вибраций системы СПИД от износа инструмента.

2.5 Выводы по главе II.

Глава 3. Анализ погрешностей средств измерения размеров деталей приборостроения.

3.1 Общий анализ погрешностей устройств многотактного интегрирования.

3.2 Анализ частных составляющих погрешностей основных узлов устройств контроля размеров на основе метода многотактного интегрирования.

3.2.1. Анализ аддитивных погрешностей ОУ.

3.2.2 Анализ мультипликативной погрешности измерения ОУ.

3.2.3 Анализ нелинейной составляющей погрешности устройств многотактного интегрирования.

3.2.4. Анализ частных составляющих погрешностей источников опорного напряжения.

3.2.5 Анализ частных составляющих погрешностей источников опорного тока.

3.3 Выводы по главе III.

Глава 4. Разработка методов многотактного интегрирования и соответствующих средств измерения.

4.1 Сравнительный анализ методов многотактного интегрирования.

4.3 Разработка метода двухтактного весового интегрирования параллельного интегрирования с синхронизацией начала первых двух частных тактов и реализующих его устройств.

4.4. Возможность использования смешанного метода трехтактного весового интегрирования для подавления напряжения трех некоррелированных помех.

4.5. Использование контроля износа инструмента на станках с

ЧПУ методом касания.

4.5 Выводы по главе 4.

Актуальность темы. Для успешного экономического развития РФ необходимо решить задачу повышения эффективности производства при одновременном улучшении качества выпускаемой продукции.

Особое значение эта задача приобретает сегодня в области производства деталей ответственного назначения, требующих 100 %-го межоперационного контроля. Однако в ряде случаев образцы таких деталей поступают на сборку с производственными дефектами, вызванными недостаточной эффективностью средств контроля. Одной из основных причин этого является низкий уровень механизации и автоматизации контрольных операций.

В связи с этим в настоящее время в машиностроении ставится задача максимального использования специализированных станков и агрегатов, систем активного контроля и управления технологическими процессами и широкого внедрения автоматических средств прямого и косвенного контроля качества изделий.

В этих условиях разработка, внедрение и эксплуатация высокопроизводительных методов обработки деталей и способов их контроля являются актуальными задачами.

Наибольший интерес среди средств измерений (СИ) контроля качества представляют виброакустические устройства, воспринимающие сигналы колебаний станка и инструмента.

В области теории колебаний наиболее известны работы отечественных и зарубежных ученых В. И. Арнольда, А. А. Андронова, Н. Н. Богомолова, А. Н. Крылова, Ю. И. Иориша, С. Э. Хайкина, А. Пуанкаре, Ван дер Поля и др.

Вибродатчики позволяют преобразовывать звуковые колебания в напряжение, что имеет большое значение при использовании устройств активного контроля.

Большой вклад в решение вопросов, связанных с разработкой методов и средств измерений напряжений, внесли работы В. М. Шляндина, JI. И. Волгина, В. С. Гутникова, Е. А. Ломтева, И. Р. Добровинского, К. JI. Куликовского, Э. К. Шахова, Г. П. Шлыкова и др.

Данная работа посвящена проблеме исследования и разработки методов и средств технологической диагностики состояния режущего инструмента с целью повышения эффективности технологических процессов при изготовлении деталей ответственного назначения в условиях массового производства.

Цель исследований состоит в развитии методов многотактного и весового интегрирования для совершенствования средств измерения и контроля состояния режущего инструмента и размеров деталей в машиностроении.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие основные задачи:

1. Анализ физических процессов, связанных с резанием, и выявление информационных составляющих в измерительных сигналах для разработки методов контроля режущего инструмента. Разработка алгоритмов фильтрации и компенсации виброакустических и электрических помех.

2. Выявление на основе теории и экспериментальных исследований аналитических зависимостей между износом инструмента и частотно-временными информационными сигналами.

3. Разработка виброакустического метода активного контроля состояния режущего инструмента и реализующих его устройств на основе

АЦП многотактного и весового последовательного, параллельного и смешанного интегрирования.

4. Разработка способа контроля размеров деталей на станках с ЧПУ, основанного на предварительном активном контроле износа инструмента в процессе точения и последующем измерении точного значения износа инструмента на основе сравнения координат касания рабочего и образцового резцов.

Методы исследования

Теоретические исследования базируются на положениях теории электрических цепей, теории графов Мэзона, теории погрешностей, методах математического анализа.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. На основе теоретических и экспериментальных исследований определён информативный диапазон частот вибрации инструмента и получены аналитические зависимости виброакустического сигнала от режимов резания и износа инструмента, что позволяет повысить точность измерения размеров деталей машиностроения.

2. Разработаны простые и удобные для инженерных расчетов методики синтеза графов Мэзона, соответствующих функциям связи параметров СИ, и анализа погрешностей приборов и их узлов.

3. Предложен новый метод подавления двух и более некоррелированных между собой напряжений помех на основе многотактного и весового последовательного, параллельного и смешанного интегрирования, обеспечивающий повышение уровня помехоподавления.

4. Разработан способ межоперационного контроля размеров деталей на станках с ЧПУ, основанный на предварительном измерении напряжения вибрации системы станок-приспособление-инструмент-деталь в режиме холостого хода станка для скорости пошагового контроля и последующем сдвиге порога срабатывания устройства сравнения для автоматической компенсации, что позволяет получить погрешность контроля, не превышающую шага станка с ЧПУ.

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

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Способ компенсации влияния помех, вызванных работой станка и его узлов, на результаты измерений приборами контроля состояния режущего инструмента и размеров деталей.

2. Способы подавления помех, вызванных вращением шпинделя станка, методами и приборами последовательного, параллельного и смешанного многократного и весового интегрирования.

3. Комбинированный способ виброакустического контроля размеров деталей на станках с ЧПУ и способ контроля состояния режущего инструмента методом замещения, основанный на компенсации виброакустических помех холостого хода станка.

Практическое значение и реализация результатов работы.

1. Экспериментальные и теоретические исследования получили практическое применение в разработанных приборах виброакустического контроля на основе многотактного интегрирования.

2. Предложенные в работе методы компенсации вибрации холостого хода станка использованы при разработке прибора «Износ-ЗМП», погрешность контроля которого 5 мкм, быстродействие — 5 изм./с, количество контретируемых инструментов - 7 (для токарно-винторезных станков марок ДИП-300, 1К62, 16К20, 1В62Г).

3. Предложены технические решения, имеющие погрешность контроля состояния режущего инструмента и размеров детали на станках ЧПУ, равную 2.5 мкм.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных научных конференциях «Континуальные логико-алгебраические исчисления и нейроматематика в науке, технике и экономике» (Ульяновск, 2002, 2004, 2006 гг.); на международных научно-технических конференциях «Методы, средства и технологии получения и обработки измерительной информации» («Измерение-2004», «Измерение-2006», Пенза, 2004, 2006 гг.); на всероссийских научных конференциях молодых ученых (Новосибирск, 2004, 2006 гг.); на XVII, XVIII, XX международных симпозиумах «Новые технологии в образовании, науке и экономике», 2007, 2008 гг.; научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Пензенского государственного университета, 2005-2008 гг.

Структура и объем работы. Диссертация содержит 140 страниц и состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 140 наименований, 48 рисунков, 5 таблиц и двух приложений.

Основные результаты и выводы работы сводятся к следующему:

В работе изложены новые технические решения по созданию средств измерения деталей, основанные на виброакустическом методе контроля состояния режущего инструмента в процессе их изготовления на станках.

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

2. Разработан способ компенсации влияния виброакустических помех, вызванных работой кинематических элементов станка, на работу приборов виброакустического контроля состояния режущего инструмента и размеров деталей.

3. Предложено анализировать виброакустические явления процесса резания математическими моделями без учета автоколебаний. Разработаны способы компенсации периодических виброакустических помех, вызванных биением заготовки, вращением шпинделя станка при любой его скорости и напряжением сети методами многократного интегрирования и синхронизации.

4. Разработаны цифровые виброакустические приборы активного контроля состояния режущего инструмента и размеров деталей, сочетающие контроль размеров деталей с процессом точения.

5. Разработаны 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. Применение метода в производственных условиях позволяет полностью использовать ресурс режущего инструмента, повышает производительность труда и точность контроля обрабатываемых изделий.

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

2. А.с. 771509 (СССР). Способ контроля степени затупления режущего инструмента и устройство для его осуществления. Авторы: Добро-винский И.Р., Борохович А.И. и др. Опубл. в Б.И. 1980, № 38

3. А.с. 771510 (СССР) Устройство активного контроля состояния режущего инструмента./ Добровинский И.Р., Долгов А.С., Марченко В.В., Медведик Ю.Т., Симакин В.И. Опубл. в Б.И., 1980, № 38.

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

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

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

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

8. А.с. 1038083 (СССР). Способ контроля износа режущего инструмента и устройство для его осуществления. Авторы: Подураев В.Н., Пащенко С.В. Опубл. в Б.И., 1983, № 32.

9. А.с. 1040383 (СССР). Устройство контроля степени затупления режущего инструмента. Авторы: Добровинский И.Р., Бондаренко Л.И.,

10. Медведик Ю.Т. и др. Опубл. в Б.И., 1983, № 33.117

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

12. А.с. 1196736 (СССР). Устройство контроля состояния режущих инструментов при работе на многоинструментальных станках / Козочкин М.П., Сулейманов И.У. Опубл. в Б.И., 1985, № 45.

13. А.с. 1244567 (СССР). Устройство контроля степени затупления режущего инструмента. Авторы: Добровинский И.Р., Бондаренко Л.И., Михеев М.Ю., Чувыкин Б.В. Опубл. в Б.И., 1986, № 26.

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

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

16. Бармин Б.П. Вибрации и режимы резания. Машиностроение, 1972.-70 с.

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

18. Белолапотков Д.А., Добровинский И.Р. Малогабаритный прибор для определения положения оси невидимого стыка. // Труды МНТК Методы, средства и технологии получения и обработки измерительной информации / «Измерения 2002» / Пенза, ПТУ, 2002, 81-83 с.

19. Белолапотков Д.А. Т, Добровинский И.Р., Медведик Ю. Возможности повышения точности активного контроля размеров деталей ма-шиностроения//Труды Всероссийской научной конференции молодых ученых «НТИ 2004» /Новосибирск, 2004. Часть 3, 3-4с.

20. Белолапотков Д.А, Медведик Ю.Т., Добровинский И.Р. 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, 58-59с.

21. Белолапотков Д.А., Добровинский И.Р., Медведик Ю.Т. Возможности повышения точности контроля размеров деталей машиностроения. // Труды университета. Межвузовский сборник научных трудов. Выпуск 29. / Пенза, ПГУ, 2005, 140-147 с.

22. Белолапотков Д.А., Добровинский И.Р., Медведик Ю.Т. Применение метода многотактного интегрирования для контроля размеров деталей в машиностроении. // Труды университета. Межвузовский сборник научных трудов. Выпуск 31./ Пенза, ПГУ, 2006, 99-103 с.

23. Белолапотков Д.А., Добровинский И.Р., Медведик Ю.Т. Анализ погрешностей компенсационных стабилизаторов напряжения. // Труды

24. XVII-ro Международного симпозиума «Новые технологии в образовании, науке и экономике» Мертвое море (Израиль)/ Москва, Информационно-издательский центр Фонда поддержки вузов, 2007, 27-32 с.

25. Белолапотков Д.А., Добровинский И.Р., Медведик Ю.Т. Инновационные методы анализа погрешностей узлов средств измерений. // Труды

26. XVIII-ro Международного симпозиума «Новые технологии в образовании, науке и экономике» г. Порторож (Словения)/ Москва, Информационно-издательский центр Фонда поддержки вузов, 2007, 44-52 с.

27. Белолапотков Д.А., Добровинский И.Р., Медведик Ю.Т. Повышение точности активного контроля размеров деталей в процессе изготовления. // Журнал «Мир измерений» / Москва, РИА «Стандарты и качество», № 7, 2007, 43-46 с.

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

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

30. Вершинин О.Е. Применение микропроцессоров для автоматизации технологических процессов.- JL: Энергоатомиздат. JI.O., 1986.

31. Виноградов В.А., Лукодод Ю.А., Аносов Ю.А. Измерение тер-моЭДС при резании металлов //технология и автоматизация машиностроения Респ. Межведом, науч-техн. Сб. Киев: Техника, 1972.-Вып. 9- с. 1015.

32. Волгин Л.И. Основы метрологии, оценка погрешностей измерений, измерительные преобразователи: Учебное пособие по курсу "Основы метрологии и электрические измерения".-М.: МГУС, 2001. 108 с.

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

34. Воронцов Л.Н., Корндорф С.Ф. Приборы автоматического контроля размеров в машиностроении. М.: Машиностроение, 1988. - 280 с.

35. Вострокнутов Н.Н. Цифровые измерительные устройства. Теория погрешностей, испытания, поверка. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 208 с.

36. Вульф A.M. Резание металлов. Л.: Машиностроение, 1973.476 с.

37. Ганапольский В.В., Касаткин Б.А., Легуша Ф.Ф. Пьезокерамические преобразователи: Справочник. Л.: Судостроение, 1984. — 256 с.121

38. Гик Л.Д. Измерение вибраций. Новосибирск.: Наука, 1972.202 с.

39. Гутников B.C. Интегральная электроника в измерительных устройствах. JL: Энергоатомиздат, 1988. - 304 с.

40. Дворяшин Б.В. Основы метрологии и радиоизмерения: Учеб. пособие для вузов. М.: Радио и связь, 1993. - 320 с.

41. Джонсон Д. и др. Справочник по активным фильтрам: Пер.с англ./Д.Джонсон, Дж.Джонсон, .-М.: Энергоатомиздат, 1983.

42. Диденко В.И., Желбаков И.Н., Кончаловский В.Ю., Панфилов В.А. Метрология и электроизмерительная техника / Под ред. В.Н. Малиновского. М.: Изд-во МЭИ, 1991. - 80 с.

43. Добровинский И.Р. Применение топологических методов для расчёта средств измерений (часть 1). / Учеб. пособие.- Пенза: изд-во ПГУ, 1999.-27 с.

44. Добровинский И.Р., Ломтев Е.А. и др. Применение топологических методов к анализу погрешностей средств измерений (часть 2). / Учеб. пособие.- Пенза: изд-во ПГУ, 2000. 36 с.

45. Добровинский И.Р., Ломтев Е.А. Проектирование цифровых вольтметров параллельно-последовательного уравновешивания Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1990. - 140 с.

46. Добровинский И.Р., Ломтев Е.А. Проектирование ИИС для измерения параметров электрических цепей. М.: Энергоатомиздат, 1997. - 120 с.

47. Добровинский И.Р., Медведик Ю.Т., Красильщиков Б.И. Активный контроль состояния режущего инструмента на станках. "Станки и инструмент" №3, 1987, с.16-18.

48. Домаркас В.И., Пилецкас Э.Л. Ультразвуковая эхоскопия. — Л.:122

49. Машиностроение, 1988. 276 с.

50. Дубова Н.Д. и др. Автоматизация измерений и контроля электрических и неэлектрических величин / Учебное пособие для ВУЗов под ред. Сазонова А.А. М: изд.-во Стандартов 1987. 327 с.

51. Евтихеев Н.Н., Купершмидт Я.А., Папуловский В.Ф., Скукогуров В.Н. Измерение электрических и неэлектрических величин. М.: Энерго-атомиздат, 1990. - 352 с.

52. Елизаров А.С. Электрорадиоизмерения.- Мн.: Высш.шк.,1986.320 с.

53. Ермолов И.Н., Алешин Н.П., Потапов А.И. Акустические методы контроля: Практическое пособие. М.: ВШ, 1991. - 283 с.

54. Журавин Л.Г. и др. Методы электрических измерений / Под ред. Э.И. Цветкова. Л.: Энергоатомиздат, 1990. - 288 с.

55. Каган Б.М., Сташин В.В. Основы проектирования микропроцессорных устройств автоматики.- М.: Энергоатомиздат, 1987.

56. Кажис Р.-И.Ю. Ультразвуковые информационно-измерительные системы. Вильнюс: Мокслас, 1986. — 216 с.

57. Кибальченко А.В. Контроль состояния режущего инструмента: Обзор научной информации- М.: ВНИИТЭМР, 1986.-42 с.

58. Корн Г. и Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. Издание четвертое. М.: изд-во «Наука» , 1977. -832 с.

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

60. Леонов С.Л., Татаркин Е.Ю., Федоров Ю.В. Обработка резанием: Учеб. пособие / Алт. гос. техн. университет им. И.И. Ползунова. Барнаул:

61. Изд-во АлтГТУ, 2003. 104 с.

62. Мелик-Шахназаров A.M., Маркатун М.Г., Дмитриев В.А. Измерительные приборы со встроенными микропроцессорами. М.: Энерго-атомиздат. 1985. - 240 с.

63. Мирский Г.Я. Микропроцессоры в измерительных приборах. -М.: Радио и связь, 1984.

64. Михеев М.Ю., Сёмочкина И.Ю., Чувыкин Б.В, Измерительные преобразователи на базе замкнутых структур интегрирующего типа. -Пенза, Изд-во Пенз. технолог, ин-та, 2000.-140 с.

65. Мурашкин JI.C. К вопросу о возбуждении автоколебаний на металлорежущих станках // Труды ЛИИ. Л.: Машиностроение, 1957, вып. 191, 161-180 с.

66. С. Мэзон, Г. Циммерман. Электрические цепи, сигналы и системы. М.: Изд-во ИЛ. 1963. . 620 с.

67. Нейман Л.Р., Демирчян К.С. Теоретические основы электротехники. Том 1. Л.: Энергоиздат, 1981. - 536 с.

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

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

70. Орнатский П.П. Автоматические измерения и приборы. Киев: Вищашк., 1986.-504 с.

71. Орнатский П.П., Туз Ю.М. Интеллектуальные измерительные комплексы // Приборы и системы управления. 1989. № 7. С. 15-16.

72. Павлов В.Н., Ногин В.Н. Схемотехника аналоговых устройств: Учебник для ВУЗов. М.: Радио и связь. 1997. - 320 с.

73. Палей С.М., Васильев С.В. Контроль состояния режущего инструмента на станках с ЧПУ: Обзор.- М.: НИИМаш, 1983.-52с.

74. Патент № 2263300 Россия, Устройство для измерения износа режущего инструмента. / Белолапотков Д.А, Добровинский И.Р., Медведик Ю.Т., Чувыкин Б.В. Опубл. в БИ № 30, 2004.

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

76. 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.

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

78. Рабинович С.Г. Погрешности измерений. Л.:Энергия, 1978.262 с.

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

80. 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.

81. Федорков Б.Г., Телец В.А., Дегтяренко В.П. Микроэлектронные цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи,- М.Радио и связь, 1984.

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

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

84. Шляндин В.М. Цифровые измерительные устройства. Учебник для вузов. 2 изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1981. - 335 с.

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

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

87. Alan Е. Crawford Ultrasonic engineering. London.: Butterworths Scientific Pablications, 1955.

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

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

90. Ghryssolouris G. Raaterelektronenmikroakopiache Untersuchungen zum Verachlei Bverhalten von Zerapanwerkzeugen. Metall. (W.Berlin), 1980, Bd.34, № 10, s.936-938.

91. Moshref B. Temperatura di taglio ed usura dellutensile. Macchine ressegna tecnica dell undustria mettalmeccanika, 1981, vol.36, № 5, p.89-90.

92. R. Dobrovinsky, E. A. Lomtev, Song Shuai. I.M.S. designing electric circuits parameters for measurement // Gansu Lanzhou. China, 2005.-P. 96.

93. Raab H. Schwingungen an Drehmaschinen. Werkatatt imd Betrieb, 1968, № 11, s. 44-49.