автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.05, диссертация на тему:Улучшение качества фрезерованных деталей мебели на основе снижения вибрации технологического оборудования

На правах рукописи

00461

Воробьев Анатолий Анатольевич

УЛУЧШЕНИЕ КАЧЕСТВА ФРЕЗЕРОВАННЫХ ДЕТАЛЕЙ МЕБЕЛИ НА ОСНОВЕ СНИЖЕНИЯ ВИБРАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Специальность 05.21.05 - «Древесиноведение, технология и оборудование деревопереработки»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 0 ЯН3 2Э11

Красноярск - 2010

004619542

Работа выполнена на кафедре станков и инструментов Сибирского государственного технологического университета

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Филиппов Юрий Александрович

Официальные оппоненты: - доктор технических наук, профессор

Ермолович Александр Геннадьевич - кандидат технических наук Майснер Дмитрий Александрович

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Братский государственный университет», г. Братск

Защита диссертации состоится «11» февраля 2011 г. в 14 час на заседании диссертационного совета Д212.253.04 при Сибирском государственном технологическом университете по адресу: 660049, г. Красноярск, пр. Мира 82, СибГТУ

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Сибирского государственного технологического университета

Автореферат разослан «2к» декабря 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета к.т.н., доцент

Мелешко А.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Условия современного производства диктуют повышенные требования к качеству обработки заготовок мебели из цельной древесины, что предполагает совершенствование режимов обработки и конструкций дереворежущих станков. При проектировании технологических процессов операции фрезерования и средств технологического оснащения необходимо учитывать множество факторов, влияющих на точность и качество обработки, среди которых немаловажную роль играет вибрация механизмов станка, в первую очередь, это вибрация механизма резания. Причиной снижения производительности и неудовлетворительного качества поверхности обработанной детали чаще всего становится вибрация главных механизмов станка, при которой изменяется траектория движения режущего инструмента, следствием чего является увеличение глубины микронеровностей, характеризующей шероховатость поверхности. Исследования в данном направлении являются актуальными, так как они реализуют задачу повышения производительности и качества получаемых деталей мебели в процессе фрезерования. Работа подпадает под действие федеральной целевой программы «Национальная производственная база» на 2007-2011 г., утвержденная постановлением Правительства Российской федерации № 54 от 29.01.2007 г.

Объектом исследования являются технологический процесс цилиндрического фрезерования деталей мебели. Предметом исследования является шероховатость и точность фрезерованных деталей из массивной древесины, компоненты виброактивности станка.

Цель работы. Повышение качества фрезерованных деталей мебели на основе снижения и регламентации амплитуд компонент вибрации технологического оборудования.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать математическую модель связи параметра шероховатости для операции фрезерования деталей с компонентами вибрации станка.

2. Получить уравнения для определения компонент вибрации станка на стадии его проектирования в зависимости от его линейно-массовых параметров.

3. Составить уравнения регрессии, описывающие влияние основных режимных факторов процесса резания: частоты вращения шпинделя, скорости подачи, глубины фрезерования на виброскорость, виброускорение и шероховатость.

4. Создать методику определения класса точности и класса вибрации фрезерных станков.

5. Разработать рекомендацию по нормированию вибрации фрезерных станков.

Научная новизна

Основные результаты, выводы и практические рекомендации, имеющиеся в диссертационной работе, базируются на данных математического моделирования и экспериментальных исследований, выполненных на основе теории планирования экспериментов.

1. Получены математические модели для оценки качества процесса фрезерования древесины, характеризуемые связью параметра шероховатости поверхности с компонентами вибрации станка: виброскоростью и виброускорением.

2. Определен параметр, характеризующий изменение свойства древесины при напряженно - деформированном состоянии в физическом процессе снятия стружки и формообразования контура деталей.

3. Предложена и теоретически обоснована методика управления снижением виброактивности фрезерных станков на стадии их проектирования.

4. Разработаны уравнения регрессии, устанавливающие связь режимных факторов фрезерования на виброскорость, виброускорение и шероховатость обработанной поверхности.

Практическая значимость работы

На основе выполненных исследований разработаны:

- рекомендация по нормированию 2-х компонент вибрации в зоне резания и базирования заготовки;

- технология управления снижением виброактивности фрезерного станка на стадии его проектирования и эксплуатации;

- алгоритмы и программы для: определения силовых и мощностных показателей процесса фрезерования; расчета вибрационных характеристик механизмов резания по их сборочным чертежам и параметра шероховатости обработанной поверхности; расчета и анализа уравнений регрессии для нахождения рациональных режимов фрезерования; определения массы и места установки груза для проведения динамической балансировки шпинделя.

Личный вклад автора в исследование заключается в разработке основных положений, определяющих научную новизну и практическую значимость, в определении цели и задач работы. Основные научные результаты работы получены лично автором, результаты совместных исследований снабжены ссылками на соответствующие источники.

Реализация работы. Результаты работы использованы предприятием ООО «ДСК» в производстве столярных изделий, а также производственным объединением «ВиК» при паспортизации технического состояния технологического оборудования, работающего на операциях фрезерования брусковых деталей. А также внедрены в учебный процесс по специальности 150405 «Машины и оборудование лесного комплекса».

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Математические модели зависимости качества обработки поверхности брусковых деталей от двух компонент вибрации станка.

2. Введение в анализ параметра технологических и физических свойств древесины, характеризующего напряженно - деформированное состояние динамической системы в процессе фрезерования с вибрацией.

3. Функциональные зависимости и уравнения для определения компонент вибрации станка на стадии проектирования.

4. Уравнения регрессии связи параметров качества и компонент вибрации от режимных факторов процесса цилиндрического фрезерования.

5. Двухкомпонентные нормативы вибрации станков фрезерной группы.

6. Методика управления снижением виброактивности фрезерных станков на основе динамической балансировки.

7. Методика определения рациональных режимов фрезерования.

Апробация работы. Результаты проведенных исследований докладывались на всероссийской научно - практической конференции «Химико - лесной комплекс - проблемы и решения» (СибГТУ, 2007), на научно-практической конференции студентов и молодых ученых (СибГТУ, 2008), международных конференциях (Брянск, 2007-2009; Томск, 2009; Пенза, 2010), на семинарах кафедры станков и инструментов СибГТУ.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, четырех разделов, выводов по разделам, заключения, списка использованных источников из 146 наименований и 9 приложений. Диссертация изложена на 186 страницах и содержит 97 рисунков и 26 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность исследования проблемы качества деталей мебели в зависимости от компонент вибрации при обработке на станках фрезерного типа; дана общая характеристика решаемой проблемы.

В первом разделе диссертационной работы приведен обзор и анализ основных теоретических положений и концепций по тематике исследования, как для дереворежущих, так и для металлорежущих станков. Исследование вибрации, сопровождающей процесс резания древесины, представлены в научных трудах проф. Амалицкого В.В., Бершадского A.JL, Грубе А.Э., Санева В.И., Дешевого М.А., Маковского Н.В., Санникова A.A., Манжоса Ф.М., Филиппова Ю.А. и других. По выявленной цели исследования выбраны объект, предмет и методы исследования. Рассмотрена первичная математическая модель процесса фрезерования древесины, с отражением основных влияющих факторов. На основании проведенного анализа научных работ по направлению исследования, была составлена классификация основных влияющих факторов и сделаны следующие выводы:

1. При проектировании и изготовлении современных фрезерных станков производится неполный анализ их виброактивности, вследствие недостаточного наличия научных рекомендаций.

2. При эксплуатации оборудования не производятся замеры показателей вибрации, таких как виброскорость и виброускорение в виду отсутствия технического регламента.

3. Отсутствуют регламентные нормы вибрации на станки фрезерной группы.

Выдвинута гипотеза о численной связи параметра шероховатости с компонентами вибрации станка и напряженно-деформированном состоянии древесины. Определена цель и задачи исследования.

Во втором разделе представлены теоретические разработки и основные соотношения показателя шероховатости обработанной поверхности с компонентами вибрации на основании полученных математических моделей координатного перемещения оси шпинделя горизонтального консольно - фрезерного станка.

Первичную целевую статическую функцию шероховатости фрезерованной поверхности детали можно записать в виде

Тс =

(?)

= (1) где х, - коэффициент связи, зависящий от класса точности станка; т - операционный допуск на размер детали, мм.

Параметр требуемой точности экспериментальной установки Тс, используемого для исследования процесса фрезерования заготовки, можно представить функцией

^ТС'Т, (2)

где Т = £5 - Е1 - для охватывающих размеров, или Т = ел - е/ - для охватываемых размеров

После преобразования функции (2) получаем

"о,3-^-0+0

где 4 - параметр геометрической точности экспериментальной установки; /фактическое отработанное станком время; Л, - ресурс технологической точности станка; Яа - шероховатость контактирующих деталей механизма резания станка, изменяющаяся от времени его эксплуатации.

При этом ресурс технологической точности определяется по выражению

(4) I оЛ

К, = [См ■ Кем ■ кми • ктс • Ккс ' Кв ■ КЛ ' к°')К"с + 0 (4)

)

где См- видовая константа, отражающая ремонтный цикл станка;Кси - коэффициент, характеризующий обрабатываемый материал; Кш- коэффициент, характеризующий материал режущего инструмента;^- коэффициент, характеризующий класс точности станка; Ккс- коэффициент, характеризующий массу конструкции станка; Кв- коэффициент, учитывающий возраст станка;/^- коэффициент долговечности; - коэффициент, характеризующий вибрационные процессы; пс- число средних ремонтов в ремонтном цикле.

Уравнения (1), (2) и (3) отражают теоретические подходы для описания шероховатости поверхности без увязки параметров с вибрационными процессами. Известно, что компоненты вибрации в механических системах описываются первым динамическим уравнением виброперемещения точки и (или) поверхности в общем случае согласно ГОСТ 24347

^ =£0-зт(ю •/ + <?), (5)

где начальная амплитуда поперечных колебаний механизма резания; (т^+ср)- фазовый угол; а - угловая скорость;<р - начальный угол; /- время.

Вторым кинематическим уравнением, описывающим динамическое изменение компоненты виброскорости можно записать в виде

Уу -собС®-( + (6)

Из общего курса классической механики известно, что функция скорости, в общем случае является первой производной от перемещения 5" по времени ?

У = с18/Л (7)

Анализ механики технологического процесса фрезерования древесины и физических явлений при стружкообразовании позволяет представить функцию (7) в следующем виде

^ = \Vydt, (8)

'о

где - виброперемещение режущего инструмента; Уу - виброскорость механизма главного движения; г0и г, - характерное время процесса.

Параметр шероховатости & оценивается величиной суммы максимального выступа неровности и значением наибольшей впадины от нейтральной линии, что эквивалентно размаху колебания или двойной амплитуде виброперемещения (рисунок 1).

Рисунок 1 - Сравнение амплитуды виброперемещения и параметра шероховатости

Таким образом, можно записать, что значение параметра шероховатости равно удвоенной амплитуде виброперемещения

Яг = 2 • ^

Подставляя вместо Бг его значение, согласно формуле (8) получим

л

Лг = 2 -\Vydt

(10)

Так как Уу =соп51, 0, а также /, = 60/(и • гх), тогда учитывая особенности процесса резания древесины и динамики стружкообразования при фрезеровании после преобразования уравнения (10) получаем базовое уравнение шероховатости в зависимости от пиковой виброскорости

112; = 120-У8Р-у-к-/п-7\ (11)

где У№- пиковая виброскорость механизма главного движения, мкм/с;^ - параметр технологических свойств, зависящий от механических характеристик древесины и породы; к - коэффициент динамичности, зависящий от частотных характеристик упругой системы станка и режущего инструмента; п - частота вращения шпинделя с инструментом, мин'1; г - число зубьев в инструменте; х - показатель степени, который характеризует качество подготовки режущего инструмента х = Ъ- для прецизионного инструмента; х = 2- для твердосплавного инструмента; х = 1 - для быстрорежущего инструмента;

Параметр технологических и физических свойств древесины входящий в уравнения (11), определим из соотношения напряжений в зоне резания, внедрения режущей кромки в древесину по формуле

где <ттах- максимальное напряжение в зоне резания, Н/мм2; ст0- начальное напряжение в момент контакта лезвия резца с древесиной, Н/мм2.

Численное значение величин напряжений можно получить методом конечных элементов в прикладной программе SolidWorks по твердотельной модели процесса фрезерования с заданными параметрами породы древесины (рисунок 2). Для определения силовых показателей процесса фрезерования использовалась разработанная автором программа «CutWood». Подставляя значения полученных напряжений в уравнение (12) получаем величину изменения параметра свойств древесного материала в диапазоне у/ = 0,85 -г-1,70. Учитывая, что угловая скорость режущего инструмента со, (с"1) определяется по формуле

СО = 7Г ■ П /30 (13)

Подставляя преобразованное выражение (13) в формулу (11) получаем Rz, = 4-VSP • у • k ■ тс /со ■ zx, (14)

Учитывая физическую связь и суть виброскорости после преобразования, получаем функцию зависимости шероховатости от двух компонент вибрации: виброперемещения и виброускорения

Rz2=A-n-Ss,,-y/-klz\ (15)

Rz3 = 4 ■ я ■ ASP ■ • k / со2 • zx, (16)

где SSI,,ASP- соответственно, величины пиковой амплитуды виброперемещения и виброускорения механизма резания.

Рисунок 2 - Твердотельное моделирование в БоМ^Уогкэ

После преобразования функций (1 и 3) с учетом функции шероховатости (11) и (14) получаем следующие уравнения точности размеров для определения поля допуска для операции фрезерования

Т, =У5Р-я-у-к/^-ю-г", (17)

т2 ^р-я-у-к/х*-г", (18)

Т, = А5Р .ц-у-к/х;-го2-г* (19)

В качестве физической модели для определения зависимости параметра шероховатости от компонент вибрации выбран процесс фрезерования на горизонтальном консольно-фрезерном станке, имеющего широкий диапазон регулирования скоростей резания и подачи.

При формировании динамической модели приняты следующие ограничения линейных размеров шпиндельной сборки для длины консолей 0,186-/<а <0,222-1; Ь <0.382 /; начальные условия: ¿ = г0, ¡¿с = дхй; условия рав-

новесия системы dy = О, dx = 0, dz = 0; граничные условия: т = const, а = const, коэффициент сопротивления /? < 2 ■ (т ■ с)0,5, параметр геометрической точности станка А = ТС/Т, параметр технологической точности станка R = Ra/Т^араметр формы и расположения поверхностей F = Тф /Т.

В уравнения (11), (14), (15) и (16), описывающие параметр шероховатости обрабатываемой поверхности входят компоненты вибрации: виброскорость и виброускорение. Поэтому необходимо составить определяющие уравнения, позволяющие описать значения виброкомпонент в зависимости от линейных и массовых параметров механизма резания, как основного звена генерирующего вибрацию станка. Исходя из уравнения (6) при нулевых начальных условиях фазового угла можно записать максимальное или пиковое значение амплитуды виброскорости в виде

vsp=*>•/№), (20)

где /(S„)- функция характерного координатного перемещения оси вращения шпинделя, эквивалентная начальной амплитуде поперечных колебаний, требующей определения.

Анализируемая динамическая модель шпинделя представлена на рисунке 3 в виде трехмассовой структуры получившей наибольшее применение для анализа механики технологических процессов станочной обработки деталей.

Для проработки конструкции шпиндельно-сборочной единицы (ШСЕ) экспериментальной установки на вибрацию составлена общая функция координатного перемещения шпинделя в виде

/(S0) = {/WJWJV^KFXfie^mJUTjt)), (21) в которую входят неизвестные параметры:

/(у/) - функция технологических свойств обрабатываемого материала;/^)- функция радиального биения шпинделя; f(T£K) - функция допуска соосности цапф посадочной поверхности подшипников определяемого по методике и рекомендациям, изложенным в ГОСТ 3325-85;/(F)- функция допуска формы и расположения поверхностей;/^,)- функция конструктивного и технологического дисбаланса шпиндельной сборочной единицы, определяемого по нормативам, приведенным в ГОСТ ИСО 1940.1-2007; f{y)-функция статического прогиба шпинделя;/(ГГ,it) - функция допуска линейных размеров отверстий и валов характерных контактных пар ШСЕ. Параметр технологических свойств древесины определен ранее согласно соотношению (12).

Радиальное биение консоли шпинделя запишем в виде

ДЯМ) = 3 • [«?, / 4]+в ■■ / -J] + S2 /Л) /1 ]/ 2■ к, (22)

где <5,, 82- радиальное биение подшипников передней, задней опор; j, соответственно число подшипников в передней и задней опорах; а - длина консоли левого или правого участка; L - расстояние между опорами шпинделя по рекомендациям Р 50-83-88; кг- коэффициент связи по радиальному биению опор

K=D/d, (23)

где й-наружный и внутренний диаметры подшипника.

Wi.lt ПЬ, !г Щ !з

. -.., ь а ^ ь с 1 4 С? ^ V. а

1

т - приведенная масса; I- приведенный момент инерции; - элементы составляющей жесткости опоры; X, а, Ь,с,1- линейные параметры механизма резания.

Рисунок 3 - Динамическая модель механизма фрезерования

Радиальное биение межопорного участка шпинделя Л42 определяется по функции

/(^) = (г + Л)/2.*г, (24)

где г - зазор или натяг посадки подшипника для ШСЕ; 1Т - допуск посадочного размера корпуса.

Допуск соосности, /ЬТрс") посадочной поверхности опор качения определяется согласно методике, описанной в ГОСТ 3325 по формулам:

для вала, мкм Г/с =В-щОв (25)

для корпуса, мкм Т*с = В-tgвк, (26)

где В- длина посадочного места подшипника, мкм; вв - допустимый угол взаимного перекоса цапф вала с регламентированным радиальным зазором, мин.; 0К - допустимый угол взаимного перекоса отверстий корпуса с регламентированным радиальным зазором, мин.

Допуск формы и расположения поверхностей определяется по формуле

где 1Т- допуск диаметра отверстия контактной пары вращения и корпуса шпиндельной сборки; и - допуск контактной пары типа вал; п = 1..Л- число сопряженных контактных пар в конструкции механизма для вала;гй = 1...Л/-число сопряженных контактных пар в конструкции механизма для отверстия; ./У- наибольшее число сопряженных контактных пар для вала; М - наибольшее число сопряженных контактных пар для отверстия; к, - коэффициент связи по линейному размеру

(28)

В общем случае прогиб консоли шпинделя и межопорной части, /(у) может быть определен по интегралу Мора.

Допуск линейных размеров, /(ТГ,и) отверстий и валов шпиндельной сборки, определяется по формулам

/ (ГГ) = Е5-Е1, (29)

/(//) = «-«. (30)

где ЕБ, е5- верхнее отклонение; Е1, е/ - нижнее отклонение размера;

Математическую модель, описывающую компоненту вибрации по виброскорости и виброускорению можно представить в виде

v=-

nd,-z

60 ft-ф

х'т

dx

i

М

M »

dy

nd,-z 2 71 "l

60(4,-4) 2 N{

dx

^¿(.К-х+Ь)

iQi-y+K).

dy

-l

IF

s

4

s

(31)

(32)

где Ksy,, /fjp- виброскорость и виброускорение в локальной интегральной энергонасыщенной точке (ИЭТ) механизма главного движения; х,- составляющие компоненты виброскорости, определяются по частным функциям и типовым нормативам; nt - коэффициент, зависящий от количества входящих компонентов х,

На основании моделирования вибрационных процессов в прикладной авторской программе «SHAFT» в зависимости от основных линейно-массовых характеристик и допусков шпиндельных сборок можно сделать следующие выводы: при увеличении длины консоли шпинделя компоненты вибрации (виброскорость и виброускорение) увеличиваются, а с ростом расстояния между опорами эти показатели снижаются, что связано с понижением и увеличением жесткости соответственно; увеличение допуска на размер, эксцентриситета и радиального биения существенно повышает вибрационные показатели, в связи с тем, что снижается устойчивость шпинделя; число тел качения также заметно влияет на виброактивность, между которыми существует прямая зависимость.

Контрольное моделирование динамики работа станка осуществлялось в математической среде MathCAD по дифференциальным уравнениям движения. Общее уравнение движения при вынужденных колебаниях записанное в форме действующих сил в LUCE имеет вид

(33)

d у <1у dt

где т- масса системы, кг;/?- коэффициент сопротивления, Н-с/м;с- жесткость системы НУм; - вынуждающая сила, Н.

Почленно разделив уравнение (33) на т получим уравнение в приведенных ускорениях, удобное для решения в программной среде МаЛСАБ

dt

dt2

(34)

где Н - коэффициент демпфирования, 1/с; р - собственная частота колебаний, с'; а - вынужденная частота колебаний, с'1; Нй- функция воздействия динамического нагружения, м/с .

Н0=е-ш\ (35)

где е - эксцентриситет оси вращения.

Ь = Х-р!2-я

где Я - логарифмический декремент колебаний;

Произведя замену переменных в уравнении (34) ,с12у/<й2 =Х, и dy/dt = X0 получим характеристическое уравнение в матричной форме.

Частное решение характеристического уравнения методом Рунге-Кугга представлено в виде графиков на рисунках 4 и 5.

Dtt.X) :=

Xi

0.561 sm(l67.5 t) -49.8X1 - 463761X0 + 2433138625 IXo i"

rk&fd(k,tO,tl,N,D)

T := У

-(с)

Х:= ff

О OOS 0I« 0.24 0.32 04 0.48 (156 0.64 0.72 0.8 Т

Рисунок 4 - Моделирование поперечных колебаний

ti = 0.75

N := 15000

о;

Характеристическое уравнение оператора L(t,X) функции Xi

4466.7 sm(167.5 t) - 1052-lXi -42302016X0+ 2121824125000(Хо)3 rkftüedfic.tO.tl.N.D) Т := S<0> X := S(l>

0 0.08 0.16 0.24 0.32 0.4 0.48 0 56 0.64 0.72 0.8 T

Рисунок 5 - Моделирование угловых колебаний шпинделя

Анализируя рисунки 4 и 5 видно, что величина виброперемещения составляет 1,3-10"6 м, а угловые колебания 1,1-10"4 рад/м. Моделирование амплитуды компонент вибрации можно производить с использованием ПК и программного продукта Lab VIEW, а с подключенным датчиком через системную плату и непосредственное измерение амплитуд и частотных характеристик вибрационных процессов.

В результате теоретического моделирования в программе «SHAFT» на основании матричного метода наименьших квадратов, реализованного в среде Mathcad, были получены уравнения зависимости виброскорости, виброускорения и шероховатости от режимных факторов процесса фрезерования, а также уравнения связи шероховатости с компонентами вибрации, для удобства их сравнения с экспериментальными данными.

В третьем разделе для доказательства теоретических разработок и проверки выдвинутой гипотезы излагаются результаты проведенных экспериментальных исследований на основе их планирования. В качестве метода обработки экспериментальных данных был принят В-план второго порядка В3 на основании которого были получены математические модели связывающие режимы резания (скорость резания, скорость подачи, глубина фрезерования) с компонентами вибрации (виброскорость и виброускорение) и шероховатостью получаемой поверхности, проработаны функции взаимосвязи компонент вибрации и параметров шероховатости для процесса фрезерования. Экспериментальная установка создана на базе универсального горизонтального консольно - фрезерного станка модели 6Т82Г-29, который соответствует требованиям норм точности и жесткости согласно ГОСТ 17734-88 (рисунок 6).

Компоненты вибрации: виброскорость и виброускорение измерялись виброметром ВВМ-201, оснащенным пьезоэлектрическим датчиком ДП-12, с точностью измерения виброскорости до 0,01 мм/с, виброускорения до 0,01 м/с" и измерительного устройства фирмы 1ЖГ-Т модели иТ232, оценивающего фазово-частотные характеристики двигателя механизма главного движения.

Шероховатость после фрезерования поверхности измерялась традиционным методом с использованием электронного индикатора М1В. Обрабатываемый материал - древесина сосны, с одинаковой влажностью образцов.

Инструментом являлась цилиндрическая сборная фреза с двумя ножами из быстрорежущей стали 18 (аналог отечественной марки Р 18).

Представляем натуральные значения факторов в нормализованном виде согласно формулам

х, =(п-1000)/600, (37)

х2 =(У5-50)/30, (38)

х3 =(1-1,05)/0.95, (39)

где п - частота вращения шпинделя; Уя - скорость подачи; г - глубина фрезерования.

3 4 5 6 7 8

1- станок; 2- пульт управления; 3- заготовка; 4- фреза; 5- датчик; б- электронный индикатор; 7- анализатор спектра; 8- виброметр; 9- компьютер

Рисунок 6 - Экспериментальная установка СТИ 10 00 000 ВАА

Результаты предварительно проведенных экспериментов позволили принять гипотезу о нормальном законе распределении выходных величин -проверка проводилась по критерию %2 Пирсона. На основе этих данных было рассчитано необходимое число дублированных опытов, которое оказалось равным десяти.

Обозначения факторов и уровней их варьирования представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Кодовое обозначение факторов

Наименование фактора Обозначение Интервал варьирования фактора Уровень варьирования фактора

натуральное нормализованное нижний (-1) основой (0) верхний (+1)

Частота вращения шпинделя, мин"1 п х» 600 400 1000 1600

Скорость подачи, мм/мин х, 30 20 50 80

Глубина фрезерования, мм / Хш 0,95 0,1 1,05 2,0

Так как получение математических моделей предполагает обработку большого количества полученных экспериментальных данных, была разработана прикладная программа «ОТМЖРРР», для расчета В-планов второго порядка с использованием метода наименьших квадратов в матричной форме.

В данной программе также производилась оптимизация уравнения регрессии по разработанному алгоритму перебора коэффициентов модели с задаваемым шагом.

Уравнение регрессии для виброскорости на шпинделе станка имеет вид у=0934-0,064^ +0,022x2-0,044^ -0,004&^ -0,0038^ ~0001<Ц -х, -фООЗл; (40)

Уравнение регрессии для виброускорения >-=6,98151-0,9855л;+0,1561^-0,344^-0,0816^-0,0736^-0056^-^ (41)

Уравнение регрессии для шероховатости имеет вид .у=69038-1242-л; +\Ьхг+Ъ^Ъх} +0863^ -ДЗ-л; +0525х> -065-я; (42)

Анализируя полученные уравнения регрессии, используя алгоритм модуля оптимизации программы «С>иАВ11_РРР» можно сделать выводы, что увеличение режимных показателей процесса фрезерования (частота вращения шпинделя и скорость подачи) повышают виброактивность станка, а увеличение глубины фрезерования, напротив снижает значения компонент виб-

рации. Наибольшее влияние оказывает частота вращения шпинделя. Для параметра шероховатости повышение частоты вращения шпинделя улучшает качество обработки. А при уменьшении скорости подачи и глубины фрезерования шероховатость минимизируется.

Для получения аналитических функциональных зависимостей показателей шероховатости поверхности от виброскорости и виброускорения, подставим в полученные уравнения регрессии значения входных факторов, для получения массивов значений данных показателей. Используя методы аппроксимации зависимостей, получим следующие уравнения (рисунок 7). Зависимость шероховатости поверхности от виброскорости уг

Яп{Уу) = -255,108- ^ + 624,083-^ -291,844 (43)

Зависимость шероховатости поверхности от виброускорения Аг

Ля(Л) = 29,174-/л(Л-3,21)+ 29,949 (44)

В в бр о скор ость Уу, ми/с > яке г: гр и ментальная зависимость - функция аппроксамацня • теоретическая зависимость

Вкброускорение Ау, ы/с*с о«« мссперкыеитиьнаяэавиевыость Вли^Ау) функция «ШрОКСИМаЦИИ теоретическая зависимость Кта^Ау)

Рисунок 7 - Зависимости шероховатости от виброскорости и виброускорения

Анализируя полученные графики на рисунке 7 можно сделать вывод, что параметр шероховатости имеет прямую зависимость от виброскорости и виброускорения. С увеличением виброактивности увеличивается и шероховатость поверхности.

На основании оптимизации полученных уравнений регрессии для виброскорости, виброускорения и шероховатости поверхности от режимных факторов процесса фрезерования и их решения как системы нелинейных уравнений с использованием алгоритма перебора и итерационного алгоритма Ньютона были найдены рациональные режимы фрезерования.

Произведен сравнительный анализ технологической точности процесса фрезерования для режимов обработки, характеризуемых максимальной и минимальной виброактивностью, в результате которого было установлено, что снижение компонент вибрации увеличивает точность обработки на 11%.

В четвертом разделе разработана методика определения класса точности фрезерных дереворежущих станков, предусматривающая классы точности Н (нормальный), С (средний), П (повышенный), О (особо точный), и низкий, а также классы вибрации: 1,2,3,4,5, соответствующие классам точности: Н(1), С(2), П(3), 0(4), (5). Разработана блок-схема алгоритма определе-

ния класса точности фрезерных станков. Определены исходные значения параметров деревообрабатывающих станков фрезерной группы для их классов точности.

Были составлены регламентные нормы вибрации фрезерных станков (таблица 2). Периодический контроль по которым в процессе эксплуатации станка вместе с выбором оптимальных режимов резания позволяет повысить качество получаемых деталей мебели и тем самым получить экономический эффект при внедрении.

Таблица 2 - Предлагаемые среднеквадратические регламентные нормы вибрации фрезерных дереворежущих станков__

Класс точности Класс вибрации Амплитуда виброскорости, мм/с Амплитуда виброускорения, м/с2

0 1 1,2/0,50 2,5/1,2

П 2 6,3/2,8 6,3/3,2

с 3 12,6/5,4 10,5/6,3

н 4 26,0/11,0 32,0/22,0

- 5 42,0/16,0 84,0/56,0

Числитель - компонента опоры, знаменатель - стола

Предложена методика управления снижением вибрации на основании динамической балансировки в собственных опорах, с использованием разработанной прикладной программы «АШ-4», которая определяет массу и место установки балансировочного груза. Методика позволяет повысить точность и качество обработки.

Разработана методика определения рациональных режимов фрезерования на основе созданных алгоритмов и прикладных программ.

В заключении изложены основные результаты диссертационной работы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По результатам выполненных исследований можно сделать следующие выводы:

1. Определен параметр, характеризующий изменение свойств древесины при напряженно - деформированном состоянии в физическом процессе стружкообразования, влияющий на изменение компонент вибрации в пределах от 0,85 до 1,70 в зависимости от породы и физико-механических свойств (плотность, модуль упругости 1 и 2-го рода, влажности) древесины.

2. Получены аналитические уравнения для определения компонент вибрации станка на стадии его проектирования, сокращающие сроки освоения новой техники и технологии в 1,3-1,5 раза за счет ускоренной технологической подготовки производства.

3. Разработаны математические модели, позволяющие определить и исследовать шероховатость и точность фрезерованной поверхности, компоненты виброскорости и виброускорения фрезерного станка в зависимости от его линейно-массовых, кинематических конструктивных параметров, технологических режимов обработки. Технологические параметры оказывают существенное влияние на шероховатость и вибрацию станка:

Численный анализ экспериментальных данных показал, что при изменении частоты вращения шпинделя с 1000 мин" до 1600 мин1 компоненты виброактивности: виброскорость и виброускорение увеличились с 0,934 мм/с до 0,993 мм/с, и с 6,983 м/с до 7,887 м/с , соответственно, а параметр шероховатости уменьшился с 69 мкм до 57 мкм. При увеличении скорости подачи в ] ,6 раза виброскорость изменилась с 0,934 мм/с до 0,952 мм/с, виброускорение с 6,989 м/с2 до 7,065 м/с2 и параметр шероховатости с 69 мкм до 86 мкм. Изменение функций отклика при изменения глубины фрезерования с 1,05 мм до 2,0 мм составили: виброскорость с 0,934 мм/с до 0,89 мм/с, виброускорение с 6,983 м/с2 до 6,649 м/с2 и шероховатости с 69 мкм до 72 мкм. Также было установлено, что на компоненты вибрации наибольшее влияние оказывает частота вращения шпинделя и качество подготовки инструмента.

4. По разработанной методике были проведены эксперименты. Получены регрессионные модели для виброскорости, виброускорения и шероховатости. Произведенное сравнение теоретических и экспериментальных данных показало, что расхождение между ними составляет не более 10%, в том числе по параметрам: виброскорости - 5,3 %; виброускорения - 8,7%; шероховатости - 9,9 %.

Составлены алгоритмы процесса оптимизации полученных уравнений регрессии, базирующиеся на основе методов перебора и итерационном алгоритме Ньютона, позволяющие определять рациональные режимы процесса фрезерования, при комплексном учете компонент вибрации и параметра шероховатости. Подтверждена выдвинутая гипотеза о численной связи параметра шероховатости с компонентами вибрации.

5. Произведен анализ влияния на виброактивность станка конструктивных факторов. Так при увеличении консоли шпинделя виброактивность станка увеличивается, с увеличением же расстояния между опорами она снижается. Увеличение эксцентриситета оси вращения, радиального биения, допуска на размер отверстия и вала, числа тел качения, допуска формы расположения поверхностей и частоты вращения шпинделя увеличивают компоненты вибрации: виброскорость и виброускорения.

6. Созданы прикладные программы для: расчета режимов и определения силовых и мощностных показателей процесса резания древесины («CutWood»); расчета основных компонент вибрации и параметров качества механизмов фрезерных станков по их сборочным чертежам механизмов резания («SHAFT»); оптимизации уравнений регрессии на основе метода наименьших квадратов в матричной форме и линейного программирования («QUADR_PFP»); расчета параметров балансировочного груза для динамической балансировки жестких роторов («АШ-4»), сокращающие время расчета в 1,5-2 раза при повышенной точности результата.

7. Рекомендованы нормы вибрации по двум компонентам для 5 классов вибрации станков фрезерной группы.

8. Предложена методика управления снижением виброактивности на основе динамической балансировки механизмов резания станков, обеспечивающая прогрессивные режимы резания и подачи, повышение точности об-

работки деталей на 1-2 квапитета и производительности на 24-32 % в производстве деталей мебели, увеличение ресурса точности станка на 25-30 % на операциях фрезерования.

9. Разработана методика определения рациональных режимов фрезерования с учетом конструктивных и технологических факторов при комплексной системной оценке компонент вибрации и параметра шероховатости.

10. Разработанные подходы и принципы динамического анализа станков фрезерной группы, позволяют назначать оптимальные режимы фрезерования, при заданной геометрической и технологической точности станка, нашедшие применение в ОАО «ДСК» и ООО производственном объединении «ВиК» с экономическим эффектом 12,5 тыс. руб. на один производственный станок. Также результаты исследований используются в учебном процессе по специальности 150405 «Машины и оборудование лесного комплекса» при проведении лекционных и практических занятий по дисциплинам: «Проектирование деревообрабатывающего оборудования», «Техническая эксплуатация и ремонт деревообрабатывающего оборудования», «Резание древесины и дереворежущий инструмент» и «Основы научных исследований» на кафедре станков и инструментов СибГТУ.

Основные положения диссертации опубликованы в научных журналах и изданиях, определенных перечнем ВАК РФ

1. Воробьев, A.A. Установление зависимости шероховатости поверхности древесины от показателей вибрации станка [Текст]/А.А. Воробьев, Ю.А. Филиппов // Деревообрабатывающая пром-сть. - 2010. - № 2. - С.6-7.

2. Филиппов Ю.А. Особенности технологии восстановления работоспособности ленточнопильных станков [Текст] / Ю.А. Филиппов, И.Н. Спицын, A.A. Воробьев, И.С. Корчма // Справочник. Инженерный журнал. - 2010. - № 6.-С. 6-9.

В других научных изданиях:

3. Воробьев, A.A. Имитационные исследования крутильных колебаний динамики работы центробежного стружечного станка [Текст] / А.А.Воробьев, Ю.А. Филиппов // Лесной и химический комплексы - проблемы и решения: Региональная научно-практическая конференция. Т.1. / Красноярск, 2006. - С. 350 - 353.

4. Воробьев, A.A. Зависимость параметра виброскорости от режимных факторов процесса фрезерования деталей мебели [Текст] /A.A. Воробьев, Ю.А. Филиппов // Актуальные проблемы лесного комплекса. X международная научно-техническая конференция «Лесной комплекс: состояние и перспективы развития». 4.2. / Брянск, 2008. - С.84 - 87.

5. Воробьев, A.A. Анализ факторов, влияющих на виброактивность дереворежущих станков [Текст]/А.А. Воробьев II Актуальные проблемы лесного комплекса. XI международная научно-техническая конференция «Лесной комплекс: состояние и перспективы развития». Выпуск 22 / Брянск, 2009. -С.238 -242.

6. Воробьев, A.A. Зависимость компонента виброскорости от параметра шероховатости процесса фрезерования деталей мебели [Текст]/А.А. Воробьев // Актуальные проблемы лесного комплекса. XI международная научно-

техническая конференция «Лесной комплекс: состояние и перспективы развития». Выпуск 22 / Брянск, 2009. - С.242 - 245.

7. Воробьев, A.A. Взаимосвязь режимов фрезерования древесины с параметрами виброскорости механизма резания фрезерного станка [Текст]/А.А. Воробьев, Ю.А. Филиппов, В.А. Павлюк // Сборник научных трудов ТГАСУ, ЛИ. - Томск, 2009. - С.145-149.

8. Воробьев, A.A. Получение аналитических функциональных зависимостей для расчета мощности резания древесины [Текст]/ A.A. Воробьев, Н.В. Вишуренко, И.Н. Спицын // 9 международная научно-практическая интернет-конференция «Лесной комплекс: состояние и перспективы развития». Выпуск 24. / Брянск, 2009. - с.73 - 75.

9. Спицын, И.Н. Аналитический расчет конкурентоспособности ленточ-нопильных станков [Текст] / И.Н. Спицын, A.A. Воробьев, Ю.В. Егоров, Ю.А. Филиппов И 9 международная научно-практическая интернет-конференция «Лесной комплекс: состояние и перспективы развития». Выпуск 24. / Брянск, 2009. - с.151 - 155.

10. Воробьев, A.A. Прикладная программа для расчета режимов резания древесины [Текст] / A.A. Воробьев, Н.В. Вишуренко, И.Н. Спицын // Всероссийская научно-практическая конференция: «Лесной и химический комплексы - проблемы и решения». Том 3 / Красноярск, 2009. - с. 159 - 162.

11. Воробьев, A.A. Сравнительный анализ вертикальных и горизонтальных колебаний шпинделя при фрезерования древесины [Текст] / A.A. Воробьев, Н.В. Вишуренко, И.Н. Спицын // Всероссийская научно-практическая конференция: «Лесной и химический комплексы - проблемы и решения». Том 3 / Красноярск, 2009. - с. 148 - 150.

12. Воробьев, A.A. Анализ зависимости показателей качества поверхности древесины и компонент вибрации от режимов фрезерования древесины [Текст] / A.A. Воробьев, О.В. Журавлева, И.Б. Нестерова // Всероссийская научно-практическая конференция: «Молодые ученые в решении актуальных проблем науки» Том 2 / Красноярск, 2009. - с. 19-22.

13. Воробьев, A.A. Взаимосвязь шероховатости процесса фрезерования деталей мебели от компоненты виброскорости [Текст] / A.A. Воробьев, Ю.А. Филиппов // Всероссийская научно-практическая конференция: «Молодые ученые в решении актуальных проблем науки» Том 2 / Красноярск, 2009. - с. 8-11.

14. Воробьев A.A. Влияние виброактивности станков на качество производства древесностружечных плит [Текст] / A.A. Воробьев, И.Н. Спицын, Н.В. Вишуренко // Международная научно-техническая конференция: «Композиционные строительные материалы. Теория и практика». / Пенза, 2010. -с. 23-26.

15. Воробьев, A.A. Определение рациональных режимов фрезерования с учетом компонент вибрации и параметра шероховатости [Текст] / A.A. Воробьев // Всероссийская научно-практическая конференция: «Лесной и химический комплексы - проблемы и решения» Том 1 / Красноярск, 2010. - с. 125 -128.

Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять по адресу: 660049, г. Красноярск, проспект Мира 82, ученому секретарю диссертационного совета.

Сдано в производство «22» декабря 2010 г.

Формат 60x84 1/16. Усл. печ. 1,3. Изд. № 4/15. Заказ № 1014. Тираж 100 экз.

Редакционно-издательский центр СибГТУ 660049, г. Красноярск, пр. Мира, 82 факс (391) 211-97-25 тел. (391) 227-69-90

Введение.

Раздел 1. Анализ состояния научной проблемы. Теоретический обзор в области исследования фрезерования деталей из древесины.

1.1 Аналитический обзор существующих результатов исследований.

1.2 Функциональный выбор и анализ параметров и компонент для исследования процесса фрезерования деталей.

1.3 Обоснование выбора объекта, предмета и методов исследования.

1.4 Теоретический анализ влияющих факторов.

1.5 Выводы.

Раздел 2. Теоретические аспекты оптимизации процессов фрезерования и вибрации в производстве деталей мебели.

2.1 Теоретические подходы к реализации целевых функций.

2.2 Моделирование в прикладной программе «SHAFT».

2.3 Моделирование динамики работы шпинделя фрезерного станка.

2.4 Моделирование показателей качества обработанной поверхности от компонент виброактивности станка.

2.5 Выводы.

Раздел 3. Планирование и обработка экспериментов.

3.1 Методика планирования и разработка методической сетки экспериментов.

3.2. Описание экспериментальной установки, средств измерения и регистрации процесса фрезерования и вибрации.

3.3. Проверка гипотезы нормальности распределения.

3.4 Анализ факторов, влияющих на виброактивность дереворежущих станков.

3.5 Составление регрессионных моделей на основе В-планов второго порядка В3.

3.6 Анализ уравнений регрессии.

3.7 Установление зависимости показателей качества обработки от компонент вибрации.

3.8 Определение точности обработки фрезерованных деталей.

3.8 Выводы.

Раздел 4. Обобщение и оценка результатов теоретических и экспериментальных исследований.

4.1 Методика определения класса точности и класса вибрации фрезерных станков.

4.2 Рекомендации по нормированию вибрации фрезерных станков.

4.3 Методика управления снижением виброактивности на основе динамической балансировки.

4.4 Методика определения рациональных режимов фрезерования.

4.5 Выводы.

На сегодняшний день деревообрабатывающая промышленность страны интенсивно развивается. Динамичному развитию отрасли должно соответствовать и деревообрабатывающее станкостроение, которое после упадка начинает постепенно наращивать свой потенциал. Появляются высокоточные станки с ЧПУ и автоматические линии для деревообработки, обеспечивающие высокое качество обработки получаемых деталей мебели [1].

Анализ исторического развития дереворежущих станков позволяет выделить три его основных этапа.

Для первого этапа развития станкостроения было характерно практически полное отсутствие механизации и автоматизации процесса обработки и низкий уровень точности получаемых деталей.

Второй этап характеризовался созданием комплектов специализированного оборудования, которое имело значительный уровень механизации и автоматизации, но не могло быстро перенастраиваться на новые типоразмеры деталей.

Современный, третий этап отличается повышенным4 уровнем точности, увеличением производительности, сокращением времени переналадок и численности обслуживающего персонала, снижением металлоемкости, повышением требований безопасности [2].

Получение деталей мебели с высокими качественными показателями (в первую очередь с малыми параметрами шероховатости поверхности, регламентируемыми по ГОСТ 7016-82 [3]), стало актуальным.

Работа подпадает под действие федеральной целевой программы «Национальная технологическая база» на'2007-2011 г., утвержденная постановлением Правительства Российской федерации № 54 от 29.01.2007 г., а также под действие программы «Стратегия развития лесного комплекса Российской федерации на период до 2020 г», утвержденная 31.10.2008 г. № 482 Министерством сельского хозяйства Российской федерации и № 248 Министерством промышленности и торговли Российской федерации.

Существенное влияние на качество обработанной поверхности оказывает вибрация механизмов станка и, в первую очередь порядка 90%, это вибрация механизма резания [4]. Так как всякое тело после деформации под действием упругих сил начинает вибрировать, то становится очевидным учет и анализ динамических процессов, происходящих в станках. Так как вибрация механизмов станков, вследствие их значительной жесткости, происходит с небольшими амплитудами, то для анализа виброактивности станков применяют фундаментально разработанную теорию малых колебаний [5,6,7,8,9,10,11,12,13,14]. В настоящее время исследования вибрационных процессов в деревообработке ведутся в различных направлениях [15,16,17,18,19,20,21,22].

Анализируя данные работы, можно придти к выводу о том, что основными факторами, влияющими на вибрационные показатели станков, являются: неуравновешенность инструмента [23], жесткость системы станок*- приспособление - инструмент - заготовка (СПИЗ), режимы эксплуатации станка (скорость резания, скорость подачи, глубина резания).

Очевидно, что на шероховатость обработанной поверхности важное значение оказывает виброперемещение шпинделя с инструментом.

В первом разделе диссертационной работы приведен обзор и анализ основных теоретических положений и концепций по результатам исследований, как для деревообрабатывающих, так и для специализированных станков. Определена цель исследования, согласно которой выбраны объект, предмет и методы исследования. Составлена классификация основных влияющих факторов.

Во втором разделе представлены теоретические положения и основные аналитические функциональные зависимости показателя шероховатости обработанной поверхности от компонент вибрации на основании полученных математических моделей координатного перемещения оси шпинделя экспериментальной установки горизонтального консольно - фрезерного станка. На основании твердотельного моделирования методом конечных элементов в программной среде «Solid Works» и теоретических положений об анизотропии и упругих свойствах древесных материалов получен параметр технологических свойств древесины, характеризующий процесс резания. На основании теоретических положений разработана прикладная программа «SHAFT», для определения компонент вибрации и качественных показателей процесса резания с учетом конструктивных особенностей и режимных факторов процесса фрезерования. Моделирование в программе позволило получить зависимости компонент вибрации от основных конструктивных особенностей станка. Произведено моделирование динамики работы шпинделя механизма фрезерования. Также с использованием метода наименьших квадратов были получены функциональные уравнения взаимосвязи параметров шероховатости и компонент вибрации от основных режимных факторов процесса резания.

В третьем разделе излагаются результаты экспериментальных исследований, проведенных на основании планирования и разработки методических сеток эксперимента. В качестве метода обработки экспериментальных данных был принят метод В-планов второго порядка Вз, на основании которого, с применением разработанной прикладной программы «QUADRPFP», были получены математические модели, связывающие режимы резания (скорость резания, скорость подачи, глубина фрезерования) с компонентами вибрации (виброскорость и виброускорение) и шероховатостью обработанной поверхности. А также функции взаимосвязи компонент вибрации и параметра шероховатости для процесса фрезерования. Разработаны алгоритмы» оптимизации полученных уравнений регрессии для нахождения рациональных режимов фрезерования.

В четвертом разделе изложены методика.и алгоритм определения класса точности и класса вибрации станка, двух компонентные нормативы вибрации станков фрезерной группы, а также представлены методики управления виброактивностью на основе динамической балансировки шпинделей в собственных опорах и определения рациональных режимов процесса фрезерования. Основные положения диссертации, выносимые на защиту: 1. Математические модели зависимости качества обработки поверхности брусковых деталей от двух компонент вибрации станка.

2. Введение в анализ параметра технологических и физических свойств древесины, характеризующего напряженно - деформированное состояние динамической системы в процессе фрезерования с вибрацией.

3. Функциональные зависимости и уравнения для определения компонент вибрации станка на стадии проектирования.

4. Уравнения регрессии связи параметров качества и компонент вибрации от режимных факторов процесса цилиндрического фрезерования.

5. Двухкомпонентные нормативы вибрации станков фрезерной группы.

6. Методика управления снижением виброактивности фрезерных станков на основе динамической балансировки.

7. Методика определения рациональных режимов фрезерования.

Научная новизна

Основные результаты, выводы и практические рекомендации, имеющиеся в диссертационной работе, базируются на данных математического моделирования и экспериментальных исследований, выполненных на основе теории планирования экспериментов.

1. Получены математические модели для оценки качества процесса фрезерования древесины, характеризуемые связью параметра шероховатости поверхности с компонентами вибрации станка: виброскоростью и виброускорением>.

2. Определен параметр, характеризующий изменение свойства древесины при напряженно - деформированном состоянии в физическом процессе снятия стружки и формообразования контура деталей.

3. Предложена и теоретически обоснованна методика управления снижением виброактивности фрезерных станков на стадии их проектирования.

4. Разработаны уравнения регрессии, устанавливающие связь режимных факторов фрезерования на виброскорость, виброускорение и шероховатость обработанной поверхности.

Практическая значимость работы

На основе выполненных исследований разработаны:

- рекомендация по нормированию 2-х компонент вибрации в зоне резания и базирования заготовки;

- технология управления снижением виброактивности фрезерного станка на стадии его проектирования и эксплуатации;

- алгоритмы и программы для: определения силовых и мощностных показателей процесса фрезерования; расчета вибрационных характеристик механизмов резания по их сборочным чертежам и параметра шероховатости обработанной поверхности; расчета и анализа уравнений регрессии для нахождения рациональных режимов фрезерования; определения массы и места установки груза для проведения динамической балансировки шпинделя.

Апробация работы

Результаты проведенных исследований докладывались на всероссийской научно - практической конференции «Химико - лесной комплекс - проблемы и решения» (СибГТУ, 2007), на научно-практической конференции студентов и молодых ученых (СибГТУ, 2008), международных конференциях (Брянск, 2007-2009; Томск, 2009; Пенза, 2010), на семинарах кафедры станков и инструментов СибГТУ.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ. Из которых две статьи, входящие в перечень ВАК: 1 статья в журнале «Деревообрабатывающая промышленность» №2 за 2010 год; 1 статья в журнале «Справочник. Инженерный журнал» №6 за 2010 год.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех разделов, выводов по разделам, заключения, списка использованных источников из 146 наименований и 9 приложений. Диссертация изложена на 186 страницах и содержит 97 рисунков и 26 таблиц.

4.5 Выводы

Разработана методика определения класса точности и класса вибрации фрезерных дереворежущих станков, предусматривающая классы точности Н (нормальный), С (средний), П (повышенный), О (особо точный), и низкий, а также классы вибрации: 1,2,3,4,5, соответствующие классам точности: Н(1), С(2), 11(3), 0(4), (5).

Разработана блок-схема алгоритма определения класса точности фрезерных станков.

Определены исходные значения параметров деревообрабатывающих станков фрезерной группы для их классов точности.

Составлены регламентные нормы вибрации фрезерных станков. Периодический контроль по которым в процессе эксплуатации станка вместе с выбором оптимальных режимов резания позволяет повысить качество получаемых деталей мебели и тем самым получить экономический эффект при внедрении.

Предложена методика управления снижением вибрации на основании динамической балансировки в собственных опорах, с использованием разработанной прикладной программы «АШ-4», которая определяет массу и место установки балансировочного груза. Методика позволяет повысить точность и качество обработки.

Разработана методика определения рациональных режимов технологического процесса фрезерования деталей мебели на основе разработанных алгоритмов и прикладных программ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполненных исследований можно сделать следующие выводы:

1. Определен параметр, характеризующий изменение свойств древесины при напряженно - деформированном состоянии в физическом процессе стружкообразования, влияющий на изменение компонент вибрации в пределах от 0,85 до 1,70 в зависимости от породы и физико-механических свойств (плотность, модуль упругости 1 и 2-го рода, влажности) древесины.

2. Получены аналитические уравнения для определения компонент вибрации станка на стадии его проектирования, сокращающие сроки освоения новой техники и технологии в 1,3-1,5 раза за счет ускоренной технологической подготовки производства.

3. Разработаны математические модели, позволяющие определить и исследовать шероховатость и точность фрезерованной поверхности, компоненты виброскорости и виброускорения фрезерного станка в зависимости- от его линейно-массовых, кинематических конструктивных параметров, технологических режимов обработки. Технологические параметры оказывают существенное влияние на шероховатость и вибрацию станка:

Численный анализ экспериментальных данных показал, что при изменении частоты вращения шпинделя с 1000 мин"1 до 1600 мин1 компоненты виброактивности: виброскорость и виброускорение увеличились с 0,934 мм/с до

О О

0,993 мм/с, и с 6,983 м/с до 7,887 м/с , соответственно, а параметр шероховатости уменьшился с 69 мкм до 57 мкм. При увеличении скорости подачи в 1,6 раза виброскорость изменилась с 0,934 мм/с до 0,952 мм/с, виброускорение с л л

6,989 м/с до 7,065 м/с и параметр шероховатости с 69 мкм до 86 мкм. Изменение функций отклика при изменения глубины фрезерования с 1,05 мм до 2,0 мм составили: виброскорость с 0,934 мм/с до 0,89 мм/с, виброускорение с 6,983 м/с2 до 6,649 м/с2 и шероховатости с 69 мкм до 72 мкм. Также было установлено, что на компоненты вибрации наибольшее влияние оказывает частота вращения шпинделя и качество подготовки инструмента.

4. По разработанной методике были проведены эксперименты. Получены регрессионные модели для виброскорости, виброускорения и шероховатости. Произведенное сравнение теоретических и экспериментальных данных показало, что расхождение между ними составляет не более 10%, в том числе по параметрам: виброскорости - 5,3 %; виброускорения - 8,7%; шероховатости -9,9 %.

Составлены алгоритмы процесса оптимизации полученных уравнений регрессии, базирующиеся на основе методов перебора и итерационном алгоритме Ньютона, позволяющие определять рациональные режимы процесса фрезерования, при комплексном учете компонент вибрации и параметра шероховатости. Подтверждена выдвинутая гипотеза о численной связи параметра шероховатости с компонентами вибрации.

5. Произведен анализ влияния на виброактивность станка конструктивных факторов. Так при'увеличении консоли шпинделя виброактивность станка увеличивается, с увеличением же расстояния между опорами она снижается. Увеличение эксцентриситета оси вращения, радиального биения, допуска на размер отверстия и вала, числа тел качения, допуска формы расположения поверхностей и частоты вращения шпинделя увеличивают компоненты вибрации: виброскорость и виброускорение.

6. Созданы прикладные программы для: расчета режимов и определения силовых и мощностных показателей процесса резания древесины («СийЛУоос!»); расчета основных компонент вибрации и параметров качества механизмов фрезерных станков по их сборочным чертежам механизмов резания («8НАКГ»); оптимизации уравнений регрессии на основе метода наименьших квадратов- в* матричной форме и линейного программирования («QUADRPFP»); расчета параметров балансировочного груза для динамической балансировки жестких роторов («АШ-4»), сокращающие время расчета в 1,5-2 раза при повышенной точности результата.

7. Рекомендованы нормы вибрации по двум компонентам для 5 классов вибрации станков фрезерной группы.

8. Предложена методика управления снижением виброактивности на основе динамической балансировки механизмов резания станков, обеспечивающая прогрессивные режимы резания и подачи, повышение точности обработки деталей на 1-2 квалитета и производительности на 24-32 % в производстве деталей мебели, увеличение ресурса точности станка на 25-30 % на операциях фрезерования.

9. Разработана методика определения рациональных режимов фрезерования с учетом конструктивных и технологических факторов при комплексной системной оценке компонент вибрации и параметра шероховатости.

10. Разработанные подходы и принципы динамического анализа станков фрезерной группы, позволяют назначать оптимальные режимы фрезерования, при заданной геометрической и технологической точности станка, нашедшие применение в ОАО «ДСК» и ООО производственном объединении «ВиК» с экономическим эффектом 12,5 тыс. руб. на один производственный станок: Также результаты исследований' используются в учебном процессе по специальности 150405 «Машины и оборудование лесного комплекса» при проведении лекционных и практических занятий по дисциплинам: «Проектирование деревообрабатывающего оборудования», «Техническая эксплуатация и ремонт деревообрабатывающего оборудования», «Резание древесины и дереворежущий инструмент» и «Основы научных исследований» на кафедре станков и инструментов СибГТУ.

1. Передерий, П.Ф. Лесопромышленный комплекс России: новые горизонты / П.Ф. Передерий // Деревообрабатывающая промышленность. 2006 -№6. с.2 - 6.

2. Аксенов, Д.А. Российское деревообрабатывающее машиностроение: современное состояние и актуальные направления развития / Д.А. Аксенов // Деревообрабатывающая промышленность. 2000. - №1. с.2 - 4.

3. ГОСТ 7016 82 Изделия из древесины и древесных материалов. Параметры шероховатости поверхности. - Взамен ГОСТ 7016-75; введ. 01.07.83. -М.: Изд-во стандартов, 1982. - 5 с.

4. Филиппов, Ю.А. Синтез виброактивности деревообрабатывающих машин: Монография Текст./ Ю.А. Филиппов. Красноярск: КГТА, 1996. - 261 с.

5. Арнольд, В.И. Математические методы классической механики Текст./ В.И1 Арнольд. М.: Наука, 1979. - 432 с.

6. Артоболевский, И.И. Введение в акустическую динамику машин . Текст./ И.И. Артоболевский. М.: Наука, 1979. - 296 с.

7. Аршанский, М.М. Вибродиагностика и управление точностью обработки на металлорежущих станках Текст./ М.М. Аршанский. М.: Машиностроение, 1988. - 136 с.

8. Аугустайтис, Г.П. Автоматизированный расчет колебаний машин Текст./ Г.П. Аугустайтис. Л.: Машиностроение, 1988. - 104 с.

9. Бабицкий, В.Л. Теория виброударных систем Текст./ В.Л. Бабицкий. -М.: Наука, 1978. 352 с.

10. Крылов, А.Н. Об определении критических скоростей вращающегося валаТекст./ А.Н. Крылов. Л.: ОНТИ, 1932. - 21 с.

11. Николаи, Е.Л. Теоретическая механика Текст./ Е.Л. Николаи. М.: Физматгиз, 1958.-484 с.

12. Пановко, Я.Г. Устойчивость и колебания упругих систем Текст./ Я.Г. Пановко, И.И. Губанова. М.: Наука, 1967. - 418 с.

13. Светлицкий, В.А. Случайные колебания механических систем Текст./ В.А. Светлицкий. -М.: Машиностроение, 1976. 216 с.

14. Цзе, Ф.С. Механические колебания Текст./ Ф.С. Цзе. М.: Машиностроение, 1966. - 508 с.

15. Амалицкий, В.В. Станки и инструменты лесопильно-деревообрабатывающего производства Текст./ В.А. Амалицкий. М.: Лесная промышленность, 1985. - 288 с.

16. Бершадский, A.J1. Резание древесины Текст./ A.JI. Бершадский. М.: ГЛБИ, 1958.-328 с.

17. Грубе, А.Э. Основы теории и расчета деревообрабатывающих станков, машин и автоматических линий-Текст./ А.Э. Грубе, В.И. Санев. М.: Лесная промышленность, 1973. - 384 с.

18. Грубе, А.Э. Дереворежущие инструменты Текст./ А.Э. Грубе. — М.: Лесная промышленность, 1973. 344 с.

19. Дешевой, М.А-. Механическая технология дерева Текст./ М.А. Дешевой. ГЛТИ, 1939. - т. 3. - 550 с.

20. Ивович, В.А. Переходные матрицы- в динамике упругих систем Текст./В.А. Ивович. -М.: Машиностроение, 1981. 183 с.

21. Маковский, Н.В. Проектирование деревообрабатывающих машин Текст./ Н.В. Маковский. М.: Лесная промышленность, 1982. - 304.

22. Санников, A.A. Пути снижения колебаний лесопильного оборудования Текст./ A.A. Санников. М.: Лесная промышленность, 1980. - 160 с.

23. Вандерер, K.M. Динамическая балансировка фрезерных инструментов Текст./ K.M. Вандерер. М.: ЦНИТИ, 1969. - 19 с.

24. Крылов, А.Н. Об определении критических скоростей вращающегося вала Текст./ А.Н. Крылов. Л.: ОНТИ, 1932. - 21 с.

25. Келдыш, М.В. Механика. Избранные труды Текст./ М.В. Келдыш. -М.: Наука, 1985.-567 с.

26. Седов, Л.И. Механика сплошной среды Текст./ Л.И. Седов. М.: Наука, 1983. - т.1 - 523 е., т.2 - 560 с.

27. Давиденков, H.H. Избранные труды Текст./ H.H. Давиденков. Киев: Наукова думка, 1981. - т.1 - 720 е., т.2 - 656 с.

28. Тимошенко, С.П. Колебания в инженерном деле Текст./ С.П. Тимошенко. М.: Машиностроение, 1985. - 472 с.

29. Капица, П.Л. Эксперимент, теория, практика Текст./ П.Л. Капица. -М.: Наука, 1981.-495 с.

30. Вульфсон, И.И. Нелинейные задачи динамики машин Текст./ И.И. Вульфсон, Коловский М.З. М.: Машиностроение, 1968. - 284 с.

31. Ханин, М.В. Механическое изнашивание материалов Текст./ М.В. Ханин. -М.: Стандарты, 1984. 151 с.

32. Николаи, Е.Л. Теоретическая механика Текст./ Е.Л. Николаи. М.: Физматгиз, 1958. - 484 с.

33. Бабицкий1, В.И. Теория виброударных систем Текст./ В.И. Бабицкий. М.: Наука, 1978. - 352 с.

34. Зельдович, Я.Б. Элементы прикладной математики Текст./Я.Б. Зельдович. М.: Наука, 1967. - 648 с.

35. Ишлинский, А.Ю. Механика относительного движения и силы инерции Текст./ А.Ю. Ишлинский. М.: Наука, 1981. - 191 с.

36. Кудинов, В.А. Динамика станков Текст./ В.А. Кудинов. М.: Машиностроение, 1967. - 359 с.

37. Бидерман, В.Л. Теория механических колебаний Текст./ В.Л. Бидер-ман. М.: Высшая школа, 1980. - 408 с.

38. Санев, В.И. Обработка древесины круглыми пилами Текст./ В.И. Са-нев. М.: Лесная промышленность, 1980. - 282 с.

39. Фонкин, В.Ф. Лесопильные станки и линии Текст./ В.Ф. Фонкин. -М.: Лесная промышленность, 1980. 320 с.

40. Манжос, Ф.М. Точность механической обработки древесины Текст./ Ф.М. Манжос. М.: ГЛБИ, 1959. - 264 с.

41. Дружинский, И.А. Механические цепи Текст./ И.А. Дружинский. -Л.: Машиностроение, 1977. 238 с.

42. Кельзон, A.C. Динамика роторов в упругих опорах Текст./ A.C. Кель-зон. М.: Наука, 1982. - 280 с.

43. Диментберг, Ф.М. Вибрация в технике и человек Текст./ Ф.М. Ди-ментберг, К.В. Фролов. М.: Знание, 1987. - 160 с.

44. Диментберг, Ф.М. Изгибные колебания вращающихся валов Текст./ Ф.М. Диментберг. 254 с.

45. Ландау, Л.Д. Теория упругости Текст./ Л.Д. Ландау, Е.М. Лившиц. -М.: Наука, 1987. 248 с.

46. Кикоин, И.К. Физика Текст./ И.К. Кикоин, А.К. Кикоин. М.: Просвещение, 1973. - 255 с.

47. Киттель, Ч. Механика Текст./ Ч. Киттель. М.: Наука, 1983. - 448 с.

48. Малков, В.П. Оптимизация упругих систем Текст./В.П. Малков, А.Г. Угодчиков. М.: Наука, 1981. - 288 с.

49. Нашиф, А.Д. Демпфирование колебаний- Текст./ А.Д: Нафиш, Д.И. Джонс, Д.П. Хендерсон. М.: Мир, 1988. - 448 с.

50. Вейц, В.Л. Динамические расчеты приводов машин Текст./ В.Л. Вейц. -М.: Машиностроение, 1971.-352 с.

51. Биргер, И.А. Прочность, устойчивость, колебания Текст./ И.А. Биргер, Я.Г. Пановко. М.: Машиностроение, 1968. - т.1 - 831 е., т.2 - 464 е., т.З -567 с.

52. Биргер, И.А. Расчет на прочность деталей машин Текст./ И.А. Биргер. М.: Машиностроение, 1966. - 616 с.

53. Каминская, В.В. Фундаменты и установка металлорежущих станков Текст./ В.В. Каминская, Д.Н. Решетов. М.: Машиностроение, 1975. - 208 с.

54. Каминская, В.В. Расчеты на виброустойчивость в станкостроении Текст./В.В. Каминская. М.: Машиностроение, 1985. - 56 с.

55. Светлицкий, В.А. Случайные колебания механических систем Текст./ В.А. Светлицкий. -М.: Машиностроение, 1976. 216 с.

56. Филькевич, В.Я. Уравновешивание масс лесопильных рам Текст./ В.Я. Филькевич. -М.: ГЛБИ, 1961. 116 с.

57. Арнольд, В.И. Математические методы классической механики Текст./ В.И. Арнольд. М.: Наука, 1979. - 432 с.

58. Арнольд, В.И. Теория катастроф Текст./ В.И. Арнольд. М.: Наука, 1990.-128 с.

59. Ланда, П.С. Автоколебания в системах с конечным числом степеней свободы Текст./ П.С. Ланда. М.: Наука, 1980. - 360 с.

60. Левенсон, Л.Б. Статика и динамика машин Текст./ Л.Б. Левенсон. -Л.: ОНТИ НКТП, 1934. 476 с.

61. Левит, М.Е. Балансировка деталей и узлов Текст./ М.Е. Левит. М.: Машиностроение, 1986. - 248 с.

62. Мурашкин, Л.С. Прикладная нелинейная механика станков Текст./ Л.С. Мурашкин. Л.: Машиностроение, 1977. - 192 с.

63. Опитц, Г. Современная техника производства Текст./ Г. Опитц. М.: Машиностроение, 1975. - 280 с.

64. Проников, A.C. Надежность машин Текст./ A.C. Проников. М.: Машиностроение, 1978. - 592 с.

65. Проников, A.C. Металлорежущие станки и автоматы Текст./ A.C. Проников. М.: Машиностроение, 1981. - 479 с.

66. Проников, A.C. Расчет и конструирование станков Текст./ A.C. Проников. М.: Высшая школа, 1967. - 431 с.

67. Тондл, А. Автоколебания механических систем Текст./ А. Тондл. -М.: Мир, 1979.-429 с.

68. Четаев, Н.Г. Устойчивость движения Текст./ Н.Г. Четаев. М.: АН СССР, 1962.-111 с.

69. Шильман, C.B. Метод производящих функций в теории динамических систем Текст./ C.B. Шильман. -М.: Наука, 1978. 335 с.

70. Терских, В.П. Расчеты крутильных колебаний Текст./ В.П. Терских. -М.: Судпромгиз, 1953. 259 с.

71. Стахиев, Ю.М. Устойчивость и колебания плоских круглых пил Текст./ Ю.М. Стахиев. М.: Лесная промышленность, 1977. - 296 с.

72. Карасев, В.А. Доводка эксплуатируемых машин. Вибродиагностические методы Текст./ В.А. Карасев. М.: Машиностроение, 1986: - 192 с.

73. Кирсанов, B.C. Механика и цивилизация Текст./ B.C. Кирсанов. М.: Наука, 1978. - 527 с.

74. Логашев, В.Г. Технологические основы гибких автоматизированных производств Текст./ В.Г. Логашев. М.: Машиностроение, 1985. - 176 с.

75. Мантуров, О.В. Элементы тензорного исчисления Текст./ О.В. Ман-туров. -М.: Просвещение, 1991. 255 с.

76. Слепян, Л.И. Механика трещин Текст./ Л.И. Слепян. Л.: Судостроение, 1990. - 296 с.

77. Феодосьев, В.И. Прочность теплонагруженных узлов ЖРД Текст./ В.И. Феодосьев. -М.: ОГИЗ, 1963. 212 с.

78. Феодосьев, В.И. Сопротивление материалов Текст./ В.И. Феодосьев. М.: Машиностроение, 1984. - 540 с.

79. Фролов, К.В. Вибрация-друг или враг? Текст./ К.В. Фролов. М.: Наука, 1984.-217 с.

80. Якунин, Н.К. Круглые пилы и их эксплуатация Текст./ Н.К. Якунин. -М.: Лесная промышленность, 1977. 200 с.

81. Феппль, А. Техническая механика Текст./ А. Феппль. М.: НТИ НКТП, 1937.-т.3-334 с.

82. Бармин, Б.П. Вибрация и режимы резания Текст./ Б.П. Бармин. М.: Машиностроение, 1972. - 72 с.

83. Санников, A.A. Вибрация зданий и фундаментов лесопильных рам Текст./ A.A. Санников. -М.: Лесная промышленность, 1966. 143 с.

84. Кедров, С.С. Колебания металлорежущих станков Текст./ С.С. Кедров. М.: Машиностроение, 1978. - 199 с.

85. Пановко, Я.Г. Механика деформируемого твердого тела. Современные концепции, ошибки и парадоксы Текст./ Я.Г. Пановко. М.: Наука, 1985. -287 с.

86. Дроздов, H.A. К вопросу о вибрации станка при токарной обработке/ H.A. Дроздов // Станки и инструмент. 1937 - №22. с.24 - 29.

87. Каширин, А.И. Исследование вибраций при резании металлов Текст./ А.И. Каширин. М.: изд-во АН СССР, 1944 - 154 с.

88. Соколовский, А.П. Жесткость в технологии машиностроения Текст./ А.П. Соколовский. -М.: Машгиз, 1946 212 с.

89. Штейнберг, И.С. Устранение вибраций, возникающих при резании металлов на токарном станке Текст./ И.С. Штейнберг. М.: Машгиз, 1947 - .

90. Амосов, И.С. Осциллографическое исследование вибраций при резании металлов Текст./ И.С. Амосов. М.: Машгиз, 1951 - 98 с.

91. Манжос, Г.А. Исследование вибраций в условиях скоростного точения и изыскание методов борьбы с ними Текст./ Г.А. Манжос. М.: Машгиз, 1951 -86 с.

92. Ильницкий, И.И. Колебания в металлорежущих станках и пути их устранения Текст./И.И. Ильницкий. -М.: Машгиз, 1958 154 с.

93. Кобринский, А.Е. Механизмы с упругими связями. Динамика и устойчивость Текст./А.Е. Кобринский. -М.: Наука, 1964 316 с.

94. Межевой, Ю.Т. Экспериментальное исследование вибраций при точении в зависимости от условий обработки Текст./ Ю.Т. Межевой. Диссертация на соискание учен. степ, к.т.н. М.: 1954 - 178 с.

95. Воронов, A.A. Введение в динамику сложных систем Текст./ A.A. Воронов. Ml: Наука, 1985. - 352 с.

96. Лазарев, Г.С. Автоколебания при резании металлов Текст./ Г.С. Лазарев. М.: Высшая школа, 1971. - 243 с.

97. Мурашкин, Л.С. Прикладная нелинейная механика станков Текст./ Л.С. Мурашкин, С.Л. Мурашкин. Л.: Машиностроение, 1977. - 192 с.

98. Заре, B.B. Вопросы механики и машиностроения Текст./ В.В. Заре. -т. 17. М.: Машиностроение, 1965. - 276 с.

99. Эльясберг, М.Е. О независимости границы устойчивости процесса резания от возмущений по следу/ М.Е. Эльясберг // Станки и инструмент. 1976. -№11.-с. 32-36.

100. Кудинов, В.А. Динамика станков Текст./ В.А. Кудинов. М.: Машиностроение, 1967. — 360 с.

101. Подураев, В.Н. Обработка резанием с вибрациями Текст./ В.Н. По-дураев. М.: Машиностроение, 1970. - 351 с.

102. Васин, С.А. Прогнозирование виброустойчивости инструмента при точении и фрезеровании Текст./ С.А. Васин. М.: Машиностроение, 2006. -384 с.

103. Becker, G.F. Investigation translator fluid whirt in vertical machines Text./ G.F. Backer, B.S. Sternlicht. Trans ASME, 1956, vol.78, №1 - p. 13-20.

104. Gawlak, G.R. Some problems connect with balancing of grinding wheels Text./ G.R. Gawlak. Trans ASME, 1984, №3. - p. 157-160.

105. Mathew, I.S. The condition monitoring of rolling element beavinge using vibration analysis Text./ I.S. Mathew, R.I'. Alfvedson. Trans ASME, 1984, №3. -p. 100-107.

106. Silva, R.D. Balancing of flexible rotors with on transient run an experiment and the dretical investigation Text./ R.D. Silva. Pruc. Inst. Mech. eng., 1988, p. 511-521.

107. Arnold, R. Mechanism of tool vibration in cutting of steel Text./ R. Arnold. The engineer, 1945, №4686. - p. 125-129.

108. Баженов, В.А. Численные методы в механике Текст./ В.А. Баженов и др. Монография Одесса: Астропринт, 2004. - 564 с.

109. Muller, G. Burechnungen hach der finit element metode mit ANS YS/ G. Muller, H. Schuelle // Infografik. 1989. - №4. - p. 28 - 32.

110. Hvaternik, R.G. The NASA / industry design analysis methods for vibration (DAMVIBS) program a government overview / R.G. Hvaternik // 33-rd А1АА/ ASME / ASCE / AHS . - Washington, 1992. - p. 1103-1112.

111. Галлагер, P. Метод конечных элементов Текст./ Р. Галлагер. M.: Мир, 1984. - 539 с.

112. Тиме, И.А. Сопротивление металлов и дерева резанию Текст./ И.А. Тиме. СПб, 1870. - 125 с.

113. Афанасьев, П.А. Курс механической технологии дерева Текст./ П.А. Афанасьев. М, 1886. - 156 с.

114. Воскресенский, С.А. Резание древесины Текст./ С.А. Воскресенский. М.: Гослесбумиздат, 1955. - 200 с.

115. Ивановский, Е.Г. Резание древесины Текст./ Е.Г. Ивановский. М.: Лесная промышленность, 1975. - 200 с.

116. Кряжев, H.A. Фрезерование древесины Текст./ Н:А. Кряжев: М.: Лесная промышленность, 1979. - 200 с.

117. Любченко, В.И; Резание древесины и древесных материалов Текст./ В.И. Любченко. М.: Лесная промышленность, 1986. - 296 с.

118. Маккензи, В.М. Основные закономерности процесса резания древег сины Текст./ В.М. Маккензи. ГЛБИ, 1960. - 87 с.

119. Глебов, И.Т. Резание древесины Текст./ И.Т. Глебов: СПб.: Издательство «Лань», 2010 . - 256 с.

120. ГОСТ 24346-80. Вибрация. Термины и определения; введ. 01.01.80. -М.: Изд-во стандартов, 1980. 32 с.

121. ГОСТ 24347-80. Вибрация. Обозначения и единицы величин; введ. 01.01.81. М.: Изд-во стандартов; 1981. - 5 с.

122. Типовая система технического обслуживания и ремонта метало- и деревообрабатывающего оборудования / Минстанкопром СССР, ЭНИМС; под ред. В.И. Клягина. М.: Машиностроение, 1988. - 672 с.

123. Алямовский, A.A. SolidWorks 2007/2008. Компьютерное моделирование в инженерной практике Текст. / A.A. Алямовский и др. СПб.: БХВ-Петербург, 2008. - 1040 с.

124. Сологуб, A.B. SolidWorks„ 2007: технология трехмерного моделирования Текст. / A.B. Сологуб, ЗА. Сабирова. СПб.: БХВ-Петербург, 2007. -352с.

125. Алямовский; A.A. COSMOS Works. Основы расчета конструкций на прочность в среде SolidWorks Текст. / A.A. Алямовский; М.: ДМК Пресс, 2010:-784 с.

126. Ашкенази, Е.К. Анизотропия конструкционных материалов: Справочник Текст. / Е.К. Ашкенази, Э:В; Ганов. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1980. - 247 с.

127. ГОСТ 3325 85 Поля допусков и технические требования к посадочным поверхностям валов и корпусов. Посадки Текст. - введ. 01.01.87. -М.: Госстандарт России: Изд-во стандартов, 1989. - 103 с.

128. ГОСТ ИСО 1940-1-2007 Вибрация; Требования к качеству балансировки жестких роторов. Часть 1. Определение, допустимого дисбаланса

129. Текст. Взамен ГОСТ 22061-76; введ. 01.07.08. - М.: Госстандарт России: Изд-во стандартов, 2008. — 21 с.

130. Ицкович, Г.М. Руководство к решению задач по сопротивлению материалов Текст. / Г.М. Ицкович, JI.C. Минин, А.И. Винокуров. М.: Высшая школа, 2001. - 592 с.

131. Васильев, А.Н. Mathcad 13 на примерах Текст. / А.Н. Васильев. -СПб.: БХВ-Петербург, 2006. 528 с.

132. Макаров, Е.Г. Mathcad: Учебный курс Текст. / Е.Г. Макаров, — СПб.: Питер, 2009. 384 с.

133. Очков, В.Ф. Mathcad 14 для студентов и инженеров: русская версия Текст. / В.Ф. Очков. СПб.: БХВ-Петербург, 2009. - 512 с.

134. Васильев, JI.B. Математика для бакалавров технических направлений Текст. : в 6 тт., т.1. Общие разделы / JI.B. Васильев и др. СПб.: Специальная литература, 1999. - 256 с.

135. Колмогоров, А.Н. К обоснованию метода наименьших квадратов. Успехи математических наук Текст.: в 3 тт. т.1 / А.Н. Колмогоров. М.: Наука, 1946.-524 с.

136. Линник, Ю.В. Метод наименьших квадратов и основы математической теории обработки наблюдений Текст. /Ю.В. Линник. М.: Наука, 1962. -349 с.

137. ГОСТ 17734 -88. Станки фрезерные консольные. Нормы точности и жесткости. Взамен ГОСТ 17734 - 81; введ. 01.01.90. - М.: Изд-во стандартов, 1988.-30 с.

138. Пижурин, A.A. Исследование процессов деревообработки Текст. / A.A. Пижурин, М.С. Розенблит. М.: Лесная промышленность, 1984. - 232 с.

139. Кобзарь, А.И. Прикладная математическая статистика. Для инженеров и научных работников Текст. / А.И. Кобзарь. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006. -816 с.

140. Формалев В.Ф. Численные методы Текст. / В.Ф. Формалев, Д.Л. Ре-визников. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006. - 400 с.

141. ГОСТ 6449.1 82 Изделия из древесины и древесных материалов. Поля допусков для линейных размеров и посадки. - Взамен ГОСТ 6449 - 76; введ. 01.01.84. -М.: Изд-во стандартов, 1984. - 20 с.

142. Филиппов Ю.А. Особенности технологии восстановления работоспособности ленточнопильных станков Текст. / Ю.А. Филиппов, И.Н. Спи-цын, A.A. Воробьев, И.С. Корчма // Справочник. Инженерный журнал. 2010. - № 6. - С. 6-9.