автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Управление качеством процесса точения инструментом из режущей керамики

На правах рукописи

ХАЛИМОНЕНКО Алексей Дмитриевич

УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ ПРОЦЕССА ТОЧЕНИЯ ИНСТРУМЕНТОМ Ю РЕЖУЩЕЙ КЕРАМИКИ

Специальность 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

003480810

Санкт-Петербург - 2009

003480810

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Северо-Западный государственный заочный технический университет», г. Санкт-Петербург

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Максаров Вячеслав Викторович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Анкудинов Георгий Иванович

кандидат технических наук, доцент Куцанов Леонид Анатольевич

Ведущая организация: Балтийский государственный технический университет «Военмех»

Защита состоится 3 ноября 2009 г. в 16 часов на заседании Диссертационного совета Д 212.244.01 при ГОУ ВПО «Северо-Западный государственный заочный технический университет», по адресу: 191186, г. Санкт-Петербург, ул. Миллионная, 5, ауд. 301.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ГОУ ВПО «Северо-Западный государственный заочный технический университет».

Автореферат разослан 3 октября 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Иванова И.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одним из значимых факторов в современном машиностроении является совершенствование технологии производства. Особенность современного производства - это применение новых инструментальных материалов, которые обладают высокими режущими свойствами. К таким материалам относится режущая керамика или кермет.

Керметы по своему составу не могут быть отнесены ни к одному из известных материалов. Создание керметов открыло новую группу инструментальных материалов, а их исследование, обоснование научных положений и практики применения можно квалифицировать как новое перспективное направление в изучении обработки металлов резанием.

Главными причинами применения режущей керамики являются высокая эффективность обработки, увеличение ресурса работы, уменьшение затрат за счет замены шлифовальных операций резанием и сокращение времени обработки за счет значительного увеличения скорости резания. Кроме этого, с помощью режущего инструмента, оснащенного керметом, можно обрабатывать не только чугуны и конструкционные стали, но и жаропрочные и закаленные стали и другие труднообрабатываемые материалы.

Керметы сочетают свойства как керамической, так и металлической составляющих. Они отличаются от прочих материалов более высокими прочностными характеристиками, пониженными хрупкостью и склонностью к возникновению трещин, обладая при этом высокими режущими свойствами. В практике резания металлов применение керметов пока ещё ограничено, так как их представляют слишком «скоростными» для нормальных условий и хрупкими для широкого использования.

При использовании режущих пластин из керамики одной марки было замечено их неодинаковое поведение при одних и тех же условиях обработки. Заготовки, обработанные инструментами, оснащенными одинаковыми режущими пластинками из керамики одной марки при постоянных параметрах

режимов резания, имели различные показатели по степени точности, шероховатости поверхности и по отклонениям своих геометрических параметров. Период стойкости самого инструмента, оснащенного одинаковыми режущими пластинками при сохранении постоянных параметров режимов обработки, также был различен. Перечисленные обстоятельства диктуют необходимость выявления параметров, влияющих на различие поведения при обработке резанием керамикой, что является актуальной задачей, так как проблема управления качеством процесса обработки и работоспособностью инструмента, оснащенного керметом, в частности, находится в стадии становления.

Методы управления работоспособностью режущего инструмента, оснащенного керметом, на сегодняшний день находятся в фазе изучения, и поэтому требуют дальнейшего развития и усовершенствования. Для разработки таких методов необходимо иметь проверенную, достоверную информацию о структурных параметрах керметов, выявление и обоснование которых может дать четкую картину наиболее рационального использования режущего инструмента для определенных условий обработки, что позволит осуществить управление работоспособностью керамического режущего инструмента. Сложности, возникающие при изучении таких объектов, какими являются режущие инструменты, обуславливают целесообразность использования экспериментальных методов.

Цель работы: Повышение качества токарной обработки за счет управления работоспособностью режущего инструмента, оснащенного режущей керамикой, на основе влияния структурных параметров материала на его эксплуатационные характеристики.

Методы исследования, достоверность и обоснованность результатов: Экспериментальные исследования выполнялись по схеме однофакторного эксперимента в лабораторных условиях и включали в себя определение структурных параметров исследуемого материала, определение величины электропроводности керамических режущих пластин, определение величины

износа пластин из режущей керамики с различными величинами электропроводности. Достоверность результатов диссертационной работы подтверждается экспериментальными данными.

Научная новизна работы:

1. Определены характеристики микроструктурных параметров режущей керамики одной марки, обладающей различным электрическим сопротивлением.

2. Установлена взаимосвязь параметров микроструктуры режущей керамики с величиной ее электрического сопротивления.

3. Определена связь запаса точности режущего инструмента, оснащенного режущей керамикой, с величиной его электрического сопротивления.

4. Определено влияние режимов резания на износ инструмента, оснащенного режущей керамикой одной марки, обладающей различными величинами электрического сопротивления.

Практическая ценность работы.

1. Разработаны рекомендации по применению сменных многогранных пластин из режущей керамики одной марки с различными величинами электрического сопротивления для обработки заготовок из различных материалов.

2. Полученные данные по влиянию режимов обработки заготовок из различных материалов на износ инструмента, оснащенного режущей керамикой с различными величинами электрического сопротивления, могут быть использованы для назначения оптимальных параметров режимов резания заготовок из различных материалов.

3. Предложен метод определения микроструктурных параметров керамики в зависимости от величины электропроводности материала. Данный метод может быть использован на предприятиях-изготовителях режущей керамики и на заводах, использующих кермет для механической обработки заготовок.

Реализация результатов работы. Результаты работы апробированы и рекомендованы к внедрению на ОАО «Завод ЭЛЕКТРОПУЛЬТ» и прошли промышленные испытания в ЗАО «Инженерный центр по технологии и материалам» (г. Санкт-Петербург).

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на трех всероссийских научно-практических конференциях студентов, аспирантов, молодых ученых и преподавателей «Актуальные проблемы управления техническими, информационными, социально-экономическими и транспортными системами» - г. Санкт-Петербург (20072009).

Публикации. По содержанию работы и основным результатам исследований опубликовано 9 печатных работ.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Основное содержание работы изложено на 172 страницах и содержит 48 рисунков, 21 таблицу и список литературы, включающий 123 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении изложена актуальность темы и представлена общая характеристика работы, сформулирована цель, научная новизна и практическая ценность полученных результатов работы, выносимых на защиту.

В первой главе рассматривается работоспособность режущего инструмента, определяемая по ГОСТ 25751-83, как состояние режущего инструмента при котором выполняется обработка резанием при установленных условиях с установленными требованиями, применительно к режущей керамике. К условиям обработки режущей керамикой относятся характеристики обрабатываемого материала, применяемое для обработки технологическое оборудование, режимы резания; к требованиям обработки-режущей керамикой относят допуски размеров, формы и расположения обработанных поверхностей, параметры шероховатости, производительность

обработки резанием и затраты на обработку. В целесообразном изменении показателей работоспособности при постоянных величинах наработки керамического инструмента и заключается функция управления работоспособностью инструмента и управление качеством процесса токарной обработки [1, 2].

Проводится анализ литературных и производственных данных отечественных и зарубежных исследователей, внесших определенный вклад в изучение процесса обработки заготовок керамическим режущим инструментом. Целью анализа является сопоставление известного и неизвестного по отношению к предмету исследования материала. Несмотря на определенные достижения при оценке обработки заготовок резанием керамикой различных марок, достигнутые благодаря работам Кирина H.H., Локтева А.Д., Максарова В.В., Маргулеса А.У., Старкова В.К., и др., необходимо констатировать, что проблема управления работоспособностью керамического инструмента и качеством токарной обработки при его использовании актуальна до сих пор.

Сформулированы следующие задачи работы: 1. Определить основные параметры структурных составляющих режущей керамики и их зависимость от способа изготовления режущих пластин. 2. Определить характеристики структурных параметров по величине их электрического сопротивления. 3. Определить зависимость структурных параметров режущих пластин из керметов с величиной их электрического сопротивления. 4. Разработать математическую модель технологической системы обработки заготовки при резании керамическим инструментом. 5. Определить связь запаса точности режущего инструмента, оснащенного керметом с величиной его электрического сопротивления. 6. Определить механизм износа при обработке заготовок инструментом, оснащенным режущей керамикой. 7. Определить влияние режимов резания на износ инструмента, оснащенного режущей керамикой с различными величинами электрического сопротивления.

Решение указанных задач осуществляется путем проведения экспериментальных исследований и конструкторских разработок.

Во второй главе исследована связь структуры режущей керамики с величиной ее электропроводности.

Целью исследования зависимости режущих свойств пластин из керметов от их структурных составляющих является выявление зависимости этих составляющих от величины электрического сопротивления пластин. Для этой цели необходимо исследовать образцы режущих пластин из керметов одной марки для выявления величины их электрического сопротивления, чтобы далее можно было провести определение вышеуказанной зависимости. Для измерения величины электрического сопротивления образцов режущих пластин из керметов применялось специальное приспособление [5], позволяющее дать наиболее точные данные по величине электрического сопротивления каждой исследуемой пластины.

При помощи приспособления по результатам измерений были получены данные, что керамические пластины одной марки обладают различными величинами электрического сопротивления, колеблющимися в пределах Л = 5... 10 Ом. Металлографическое исследование подтвердило наличие двухфазной структуры материала - основная фаза а - А120з составляет 75% массы, вторая фаза — твердый раствор (П, Мо) - 25%. При рассмотрении непротравленного шлифа керамической пластины отчетливо видны добавочные компоненты (карбиды) в виде светлой составной части в основной темной оксидной массе. Отсюда можно получить представление об объемном распределении добавочных компонентов, о равномерности распределения, о размерах и форме зерен.

Равномерное распределение карбидных зерен (П, Мо)С в окиси алюминия позволяет говорить о наличии связующей конгломерации в объеме, которую можно предположить в следующем изображении (рис. 1).

Непосредственный контакт по карбидным зернам с обеих сторон исследуемой пластины позволяет получить определенную величину электропроводности, а при попадании одного контакта на зерно, а другого - на связующую фазу А1203 — отсутствие электропроводности [3].

Рис. 1. Схема расположения карбидных распределений в связующей фазе: 1 - карбидные зерна; 2 - связующая фаза, 3 - омметр; А, В, С и О - места контактов прибора с поверхностью керамической пластины

При изучении образцов керамики одной марки с различными величинами электрического сопротивления были определены параметры микроструктуры. Количество зерен определялось по формуле:

Н = П + 0,5Р -I,

где П — количество зерен, не пересекающихся с ограничивающим квадратом площадью 5 = 625 мкм; Р — зерна, пересекающиеся с ограничивающим квадратом (рис. 2).

Рис. 2. Определение структурных составляющих режущих пластин из кермета

Суммарная линия протяженности границ карбидных зерен определяется по формуле:

С = 0,35—, 1/мм2, А

где М— число пересечений границ зерен со стороной квадрата А. Средний диаметр карбидных зерен определяется по формуле:

10

^сг = ^ ^ ,

где О х г— средний диаметр зерен по оси X и V.

Измерения величин Я, С и Ва, проводились по всей площади передней поверхности образцов, в итоге сделано по 200...400 замеров по каждой такой поверхности. Среднеквадратичное значение для каждого образца было получено расчетом на ЭВМ.

По результатам измерений [5] и вычислений удалось выразить функциональную зависимость Л =.ДЯ С, Д.р) уравнением:

Л = 542.9-

Н

лм.р*»

, Ом.

Обобщенные результаты позволили получить также однофакторные графические зависимости:

- Я =ДЯ) при С и ВСР , равные постоянной величине;

- Я =/С) при Я и , равные постоянной величине;

- Я =АЕ)ср. ) при Я и С, равные постоянной величине. Найденные значения пористости для каждого образца позволили

построить графическую зависимость Я =/(Я, С, йСР) (рис. 3).

кап

70

60 50 ю 30 20

\

\

\

V л

Д/ Д V

XV* Шср!

\

т и

4 Сх10'.1/ш!

\5

¿5 Лсд тм

Рис. 3. Графическая зависимость Л =ДЯ, С, £>ст )

Результаты показали наличие связи величины электросопротивления со структурными параметрами, которая была найдена для кермета [5]. Была получена информация, что образцы, обладающие электросопротивлением

близким к Я ~ 100 Ом, имеют лучшие структурные параметры по сравнению с прочими. У них меньший средний диаметр карбидных зёрен ( Оа,), наибольшая длина граничной линии карбидных зёрен (С) и большее количество самих карбидных зёрен (Я), и при этом малый процент пористости поверхности (77).

Структурный состав качественно влияет на его прочностные свойства и износ в процессе обработки резанием. Поэтому при выполнении ответственных операций на точных деталях рекомендуется использовать высокоомные пластины кермета.

Проведенные исследования и выявленные зависимости показали, что образцам пластин кермета, которые обладают относительно малым электрическим сопротивлением (Л = 10 Ом), присущи большой диаметр зерен карбидов металлов (Оср = 2,2 мкм), большой процент пористости поверхности (17 = 14 %), малое значение суммарной линии протяженности границ зерен карбидов (С = 2,76 1/мм2 • 100), сравнительно небольшое количество зерен (Я = 21,5). Образцы пластин кермета с большим электрическим сопротивлением (Л ~ 100 Ом) обладают меньшим диаметром зерен карбидов (Ост =1,5 мкм), малым процентом пористости поверхности (Я = 8 %), большим количеством карбидных зерен (Н = 46,7) и большим значением суммарной линии протяженности границ зерен карбидов (С = 5,186 1/мм2 • 100).

В третьей главе исследована связь запаса точности инструмента, оснащенного режущей керамикой и величиной его электропроводности. Погрешности обработки возникают, прежде всего, потому, что износ инструмента вызывает постепенное изменение расстояния между режущей кромкой инструмента и заготовкой, что ведет к появлению погрешности формы. Большое влияние на затупление режущего инструмента оказывают режимы резания [1].

Износ инструмента зависит от прочности керамики. Прочность режущих пластин зависит от среднего размера зерен карбидов 3 = /(!>„, ) и пористости материала и определяется по формуле М.Ю. Бальшина:

12

3 = 6К(Ь-П)Т,

где: П - пористость поверхности, %; коэффициент Т = 3; 6К - прочность беспористого тела, для режущей керамики 8К = 322 кг/мм2. Прочность керамики с Я ~ 10 Ом меньше чем у керамики с Я~ 100 Ом из-за существенной разницы в проценте пористости материала.

В работе найдена связь между износом керамического материала режущей пластины и режимами резания исходя из параметров износа пластины по задней грани А3 =.Д/, 5, V), где глубина резания, 5 - подач инструмента, V — скорость резания. Для керамического режущего материала принимается средняя допустимая ширина износа задней поверхности й3= 0,5 мм, которая используется в качестве критерия затупления в настоящем исследовании.

Эксперименты, проведенные с различными режимами обработки, показали, что наилучшие условия для работы керметов наступают при скоростях резания выше 100 м/мин. По этой причине нижнее значение скорости резания в принятых для экспериментов режимах равно К= 100 м/мин. Верхний предел скорости резания ограничен мощностью используемого технологического оборудования. Экспериментальные исследования проводились при прохождении пути резца равному Ь = 400 м. Посредством обработки результатов на ЭВМ были выведены функциональные зависимости:

- для ВОК63 с Л ~ 100 Ом:

р-0.38 * £<Ш

А, =0.08—-¡х—,мм,

- для ВОК63 с Л ~ 10 Ом:

у0.22 * £0.023

Лз = 0.04-^-> мм.

По экспериментальным данным получили, что интенсивность износа режущего материала ВОК63 (Я ~ 10 Ом) с увеличением режимов резания значительно выше по сравнению с керметом ВОК63 (Л = 100 Ом).

Одним из основных эксплуатационных свойств, характеризующих кермет, является его размерная стойкость, оцениваемая временем работы

инструмента до его отказа - одного из критериев работоспособности инструмента, отвечающим за качество процесса обработки. Под действием сил резания и высоких температур, возникающих в процессе обработки, керамический режущий материал теряет первоначальную геометрическую форму и режущие свойства, вследствие чего происходит радиальный износ. Эти явления отражаются на качестве обработанных деталей, они получаются неточными в отношении формы и диаметральных размеров. В работе определено влияние режимов резания на некоторые комплексные и дифференцированные показатели: конусообразность АК, некруглость АНК и овальность ЛОВ - в сравнении керамики марки ВОК63 с R ~ 10 Ом и R ~ 100 Ом, зная о том, что они имеют различные структурные параметры, а значит и различную степень износа при обработке [2].

С целью учета погрешностей формы, а также суммарной погрешности определялось отклонение профиля поперечного сечения обработанной заготовки. В ходе экспериментальных исследований были получены величины, из которых определялись среднеарифметические значения для каждого режима резания с предварительным отсеиванием грубо отличающихся значений. По этим значениям были рассчитаны обобщенные связи, исходя из режимов резания АК, АОВ, АНК - j[y, S, /)• По результатам расчетов получены функциональные зависимости для керамики марки ВОК63 с различной

£0.047 ^0.6

электропроводностью для материала с R ~ 10 Ом: А К = 120 - мкм,

рг0.12^0.03 р,0.03

АОВ = 9.6—^- мкм, АНК = 8.7 тйГом" мкм! Для материала с R ~ 100 Ом: S Si

n0.176.036 »/0.10.02 у 0.369

ЛК = 96—8- мкм, АОВ = 7— J55- мкм, АНК = мкм. Выводы

функциональных зависимостей позволили практически определить параметры точности, зависящие от режимов резания при использовании режущего инструмента, оснащенного керметом.

Надежность обеспечения требуемой точности обработки деталей выражается величиной запаса точности [1]:

14

8

где 8 - допуск на обработку детали; Д - фактическое поле рассеивания.

Известно, что когда запас точности: у/>1,0, то обработка деталей может быть осуществлена без брака. Так как распределение действительных значений размеров деталей при обработке на станке подчиняется закону нормального распределения (закону Гаусса), то фактическое поле рассеивания определится выражением: А = 6-<5. Для выявления связи между запасом точности и режимными параметрами были вычислены значения на каждом из запланированных режимов резания. По ним были выведены зависимости вида:

Ч/ = СуУ*5уГ,

где V - скорость резания, 5 - подача, / - глубина резания, Су, х, у, г -коэффициент и показатели степени резания, зависящие от вида обработки, марки кермета и величины подачи.

3 _____ \ ч кг

100 30 Ух/инн

0,13 ( ,17 Б^мм/об

М 0,7 ьмм

Рис. 4. Графическая зависимость У =/(у( 5, О _ ВОК 63 (Я = 75 Ом), ... ВОК 63 (Я = 7 Ом), 1 - V =№), 2 - Ч> =/($), 3 - 9 =№

После расчетов оказалось, что с увеличением режимов резания фактически получаемый запас точности у керамического материала марки ВОК63 с Л ~ 100 Ом выше, чем у кермета той же марки с Я ~ 10 Ом. Следовательно, при обработке заготовок керметами, обладающими сравнительно большой величиной электрического сопротивления (Я « 100 Ом), геометрическая форма

обработанных заготовок получается более качественной, чем при использовании режущих пластин из керметов, обладающими сравнительно малой величиной электрического сопротивления (Л = 10 Ом), Вывод такой зависимости (рис. 4) позволяет не только определить запас точности деталей, но и прогнозировать работу без брака.

В четвертой главе определены границы области устойчивости при токарной обработке керамическим инструментом одной марки с различными величинами электрического сопротивления.

При управлении качеством процесса точения следует обеспечить устойчивость технологической системы механической обработки. Устойчивость является необходимым условием эксплуатационной пригодности, а также главным динамическим критерием качества обработки. Для проведения качественного анализа динамических свойств технологической системы была построена математическая модель системы, выбор схемы которой связан с выделением подсистем и выявлением структуры связей между ними, определением числа степеней свободы и вида обобщенных координат, необходимых для полного описания процессов, происходящих в рассматриваемой системе. Адекватный переход к модели малой размерности осуществляется исходя из ограниченности частотного диапазона возмущений и слабо диссипативных свойств технологической системы. Обоснованность по мере близости спектральных характеристик исходной и упрощенной модели осуществлялась по методике д-ра техн. наук, профессора В.Л. Вейца.

На основе полученных данных были определены границы области устойчивости режущего инструмента, оснащенного СМП из режущей керамики одной марки, но с различными величинами электрического сопротивления, в зависимости от скорости резания и глубины срезаемого слоя обрабатываемой заготовки.

На рис. 5 показаны расчетные границы области устойчивости, соответствующие различным состояниям параметров системы: Л/ для режущей керамики марки ВОК63 с параметрами электрического сопротивления Я ~ 10

Ом, Я2 для режущей керамики марки ВОК63 с параметрами электрического сопротивления Я = 100 Ом. Отчетливо прослеживается существенное смещение границы области устойчивости, определенное для режущих керамических пластин, обладающих меньшей величиной электрического сопротивления, по

сравнению с многоомными керамическими пластинами.

у,*/™» Устойчиво

Л, А — ^Неусп йчиво

у

!

\

0.2 0,4 0,6 0,8 £ мм

Рис. 5. Границы области устойчивости режущего инструмента, оснащенного СМП из режущей керамики одной марки с различными величинами электрического сопротивления

Управлять работоспособностью режущего инструмента, оснащенного режущей керамикой, исходя из данных, полученных на предыдущих этапах работы, предлагается по следующей модели (рис. 6), в основу которой положена зависимость работоспособности от величины электрического сопротивления, которым обладает каждая керамическая режущая пластина и параметров качества обработки: Т - периода стойкости инструмента, 1Т -допуска на размер, Ла - класса шероховатости поверхности.

Рис. 6. Модель управления работоспособностью инструмента, оснащенного

режущей керамикой

Керамические пластины одной марки обладают различными величинами электрического сопротивления 7?, которые имеют зависимость от пористости материала (77), суммарной линии протяженности границ карбидных зерен (С), диаметров карбидных зерен (£>„,) и количества карбидных зерен (Я). Взаимосвязь величины электрического сопротивления со структурными параметрами, проявляется следующим образом - пластины, обладающие электрическим сопротивлением близким к 7? = 100 Ом, имеют более качественные микроструктурные параметры по сравнению с прочими. У них меньший средний диаметр карбидных зёрен, наибольшая длина граничной линии карбидных зёрен, большее количество самих карбидных зёрен, и при этом малый процент пористости поверхности. Структурные параметры керамических пластин оказывают большое влияние на работоспособность режущего инструмента, который ими оснащается, и качество обработки в целом. Чем меньше размер карбидных зерен, больше суммарная линия протяженности границ карбидных зерен, меньше процент пористости материала и больше количество самих карбидных зерен в определенном объеме материала, тем большей износостойкостью обладает режущий инструмент.

Такой инструмент при прочих равных условиях будет иметь больший период стойкости (7), им можно обрабатывать более ответственные поверхности заготовок, имеющие высокие характеристики по размерной точности (допуск на размер 77), по классу шероховатости поверхности (Яа) и по отклонениям формы и расположения поверхностей (конусообразность ЛК, овальность Л ОВ, некруглость АНК).

Влияние величины электрического сопротивления на износ задней поверхности керамической пластины (/г3) и, тем самым, на работоспособность инструмента определяется так же по структурным параметрам образца. Чем больше величина электрического сопротивления керамической пластины, тем лучше микроструктурные параметры. В зависимости от них время работы инструмента при постоянных режимах обработки (/, 5, V) существенно возрастает, то есть увеличивается период стойкости инструмента (7), что

позволяет при сохранении стандартной величины износа существенно корректировать в сторону увеличения скорость обработки и тем самым повышать работоспособность инструмента.

Рис. 6. Алгоритм управления работоспособностью инструмента, оснащенного режущей керамикой, установленного на станке с ЧПУ

В работе были установлены причины, характер протекания и зависимость износа керамического инструмента от величины запаса точности керамики при различных параметрах режимов обработки. В конкретных условиях производства управлять работоспособностью режущего инструмента, оснащенного керамическими пластинами, установленного на станке с ЧПУ предлагается по алгоритму, представленному на рис. 6. Данный алгоритм позволит прогнозировать работу станка без брака при обработке заготовок с различными параметрами точности, основываясь на характеристиках установленного в станочном магазине керамического инструмента -структурных параметрах материала и величине его электропроводности.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

1. Установлено, что СМП из режущей керамики обладают определенным электрическим сопротивлением, структуру кермета характеризуют следующие основные параметры: количество зерен, средний диаметр зернен карбидов Т1, W, Мо, суммарная линия протяженности границ карбидных зерен, пористость.

2. Экспериментально доказано, что образцам с относительно малым электрическим сопротивлением (7? = 10 Ом) присущи большой диаметр зерна (йСР = 2,21 мкм), большой процент пористости (77 = 14 %), малое значение суммарной линии протяженности границ зерен (С = 7,76-1/мм2-102), малое количество зерен (#= 21,5) и, наоборот, для образцов с большим значением электрического сопротивления К ~ 100 Ом, структурные параметры составляют обратные значения: ЭСР = 1,51 мкм, Я = 8 %, С = 5,186-1/мм2-102, #= 46,76.

3. Сравнительные испытания показали, что при обработке сталей с одинаковыми параметрами режимов резания V, 5, Г износостойкость кермета марки ВОК63 с 7? = 100 Ом в 1,56 раза выше по сравнению с керметом ВОК63 с Я~ 10 Ом.

4. Установлено, что размерный износ резца с использованием режущей керамики оказывает существенное влияние на некруглость, овальность, конусность обрабатываемых деталей. Анализ полученных графических

зависимостей позволяет сделать вывод, что кермет марки ВОК63 с R ~ 100 Ом, в сравнении с малоомным (R ~ 10 Ом), обеспечивает более высокую точность, лучшую геометрическую форму поверхности обработанной детали.

5. Установлено, что с увеличением режимов резания фактически получаемый запас точности у кермета марки ВОК63 с R ~ 100 Ом выше, чем у кермета ВОК63 с R ~ 10 Ом. Следовательно, при обработке керметом с R~ 100 Ом будет получаться лучшая геометрическая форма детали по сравнению с обработкой малоомными (R ~ 10 Ом) пластинами кермета. Вывод такой зависимости позволяет не только определить запас точности детали, но и прогнозировать работу без брака.

6. Определена возможность управлять работоспособностью режущего инструмента, оснащенного режущей керамикой, за счет подбора параметров режимов резания при обработке инструментом с различной электропроводностью.

7. Результаты промышленных испытаний и соответствующие рекомендации по внедрению нашли применение на ОАО «Завод ЭЛЕКТРОПУЛЬТ» и ЗАО «Инженерный центр по технологии и материалам» (г. Санкт-Петербург).

8. Результаты научных исследований внедрены в учебный процесс на кафедре «Технология машиностроения» СЗТУ.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

Статьи в изданиях, рекомендованных Перечнем ВАК

1. Максаров В.В., Халимоненко А.Д., Ольт Ю., Лаатсит Т. Управление работоспособностью режущего инструмента, оснащенного сменными пластинами из режущей керамики И Металлообработка - СПб.: Издательство «Политехника», 2008, №6 (48), С. 50-58.

Статьи в других изданиях

2. Максаров В.В., Халимоненко А.Д., Ольт Ю., Лаатсит Т. Исследование работоспособности инструмента, оснащенного сменными пластинами из режущей керамики // Инструмент и технологии - СПб.: Издательство «Инструмент и технология», 2008, №30-31, С. 132-136.

3. Максаров В.В., Халимоненко А.Д. Взаимосвязь структуры с электропроводностью в режущей керамике // Проблемы машиноведения машиностроения. Межвуз. Сб. Вып. 33 - СПб.: СЗТУ, 2004. - С. 185-191.

4. Максаров В.В., Халимоненко А.Д. Влияние режимов резания на износ режущей керамики с различной электропроводностью // Проблемы машиноведения машиностроения. Межвуз. Сб. Вып. 34 - СПб.: СЗТУ, 2005. -С. 205-208.

5. Максаров В.В., Халимоненко А.Д. Электропроводность в режущей керамике и ее взаимосвязь со структурными характеристиками // Проблемы машиноведения машиностроения. Межвуз. Сб. Вып. 35 - СПб.: СЗТУ, 2006. -С. 25-29.

6. Халимоненко А.Д. Исследование точности при точении заготовок инструментами, оснащенными режущими пластинами из керметов // Проблемы машиноведения машиностроения. Межвуз. Сб. Вып. 37 - СПб.: СЗТУ, 2007. -С. 230-235.

7. Халимоненко А.Д. Исследование взаимосвязи внутренней структуры и электропроводности пластин режущей керамики с их работоспособностью И Проблемы машиноведения машиностроения. Межвуз. Сб. Вып. 37 - СПб.: СЗТУ, 2007.-С. 236-241.

8. Халимоненко А.Д. Влияние структурных составляющих на электропроводность режущей керамики // Сборник трудов Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Актуальные проблемы управления техническими, информационными и транспортными системами» - СПб.: СЗТУ, 2007. - С. 9-12.

9. Халимоненко А.Д. Управление работоспособностью режущего инструмента, оснащенного керметом // Сборник трудов II Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов, молодых ученых и преподавателей «Актуальные проблемы управления техническими, информационными, социально-экономическими и транспортными системами»

- СПб.: СЗТУ, 2008. - С. 180-182.

ХАЛИМОНЕНКО Алексей Дмитриевич

УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ ПРОЦЕССА ТОЧЕНИЯ ИНСТРУМЕНТОМ ИЗ РЕЖУЩЕЙ КЕРАМИКИ

Автореферат

Лицензия ЛР №020308 от 14.02.97

Подписано в печать 28.09.2009. Б. кн.-журн. П.л. 1,0 Б.л. 1,0 Тираж 100 экз.

Формат 60x84 1/16 Изд-во СЗТУ Заказ 2043

Северо-Западный государственный заочный технический университет Издательство СЗТУ, член Издательско-полиграфической ассоциации университетов России 191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, д. 5

Введение.

1. Состояние вопроса и задачи исследования.

1.1. Задачи управления качеством процесса точения инструментом из режущей керамики.

1.2. Основные марки керамических режущих пластин, область и особенности их применения.

1.3. Способы получения режущей керамики.

1.4. Выводы по главе 1 и постановка задач исследования.

2. Определение взаимосвязи структурных параметров режущей керамики с величиной ее электрического сопротивления.

2.1. Исследование структурных параметров режущей керамики.

2.2. Определение электрического сопротивления СМП из режущей керамики.

2.3. Определение связи структуры режущей керамики с величиной ее электрического сопротивления.

2.4. Выводы по главе 2.

3. Определение связи запаса точности режущего инструмента, оснащенного керамическими СМП, с величиной электрического сопротивления исследуемого материала.

3.1. Определение механизма износа при обработке заготовок инструментом, оснащенным СМП из режущей керамики.

3.2. Определение взаимосвязи величины электрического сопротивления режущей керамики с износом инструмента при обработке.

3.2.1. Определение зависимости электрического сопротивления режущих керамических пластин от прочности и пористости.

3.2.2. Влияние режимов резания на износ инструмента, оснащенного режущей керамикой, с различными величинами его электрического сопротивления.

3.3. Определение связи запаса точности керамического инструмента с точностью обработки.

3.3.1. Определение точности и отклонения формы по длине обрабатываемой заготовки при обработке режущей керамикой.

3.3.2. Определение запаса точности, исходя из режимов резания.

3.4. Выводы по главе 3.

4. Работоспособность режущего инструмента, оснащенного режущей керамикой.

4.1. Динамические исследования процесса обработки керамическими СМП.

4.1.1. Исследование процесса стружкообразования при обработке режущей керамикой.

4.1.2. Анализ устойчивости процесса стружкообразования.

4.1.3. Обоснование и выбор расчетной модели технологической системы.

4.1.4. Математическая модель технологической системы.

4.2. Управление работоспособностью режущего инструмента, оснащенного режущей керамикой, в условиях автоматизированного производства.

4.2.1. Функциональные зависимости работоспособности керамических СМП от составляющих процесса обработки.

4.2.2. Поддержание работоспособности режущего инструмента, оснащенного режущей керамикой.

4.3. Выводы по главе 4.

Основные результаты диссертационной работы.

Одним из значимых факторов в современном машиностроении является совершенствование технологии производства. Особенность современного производства - это применение новых инструментальных материалов, которые обладают высокими режущими свойствами. К таким материалам относится режущая металлокерамика или кермет.

Керметы по своему составу не могут быть отнесены ни к одному из известных материалов. Создание керметов открыло новую группу инструментальных материалов, а их исследование, обоснование научных положений и практики применения можно квалифицировать как новое перспективное направление в изучении обработки металлов резанием.

Главными причинами применения« режущей керамики являются высокая эффективность обработки, увеличение ресурса работы, уменьшение затрат за* счет замены шлифовальных операций обработкой^ резанием* и сокращение времени обработки за счет значительного увеличения скорости-резания. Кроме этого с помощью режущего инструмента, оснащенного керметом, можно« обрабатывать закаленные стали и другие труднообрабатываемые материалы.

В промышленно-развитых странах доля режущей керамики в общей массе1 применяемых инструментальных материалов на данный момент не превышает 5. 8 %. Однако, следует отметить, что в ряде высокотехнологичных производств, таких как, например, аэрокосмическая отрасль, доля режущего инструмента, оснащенного керметом, составляет около 60 %. По прогнозам доля кермета в самое ближайшее время должна вырасти до 15 %. Это может произойти вследствие того, что проверенные и технологичные твердые сплавы заменят на режущую керамику из чисто экономических соображений. Известно, что вне зависимости от стоимости инструмента и оснастки (с увеличением скорости обработки стоимость инструмента незначительно вырастает, а стоимость оснастки резко уменьшается) с интенсификацией процесса обработки, ее полная стоимость уменьшается. Принимая во внимание то, что на обработку металлов тратится ежегодно не менее 100 миллиардов долларов только в США, становится ясным повсеместный интерес к режущей керамике — материалу, принципиально нацеленному на высокоскоростную обработку.

Режущая керамика сочетает свойства как керамической, так и металлической составляющих. Она отличается от прочих материалов более высокими прочностными характеристиками, пониженными хрупкостью и склонностью к возникновению трещин, обладая высокими режущими свойствами. В практике резания металлов применение керметов пока ещё ограничено, так как их представляют слишком «скоростными» для нормальных условий и хрупкими для широкого использования.

Проведенные исследования и полученный опыт применения подтверждают возможность успешного внедрения керамического материала для выполнения определенного ряда технологических операций обработки резанием. Резание металлов керметами имеет существенные особенности, изучение и учёт которых имеют достаточно важное значение.

При эксплуатации режущих пластин из металлокерамики одной марки было замечено их неодинаковое поведение при одних и тех же условиях обработки. Данный факт может быть обусловлен различиями структурных параметров, определение и обоснование которых может дать четкую картину наиболее рационального использования режущего инструмента, оснащенного керметом для определенных условий обработки, и, таким образом, управлять качеством обработки и работоспособностью используемого инструмента при процессе точения.

Цель работы

Повышение качества токарной обработки за счет управления работоспособностью режущего инструмента, оснащенного режущей керамикой, на основе влияния структурных параметров материала на его эксплуатационные характеристики.

Изучение структурных составляющих материала и их влияния на величину электрического сопротивления режущей' керамики.

Экспериментальное изучение зависимости работоспособности инструмента, оснащенного режущей' керамикой, от величины ее электрического сопротивления и параметров структурных- составляющих исследуемого материала:

Разработка* метода управления работоспособностью инструмента, оснащенного режущей керамикой, на основе выборки керамических пластин одной марки, имеющих различную величину электрического сопротивления.

Научная новизна.

Научная новизна полученных в- работе результатов, заключается в следующем:

- определены характеристики микроструктурных, параметров режущей керамики одной марки, обладающей различным' электрическим сопротивлением;

- установлена взаимосвязь параметров микроструктуры режущей керамики с величиной ее электрического сопротивления; определена связь запаса точности режущего инструмента, оснащенного режущей керамикой, с величиной' его электрического сопротивления;

- определено влияние режимов резания на износ инструмента, оснащенного режущей^ керамикой^ одной марки, обладающей различными величинами электрического сопротивления;

- определен механизм износа при обработке заготовок инструментом, оснащенным режущей керамикой, получена зависимость влияния режимов резания на износ инструмента, оснащенного режущей керамикой с различными величинами электрического сопротивления;

- определен запас точности инструмента, исходя из различных параметров режимов резания;

- разработана динамическая модель технологической системы механической обработки при обработке керамическим инструментом, учитывающая связь между подсистемами заготовки и* инструмента через процесс резания;

Практическая ценность работы

Разработаны рекомендации по применению сменных многогранных пластин из режущей керамики одной марки с различными величинами электрического сопротивления для обработки заготовок из различных материалов.

Полученные данные по влиянию режимов' обработки« заготовок из. различных материалов на износ инструмента, оснащенного} режущей-керамикой с различными величинами электрического сопротивления,, могут быть использованы для назначения оптимальных, параметров- режимов резания заготовок из различных материалов.

Предложен метод определения микроструктурных параметров керамики в зависимости от величины электрического сопротивления материала. Данный метод может быть использован на предприятиях-изготовителях режущей керамики и на заводах, использующих кермет для механической обработки заготовок.

Автор защищает

1. Методику определения величины« электрического сопротивления г режущих пластин из режущей керамики.

2. Определение зависимости электрического сопротивления сменных пластин из режущей керамики от структурных параметров материала.

3. Выявление связи запаса точности инструмента, оснащенного режущей керамикой, от величины электрического сопротивления сменных режущих керамических пластин.

Практическая реализация работы

Результаты работы апробированы и рекомендованы к внедрению на ОАО «Завод ЭЛЕКТРОПУЛЬТ» и прошли промышленные испытания в ЗАО «Инженерный центр по технологии и материалам» (г. Санкт-Петербург).

Апробация работы

Основные положения работы докладывались и обсуждались на Всероссийских научно-практических конференциях («Актуальные проблемы управления техническими, информационными и транспортными системами», г. Санкт-Петербург, 2007; «Актуальные проблемы управления транспортными и техническими системами», г. Санкт-Петербург, 2007).

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 9 печатных работ.

Структура и объём работы

Диссертация изложена на 172 страницах, содержит 48 рисунков, 21 таблицу и состоит из введения, четырех глав, списка литературы, включающего 123 наименования, и приложений.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

1. Установлено, что СМИ из режущей керамики обладают определенным электрическим сопротивлением, структуру кермета характеризуют следующие основные параметры: количество зерен, средний диаметр зернен карбидов Т1, Мо, суммарная линия протяженности границ карбидных зерен, пористость.

2. Экспериментально доказано, что образцам с относительно малым электрическим сопротивлением (Я ~ 10 Ом) присущи большой диаметр зерна {БСР = 2,21 мкм), большой процент пористости (77 = 14 %), малое значение

О О суммарной линии протяженности границ зерен (С = 7,76-1/мм ТО ), малое количество зерен (Н= 21,5) и, наоборот, для образцов с большим значением электрического сопротивления Я ~ 100 Ом, структурные параметры л л составляют обратные значения: Оср = 1,51 мкм, П = 8 %, С = 5,186-1/мм ТО , Н= 46,76.

3. Сравнительные испытания показали, что при обработке сталей с одинаковыми параметрами режимов резания V, Я, ? износостойкость кермета марки ВОК63 с Я ~ 100 Ом в 1,56 раза выше по сравнению с .керметом ВОК63 сД~ 10 Ом.

4. Установлено, что размерный износ резца с использованием режущей керамики оказывает существенное влияние на некруглость, овальность, конусность обрабатываемых деталей. Анализ полученных графических зависимостей позволяет сделать вывод, что кермет марки ВОК63 с Я ~ 100 Ом, в сравнении с малоомным (Я ~ 10 Ом), обеспечивает более высокую точность, лучшую геометрическую форму поверхности обработанной детали.

5. Установлено, что с увеличением режимов резания фактически получаемый запас точности у кермета марки ВОК63 с Я ~ 100 Ом выше, чем у кермета ВОК63 с Я ~ 10 Ом. Следовательно, при обработке керметом с Я ~ 100 Ом будет получаться лучшая геометрическая форма детали по сравнению с обработкой малоомными (7? ~ 10 Ом) пластинами кермета.

Вывод такой зависимости позволяет не только определить запас точности детали, но и прогнозировать работу без брака.

6. Определена возможность управлять работоспособностью режущего инструмента, оснащенного режущей керамикой, за счет подбора параметров режимов резания при обработке инструментом с различной электропроводностью.

7. Результаты промышленных испытаний и соответствующие рекомендации по внедрению нашли применение на ОАО «Завод ЭЛЕКТРОПУЛЬТ» и ЗАО «Инженерный центр по технологии и материалам» (г. Санкт-Петербург).

8. Результаты научных исследований внедрены в учебный процесс при создании лабораторно-экспериментального комплекса на кафедре «Технология машиностроения» СЗТУ.

1. Адаптивное управление технологическими процессами (на металлорежущих станках) / Ю.М. Соломенцев, В.Г. Митрофанов, С.П. Протопопов и др. -М.: Машиностроение, 1980, 536 с.

2. Амосов, Н.С. Скраган В.А. Точность, вибрации и чистота поверхности при токарной обработке. — М.-Л.: Машгиз, 1953, 67 с.

3. Армарего, И.Дж.А., Браун, Р.Х. Обработка металлов резанием. Пер. с англ. — М.: Машиностроение, 1977, 325 с.

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

5. Бальшин, М.Ю. Научные основы порошковой металлургии и металлургии волокна М.: Металлургия, 1972, 336 с.

6. Бальшин, М.Ю., Основы порошковой металлургии / М.Ю. Бальшин, С.С. Кипакрисов М.: Металлургия, 1978, 184 с.

7. Баранчиков, В.И. Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов: Справочник / В. И. Баранчиков, А. В. Жаринов, Н. Д. Юдина и др.; Под общ. ред. В. И. Баранчикова М.: Машиностроение, 1990, 400 с.

8. Баринов, С.М., Шевченко, В.Я. Методы испытаний для прогнозирования долговечности керамических материалов // Зав. лаб., т. 49, №Ю, 1990, С. 44-48.

9. Баринов, С.М., Шевченко, В.Я. Прочность технической керамики // РАН. Межотраслевой н.-и. центр технич. керамики. — М.: Наука, 1996, 159 с.

10. Бармин, Б.П. Вибрации и режимы резания. М.: Машиностроение, 1979, 72 с.

11. Блек, У. Модель напряжения пластического течения при резании металла // Конструирование и технология машиностроения, №4, 1979, С. 124139.

12. Бобров, В.Ф. Основы теории резания металлов / В.Ф.Бобров — М.: Машиностроение, 1975, 344 с.

13. Васильков, Д. В., Вейц, В.Л., Лонцих, П.А. К вопросу упрощения динамической модели технологической системы механической обработки // Машиностроение и автоматизация производства. Межвуз. сб. Вып 14. — СПб.: СЗПИ, 1999, С. 35-41.

14. Васильков, Д. В. Управление качеством финишных методов обработки: Сб. науч. тр. / Гл. ред. В. А. Иванов; Перм. гос. техн. ун-т и др. -Пермь, 1996, 327 с.

15. Васин, С.А. Прогнозирование виброустойчивости при точении и фрезеровании. -М.: Машиностроение, 2006, 383 с.

16. Вейц, B.JI. Резание материалов / B.JI. Вейц, В.В. Максаров, А.Г. Схиртладзе СПб.: СЗТУ, 2002, 232 с.

17. Вейц, В.Л., Максаров, В.В. Динамика и управление процессом стружкообразования при лезвийной механической обработке — СПб.: СЗТУ, 2000, 232 с.

18. Вейц, В. Л., Максаров, В.В. Динамическое моделирование стружкообразования в процессе резания // Машиностроение и автоматизация производства: Межвуз. сб. Вып. 14 СПб.: СЗТУ, 1999, С. 15-20.

19. Вейц, В. Л., Максаров, В.В. Повышение устойчивости технологической системы при управлении реологическими параметрами процесса стружкообразования // Машиностроение и автоматизация производства: Межвуз. сб. Вып. 16 СПб.: СЗТУ, 1999, С. 19-29.

20. Вейц, В.Л., Максаров, В.В., Лонцих, П.А. Динамика и моделирование процессов резания при механической обработке Иркутск: РИО ИГИУВа, 2000, 189 с.

21. Верещака, A.C. Работоспособность режущего инструмента с износостойкими покрытиями. М.: Машиностроение, 2000.

22. Вульф, A.M. Резание металлов — Л.: Машиностроение, 1973,496 с.

23. Вульф, A.M., Маргулес, А.У., Русев, K.P. Чистовое и тонкое точение сталей резцами из керметов / Вестник машиностроения №1, 1972, С. 74-76.

24. Вульф, A.M., Русев, K.P. Тонкое точение легированной стали керамико-металлическим инструментом / В кн. Труды института, Вып. 7, Механосборочное производство. Кемерово: МНИИПТМаш, 1972, С. 53-56.

25. Вязников, Н.Ф. Ермаков, С.С. Металлокерамические материалы и изделия. 2 изд. Л.: Машиностроение, 1967, 224 с.

26. Гаршин, А.П. Машиностроительная керамика / Ceramics. А.П. Гаршин, В.М. Гропянов, Г.П. Зайцев, С.С. Семенов СПб.: СПбГГУ, 1997, 726 с.

27. Гаршин, А.П. Керамика для машиностроения / А.П. Гаршин, В.М. Гропянов, Г.П. Зайцев, С.С. Семенов — М.: Научтехлитиздат, 2003, 380 с.

28. Гостев, Г.В., Чернышев, Н.М. Обобщенная модель кинетики износа режущего инструмента. — Вестник машиностроения №7, 1978, С. 4648.

29. Грановский, Г.И. Резание металлов / Г.И. Грановский, В.Г. Грановский — М.: Высш. шк., 1985, 304 с.

30. Григорьев, С.Н. Методы повышения стойкости режущего инструмента. М.: Машиностроение, 2009, 368 с.

31. Драгун, А.П. Режущий инструмент Л.: Лениздат, 1986, 271 с.

32. Дунин-Барковский, И.В. Измерения и анализ шероховатости, волнистости и некруглости поверхности / И.В. Дунин-Барковский, А.Н. Карташова —М.: Машиностроение, 1978, 232 с.

33. Елизаветин, М.А. Повышение надежности машин (Технологические основы повышения надежности машин). 2 изд., переработанное и дополненное М.: Машиностроение, 1973, 430 с.

34. Ефименко, A.C., Маргулес, А.У., Пога, A.A. Исследование резцов из отечественного и зарубежного кермета // Известия вузов. Машиностроение №2, 1973, С. 133-135.

35. Жарков, И.Г. Вибрации при обработке лезвийным инструментом — JL: Машиностроение, 1987, 179 с.

36. Жедь, В.П., Боровский, Г.В. Режущие инструменты, оснащенные сверхтвердыми и керамическими материалами, и их применение — М.: Машиностроение, 1987, 320 с.

37. Железнов, Г.С. Оценка сил, действующих на фаске износа инструмента по задней поверхности — СТИН №6, 2003.

38. Жесткость, точность и вибрации при механической обработке / Под ред. В.А. Скрагана. M.-JL: Машгиз, 1956, 194 с.

39. Заковоротный, B.JI. Исследование динамической характеристики резания при автоколебаниях инструмента // Изв. техн. науки. Ростов: Рост, институт с.-х. машиностроения, 1976, С. 37-44.

40. Зорев, H.H. Вопросы механики процесса резания металлов. М.: Машгиз, 1956, 364 с.

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

42. Инструментальные системы автоматизированного производства: Учебник для студентов машиностроительных специальностей вузов / Р.И.

43. Гжиров, В.И. Гречишников, В.Г. Логашев и др.. — СПб.: Политехника, 1993, 399 с.

44. Кабалдин Ю.Г., Шпилев A.M. Повышение надежности процессов механообработки в автоматизированном производстве. — Владивосток: Дальнаука, 1996, 264 с.

45. Кабалдин Ю.Г., Шпилев A.M. Синергетика. Управление процессами механообработки в автоматизированном производстве. — Комсомольск-на-Амуре: Изд-во Комс.-на-Амуре гос. техн. ун-та, 1997, 260 с.

46. Кабалдин Ю.Г., Олейников А.И., Шпилев A.M., Бурков A.A. Математическое моделирование самоорганизующихся процессов в технологических системах обработки резанием. Владивосток: Дальнаука, 2000, 195 с.

47. Кацев, П.Г. Статистические методы исследования режущего инструмента. -М.: Машиностроение, 1974, 239 с.

48. Кипарисов, С.С., Падалко, О.В. Оборудование заводов порошковой металлургии. — М.: Металлургия, 1988, 448 с.

49. Красулин, Ю.Л., Баринов, С.М. О надежности и запасе прочности керамического материала / ДАН СССР, т. 285, №4, 1985, С. 883-886.

50. Лоладзе, Т.Н. Износ режущего инструмента. М.: Машиностроение, 1982, 314 с.

51. Лоладзе, Т.Н. Прочность и износостойкость режущего инструмента. -М.: Машиностроение, 1989, 320 с.

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

53. Максаров, В.В. Динамическое моделирование технологической системы с учетом упругопластического деформирования стружкообразования в процессе резания // Машиностроение и автоматизация производства. Межвуз. сб. Вып 15. СПб.: СЗПИ, 1999, С. 92-97.

54. Максаров, В.В. Реологическое представление при моделировании стружкообразования в процессе резания // Машиностроение и автоматизация производства. Межвуз. сб. Вып 14. СПб.: СЗПИ, 1999, С. 21-24.

55. Максаров, В.В. Теория и методы моделирования и управаления процессом стружкообразования при лезвийной механической обработке / Дис. докт. техн. наук. СПб.: ГТУ, 1999, 340 с.

56. Максаров, В.В., Шведов, Н.Г. Построение области устойчивости путем моделирования квазиупругих и диссипативных характеристик процесса стружкообразования // Проблемы машиноведения и машиностроения. Межвуз сб. Вып 33. СПб.: СЗТУ, 2004, С. 173-179.

57. Максаров В.В., Халимоненко А.Д., Ольт Ю., Лаатсит Т. Управление работоспособностью режущего инструмента, оснащенного сменными пластинами из режущей керамики // Металлообработка — СПб.: Издательство «Политехника», 2008, №6 (48), С. 50-58.

58. Максаров В.В., Халимоненко А. Д., Ольт Ю., Лаатсит Т. Исследование работоспособности инструмента, оснащенного сменными пластинами из режущей керамики // Инструмент и технологии СПб.: Издательство «Инструмент и технология», 2008, №30-31, С. 132-136.

59. Маргулес, А.У. Резание металлов керметами — М.: Машиностроение, 1980, 160 с.

60. Маргулес, А.У., Сцепуро, В.П., Пога, А.А. Электропроводность режущих керметов / В кн. Вопросы технологии машиностоения. Сб. научных трудов №49. Кемерово: КузПИ, 1972, С. 185-192.

61. Маргулес, А.У., Максаров, В.В. Прочностные свойства керметов по структурным параметрам // Информационный листок №276-78. -Кемерово: ЦНТИ, 1978.

62. Маргулес, А.У., Маргулес, Э.Э. Определение точности по длине обрабатываемой детали // Информационный листок №307-75. Кемерово: ЦНТИ, 1975.

63. Маргулес, А.У., Максаров, В.В., Середюк, В.М. Механизация изготовления микрошлифов пластин керметов // Информационный листок №200-76. Кемерово: ЦНТИ, 1976.

64. Маргулес, А.У., Середюк, В.М. Определение отклонения формы и расположения поверхностей при резании стальных деталей керметами // Информационный листок №213-75. Кемерово: ЦНТИ, 1975.

65. Маслов, А.Р. Конструкции и эксплуатация прогрессивного инструмента. -М.: ИТО, 2006, 169 с.

66. Маслов, А.Р. Инструментальные системы машиностроительных производств, М.: Машиностроение, 2006, 336 с.

67. Металлообрабатывающий твердосплавный инструмент: Справочник / B.C. Самойлов, Э.Ф. Эйхманс, В.А. Фальковский и др.; Редкол.: И. А. Ординарцев (пред.) и др. — М.: Машиностроение, 1988, 368 с.

68. Обработка металлов резанием. Справочник технолога / Под. ред. А. А. Панова М.: Машиностроение, 2004, 784 с.

69. Общемашиностроительные нормативы режимов резания: Справочник: В 2 т. /А. Д. Локтев, И. Ф. Гущин, Б Н, Балашов и др. — М.: Машиностроение, 1991, 304 с.

70. Общемашиностроительные нормативы режимов резания резцами с механическим креплением многогранных пластин из режущей керамики /А. Д. Локтев и др. — М.: НИИмаш, 1983.

71. Остафьев, В.А. Расчет динамической прочности режущего инструмента М.: Машиностроение, 1979, 168 с.

72. Остафьев, В.А. Прочность и износостойкость режущего инструмента / В.А. Остафьев, П.А. Усачев, С.П. Выслоух Киев: Знание, 1978,41 с.

73. Остафьев, В.А. Диагностика процесса металлообработки / В.А. Остафьев, B.C. Антонюк, Г.С. Тымчик Киев: Тэхника, 1991 151 с.

74. Подпоркин, В. Г. Скоростное точение и режимы резания / В.Г. Подпоркин, С.А. Большаков; Под ред. М.А. Ансерова.- М.; Л.: Машгиз, 1954, 80 с.

75. Подпоркин, В. Г. Погрешности упругих деформаций при точении / В.Г. Подпоркин // Сборник статей. Труды ЛПИ, №4, Л.: Машиностроение, 1951, С. 84-96.

76. Подураев В.Н. Автоматически регулируемые и комбинированные процессы резания. М.: Машиностроение, 1977.

77. Подураев В.Н. Обработка резанием с вибрациями М.: Машиностроение, 1970, 351 с.

78. Подураев В.Н. Обработка резанием жаропрочных и нержавеющих материалов М.: Высш. шк., 1965, 520 с.

79. Подураев, В.Н. Резание труднообрабатываемых материалов Текст. / В. Н. Подураев М.: Высш. шк., 1974, 587 с.

80. Проников, A.C. Надежность машин. М.: Машиностроение, 1978.,591 с.

81. Проников, A.C. Параметрическая надежность машин. М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002, 560 с.

82. Раковский B.C., Саклинский В.В. Порошковая металлургия в машиностроении М.: Машиностроение, 1973, 225 с.

83. Режущий инструмент из сверхтвердых материалов и керамики: Каталог / ВНИИинструмент. М.: ВНИИТЭМР, 1986, 52 с.

84. Резников, А.Н. Теплофизика процессов механической обработки материалов. М.: Машиностроение, 1981, 279 с.

85. Розенберг. A.M., Еремин, А.Н. Элементы теории процессов резания металлов. М.: Машгаз, 1956, 320 с.

86. Силин, С.С. Метод подобия при резании материалов. М.: Машиностроение, 1979.

87. Симонян, М.М. Исследование влияния силы резания и характера ее изменения на работоспособность инструмента при прерывистом резании / Автореф. дис. канд. техн. наук. Ереван, 1984, 196 с.

88. Синопальников, В.А., Терешин, М.В., Тимирязев В.А. Диагностирование износа инструмента // Станки и инструмент №1, 1986, С. 27-29.

89. Синопальников, В.А., Григорьев, С.Н. Надежность и диагностика технологических систем — М.: Высш. шк., 2005, 344 с.

90. Старков, В.К. Технологические методы повышения надежности обработки на станках с ЧПУ- М.: Машиностроение, 1980, 120 с.

91. Старков, В.К. Обработка резанием. Управление стабильностью и качеством в автоматизированном производстве М.: Машиностроение, 1989, 296 с.

92. Старков, В.К. Дислокационные представления о резании металлов-М.: Машиностроение, 1979, 160 с.

93. Старков, В.К., Юрьев, B.JI. Управление качеством обработки при действии переменных технологических факторов // Резание и инструмент. Вып. 26, Харьков: Харьковский университет, 1982, С. 34-45.

94. Схиртладзе, А.Г., Уколов, М.С., Скворцов A.B. Надежность и диагностика технологических систем. — Минск: Новое знание, 2008. — 518 с.

95. Сцепуро, В.П., Маргулес, А.У. Точение чугунов керметами / В кн. Вопросы технологии машиностоения. Сб. научных трудов №49. -Кемерово: КузПИ, 1972, С. 162-169

96. Талантов, Н.В. Физические основы процесса резания, изнашивания и разрушения инструмента // Физические процессы при резании металлов. — Волгоград: ВПИ, 1984, С. 3-37.

97. Талантов, Н.В., Черемушников, Н.П. Исследование и классификация видов неустойчивости процесса резания / В кн. Технология машиностроения и автоматизация производственных процессов. Волгоград: ВПИ, 1978, С. 49-63.

98. Технологическое обеспечение качества продукции в машиностроении / Под ред. Г. Д. Бурдуна, С.С. Волосова. М.: Машиностроение, 1975, 279 с.

99. Уайэтт, О., Дью-Хьюз, Д. Металлы керамики, полимеры. Введение к изучению структуры и свойств технических материалов. Пер. с англ. — М.: Атомиздат, 1979, 578 с.

100. Филиппов, Г.В. Режущий инструмент.- JL: Машиностроение, 1981.-392 с.

101. Хает, Г.Л. Прочность режущего инструмента М.: Машиностроение, 1975, 167 с.

102. Шевченко, В.Я., Баринов, С.М. Техническая керамика. М.: Наука, 1993, 187 с.

103. Эванс, А.Т., Лэнгдон, Т.Г., Конструкционная керамика. Пер. с англ. -М.: Металлургия, 1980, 256 с.

104. Эльясберг, М.Е. Автоколебания металлорежущих станков. СПб.: ОКБС, 1993.- 180 с.

105. Эльясберг, М.Е., Демченко, В.А. Упрощенная модель многоконтурной динамической системы для расчета станка на устойчивость при резании // Станки и инструмент, 1987, №8, С. 4 — 7.

106. Эльясберг, М.Е., Савинов, И.А. Экспериментальное определение параметров обрабатываемого материала, влияющих на устойчивость против автоколебаний, и расчет станков // Станки и инструмент, 1979, №12, С. 23 — 27.

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

108. Ящерицын, П.И., Фельдштейн, Е.Э., Корниевич, М.А. Теория резания. Минск: Новое знание, 2007. 512 с.

109. Baldony, J.K., Buljan, S.T. Ceramics for machining // Am. Ceram/ Soc. Bull, 1988, Vol. 67, №2, P. 381-387.

110. Becher, P.F., Richards, N., Aspinwall, D. Use of ceramic tools for machining nickel base alloys // Int. J. Mach. Tools Manuf., 1989, Vol. 29, №4, P. 575-588.

111. Buljan, S.T., Wayne, S.F. Wear and design of ceramic tool materials // Wear, 1989, Vol. 113, P. 309-321.

112. Evans, A.G. Perspective on the development of high toughness ceramics // J. Am. Ceram. Soc., 1990, Vol. 73, №2, P. 187-206.

113. Hausner, H. Synthesis and characteristics of powders for advanced ceramics // Ceram. mater, and Сотр. for Engines, Lubec: DKG, 1986, P. 27-38.

114. High-Temperature, Ceramics: Advances in materials technology // Monitor., Vienna: UNIDO, 1991, №23, P. 1-53.

115. Iwasa, M., Bradt, R.C., The fracture toughness of single crystal alumina // Structure and properties of MgO and A1203 ceramics, Columbus: Am. Ceram. Soc., 1984, P. 767-779.

116. Morrell, R. Handbook of properties of technical and engineering ceramics, Norwich: HMSO, 1985, Pt. 1, 250 p.

117. Oxley, P.L.B. Applied research in plastic deformation, Austral: Mach and Product Engng, 1968, Vol. 21, №233, P. 12-18.

118. Sakai, T., Aikawa, T. Phase Transformations and Thermal Conductivity of Hot-Press Silicon Carbide Containing Alumina and Carbon // J. Amer. Ceram. Soc., 1988, Vol. 71, №1, P. C7-C9.

119. Temielniah, K., Widota, A. Suppresion of self exited vibration by the spindle speed variations method 1 nt. // I. Mach. Tool. Des. Res., 1984, Vol. 24, №3, P. 207-214.

120. Wallback, J., Ezugwu, E. Wear of ceramic tools when machining cast iron // Adv. Mater, and Manufac. Proces, 1988, Vol. 3, №3, P. 447-468.