автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Влияние тангенциальных колебаний державок резцов на шероховатость обработанной поверхности

□□а'»- ' -----На правах рукописи

Абдуллах Алаа

ВЛИЯНИЕ ТАНГЕНЦИАЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ ДЕРЖАВОК РЕЗЦОВ НА ШЕРОХОВАТОСТЬ ОБРАБОТАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ

Специальность: 05.03.01 - Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 8 ИЮН 2009

Москва-2009 г.

003472789

Работа выполнена на кафедре технологии машиностроения, металлорежущих станков и инструментов инженерного факультета Российского университета дружбы народов.

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой технологии машиностроения, металлорежущих станков и инструментов

Российского университета дружбы народов Рогов В.А.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор кафедры «Инструментальная техника и технология формообразования» Московского государственного технологического университета (Станкин) Кокарев В. И.

кандидат технических наук

доц кафедры «Экономической теории

и финансов» Московского государственного

института электронной техники Ключников A.B.

Ведущая организация -

МИЗ «Московский иструментальный завод»

Защита состоится «30» июня 2009 года в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 212.203.16 в Российском университете дружбы народов по адресу: 113090, Подольское шоссе, дом 8/5, ауд. П.109.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Российского университета дружбы народов (117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д.6).

Автореферат разослан «29» мая 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время значительно возросли требования по точности и качеству обработки поверхностей деталей. Для эффективной и надежной работы современного оборудования детали изделий должны иметь шероховатость поверхности менее 100 нм. В связи с этим значительно возросли требования к металлорежущему оборудованию, приспособлениям и режущим инструментам. Увеличилась точность, производительность и быстродействие современного металлорежущего оборудования, повысились требования к износостойкости надежности и стабильности работы инструментов являющихся наиболее слабым и лимитирующем звеном в технологической системе. Постоянно разрабатываются новые материалы в т.ч. жаропрочные,

труднообрабатываемые стали и сплавы , композиционные требующие для обработки эффективного инструменты. Поэтому работы связанные с улучшением свойств металлорежущего инструмента являются актуальными.

Целью работы является повышение качества обработки поверхности заготовок за счет использования державок резцов, выполненных из материала с повышенными демпфирующими свойствами.

Задачи исследования:

1. Разработать математическую модель для расчета собственных колебаний державок резцов;

2. Разработать методику и выполнить компьютерное моделирование напряжений, деформаций и частот собственных колебаний державок резцов с целью определения упругой линии для расчета резцов работающих с большими вылетами (например: расточных);

3. Разработать методику и выполнить компьютерное моделирование деформаций, частот собственных колебаний и амплитуд вынужденных колебаний державок резцов на объемных моделях с целью определения динамических характеристик державок резцов различных конструкций;

4. Разработать стенды и провести экспериментальные исследования определения упругой линии (для расчета резцов работающих с большими вылетами), частот собственных колебаний;

5. Провести экспериментальные исследования резанием с целью определения влияния динамических характеристик державок резцов различных конструкций на шероховатость обработанной поверхности.

Методы исследования. Работа выполнена на основе фундаментальных положений теории резания металлов, законов физики с применением математической обработки экспериментальных данных. Решение поставленных задач осуществлялось проведением теоретических и экспериментальных исследований, разработкой технологических решений, компьютерным моделированием с использованием метода конечных элементов и практическим применением полученных результатов.

Научная новизна исследования заключается:

- в установлении взаимосвязи свойств материала державки резца с СМП с частотами и амплитудами собственных колебаний и шероховатости обработанной поверхности;

в разработке компьютерных методик для расчета напряженно-деформированного состояния частот и амплитуд собственных и вынужденных колебаний державок режущих инструментов при действии на модель сил имитирующих силы резания.

Практическая полезность работы:

- разработаны методики компьютерного моделирования на стержневых и объемных моделях для расчета напряженно-деформированного состояния и динамических характеристик державок резцов;

- разработаны практические рекомендации по выбору материалов державки для получения заданной шероховатости обработанной поверхности.

Реализация и апробация работы. Основные положения диссертационной работы были представлены и обсуждались на IX Международной научно-практической конференции (г.Пенза, 2005г.); научно-технических конференциях студентов и аспирантов инженерного факультета Российского Университета дружбы народов; на заседаниях кафедры «Технологии машиностроения, металлорежущих станков и инструментов» РУДН в 2008-2009 гг. Разработанная методика расчета собственных колебаний державок резцов и программное обеспечение используются в учебном процессе кафедры при выполнении лабораторных работ в курсе «Методы и средства измерений, испытаний и контроля», выпускных работ бакалавров и научно-исследовательских работ магистров.

Публикации. По результатам исследования опубликовано печатные 4 работы.

Структура и объем работы. Диссертация, включая введение, четыре главы, заключение и приложения составляет 128 страниц машинописного текста, в том числе 68 рисунков, 13 таблиц, 9 приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении отражена актуальность проблемы повышения качества обрабатываемой поверхности за счет совершенствования режущего инструмента.

Первая глава содержит обзор научно-технической литературы в области режущего инструмента. Перечислены методы проектирования режущего инструмента, в том числе подбор инструмента для заданных условий его эксплуатации из имеющегося стандартного инструмента; проектирование стандартного инструмента; проектирование специального инструмента; создание новых по конструкции и технологии видов инструмента. Методы создания нового инструмента с учетом его статических и динамических свойств недостаточно разработаны, особенно для сборного металлорежущего инструмента.

В литературных источниках описываются различные способы оценки качества режущего инструмента, среди которых известны работы Г.Л. Хаета, отражающие иерархическую совокупность технических свойств системы показателей качества; система А.Я. Малкина, включающая динамическое качество инструмента и динамическое качество системы СИД. В теории резания достаточно подробно изучены вопросы контактных явлений. В работах М.Б.Гордона, М.Ф.Полетики, Н.Н.Зорева, С.С.Силина, Н.В.Галантова, Л.Ш.Шустера, В.Ф.Боброва и других ученых выявлены основные закономерности механических и теплофизических процессов и их взаимосвязь. В дальнейшем, это направление в теории резания развивалось, однако большинство исследователей ограничились изучением свободного резания или приводили несвободное резание к свободному со среднеинтегральными показателями

При исследованиях режущих инструментов авторы уделяли основное внимание в основном, элементам узла крепления режущей пластины, аспектам процесса резания, контактным явлениям, происходящим в зоне резания, а влияние на процесс резания основного элемента резца - державки, как правило, не учитывалось. Существуют такие операции механической обработки, при которых необходим большой вылет инструмента (проточка шеек коленвалов, проточка глубоких канавок, расточка отверстий и т.д.). В этих случаях резко снижается устойчивость резания, при этом износ инструмента увеличивается, а качество обработки значительно снижается

Рядом экспериментальных работ доказано, что так называемые «высокочастотные вибрации» при резании возбуждаются именно на частотах собственных колебаний режущего инструмента или близких к ним. В работе Соловьева В.В. было выявлено наличие тесных корреляционных зависимостей между величиной отклонения от прямолинейности опорных поверхностей державки, статическими и динамическими характеристиками резцд с СМП. Установлено, что эти зависимости носят экстремальный характер.

До настоящего времени нет инженерных методов расчета частот собственных колебаний державок резцов, которые давали бы приемлемую точность. Применение известных формул теории упругости и теории колебаний для консольно закрепленных стержней дает ошибку в 2...3 раза в сторону завышения частот. Анализ работ позволил сделать следующие выводы:

1. Необходим системный подход к анализу и выбору не только конструкции сборного металлорежущего инструмента но и демпфирующих свойств материалов державок резцов.

2. Решение задачи повышения качества обработки приводит к необходимости постоянного совершенствования известных и поиску новых решений создания инновационного инструмента.

3. В подавляющем большинстве случаев вибрации режущего инструмента отрицательно сказываются на процессе резания и для стабилизации качества обработки необходимо их снижать.

4. Одним из возможных путей снижения колебаний резцов является выполнение державок с комбинированными вставками из материалов, обладающих повышенными демпфирующими способностями, например из синтеграна, гранитана, полимербетона, гидробетона, шлакобетона и др.

5. Большинство исследователей уделяли основное внимание узлу крепления режущей пластины или аспектам процесса резания, контактным явлениям, происходящим в зоне резания, а влияние на процесс резания остальных элементов резца, как правило, не учитывалось.

6. До настоящего времени методы расчета колебаний державок резцов не дают необходимую точность.

7. Разработка новых технических решений при проектировании инструмента, в том числе с применением современных конструкционных материалов является весьма перспективным направлением развития машиностроения.

Вторая глава посвящена материалам и методикам проведения компьютерных исследований. До настоящего времени инженерные методы расчета частот собственных колебаний державок резцов не обеспечивают приемлемую точность. Известные формулы теории упругости и теории колебаний, для консольно закрепленных стержней, не учитывают особенностей граничных условий в месте крепления державки резца в резцедержке, а также изменение уравнения упругой линии при изгибе вследствие малых отношений длин вылета резца к размерам поперечного сечения державки (к высоте и ширине), а вследствие, дают ошибку в 2...3 раза в сторону завышения частот. В данной главе проблема решалась с помощью математического моделирования.

Теоретический анализ колебаний державки значительно упрощается, если рассматривать только форму колебаний, соответствующую первой гармонике спектра собственных колебаний. Такой подход оправдан тем, что второй гармонике соответствует форма колебаний, при которой свободный конец державки, то есть место установки режущей пластины, не имеет перемещений, а собственная частота колебаний на третьей гармонике почти в 62 раза превышает частоту колебаний на первой гармонике и стандартной аппаратурой для измерения вибраций не фиксируются.

Как известно, упругая линия изгиба стержня, жестко заделанного с одной стороны, при приложении силы к свободному концу рассчитывается по следующей формуле теории упругости :

= (1) 6 Е1

где: ¿-длина свободного конца [мм],

у, - расстояние 1-го сечения от заделки [мм], ц- перемещение г-го сечения в направлении оси Ъ [мм], Рг - сила, приложенная к концу стержня [Н], Е - модуль упругости материала стержня [Н/мм2], I - момент инерции сечения стержня [мм4].

В соответствии с принятыми допущениями, при рассмотрении первой гармоники колебаний державки резца, то есть формы колебаний, соответствующей упругой линии при статическом нагружении (а именно на этой гармонике наблюдаются наибольшие амплитуды относительных колебаний, влияющих на стойкость инструмента), можно показать, что динамическую систему державки можно привести к одномассовой модели. Заменим реальную державку с равномерно распределенной по длине массой расчетной одномассовой системой в виде невесомой упругой балки с сосредоточенной приведенной массой М на ее конце Рис. 1.

Длина расчетной балки и ее жесткость равны длине и жесткости реальной державки. Положим, что уравнение упругой линии державки известно:

1 = /(у), (2)

где: I - перемещение сечения державки при изгибе, у - расстояние сечения от края заделки.

Рис.1. Схема перехода от реальной державки к одномассовой динамической модели.

Рис. 2. Поверхность отклика расчетной частоты собственных колебаний державок резцов.

Используя известное выражение для расчета частоты собственных колебаний для одномассовой системы с линейной жесткостью, можно записать:

С

М .

1,03й

(3)

2 к\1М__ кС

где С - жесткость державки в Н/м, то есть величина, обратная перемещению ее свободного конца при действии единичной силы.

Подставляя в (3) соответствующие модуль упругости и плотность для стальных державок, получаем следующее выражение:

/0 = 5,505-105 -1г/1? [Гц] (1г и I - в мм) (4)

Полученное выражение для расчета частоты первой гармоники собственных поперечных колебаний призматического стержня более удобно для пользования, чем приводимые в литературе, и значения частот отличаются от теоретических только в четвертом знаке. Однако, как

отмечалось выше, формулой можно пользоваться только для резцов с большим вылетом, например, для расточных, но и при таких условиях полученные значения собственных частот будут завышенными, так как эта формула не учитывает влияния ширины державки, так как игнорируются контактные деформации между державкой и опорной поверхностью резцедержателя.

Экспериментальные исследования показывают, что жесткость и частота колебаний реальных объектов значительно (иногда в несколько раз) меньше, чем рассчитанные по предложенной методике. Особенно большие расхождения обнаруживаются при малых величинах вылетов и больших размеров сечения державок. Причина этого заключается в том, что допущения, принятые при выводе указанных формул, не соответствуют условиям закрепления державок резцов в резцедержателе.

Методика моделирования напряжений, деформаций и частот собственных колебаний державок резцов разрабатывалась с использованием модулей АРМ Sructure3D и АРМ Studio входящих в состав CAD/CAM/CAE/PDM системы АРМ WinMahain разработанного Научно-техническим центром «АПМ».

Для расчёта собственных частот была возможность выбора метода решения между Итерациями Арнольди и Итерациями в подпространстве.

При разработке конструкции державок токарных резцов перед проектировщиком стоит задача оценки ее напряженно-деформированного состояния. Для этого нужно знать распределение напряжений в элементах проектируемой конструкции, а также величины перемещений отдельных ее точек как при статическом характере внешнего нагружения, так и в условиях действия нагрузок, изменяющихся во времени. В результате испытаний напряженно-деформированного состояния резцов были получены упругие линии державок различного сечения и различным вылетом, при действии на вершину усилия эмитирующего постоянную составляющую силу резания и закрепленных аналогично креплению державок на станке. Кроме того, были определены собственные частоты этих державок.

На рис.3, изображены физическая и расчетная стержневая компьютерная модели.

На рис.4, представлен пример выдачи результатов расчета перемещений конечных элементов модели, а на рис.5 результатов расчета частот в виде таблицы с указанием № гармоник и формы колебаний на различных гармониках.

Для изучения напряженно-деформированного состояния различных по конструктивным и технологическим особенностям державок токарных резцов, учета вынужденных колебаний и определения частот собственных колебаний с предварительным нагружением, имитирующим как статические,

" а)

н—j яапн^

j \ (фгндейты. |

б)

Рис.3. Модели:

а) физическая и

б) расчетная компьютерная

"ТТТТТТТТГП

Рис.4 Результаты расчета пеоемешений конечных элементов.

Рис.5 Результаты расчета собственных частот.

так и динамические составляющие сил резания проводится компьютерное исследование объемных, твердотельных моделей.

Для создания твердотельной модели державки резца использовался модуль создания объемных моделей АРМ Studio.

Модуль АРМ Studio представляет собой инструмент для подготовки трехмерной модели с последующим конечно-элементным КЭ анализом. С помощью модуля АРМ Studio создавалась твердотельная модель и организовалась, КЭ сетка. После редактирования модель передавалась на расчет в модуль АРМ Structure3D.

Модуль АРМ Structure3D позволяет провести многие виды расчетов. В данной работе проводились следующие виды расчетов:

S статический расчет;

S расчет собственных частот и форм колебаний;

J расчет вынужденных частот и форм колебаний.

Модель выполнена таким образом, что кроме расчета цельнометаллической модели имелась возможность замены части материала цельнометаллической модели материалом позволяющим демпфировать возникающие колебания и тем самым изменять собственные частоты державки с целью улучшения качества обработки. После создания модели генерировалась КЭ сетка. Для задания свойств, применяемых в моделях материалов, программой предусмотрена возможность ввода свойств из базы данных. Последним этапом перед началом расчета является установка опор и нагрузок действующих на исследуемую конструкцию.

Исходя из проведенного анализа литературных источников была выбрана следующая схема загружения модели:

1. Постоянная составляющая силы резания была приложена к вершине державки (по схеме правого резца) и составляла -1500Н по оси ОЪ, 300Н по оси ОУ и 500Н по оси ОХ;

2. переменная составляющая составляла 30% от постоянной по всем тем осям.

3. Сила прижима державки к опорной поверхности соответствовала реальной схеме крепления державки на токарном станке (см. рис.За.) была распределена на площади соответствующей контактной площади прижимных болтов и по модулю равнялась - 15000Н для каждого болта.

Для проведения компьютерного исследования были выбраны 2 модели державок:

а) цельные выполненные из стали 40ХФА

в) комбинированные, в которых частично сталь 40ХФА заменена композиционным материалом - синтеграном.

Результаты изменения формы державки при вынужденных колебаниях с частотой соответствующей частоте собственных колебаний показаны на рисунке 6.

Рис.6. Результаты расчета: последовательность изменения формы державки при вынужденных колебаниях Расчетные виброперемещений от времени, для вершины для 2х державок 1а цельнометаллическая сталь 40хфа и 1в комбинированной при вынужденных колебаниях приведены в табл.1 и показаны на рисунке 7.

Таблица 1

Результаты исследования модели 1

Модель Вылет, Наибольшая амплитуда

мм. Гц рад/с вибросмещений за 1 с. МКМ

О Ъ ОУ ОХ

1а 30 6852 43055 -5 0,3 -0,6

1в 30 5932 37273 -1 0,55 -0,9

1а 50 3712 23324 -15,3 5,4 3,6

1 в 50 2528 15881 -11 4,2 2,1

Рис.7. Результаты расчета виброперемещений от времени, для вершины для двух державок: 1а - цельнометаллическая из стали 40ХФА и 1 в -

комбинированная из стали 40ХФА + синтегран По результатам компьютерного исследования модели 1 можно сделать вывод о том, что при применении комбинированной конструкции державки на минимально возможном вылете (30мм) происходит снижение собственной частоты колебаний на 15% и снижение амплитуды колебаний по оси 07, в 5 раз. На максимально возможном для данной конструкции державки вылете 50 мм. происходит снижение собственной частоты колебаний комбинированной державки на 32% и снижение амплитуды колебаний по оси 02 на 28%

В результате расчетов модели 2 с вылетом 30 мм были получены собственные частоты первой гармоники у модели 2а 9686Гц., а у модели №1в 9308 Гц. Амплитуда колебаний вершины державки для модели 2а, при вылете 30 мм составила 0,75 мкм по оси 07, 0 мкм по оси О У и 0,1 мкм по оси ОХ. Для модели 2в, при вылете 30 мм амплитуда колебаний вершины державки составила -3,6 мкм по оси О7, -2 мкм по оси О У и 0,6 мкм по оси ОХ. В третьей главе для подтверждения достоверности результатов компьютерных исследований были разработаны стенды и проведены

экспериментальные исследования

физических моделей державок на динамическом стенде. Физическое моделирование проводилось следующим образом. Общий вид стенда показан на рис. 8. Резцедержатель токарного станка 16К20 жестко закреплялся на массивной плите. Модели державок резцов с наклеенными на свободном конце пьезоэлектрическими акселерометрами КБ-35 устанавливались с соответствующим вылетом согласно плану Рис.8. Стенд для определения эксперимента и зажимались штатными собственных частот державок. винтами с помощью динамометрического

ключа (для поддержания постоянства

усилия зажима). Легким ударом резиновым молоточком по концу державки возбуждались свободные затухающие колебания, которые фиксировались с помощью фотокамеры с экрана электронного осциллографа С1-55. По I второму каналу осциллографа подавался сигнал частотой 1000 Гц от генератора звуковой частоты ГЗ-18, служивший отметчиком времени.

Результаты расшифровки осциллограмм (средние значения четырех измерений) показаны в табл. 2. Обработка полученных результатов производилась с помощью метода наименьших квадратов на персональном компьютере.

Таблица 2

Частота свободных затухающих колебаний физических моделей _ державок резцов в Гц.__

h2 h3 hi h5 h4

loi b4 4400 bi 4160 b5 4670 b3 3040 b2 4490

1(15 Ьз 1270 b5 1180 b2 1300 b4 860 bi 1240

1(й bi 3140 b3 2860 b4 3860 b2 2700 b5 2650

1()4 b5 1820 b2 1790 Ьз 2080 b, 1300 b4 1220

1оз b2 2790 b4 2460 bi 2980 b, 1800 b3 2200

Полученный массив экспериментальных данных обрабатывался следующим образом. Вначале строились графики однофакторных зависимостей частот собственных колебаний от каждого из выбранных независимых факторов при постоянных значениях других факторов с тем, чтобы выявить примерный характер функций. С точки зрения теории планирования эксперимента, проведенное экспериментальное исследование обладает избыточностью. Но подобное исследование в этой области выполнялось впервые, и большая информация, заложенная в материалах таблицы 2, позволяет выполнить такую оценку, которую часто при планировании эксперимента называют предпланированием. Проверка значимости по критерию Стьюдента показала, что с доверительной вероятностью 95% следует удержать только четыре первых коэффициента: Ь0 = 10,43185; Ь, = -0,407658; Ь2 = -1,291758; Ь3 = -0,071976 (5)

После потенцирования получено следующее расчетное уравнение: ;

f0 =3,3923-Ю4-hom-Г'-29'8-Ь-0 07198,Гц (6)

(16 мм < h < 44 мм; 1,5 < L/h < 4; 12 мм < b < 40 мм) На рис.9 в качестве иллюстрации интенсивности влияния параметров державок на частоту собственных колебаний показана поверхность отклика, построенная по математической модели для державки шириной 26 мм.

Таким образом, подтверждается предположение, выдвинутое при сравнительном анализе экспериментальной и теоретической упругих линий, что частота собственных колебаний державки резца значительно отличается 1 от теоретического значения, и это отличие тем больше, чем меньше относительный вылет резца.

Как можно видеть (рис.9), при ширине державки 26 мм и высоте 26,6 мм при вылете 40 мм экспериментальные и

теоретические значения частоты составляют соответственно 4158 Гц и 13933 Гц, а при вылете 106 мм -1180 Гц и 1984 Гц, то есть при нижней границе вылета теоретическое значение превышает экспериментальное в 3,35 раза, а при верхней границе вылета - в 1,68 раз.

Для определения собственных частот державок во второй серии экспериментов использовался метод передачи колебаний через основание, на котором закреплена державка. Суть этого метода заключается в том, что основание державки возбуждается гармоническими колебаниями постоянной амплитуды, с частотой, изменяющейся в определенном диапазоне. Общий вид стенда показан на рис. 10 а. а схема на рис.10 б.

Рис.9 поверхность отклика

а) б)

Рис. 10. Общий вид а) и схема стенда б) с электромагнитным вибратором.

Подвижный столик закреплен в упругом подвесе с возможностью осевых перемещений. Упругий подвес электродинамического вибратора усиливался дополнительной мембраной, которая воспринимала вес резцедержки с испытуемой державкой. Для возбуждения колебаний использовался генератор звуковой частоты типа ГЗ-117, оборудованный цифровым частотомером. Сигнал нужной частоты с выхода генератора через усилитель мощности типа ЬУ-102 подавался на вибратор типа 1 1075. Для измерения амплитуд колебаний использовались пьезоэлектрические акселерометры типа КО-91, которые обладают высокой

собственной частотой и имеют малую массу, которая на несколько порядков меньше массы державки резца, так что практически не вносит погрешности при фиксации частоты собственных колебаний державок.

Эксперименты повторялись при каждом вылете державки не менее 3-х раз. Вылет державки контролировался с помощью штангенциркуля с точностью 0,1 мм.

Исследовались державки сечением (Н*В): 32* 10; 32*20; 16*10; 16*20 и 27*16 мм. Значения вылета составляли 1,5*Н; 2,4*Н и 4*Н.

Полученные значения собственных частот колебаний приведены в таблице 3.

Таблица 3

Значения собственных частот колебаний в зависимости от вылета державки

Сечение Вылет, мм Собственная

державки, мм частота, кГц

32*10 48 5,11

78 2,71

128 1,07

32*20 48 3,64

78 2,59

128 0,98

16*10 24 6,33

39 4,32

64 2,19

16*20 24 8,17

39 4,34

64 2,19

27*16 40 3,59

66 2,41

108 1,71

Полученные значения свидетельствуют о достаточно хорошем качественном соответствии с ранее полученными экспериментальными данными и результатами расчета. Отклонения в результатах могут быть объяснены неучтенными колебаниями упругой системы стенда, например в результате несовпадения центра тяжести исследуемой державки с осью стенда.

В четвертой главе содержатся результаты исследования влияния колебаний державки на шероховатость обработанной поверхности.

Под шероховатостью поверхности понимается совокупность неровностей, рассматриваемых в пределах стандартного участка. Отклонения в пределах большего по размерам участка относятся к отклонениям формы поверхности или волнистости. Несмотря на исключительно малые размеры

14

неровностей, составляющих шероховатость, они оказывают существенное влияние на самые разнообразные эксплуатационные свойства деталей:

Все исследователи единодушны в том, что оценка шероховатости трущихся поверхностей является решающим фактором, обусловливающего практически все аспекты и характеристики явлений трения и износа. Доказано существеннейшее влияние шероховатости практически на все эксплуатационные свойства как деталей, так и машин и приборов в целом. Это обстоятельство объясняет тот повышенный интерес к проблеме шероховатости со стороны исследователей, который наблюдается сейчас во всех промышленно развитых странах.

Частотные характеристики неровностей, особенности их форм и расположения оказывают на эксплуатационные свойства не меньшее влияние, чем высота неровностей. Ограниченность информации о шероховатости, предоставляемой параметрами Яа и Яг, не дает возможности использовать ее полностью как средство улучшения эксплуатационных свойств деталей. В связи с этим возникает задача разработки комплекса параметров. Многочисленные неудачные попытки создания простого критерия оценки шероховатости, исчерпывающе характеризующего эксплуатационные свойства поверхности, привели к заключению, что выражение всего многообразия свойств поверхности в условиях эксплуатации единым критерием вообще невозможно. Наиболее целесообразным путем для получения полной характеристики шероховатости является введение нескольких критериев оценки в зависимости от эксплуатационных свойств данной детали. Таким образом, недостаточность параметров Иа и Иг для оценки, а тем более для оптимизации шероховатости по эксплуатационному признаку является признанным фактом.

Одним из наиболее существенных факторов, затрудняющих математическое описание шероховатости, является ее нерегулярность, проявляющаяся вследствие физических особенностей способов образования поверхностей. Именно нерегулярность шероховатости вызывает необходимость применять для ее описания и анализа теоретико-вероятностные методы.

Наиболее часто шероховатость рассматривалась как детерминированная совокупность одинаковых по размерам и форме неровностей. Исходя из этого были выведены многочисленные формулы для расчета параметров шероховатости. Существенным недостатком этих формул (назовем их теоретическими) является то, что они исходят из кинематики процесса обработки и формы вершины режущего инструмента, совершенно не учитывая влияния физико-механических свойств обрабатываемого материала, скорости резания, шероховатости режущих кромок инструмента, наличия и качества смазочно-охлаждающей жидкости, жесткости технологической системы, степени изношенности режущего инструмента и других технологических факторов. Именно поэтому разница в характеристиках неровностей, подсчитанных по теоретическим формулам и

измеренных на реальных поверхностях, составляет существенную величину и достигает 300% по данным исследований.

Поэтому на смену теоретическим формулам пришли формулы, полученные эмпирическим путем в исследовательских лабораториях. Недостатком таких формул является ограниченность их применения лишь в условиях, аналогичных условиям эксперимента.

Для определения влияния колебаний державок токарных резцов на шероховатость обработанной поверхности была проведена серия экспериментов, которая проводилась на токарно-винторезном станке мод. 16К20 (рис.11).

Рис. 11. Внешний вид экспериментальной установки на базе токарно-винторезного станка мод. 16К20 Обрабатывались заготовки в форме дисков, изготовленные из стали 45. Производилась обработка торцевой поверхности, что обуславливалось удобством определения поперечной и продольной шероховатости на плоской поверхности. Обработка производилась токарными проходными резцами с сечением державки 25*25 мм, оснащенными ромбическими пластинами из твердого сплава Т15К6 с радиусом при вершине 0,8 мм.

Исследовались две державки - стандартная (полностью стальная) и экспериментальная (с наполнением из синтеграна) полностью соответствующие приведенным в главе 2 компьютерным моделям. Экспериментальная державка изготавливалась из стандартной путем высверливания продольного отверстия диаметром 20 мм со стороны хвостовика до головки резца и заливки полученной полости синтеграном. Режимы резания: подача 8 - 0,2 мм/об, глубина резания I - 0,5 мм, число оборотов п - 400 об/мин, что соответствовало скорости резания V - (80...80 м/мин) при обработке торца.

Заготовки устанавливались на специальной оправке и закреплялись винтом через центральное отверстие. После протачивания торца измерялась шероховатость на приборе мод. «SURFCORDER SE 1200» компании Kosaka Lab (Япония). Определялась поперечная и продольная шероховатость в четырех сечениях. После обработки полученных профилограмм видно, что поперечная шероховатость у поверхности, обработанной резцом с комбинированной державкой ниже, чем при обработке резцом с цельной державкой, что согласуется с результатами моделирования (глава 2). На профилограмме для случая обработки стальной цельной державкой также отчетливо наблюдается самоперерезание волн на поверхности. Запись продольной шероховатости (как и поперечной) показывает меньшие значения для комбинированной державки, чем для цельной.

Результаты измерений шероховатости представлены в диссертации. Также проводилось фотографирование поверхностей, получаемых после обработки (рис. 12). Фотографирование производилось с помощью микроскопа ММУ-3 оснащенного цифровой камерой, соединенной с персональным компьютером.

Рис. 12. Микрофотографии обработанной поверхности после точения резцом с цельной (а) и комбинированной (б) державкой.

По результатам обработанных экспериментальных данных и на приведенных микрофотографиях видно, что при обработке резцом со стальной державкой колебания выше, чем при использовании комбинированной державки.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. На примере различных конструкций державок резцов показано положительное действие наполнителя синтеграна в комбинированных державках на характеристики резания. Эффективность резания достигается за счет снижения частоты и амплитуды вынужденных колебаний при введении синтеграна в конструкцию державки. Снижение шероховатости поверхности при применении синтеграна составляет от 13 до 26%.

2. Установлена взаимосвязь свойств состава материала державки резца с СМП с частотами и амплитудами собственных и вынужденных колебаний и шероховатостью обработанной поверхности.

3. Исследования стержневых компьютерных моделей позволили определить частоту собственных колебаний державок при действии силы, имитирующей силу резания, а также построить упругие линии в зависимости от вылета и сечения державки, что позволяет учесть смещения вершины режущей пластины при больших вылетах, характерных для расточных резцов.

4. Исследования динамических характеристик державок резцов на специальных разработанных стендах позволили определить характеристики державок резцов в реальных условиях закрепления. Эти характеристики можно использовать для практического применения при расчетах процессов резания.

5. В результате экспериментальных исследований опытов с резанием подтверждено, что уменьшение собственной частоты колебаний державки связанное со свойствами материалов державки приводят к уменьшению продольной и поперечной шероховатости.

6. Разработанные автором методики компьютерного моделирования позволяют рассчитывать напряженно-деформированное состояние и динамические характеристики практически любых по конструкции, способам закрепления и действия сил державок резцов.

Основное содержание диссертации отражено в следующих публикациях:

1. Абдуллах Алаа, Копылов В.В., Позняк Г.Г. Разработка математической модели колебаний державок токарных резцов методом планирования эксперимента. // Современные технологии в машиностроении. IX Международная научно-практическая конференция. - Пенза, 2005 - с.161 -164.

2. Абдуллах Алаа, Копылов В.В., Позняк Г.Г. Разработка математической модели частот собственных колебаний державок токарных резцов на основе физического моделирования. // Техника и технология. -Москва, 2007 - №3, - с. 16-21.

3. Рогов В.А., Позняк Г.Г., Соловьев В.В. Абдуллах Алаа. Расчет жесткости и частоты собственных колебаний державок резцов. // СТИН. -2008-№2,-с. 17-19.

4. Абдуллах Алаа. Исследования влияния тангенциальных колебаний резца на шероховатость обработанной поверхности. // Вестник РУДН. Инженерные исследования. - 2009 - №2.

Абдуллах Алаа (Сирия)

ВЛИЯНИЕ ТАНГЕНЦИАЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ ДЕРЖАВОК РЕЗЦОВ НА ШЕРОХОВАТОСТЬ ОБРАБОТАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ

В диссертации рассмотрены вопросы повышения качества обработки за счет учета демпфирующих свойств материала державки.

Установлена взаимосвязь свойств материала державки резца с СМП с частотами и амплитудами собственных колебаний и шероховатостью обработанной поверхности. Разработаны методики компьютерных расчетов напряженно-деформированного состояния, частот и амплитуд собственных и вынужденных колебаний державок режущих инструментов при действии на модель сил имитирующих силы резания. Опытами резания подтверждены аналитические и компьютерные расчеты.

Abdullah Alaa (Syria)

INFLUENCE OF TANGETIAL VIBRATIONS OF THE CUTTING TOOLHOLDERS ON THE SURFACE ROUGHNESS

In this thesis the questions of the improving of surface quality by taking into account the damping characteristics of the material of toolholder are concidered.

It is established the interconnection of the toolholder material qualities and the frequency and amplitude of free vibrations and the surface roughness. The computer methodology of calculating of mode of deformation, frequency and amplitude of free and constrained vibrations of cutting toolholders under the imitating cutting force action is developed. Analitycal and computer results were confirmed by cutting experiences.

Для заметок

Салон оперативной полиграфии ООО «Элатив» 117997, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 21/2, Тел. 8-926-236-16-56. Подписано в печать 25.04.09. Формат 60x90/16. Объем 1 п.л. Печать цифровая Тираж 110 экз. Заказ № 43

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Выводы по главе и постановка задач исследования.

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЧАСТОТ СОБСТВЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ ДЕРЖАВОК РЕЗЦОВ.

2.1. Теоретический подход к разработке математической модели собственных колебаний державок резцов.

2.2. Математическое моделирование напряжений, деформаций и частот собственных колебаний державок резцов с использованием метода конечных элементов.

2.2.1. Компьютерное моделирование напряжений, деформаций и частот собственных колебаний державок резцов.

2.2.2. Методика моделирования деформаций и частот собственных колебаний державок резцов на стержневых моделях.

2.2.3. Результаты моделирования деформаций и частот собственных колебаний державок резцов на стержневых моделях.

2.2.4. Методика моделирования деформаций, частот собственных колебаний и амплитуд вынужденных колебаний державок резцов на объемных моделях.

2.2.5. Результаты моделирования деформаций, частот собственных колебаний и амплитуд вынужденных колебаний державок резцов на объемных моделях.

2.3. Выводы по главе.!

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЧАСТОТ

СОБСТВЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ ДЕРЖАВОК РЕЗЦОВ.

3.1. Методика экспериментального исследования.

3.2. Экспериментальное исследование частот собственных колебаний державок резцов с помощью компьютерной записи колебаний.

3.3. Описание стенда для определения собственных частот державок.

3.4. Выводы по главе.

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОЛЕБАНИЙ ДЕРЖАВКИ НА ШЕРОХОВАТОСТЬ ОБРАБОТАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ.

4.1. Шероховатость поверхности и эксплуатационные свойства деталей.

4.2. Количественная оценка шероховатости.

4.3. Статистические основы образования шероховатости.

4.4. Динамика формообразования поверхности детали при обработке резанием.

4.5. Экспериментальное исследование влияния колебаний на шероховатость.

4.6. Выводы по главе.

Создание технологических систем, современных машин и оборудования, несмотря на разработанные к настоящему времени разнообразные технологические методы: штамповка, точное литье, электрофизические и электрохимические методы невозможно без обработки резанием. Анализируя элементы процесса резания можно с уверенностью сказать, что одним из основных элементов процесса резания, во многом определяющим технико-экономические показатели применяемого оборудования является режущий инструмент. На современном этапе именно инструмент является решающим фактором, который ограничивает технологические возможности использования высокотехнологичного, высокоскоростного оборудования, мехатронных систем и станков с ЧПУ.

Поэтому основные исследования, выполненные в работе, связаны с совершенствованием режущих инструментов. Как показал обзор научно-технической литературы, наименее изучены >■ вопросы, связанные с конструктивными и технологическими особенностями державок режущего инструмента. Это затрудняет практическое использование полученных при многочисленных исследованиям результатов, по особенностям узлов крепления режущих пластин, влиянию режущих свойств пластин из разных материалов, в том числе специальных покрытий на процесс резания для решения конкретных технологических задач.

Современное автоматизированное производство характеризуется одновременным повышением точности обработки и интенсификацией режимов резания. Увеличиваются мощности и диапазоны регулирования приводов, действующие нагрузки и скорости перемещения подвижных органов станков. Эти обстоятельства приводят к существенному росту вибраций и тепловыделений, которые отрицательно воздействуют на точность обработки и приводят к ускоренному износу инструмента. Возрастающие колебания исполнительных органов станков передаются через приспособления, оснастку и инструмент, на заготовку, в результате чего качество обработки значительно снижается, как по точности, так и по шероховатости поверхности.

Во многих случаях требуемая точность не может быть достигнута из-за тепловых деформаций элементов системы СИД, которые возникают вследствие их нагрева от избыточной температуры, имеющей" место в зоне резания. В результате в течение рабочей смены тепловые деформации отдельных частей станков неравномерны и ведут к появлению геометрических погрешностей обработки. Используемые в настоящее время методы компенсации виброперемещений и температурных деформаций весьма дороги и не всегда эффективны.

Современное машиностроительное производство, основным направлением» развития которого является автоматизация производства с целью повышения производительности труда, выдвигает повышенные требования к металлорежущим резцам.

Большое значение имеет надежность резцов, соответствующая высокому уровню автоматизации механической обработки в условиях гибких производственных систем и автоматических линий.

Перед современным машиностроительным производством стоит проблема повышения технико-экономической эффективности использования инструмента. При черновой обработке на инструмент действуют экстремальные термомеханические нагрузки, что в итоге приводит к повышенному расходу твердого сплава. Требованиям прочности и надежности работы отвечают сборные металлорежущие инструменты с механическим креплением многогранных сменных неперетачиваемых твердосплавных пластин (СМП).

Теоретические и экспериментальные исследования, проведенные В.Ф. Бобровым, В.А. Гречишниковым, Г.Н. Кирсановым, В.А. Остафьевым, Г.Л. и др. условий эксплуатации, а также методического обеспечения для моделирования процессов, сопровождающих эксплуатацию сборных токарных резцов, представляют научный и практический интерес.

Производительность и качество обработки будет зависеть от надежности сборного металлорежущего резца. Это важно как для черновых токарных операций, когда на резец действуют экстремальные нагрузки, так и для чистовых, когда свойства резца определяют частоту и амплитуду колебаний возникающих в процессе резания, а, следовательно, и качество обработанной поверхности.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. На примере различных конструкций державок резцов показано положительное действие наполнителя синтеграна в комбинированных державках на характеристики резания. Эффективность резания достигается за счет снижения частоты и амплитуды вынужденных колебаний при введении синтеграна в конструкцию державки. Снижение шероховатости поверхности при применении комбинированных по материалам державок составляет от 13 до 26%.

2. Установлена взаимосвязь свойств состава материала державки резца, с частотами и амплитудами собственных и вынужденных колебаний. При наличии в составе основного материала вставок с материалом, имеющим демпфирующие свойства, происходит снижение амплитуды тангенциальных колебаний на вылете 30мм в 1,5 раз и частоты тангенциальных колебаний от 4 до 30%. На вылете 50 мм происходит снижение амплитуды от 20 до 30% и частоты колебаний державки от 10 до 30%

3. Исследования стержневых компьютерных моделей позволили определить частоту собственных колебаний державок при действии силы, имитирующей силу резания, а также построить упругие линии в зависимости от вылета и сечения державки, что позволяет учесть смещения вершины режущей пластины при больших вылетах, характерных для расточных резцов.

Частота собственных колебаний компьютерной модели менялась от 1111 до 10774 Гц а перемещения вершины державки при действии силы 1500Н составили от 18 до 325 мкм, в зависимости от сечения и вылета.

4. Исследования динамических характеристик державок резцов на специальных разработанных стендах позволили определить характеристики державок резцов в реальных условиях закрепления. Частота собственных колебаний физической модели измеренная на стенде менялась от 980 Гц до 8170 Гц в зависимости от сечения и вылета. Эти характеристики можно использовать для практического применения при расчетах процессов резания.

5. В результате экспериментальных исследований опытов с резанием подтверждено, что уменьшение собственной частоты колебаний державки связанное со свойствами материалов державки приводят к уменьшению продольной и поперечной шероховатости. Шероховатость поверхности при торцевом точении для комбинированной державки уменьшилась в продольном направлении с Яа-1,34 до Яа-0,97, в поперечном направлении с Яа-3,25 до Яа-2,39.

Шероховатость поверхности при продольном точении при значении подач от 0,1 мм/об до 0,4 мм/об для комбинированной державки уменьшилась на 17%.

6. Разработанные методики компьютерного моделирования позволяют рассчитывать напряженно-деформированное состояние и динамические характеристики практически любых по конструкции, способам закрепления и действия сил державок резцов.

1. Аваков А. А. Физические основы теорий стойкости режущих инструментов. М.: Машгиз, 1960.

2. Автоматизированное проектирование режущего инструмента / Гречишников В.А., Кирсанов Г.Н. и др. -М.: Мосстанкин, 1984. 107 с.

3. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976. -279с.

4. Андреев Г.С. Контактные напряжения при периодическом резании // Вестник машиностроения. 1969. - № 8. — С.63-66.

5. Андреев В.Н. Совершенствование режущего инструмента. М., Машиностроение, 1993. - 240 с.

6. Андреев Г.И., Кряжев Д.Ю. Работа на станках с ЧПУ. Система ЧПУ РАЖГС.

7. Артамонов Е.В., Помигалова Т.Е. Сменные неперетачиваемые пластины повышенной прочности // Сборник материалов Всероссийской научно-технической конференции «Наука, техника и технология нового века», -Нальчик: Каб.- Балк. ун-т. 2003. С. 196-198.

8. Артамонов Е.В., Смолин Н.И. Проектирование сборных инструментов с многогранными неперетачиваемыми пластинами / Тюм. инд. ин-т. — Тюмень, 1989. 128 с. -Деп. в ВИНИТИ 1989, Б. У. № 11.

9. Артамонов Е.В., Костив В.М., Помигалова Т.Е. Повышение работоспособности твердосплавных СМП сборных инструментов // Новые материалы и технологии в машиностроении: Материалы международ, научн.-техн. конф. Тюмень: ТГНГУ, 2000. - С. 43-44.

10. Артамонов Е.В., Ефимович И.А., Смолин Н.И., Утешев М.Х. Напряженно-деформированное состояние и прочность режущих элементов инструментов. -М.: Недра, 2001.-199 с.

11. Артамонов Е.В., Ковенский И.М., Костив В.М., Помигалова Т.Е. Методика определения оптимальных условий резания инструментами из твердых сплавов // Энергосберегающие технологии в нефтегазовой промышленности России: Материалы международного совещания.

12. Тюмень: ТГНГУ, 2001.-Ч. 1 .-С. 142-143.

13. Артамонов Е.В. Определение температуры максимальной работоспособности режущих пластин из твердых сплавов // Современные проблемы в машиностроении: Материалы 1-й Международной научно-практической конференции. Томск: ТЕГУ, 2002. -С. 134-135

14. Артамонов Е.В., Ефимович И.А. Исследование динамики напряженно-деформированного состояния режущей части инструмента с применением лазерной интерферометрии // Юбилейный сборник: Материалы международной конференции. Киев: КИСМ, 2002.- С. 337344.

15. Артамонов Е.В., Помигалова Т.Е. Влияние формы сменных многогранных пластин на их напряженно-деформированное состояние // Современные проблемы в машиностроении: Материалы 1-й Международной научно-практической конференции. Томск: ТПУ, 2002. - С. 131-133.

16. Артамонов Е.В., Помигалова Т.Е., Утешев М.Х. Исследование напряжений, деформаций и прочности сменных режущих пластин методом конечных элементов. Тюмень: ТюмГНГУ, 2002. - 147 с.

17. Артамонов Е.В. Прочность и работоспособность сменных твердосплавных пластин сборных режущих инструментов. — Тюмень: ТюмГНГУ, 2003. -192 с.

18. Безухов Н.И. Основы теории упругости, пластичности и ползучести. М: «Высшая школа», 1967. - 512 с.

19. Безъязычный В.Ф., Кожина Т.Д., Константинов A.B. и др. Оптимизация технологических условий механической обработки деталей авиационных двигателей. М.: Изд-во МАИ, 1993. - 184 с.

20. Бирбраер P.A., Альтшулер И.Г. Основы инженерного консалтинга. Технология, экономика, организация. М.: Издательство «Дело», 2007. -232 с.

21. Бобров В.Ф. О распределении удельных нормальных сил и сил трения на передней поверхности инструмента // Сб. «Обработка металлов Резанием и давлением» М.: Машиностроение, 1965.

22. Бобров В.Ф. Определение напряжений в режущей части металлорежущих инструментов // Высокопроизводительное резание в машиностроении. — М.: Наука, 1966.- С.228-233.

23. Бобров. В.Д. Основы теории резания металлов. М.: Машиностроение, 1975.-344с.

24. Бобров В.Ф., Спиридонов Э.С. Оптимизация режима при точении // Станки и инструмент. 1980. - № 10. - С.22-23.

25. Боровский Г.В. Справочник инструментальщика. — М.: Машиностроение, 2005. — 464 с.

26. Боровский Г.В. Инструментальное производство в России., М.: Издательство «ИТО», 2008. - 90 с.

27. Боровский Г.В., Григорьев С.Н., Маслов А.Р. Справочник инструментальщика. М.: Машиностроение, 2007 (второе издание). -462с.

28. Васин С.А., Верещака A.C., Кушнер B.C. Резание материалов: Термомеханический подход к системе взаимосвязей при резании: Учеб. для техн. вузов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. - 448 с.

29. Верещака A.C. Работоспособность режущего инструмента с износостойкими покрытиями -М.:, Машиностроение, 1993.

30. Власов В.И. Процессы и режимы резания конструкционных материалов. Справочник. -М.: Издательство «ИТО», 2008. 188 с.

31. Выбор токарного инструмента и режимов резания // SANDVIK Coromant. Printed in Sweden, 1978

32. Галлагер P. Метод конечных элементов. Основы. М.: Мир, 1984. - 428 с.

33. Гжиров Р.И., Серебреницкий П.П. Программирование обработки на станках с ЧПУ: Справочник. -JL: Машиностроение, 1990. 588 с.

34. Гордон-М.Б. Распределение сил трения на передней грани резца в зоне контакта со стружкой // Вестник машиностроения. 1953. - № 5. - С.30-31

35. Гордон М.Б. Распределение контактных напряжений и коэффициента трения на передней поверхности резца // Известия вузов Машиностроение. -1966.-№9.-С. 126-131.

36. Грановский Г.И. О стойкости инструмента как исходном параметре для расчета режимов резания // Вестник машиностроения. — 1965. № 8. - G.59-64.

37. Грановский Г.И., Грановский В.Г., Резание металлов: учебник для-машиностр и приборостр. спец. вузов. — М.: Высшая школа, 1985. 304 с.

38. Григорьев С.Н., Кохомский М.В., Маслов А.Р. Инструментальная оснастка станков с ЧПУ. М.: Машиностроение, 2006. — 544 с.

39. Григорьев С.Н., Маслов А.Р. Обработка резанием в автоматизированном, производстве. Учебное пособие. М.: Машиностроение, 2008. — 330 с.

40. Григорьев С.Н., Маслов А.Р., Синопальников В.А. Диагностирование и контроль технологических систем в машиностроении. — М.: Издательство «ИТО», 2008. 200 с.

41. Дворов Ю.И. Способы крепления многогранных неперетачиваемых твердосплавных пластинок в современных конструкциях режущего инструмента // Металлорежущий и контрольно-измерительный инструмент. -1970.-№8/44/.-С. 9-14.

42. Ефимович И. А., Артамонов Е.В. Автоматизированный расчет напряжений в клиновидном теле с использованием персональногокомпьютера// тез. докл. III научно-технического семинара по проблемам машиностроения. -Тюмень, 1992. С. 7.

43. Ефимович И.А. Пакет программ SAPRORR. для расчета оптимальных режимов резания // Нефть и газ Западной Сибири. Проблемы добычи и транспортировки: Сб. трудов Международ, научн.-техн. конф. Тюмень, 1993. - С.95-96.

44. Замрий A.A. Проектирование и расчет методом конечных элементов трехмерных конструкций в среде. — М.: АПМ, 2006. — 288 с.

45. Зенкевич O.K. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир, 1975. -541с.

46. Кабалдин Ю.Г., Мокрицкий Б.Я., Семашко H.A., Тараев СП. Современные методы конструирования, контроля качества и прогнозирования работоспособности режущего инструмента. -Владивосток: Дальневосточный университет, 1990. 122 с.

47. Кабалдин Ю.Г. Трение и износ инструмента при резании // Вестник машиностроения. 1995. - Вып. №1. - С.26-31.

48. Кабалдин Ю.Г., Шпилев A.M., Просолович A.A. Синергетический анализ причин возмущения вибраций при резании // Вестник машиностроения. — 1997. -№10.-С. 21-29

49. Клушин М.И., Аносов Г.В. Определение стойкости режущих инструментов, обеспечивающих получение максимально возможной прибыли и производительности общественного труда // Вестник машиностроения. -1970. -№6. С.76-78.

50. Кожевников Д.В. и др. Режущий инструмент: Учебник для вузов. 3-е изд. — М.: Машиностроение, 2007. — 528 с.

51. Кожевников Д.В. и др. Резание материалов: Учебник для студ. высш. учеб. завед. М.: Машиностроение, 2007. — 238 с.

52. Костив В.М. Влияние механических характеристик инструментальных твердых сплавов на работоспособность металлорежущих инструментов: Дисс. канд. техн. наук. Тюмень, 2002. - 119 с.

53. Кудинов В.А. Динамика станков. М.: Машиностроение, 1967 . — 359 с.

54. Лоладзе Т.Н. Прочность и износостойкость режущего инструмента. М.: Машиностроение, 1982. - 320 с.

55. Макаров А.Д. Оптимизация процессов резания. 2-е изд. М.: Машиностроение, 1976. -278 с.

56. Малыгин В.И., Лобанов* Н.В. Модель напряженно-деформированного состояния режущего элемента сборного инструмента // Вестник машиностроения. 2000. - № 2. - С. 22-26.

57. Маслов А.Р. Инструментальная оснастка для высокоэффективного резания. Справочник. М.: Издательство «ИГО», 2008. - 112 с.

58. Маслов А.Р. Инструментальные системы машиностроительного производства. М.: Машиностроение, 2006. - 336 с.

59. Маслов А.Р. Приспособления для металлообрабатывающего инструмента. М.: Машиностроение, 2007. - 260 с.

60. Маслов А.Р. Развитие высокоэффективных технологий в машиностроении. — М.: Издательство «ИТО», 2008. 510 с.

61. Маслов А.Р. Резание металлов в современном машиностроении. — М.: Издательство «ИТО», 2008. 300 с.

62. Мелихов В.В. Контактные процессы на задней поверхности режущего инструмента//Учебное пособие. Тюмень: ТГУ, 1989. - 112 с.

63. Механика пластического деформирования в процессах резания и деформирующего протягивания / A.M. Розенберг, O.A. Розенберг; Отв. ред. П.Р. Родин; АН УССР. Ин-т сверхтвердых материалов. Киев:1. Наук, думка, 1990. 320 с.

64. Михайлов А.Ю. Обеспечение надежности сборных токарных резцов за счет выбора их конструкций и рациональных условий эксплуатации: Дис. . канд. техн. наук, Кострома, 2002.

65. Многооперационные станки и системы с ЧПУ. Обзор. М.: Издательство «ИТО», 2006. — 222 с.

66. Молочков A.B., Пацкевич В.А. Высокочастотные вибрации при точении // Станки и инструмент. 1972. - № 7. - С. 11-13.

67. Некрасов Ю.И., Артамонов Е.В., Смолин Н.И. Сборный резец // Машиностроитель. 1984. - № 3. - С. 29.

68. Новые сменные пластины SANDVIK-MKTC // Твердосплавный инструмент. М., SANDVIK МКТС, 1998.

69. Ординарцев И.А., Филиппов Г.В., Шевченко А.Н. и др. Справочник, инструментальщика / Под редакцией Ординарцева. Л.: Машиностроение, 1987. - 846 с.

70. Официальное издание Резцы. Технические условия. Типы и основные размеры: Сб. ГОСТов. М.: ИПК Издательство стандартов, 2003.

71. Петрушин СИ., Введение в теорию несвободного резания материалов: Учебное пособие. Томск, ТПИ, 1999.

72. Петрушин СИ., Даниленко Б.Д., Ретюнский О.Ю. Оптимизация свойств материала в композиционной режущей части лезвийных инструментов: Учебное пособие. Томск, ТПИ, 1999.

73. Повышение эффективности металлообработки / Тюменский индустриальный ин-т ТюмИИ; Руководитель Е.В. Артамонов; № ГР 0186.0088665; Инв. № 0289.0041201. -Тюмень, 1989. 50 с.

74. Полетика М.Ф. Теория резания. Часть I. Механика процесса резания:учебное пособие. Томск: Изд. ТПУ, 2001. - 202 с.

75. Полетика М.Ф., Мелихов В.В. Контактные нагрузки на задней поверхности инструмента // Вестник машиностроения. 1967. - № 9. -С.78-81.

76. Полетика М.Ф. Контактные нагрузки на режущих поверхностях.

77. Режущий инструмент: Альбом / Под ред. В.А. Гречишникова. 4.1. - М.: Изд.-во «Станкин», 1996.

78. Резников А.Н., Резников J1.A. Тепловые процессы в технологических системах. М.: Машиностроение, 1990. - 288 с.

79. Рогов В.А. Разработка комбинированных корпусов режущих инструментов из синтеграна с повышенными демпфирующими свойствами.//Диссертация д.т.н. Москва, МГТУ «СТАНКИН», 1998 г., 390 с.

80. Розенберг Ю.А., Тахман С.И. Силы резания и методы их определения Часть I. Общие положения: Учебное пособие. Курган: КМИ, 1995.

81. Розенберг Ю.А., Тахман СИ. Силы резания и методы их определения Часть И. Общие положения: Учебное пособие. Курган: КМИ, 1995.

82. Розенберг Ю.А. Создание нормативов по определению сил резания с использованием теоретических зависимостей процесса резания // Вестник машиностроения. 2000. - № 9. - С. 35-40.

83. Руководство DAST. Das Consulting, Inc. Printed in USA, 1999.

84. Руководство по курсовому проектированию металлорежущих инструментов / Под редакцией Кирсанова Г.Н. М.: Машиностроение, 1986.-385 с.

85. Сахаров Г.Н., Арбузов О.Б., Боровой Ю.Л., Гречишников В.А., Киселев

86. A.C. Металлорежущие инструменты. М.: Машиностроение, 1989. - 328 с.

87. Сегаль A.M. Прикладная теория упругости. Судпромгиз, 1961.

88. Сменные пластины и инструмент SANDVIK-MKTC // Твердосплавный инструмент. М., SANDVIK-MKTC, 2000.

89. Смолин Н.И. Исследование напряженно-деформированного состояния многогранных пластин применительно к вопросам прочности сборного режущего инструмента: дис. канд. техн. наук. Омск, 1987. - 183 с.

90. Соловьев В.В. Оценка влияния точности базовых поверхностей сборного инструмента на показатели его качества (на примере токарных проходных резцов): дис. . канд. техн. наук. — Москва, 1984. 138 с.

91. Справочник констуктора-инструменталыцика: под общ. ред. Баранникова В.И. -М.: Машиностроение, 1994. -560 с: ил.

92. Справочник по сопротивлению материалов / Г.С. Писаренко, А.П. Яковлев, В.В. Матвеев; Отв. ред. Г.С. Писаренко. 2-е изд., перераб. и доп. - Киев: Наук, думка, 1988. - 736 с.

93. Справочник по теории упругости. Под ред. д.т.н. П.М. Варвака. Киев: Будивельник. - 1971.

94. Старков В.К. Технологические методы повышения надежности обработки на станках с ЧПУ. М.: Машиностроение, 1984. - 120 с: ил.

95. Старков В.К., Киселев М.В. Алгоритм оптимизации процесса резания по энергетическому критерию качества// Станки и инструмент. 1992. - № 10. -С. 18-20.

96. Стренг Г., Фикс Дж. Теория метода конечных элементов. М.: Мир, 1977.-350 с.

97. Талантов Н.В. Физические основы процесса резания, изнашивания и разрушения инструмента. М.: Машиностроение, 1992.

98. Тимошенко СП., Гудьер Дж. Теория упругости. М.: Пер. с англ. -М.:Наука, 1975.-576 с.

99. Токарный инструмент // Металлообработка. SANDVIK Coromant.1. Напечатано в Дании, 2000.

100. Утешев М.Х., Сенюков В.А., Герасимов В.В. Контактные напряжения на округленной режущей кромке и двойной передней поверхности инструмента. Сборник «Прочность и надежность режущего инструмента» -Киев, 1971

101. Федюшин И.Л., Музыкант Я.А., Мещеряков А.И. и др. Инструмент для станков с ЧПУ, многоцелевых станков и ГПС. М.: Машиностроение, 1990.-272 с.

102. Филлипов Г.В. Режущий инструмент,- Л.: Машиностроение, 1981.- 393 с.

103. Хает Г.Л. Прочность режущего инструмента. М.: Машиностроение, 1975.- 166 с.

104. Хает Г.Л., Гах В.М., Громаков К.Г. и др. Сборный твердосплавный инструмент. М.: Машиностроение, 1989. - 256 с.

105. Хает Г.Л., СергеевЛ.В., Миранцов Л.М. Расчет на прочность твердосплавного резца как составного тела // Надежность режущегоинструмента. Киев: Техника, 1972. - С. 106-116. ;

106. Шелофаст В.В., Стайнова Е.Г. Неметаллические строительные конструкции. М.: АПМ, 2007 - 304 с.

107. ASTM, Symposium on Fracture Toughness Testing and Its Applications, STP 381, ASTM, Philadelphia, 1965. Русский перевод: «Прикладные вопросы вязкости разрушения», «Мир» -М., 1968.

108. Averbach B.L., Int. J. Fracture Mech., 1, 272 (1965).

109. Chandrasekaran H., Nagarajan R. Incipient and transient stresses in a cutting tool using Moire method // Int. I.Mach. Tool Des. Res. 1981. - 21, №2. -P.87-99.

110. Primus J.F. Sreciflsche Beansprungen in den Kontakzonen von Drehwerkzeugen und ihr Einflus auf Spanbildung und Verschleis. Industrie-Auzeiger 92.Ig.Nr24v.20.3.1970.

111. Tanaka Voschinobu, Ikawa Naoga, Vasugi Kuniharu. Stress analysis in cutting edge Fundamental study of Cutting edge chipping. 1st. Report.

112. CeHMHijy Kmcaii, I. Jap. Soc. Precis. Eng., 1973, 39,№10,1055-1061.

113. Walter-Dreh Werkzeuge. Printed in West-Germany, 1985.

114. Zorev N.N., Uteschew M.Ch., Senjukov W.A., Institut Zniitmasch, Moskau. Untersuchung der Kontaktspannungen auf den Arbeitsflachen des Werkzeugs mit einer Schneidenabrundung. Annals of the CIRP vol. 20/1 1971.