Обеспечение качества фасонных поверхностей при токарной обработке коллекторов электрических микромашин тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.07, кандидат наук Вожжов, Андрей Анатольевич

• Вожжов, Андрей Анатольевич
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Вожжов, Андрей Анатольевич

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА1 АНАЛИЗ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОЧЕНИЕМ ПРЕЦИЗИОННЫХ ДЕТАЛЕЙ НА ФИНИШНЫХ ОПЕРАЦИЯХ

1.1 Особенности конструкции и изготовления скользящих

контактов

1.2 Задачи улучшения технологических и экономических показателей

обработки фасонных поверхностей коллекторных узлов

1.3 Анализ формирования и теоретического определения сил

резания

1.4 Анализ устойчивости процесса резания при точении

1.5 Анализ влияния стойкости и прочности инструмента на точность и

качество фасонного точения

1.5.1 Изменение формы режущей части инструмента при износе

1.5.2 Стойкость режущего инструмента и интенсивность износа

1.6 Управление точностью обработки на операциях фасонного

точения

1.7 Выводы

1.8 Цель работы и задачи исследований

ГЛАВА 2 МОДЕЛИРОВАНИЕ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ КАНАВОК КОЛЕЦ КОЛЛЕКТОРОВ И МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА

2.1 Классификации технологических схем операции фасонного

точения поверхностей составных коллекторов

2.2 Силовые взаимодействия при чистовом фасонном точении канавок

колец коллектора

2.3 Обработка канавок несколькими резцами

2.4 Исследование влияния оппозитного размещения резцов на точность формы поперечного сечения канавки, связанного с упругими

деформациями технологической системы

2.5 Анализ колебаний инструмента для случаев однорезцовой обработки и с оппозитным размещением резцов

2.6 Расчет вынужденных относительных колебаний инструмента и детали

2.7 Выводы

ГЛАВА 3 ПРОВЕРКА АДЕКВАТНОСТИ МОДЕЛЕЙ ПРОЦЕССА ФАСОННОГО ТОЧЕНИЯ КАНАВОК КОЛЛЕКТОРА

3.1 Экспериментальная проверка метода двухрезцового фасонного точения

3.2 Оценка точности обработки с использованием предложенных технологических схем обработки

3.3 Экспериментальная оценка параметров шероховатости поверхности с использованием предложенных технологических схем обработки

3.4 Экспериментальное исследование влияния колебаний на точность обработки и шероховатость поверхности

3.5 Выводы

ГЛАВА 4 ВНЕДРЕНИЕ В ПРОМЫШЛЕННОЕ ПРОИЗВОДСТВО РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ИЗГОТОВЛЕНИЯ КАНАВОК

КОЛЛЕКТОРА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МИКРОМАШИН НА ОПЕРАЦИЯХ

ФАСОННОГО ТОЧЕНИЯ

4.1 Определение предельных граничных циклов управления на операциях фасонного точения

4.2 Влияние амплитуды и частоты колебаний на точность формы канавки

4.3 Влияние относительных колебаний детали и инструмента на шероховатость поверхности

4.4 Варианты конструктивной реализации двухрезцового точения с использованием пьезоэлектрических двигателей поступательного движения резцов

4.5 Выводы

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ

ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обеспечение качества фасонных поверхностей при токарной обработке коллекторов электрических микромашин»

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время отечественная и зарубежная промышленность выпускает широкую номенклатуру высокоточных гироскопических устройств и приборов, используемых в автоматических системах управления и регулирования, к которым предъявляются постоянно возрастающие требования высокой точности преобразования исходных величин, стабильности выходных характеристик, что во многом определено качеством изготовления деталей, входящих в состав этих устройств.

Использование в составе изделий прецизионных деталей, для которых применение общепринятых механических методов обработки, в том числе точения, весьма затруднительны, а нередко и вообще невозможны, требует создания и исследования новых прогрессивных методов обработки, разработки устройств для их реализации.

В ряде случаев токарная операция является окончательным видом обработки, от точности исполнения которой зависит качество работы устройства.

Диссертационная работа посвящена совершенствованию методов обработки профильных щеточных канавок токосъемных колец коллекторов малого диаметра высокоточных электрических микромашин с использованием двухрезцового фасонного точения и конструктивных решений технологических элементов подсистемы инструмент - деталь, которые позволяют обеспечить, точность и качество поверхности на операции чистового фасонного точения.

Актуальность темы. Современный уровень развития техники характеризуется использованием высокопроизводительных механизмов и машин, обладающих повышенным быстродействием и высокой точностью. Точность размеров и отклонения формы, взаимного расположения

поверхностей входящих в их состав отдельных деталей во многом определяют их эксплуатационные свойства.

Повышение требований к качеству деталей машин и приборов, создание конкурентоспособной продукции обусловили постоянный рост удельного значения исследований прецизионной лезвийной обработки. Формируемый при этом поверхностный слой, в сравнении с абразивными методами, должен обладать более высокими эксплуатационными свойствами. За счет меньших силовых и температурных воздействий, градиента нагрева и охлаждения, большей однородности структуры поверхности, отсутствия механических и химических изменений структуры, образования благоприятных остаточных напряжений. Лезвийная обработка не только формирует более закономерный микрорельеф с увеличением опорной длины профиля, но и позволяет эффективно управлять его параметрами.

Проблемы снижения металлоемкости изделий в сочетании, как правило, с требованиями улучшения точностных характеристик и функциональных параметров, привело к появлению все возрастающего числа входящих в эти изделия прецизионных деталей. Одну из групп составляют малогабаритные детали, получаемые, преимущественно, точением. Например, глубина канавки составного коллектора диаметром 4,8 мм лежит в пределах 120 мкм, при этом в наборе может быть использовано свыше 70 колец, а для обеспечения передачи выходных характеристик устройства в целом все канавки должны иметь одинаковые размеры и шероховатость поверхности.

При организации производства таких деталей конструкторы и технологи сталкиваются с проблемами, возникающими при проектировании станочного оборудования, оснастки и инструмента, выборе способа и параметров точения. Необходимо устранять деформации деталей под действием внешних сил на всех стадиях современного производства: при хранении, транспортировании, ориентировании,

загрузке - разгрузке, снятии припуска, контроле.

Особые трудности достижения заданной точности возникают в том числе и из-за малой радиальной жесткости деталей, приводящей к различным упругим деформациям (отжимам) от действия внешних сил при обработке каждого конкретного кольца в наборе.

Современное оборудование позволяет изготовить детали с допуском на размер, не превышающим доли микрометра, однако использование традиционных технологий не приводит к желаемой точности обработки и производительности при фасонном точении канавок коллекторов. Возникает необходимость создавать нетрадиционные подходы и решения для выполнения основных и вспомогательных операций.

Эффективным методом изготовления подобных деталей является токарная обработка с компенсацией влияния сил резания. Двухрезцовое точение может быть рассмотрено как частный случай представленного метода, позволяющий (при рациональном подборе влияния противоположно расположенных резцов) уменьшить величину деформаций от сил резания.

Создание и исследование новых методов обработки, для обработки деталей с особыми свойствами, является одной из актуальных задач современного машиностроения. Это и определяет значимость настоящих исследований.

Целью диссертационной работы является: повышение размерной точности, качества поверхности и производительности чистовой обработки профильных щеточных канавок токосъемных колец коллекторов малого диаметра высокоточных электрических микромашин на основе комплекса новых технических решений, обусловленных особенностями процесса фасонного точения.

Основные задачи исследования:

1. Анализ взаимодействия фасонного инструмента с обрабатываемой профильной поверхностью и разработка на его основе эффективной технологической схемы с оценкой параметров точности, качества поверхности и производительности при ее использовании.

2. Исследование поведения динамической системы «инструмент -деталь» при чистовом точении профильных поверхностей колец сборных коллекторов нежестких в радиальном направлении при однорезцовой и двухрезцовой обработках с оппозитным (противоположным) размещением резцов, и оценка взаимосвязи входных параметров точения с точностью формы, качеством поверхности и производительностью.

3. Разработка устройства для реализации фасонного точения на основе предложенных технологических схем.

4. Определение достоверности результатов исследований, оценка и обоснование эффективности предлагаемых решений.

5. Разработка рекомендации для создания промышленных образцов устройств, обеспечивающих эффективную чистовую токарную обработку на операциях фасонного точения коллекторов электрических микромашин для внедрения в производство.

Решение поставленных задач обеспечивается использованием системного подхода к изучению процесса фасонного точения канавок колец коллектора.

В работе использованы теоретические положения технологии машиностроения, теория контактного взаимодействия твердых тел, теории резания металлов, методы теории колебаний механических систем. При проверке адекватности моделей применены методы моделирования, базирующиеся на аналитическом и численном эксперименте, (использованы MathCAD и Maple). Экспериментальные исследования

выполнялись с учетом физических особенностей процесса тонкого точения с использованием современной измерительной техники и статистических методов обработки экспериментальных данных.

Достоверность теоретических и экспериментальных исследований подтверждается результатами опытно-промышленной проверки и внедрения в производство.

Научная новизна работы:

1. Обоснованы методы и средства повышения размерной точности, качества поверхности и производительности операций фасонного чистового точения при совмещенной обработке двумя оппозитно расположенными резцами;

2. Впервые предложена модель операции точения фасонных поверхностей канавок колец коллектора, устанавливающая влияние размещения резцов на точность формы поперечного сечения канавки, с учетом упругих деформаций технологической системы, что позволяет определить область технологических режимов точения, достичь заданной производительности при требуемой точности и качестве поверхности изделия;

3. Разработана математическая модель, учитывающая относительные колебания инструмента и коллектора на операции точения фасонных поверхностей щеточных канавок.

Практическое значение и реализация полученных результатов.

Реализован комплекс конструкторско-технологических решений, позволяющих обеспечить точность и качество поверхности на операции фасонного точения канавок колец коллектора с одновременным увеличением производительности. Предложен способ компенсации действия радиальной составляющей силы резания при двухрезцовом точении профильных канавок колец коллекторов электрических

микромашин, разработана конструкция устройства на основе пьезоэлектрического преобразователя перемещения оппозитно размещенного фасонного резца. Разработаны рекомендации для проектирования промышленных устройств и технологических приемов, позволяющих повысить эффективность процесса.

Работа выполнена на кафедре «Приборные системы и автоматизация технологических процессов» Севастопольского государственного университета и является составной частью научных исследований, проводимых кафедрой.

Разработанные конструкции и предложенный способ обработки были отмечены золотой медалью на Х международном салоне изобретений и новых технологий «Новое время» г. Севастополь 25 - 27 сентября 2014г. и дипломом победителя конкурса, проводимого ООО «Камоцци Пневматика».

Практические результаты выполненных исследований внедрены на предприятиях ПАО «Завод «ФИОЛЕНТ», г. Симферополь. Использование данной методики в производственных условиях привело к снижению брака по размерным характеристикам на 2,5%, позволило повысить точность обработки на финишных операция, по результатам измерений путем сравнения их с исходными показателями, определенными величинами допусков, точность технологического процесса увеличилась на 8%. При этом затраты времени на технологическую операцию снизились на 3,7%.

Материалы диссертации внедрены в учебный процесс и используются для разработки методических комплексов по дисциплине «Программное управление технологическим оборудованием», включенной в программу подготовки студентов направления 15.03.04 «Автоматизация технологических процессов и производств» на кафедре «Приборные системы и автоматизация технологических процессов» Севастопольского государственного университета.

Основные результаты научных исследований докладывались, обсуждались и одобрены на международных научно-технических конференциях: Международных научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых Севастопольского национального технического университета (с 2015г. - ФГАОУ ВО «СевГУ») «Прогрессивные направления развития машино-приборостроительных отраслей и транспорта» (Севастополь 2014г., 2015г.); Международных научно-технических конференциях

«Современные направления развития технологии обработки и оборудования в машиностроении» (Севастополь 2015г., 2016г., 2017г.); Международных научно-техническая конференциях «Автоматизация и приборостроение: проблемы, решения» (Севастополь 2015г., 2016г., 2017г.).

В полном объеме диссертация доложена объединенном научном семинаре кафедр технологии машиностроения, автоматизированных приборных систем, теории машин и механизмов, автомобильного транспорта, приборных систем и автоматизации технологических процессов (СевГУ, 2016г.).

Публикации. Материалы диссертации отражены в 11 работах. В рецензируемых журналах и изданиях, включенных в перечень ВАК и приравненных к ним (п.10 Постановления Правительства РФ №723 от 30.07.2014г.), опубликовано 5 статей.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка использованных литературных источников, содержащего 136 наименований, 4 приложений с актами внедрения результатов работы. Диссертация содержит 39 рисунков, 14 таблиц в тексте. Объем диссертации - 176 страницы.

Автор защищает:

- результаты теоретических и экспериментальных исследований характерных особенностей формирования контактных связей в зоне резания на операциях точения фасонных поверхностей колец коллекторов;

- результаты моделирования влияния относительных колебаний детали и инструмента на точность и качество обрабатываемой поверхности канавок колец коллекторов на операции фасонного точения;

- технологические решения, конструкции технологического оборудования для прецизионной обработки фасонных поверхностей сборных коллекторов.

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОЧЕНИЕМ ПРЕЦИЗИОННЫХ ДЕТАЛЕЙ НА ФИНИШНЫХ

ОПЕРАЦИЯХ

Одним из важнейших элементов, определяющих надежность и долговечность различных систем управления, технологического оборудования машино-приборостроения является узел токосъемника -электрический контакт. Из-за отсутствия надежных и долговечных контактов часто приходится снижать ресурс различных дорогостоящих систем и изделий в целом. Контактные устройства, так называемые электрические контакты, бывают скользящие (безотрывные), разрывные (разъемные) и постоянные.

В наиболее тяжелых условиях работают скользящие контакты. На их рабочих поверхностях помимо эрозионного износа, возникающего при прохождении электрического тока, происходит механический износ под действием сил трения. Наложение этих видов износа приводит к резкому снижению долговечности и надежности контактов.

Особое место среди электрических контактов занимают слаботочные скользящие контакты, которые получили широкое применение в системах управления авиационной, космической, судовой техникой, средствами автоматизации промышленного оборудования. Сложность решения триботехнических задач в скользящих электрических контактах обусловлена действием электрического тока, приводящего к ужесточению условий внешнего трения и изнашивания.

Слаботочные скользящие контакты состоят из цилиндрического коллектора и щеток. Конструктивно щетки и кольца можно класифицировать следующим образом (рис 1.1). Щетки - блочные (а), ленточные или ножевые (б), проволочные (в); кольца - цилиндрические без канавок (г), цилиндрические с канавками (д), плоские (е).

Миниатюризация размеров конструкций слаботочных скользящих

контактов связана с экономией благородных металлов, уменьшением массы и размеров контактных узлов, а следовательно и габаритов электрических микромашин [3, 29]. При этом, как правило, увеличивается контактное сопротивление, снижаются его стабильность работы и надежность контактирования. При уменьшении размеров слаботочных скользящих контактов удорожается их изготовление, увеличивается количество брака, из-за отсутствия приборов и методов контроля характеристик качества поверхности, значительно снижается объективность оценки надежности и долговечности работы контактов и в целом электрических микромашин.

г д е

Рис.1.1 - Щетки и кольца для слаботочных скользящих контактов. а) блочные; б) ленточные или ножевые; в) проволочные; г) цилиндрические без канавок; д) цилиндрические с канавками; е) плоские

Другой причиной миниатюризации конструкции является поиск оптимальных условий контактирования и эксплуатационных параметров, повышающих надежность и долговечность слаботочных скользящих контактов.

1.1 Особенности конструкции и изготовления скользящих контактов

Объектом исследования данной работы является коллектор щеточно-коллекторного узла слаботочных скользящих контактов типа ГК-11, ГК-12 (рис.1.2, 1.3). Изделия ГК-11, ГК - 12 предназначены для обеспечения в герметичном отсеке прибора надёжной коммутации эл. цепей между соосно вращающимися узлами прибора, причём угол поворота узлов прибора друг относительно друга неограничен.

Рис.1.2 - Общий вид коллектора ГК-11.

Рис.1.3 - Общий вид коллектора ГК-12.

К данным изделиям предъявляются жесткие требования по надежности и безотказности работы, т.к. она применяется в различных приборах систем автоматики, используемых в авиационной, космической, судовой технике; в этих системах очень важна безотказность работы из-за

дорогостоящего, а зачастую и невозможного обеспечения ремонтных работ, больших материальных потерь, связанных с простоем.

Коллекторы ГК-11 и ГК-12 отличаются только габаритными размерами и количеством контактных колец (44 и 72 соответственно), имеющих одинаковую конструкцию.

Рассматриваемые типы коллекторов имеют малые габаритные размеры и сложную конструкцию. На рисунке 1.4 показана схема осевого сечения коллектора. Коллектор состоит из контактных колец 1, которые опрессованы и залиты компаундом (изолятором) 3, предотвращающим электрический контакт между кольцами 1. Под каждое кольцо 1, в месте пайки 5, подпаян медный токопровод 4. Основанием конструкции служит центральный валик 2. Сборка и последующая обработка узлов коллектора очень сложна и занимает много времени, следовательно, и производительность их изготовления очень низкая.

-I

А

Рис.1.4 - Схема конструкции коллекторов ГК-11, ГК-12 1- контактное кольцо; 2- центральный валик; 3- компаунд (электроизоляция); 4- контактные провода; 5- пайка провода под кольцо. На предприятиях приборостроения изготовление слаботочных скользящих контактов типа ГК характеризуются - следующей трудоемкостью:

изготовление деталей коллектора - 13,7 чел.час/шт; сборка и опрессовка коллектора - 21,5 чел.час/шт; предварительная механическая обработка коллектора - 30 чел.час/шт; пропитка коллектора - 20 чел.час/шт; окончательная механическая обработка - 50 чел.час/шт; обработка канавок колец коллектора - 150 чел.час/шт; нанесение гальванического покрытия -10 чел.час/шт; термообработка и испытания коллектора - 53,8 чел.час/шт; контроль окончательный - 75 чел.час/шт; итого изготовление коллектора -424 чел.час/шт; изготовление щеткодержателя - 106 чел.час/шт; всего трудоемкость изготовления ГК - 530 чел.час/шт;

Обработка канавок колец коллектора занимает около 30 % от общего количества времени изготовления. При существующей технологии обработки рабочий - станочник высокой квалификации ведет обработку каждого кольца под микроскопом с большим увеличением и зачастую большое количество деталей идут в брак.

Особые трудности достижения заданной точности возникают из-за малых размеров рассматриваемой детали; миниатюрность является основной причиной снижения точности, качества обработанной поверхности и производительности в данном случае.

Особенности конструкции канавок контактных колец типа ГК (рис. 1.5), характеризуются малыми размерами, что вызывает трудности при обработке канавок. Канавка представляет собой профильную кольцевую поверхность, которая состоит из радиусной и треугольной составляющей. Форма канавки выбрана для обеспечения необходимой поверхности контактирования. Однако, при высокой частоте вращения и наличии смазки для такой конструкции канавки не наблюдается гидродинамического отжатия щетки от кольца коллектора. Треугольная часть канавки выполняет функцию «грязеуловителя», т.е. местом скопления грязи и продуктов износа, что так же увеличивает надежность постоянства контакта и сопротивления.

Высокие требования предъявляются к радиусной поверхности, так как именно она контактирует с ответной деталью (щеткой). На поверхность канавки, при последующей операции наносится гальваническое покрытие, которое должно обладать малыми дефектами. Шероховатость такой поверхности не должна превышать Яа=0,8 мкм.

Необходимо соблюдать требования, предъявляемые к точности изготовления контактных колец (допуск на ширину кольца и постоянный шаг).

На рисунке 1.6 показан снимок профиля канавок коллектора, полученный с помощью универсального измерительного микроскопа УИМ-21. Измерение ширин колец и шага между ними показывает, что большинство контактных колец не удовлетворяют заданным требованиям, не достигается одинаковый шаг между кольцами.

Рис.1.5 - Конструкция контактных колец коллекторов типа ГК.

Рис.1.6 - Профиль канавок коллектора ГК-11. Увеличение х30

Рис.1.7 - Микрошлиф контактного кольца коллектора с покрытием.

Увеличение *650

Профиль канавок, как следствие обработки, имеет довольно большое отклонение от заданного. На рисунке 1.7 изображен профиль канавки с нанесенным гальваническим покрытием; профиль имеет существенные отклонения от заданного.

Большое число бракованных деталей коллекторов получается уже на стадии сборки, при осуществлении которой трудно выдержать заданные

размеры при малых размерах сборочных узлов и жестких требованиях по точности расположения колец; не удается выдерживать заданный шаг между кольцами, ширина колец, зачастую не отвечает установленным требованиям.

1.2 Задачи улучшения технологических и экономических показателей обработки фасонных поверхностей коллекторных узлов

Первая группа проблем возникающих при обработке деталей машин, обусловлена их конструктивными особенностями. Стремление к уменьшению материалоемкости и к облегчению конструкции деталей приводит к уменьшению сечений, снижению жесткости и виброустойчивости в процессе обработки.

Другая группа проблем связана с общей тенденцией к снижению обрабатываемости конструкционных материалов: во-первых, вследствие повышения физико-механических характеристик прочности, твердости и износостойкости, а во-вторых, современные методы получения исходных заготовок приближают их по форме и размерам к готовым деталям, отделочная обработка зачастую ведется без предварительных черновых и получистовых операций со снятием полного и неравномерного припуска переменной твердости.

В первом случае это приводит к повышенному износу инструмента, увеличению усилий и температуры резания, а во втором - к неравномерности усилий и деформаций в процессе резания, снижается точность обработки и качество обработанных поверхностей.

Перечисленные факторы, обусловленные конструкцией деталей, ухудшают качество и снижают точность обработки, в значительной мере усугубляющиеся малыми размерами деталей.

При обработке фасонных поверхностей, функционально являющихся исполнительными поверхностями, необходимо обеспечивать не только точность размера и формы, но также точность взаимного расположения их осей по отношению к наружным базовым поверхностям.

На окончательных, финишных операциях, предъявляются высокие требования к точности и качеству обработки.

Достижение повышения производительности, экономичности, точности и качества обработки поверхностей деталей машин за счет разработки новых технологических способов и методов обработки, совершенствования конструкции режущих инструментов, управления процессами обработки в дальнейшем будет одним из главных направлений исследований.

На качество обработанной поверхности существенное влияние оказывает микрогеометрия и износ режущих инструментов. Микрогеометрия поверхности режущих элементов инструмента переносятся на обработанную поверхность, ухудшая ее качество. Поэтому режущие поверхности резцов должны быть тщательно обработаны и доведены абразивными алмазными кругами[39,93].

Выбором смазочно-охлаждающих жидкостей можно существенно уменьшить шероховатость и повысить стойкость инструмента. Путем применения минеральных осерненных и растительных масел высота микронеровностей уменьшается на 25...40% по сравнению с обработкой без охлаждения. Шероховатость поверхности при шлифовании можно уменьшить тщательной фильтрацией охлаждающей жидкости от абразивных частиц.

В случае обработки точением колец коллектора скользящих контактов, рассматривается финишная стадия обработки, в процессе которой фактически производится прецизионная лезвийная обработка. Формируемый при этом поверхностный слой в сравнении с абразивными

методами обладает более высокими эксплуатационными свойствами. Это объясняется меньшими силовыми, температурными нагрузками, меньшим градиентом нагрева и охлаждения, большей однородностью структуры поверхности; отсутствием структурных и химических изменений; образованием более благоприятных остаточных напряжений.

В настоящее время известны примеры достижения высоких показателей в отношении инструментов и технологического оборудования, которые обеспечивают на практике уникальные результаты сверхточной лезвийной обработки. Так, прецизионные станки MiRrotum (Голландия) обеспечивают погрешность позиционирования и биение шпинделя в пределах до 0,0001 мм (100 нм), а алмазные пластины ИР361 выпускаются с радиусом округления режущей кромки р ~ 10 нм. Токарная обработка обеспечивает - параметры шероховатости в пределах 3 нм (0,000003 мм!), а отклонение от круглости - до 40 нм на 100 мм, что не достижимо абразивными методами [102].

С целью выявления путей обеспечения стабильности показателей точности и качества поверхностей на операциях фасонного точения в работах [5,36,106,128 - 132] процесс чистовой обработки рассматривается как динамическая система.

Проводится декомпозиция технологического процесса на: измеряемую и управляемую часть - вектор управления и (г); измеряемую,

но неуправляемую часть - вектор входных переменных X (г);

неизмеряемую (и, тем более, неуправляемую часть) - вектор &(г).

Внутри каждого из указанных векторов можно выделить компоненты, характеризующие факторы, воздействующие на технологический процесс (рис. 1.8).

Состояние технологического процесса отображается вектором Z (г). При этом доступная измерению часть Z(г) является вектором выходных переменных У (г). Часть выходных переменных У (г) определяет

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Вожжов, Андрей Анатольевич, 2018 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. А.с. 1561344 СССР, МКИ B 23 B 1/00. Устройство для обработки тонкостенных цилиндрических деталей / Е.В. Пашков (СССР). - № 4406772/25; Заявлено 11.04.88, ДСП.

2. Адаптивное управление технологическими процессами / под ред. Ю.М. Соломенцев, В.Г. Митрофанов, С.П. Протопопов и др. М.: Машиностроение, 1980. - 536 с.

3. Алексеенко, А.Т. Применение прецизионных аналоговых ИС. / А.Т. Алексеенко, Е.А. Коломбет, Г.И. Стародуб - М.: Радио и связь, 1981. - 223 с.

4. Базров, Б.М. Технологические основы проектирования самоподнастраивающихся станков. / Б.М. Базров - М.: Машиностроение, 1978. - 216 с.

5. Балашин, Б.С. Теория и практика технологии машиностроения. / Б.С. Балашин - М.: Машиностроение, 1982. - Кн. 1, 288 с.; кн. 2, 268 с.

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

7. Боуден, Ф.П. Трение и смазка: Пер. с англ. / Ф.П. Боуден, Д. Тейбор -М.: Машиностроение, 1068. - 543 с.

8. Бохонский, А. И. Управление упругим деформированием твердых тел / А.И. Бохонский //Вестник СевГТУ: Сб.науч.тр. - Севастополь. - Вып.1. -1995. — С. 45 - 54.

9. Бохонский, А.И. Моделирование динамики нежестких деталей при токарной обработке / Бохонский А.И., Пашков Е.В., Вожжов А.А. // Оптимизация производственных процессов: Изд-во СевГТУ 1999. С.23-29.

10. Бушманов, Б.П. Физика твердого тела. / Б.П. Бушманов, Ю.А. Хромов -М.: Высш. шк., 1971. - 224 с.

11. Вейц, З.Л. Вынужденные колебания в металлорежущих станках. / З.Л. Вейц, В.К. Дондошанский, В.И. Чиряев - М. - Л.: Машгиз, 1959. - 288 с.

12. Внуков, Ю.Н. Анализ особенностей различных подходов при аналитическом расчете силы резания / Ю.Н. Внуков, А.Г. Саржинская // Резание и инструмент в технологических системах. Международный научно-технический сб. НТУ «ХПИ». - Харьков, 2008. - №74. - С. 31 -56.

13. Внуков, Ю.Н. Износостойкость инструментов из быстрорежущей стали/ Ю.Н Внуков. Запорожье, 2011. 412с.

14. Внуков, Ю.Н. Повышение износостойкости быстрорежущих инструментов на основе исследования их трения с обрабатываемыми материалами и реализации новых технологических возможностей: Дис. докт. техн. наук: 05.03.01. / Ю.Н. Внуков - М., 1992. - 371 с.

15. Вожжов, А.А Динамическое поведение прогиба стенки конической тонкостенной детали при точении с пилообразными колебаниями резца в радиальном направлении / Вожжов А.А. // Оптимизация производственных процессов: Изд-во СевНТУ 2011 №13 С.23-29

16. Вожжов, А.А. Анализ относительных вынужденных колебаний инструмента и детали при фасонном точении / Вожжов А.А., Худаймуратов М.А.// Вестник современных технологий: сб. науч. тр. Севастоп. гос. ун-т;. — Севастополь: СевГУ, 2016. — Вып. 3.— 88 с. -С. 16-28

17. Вожжов, А.А. Моделирование силовых взаимодействий при формообразовании поверхностей канавок колец коллектора слаботочных скользящих контактов/ Вожжов А.А., Бороздин С.В.// Известия Тульского государственного университета. Технические науки. Вып 8. Ч. 1. Тула: Изд-во ТулГУ, 2016, 370 с. - С. 187-193.

18. Вожжов, А.А. Силовые взаимодействия при финишном фасонном точении канавок колец коллектора/ Вожжов А.А., Головин В.И.// Вестник современных технологий: сб. науч. тр. Севастоп. гос. ун-т;. — Севастополь: СевГУ, 2016. — Вып. 1.— 88 с. - С. 10-20.

19. Вожжов, А.А. Точности обработки тонкостенных цилиндрических деталей на операциях чистового точения/ Вожжов А.А., Федоренко С.Н.,

Волошина Н.А.// Международный научный журнал «Инновационная наука», г. Уфа: ISSN 2410-6070, №5, 2015 г.- С.46-50.

20. Вожжов, А.А. Управление перемещением стенки обрабатываемой детали на операциях фасонного точения / Вожжов А.А.//Автоматизация и приборостроение: проблемы, решения: материалы междунар. науч. - техн. конф. Севастополь, 5-9 сентября 2016 г. / Севастопольский государственный университет; науч. ред. В.Я. Копп - Севастополь:, СевГУ, 2016. - 108с. - С. 41-45.

21.Вороненко, В.П. Машиностроительное производство: Учебник для спец. сред. уч. завед.; Под ред. Ю.М. Соломенцева. /В.П. Вороненко - М.: Высшая школа, 2001. - 304с.

22. Гавриш, А.П. Автоматизация технологической подготовки машиностроительного производства / А.П. Гавриш, А.И. Ефремов. -К.: Техника, 1982.-215 с.

23.Глузман, И.А. Пьезокерамика / И.А. Глузман. — М.: Энергия, 1972. — 288 с.

24. Грановский, Г.И. Резание металлов: Учебник для технических вузов / Г.И. Грановский, В.Т. Грановский -М.: Высшая школа,1985.-304с.

25. Грибанов, Д. Д. Основы метрологии, сертификации и стандартизации [Электронный ресурс] : Учебное пособие / Д. Д. Грибанов. - 1-е изд. - М. : МГТУ «МАМИ», 2009. — 142 с.

26. Гулин, А. В. Введение в численные методы в задачах и упражнениях: учеб. пособие / А.В. Гулин, О.С. Мажорова, В.А. Морозова. — М.: ИНФРА-М, 2017. — 368 с.

27. Дадаян, А. А. Математика : учебник / А.А. Дадаян. — 3-е изд., испр. и доп. — М. : ИНФРА-М, 2017. — 544 с.

28. Джагупов, Р.Г. Пьезокерамические элементы в приборостроении и автоматике / Р.Г. Джагупов, А.А. Ерофеев. — Л.: Машиностроение, 1986. — 256 с.

29. Донской, А.В. Ультразвуковые электротехнические установки. / А.В. Донской, О.К. Келлер, Г.С. Кратыш - Л.: Энергоиздат, 1982. - 208 с.

30. Дроздов, H.A. К вопросу о вибрации станка при токарной обработке // Дроздов H.A. / Станки и инструмент. - 1937. - № 22. - С. 10 - 18.

31. Дьяченко, П.Е. Исследование зависимости микрогеометрии поверхности от условий механической обработки. / П.Е. Дьяченко - М. -Л.: Изд-во АН СССР, 1949. - 126 с.

32. Дьяченко, П.Е. Качество поверхности деталей авиационного мотора. / П.Е. Дьяченко - М. - Л.: Изд-во АН СССР, 1946. - 72 с.

33. Епифанов, Г.И. Физика твердого тела. / Г. И. Епифанов - М: Высш. шк., 1965. - 288 с.

34. Жарков, И.Г. Исследование автоколебаний, возникающих при обработке резанием конструкционных материалов: Автореф. дис. канд. техн. наук. / И.Г. Жарков - Тольятти, 1973. - 18 с.

35. Зацепин, А. Ф. Акустические измерения: учебное пособие для вузов / А. Ф. Зацепин; под ред. В. Е. Щербинина. — М.: Издательство Юрайт, 2017. — 209 с.

36. Зорев, Н.Н. Вопросы механики процесса резания металлов. / Н.Н. Зорев

- М.: Машгиз, 1956. - 367 с.

37. Зорев, Н.Н. Расчет проекций силы резания. / Н.Н. Зорев - М.: Машгиз, 1958. - 56 с.

38. Имель, Кэннати - Асибу. Контроль отказов инструментов при токарной обработке методом распознавания образов сигналов акустической эмиссии // Имель, Кэннати - Асибу / Труды Американского общества инженеров -механиков. - Серия Б. Современное машиностроение. - 1989. № 2. - С. 136

- 147.

39. Исаев, А.И. Процесс образования поверхностного слоя при обработке металлов резанием. / А.И. Исаев - М.: Машгиз, 1950. - 358 с.

40. Ишлинский, А.Ю. О скачках при трении // Ишлинский А.Ю., Крагельский И.З. / Журнал технической физики. - 1944. - Т. XIX. - Вып. 4. С. 84 - 97.

41. Кайдановский, П.Л. Механические релаксационные колебания // Кайдановский П.Л., Хайкин С.Э. / Журнал технической физики. - 1944. Т. Ш. - Вып. 1. - С. 91 - 107.

42. Каллиопин, В.В. Механика волны при резании. / В.В. Каллиопин - М.: Машиностроение, 1969. - 244 с.

43. Каширин, А.И. Исследование вибраций при резании металлов. / А.И. Каширин - М.: Изд-во АН СССР, 1944. - 136 с.

44. Киселев, Е. С. Интенсификация процессов механической обработки использованием энергии ультразвукового поля: Учебное пособие. / Е.С. Киселев - Ульяновск: УлГТУ, 2003. - 186 с.

45. Клушин, М.И. Резание металлов. / М.И. Клушин - М.: Машгиз, 1958. -456 с.

46. Колев, К.С. Точность обработки и режимы реания / К.С. Колев, Л.М. Горчаков. Изд. 2 - е, перераб. и доп. М., «Машиностроение» 1976. - 144 с. с ил.

47. Колев, К.С. Вопросы точности при резании металлов. / К.С. Колев - М. - Киев, Машгиз, 1961. - 134 с.

48. Колесов, И.М. Основы технологии машиностроения: Учебник для вузов. - 2 изд. испр. / И.М. Колесов - М.: Высшая школа, 1999. - 591с.

49. Корсаков, В.С. Точность механической обработки. / В.С. Корсаков — М: Машгиз, 1961. — 315 с.

50. Костерин, Ю.И. Механические автоколебания при сухом трении. / Ю.И. Костерин - М.: Изд-во АН СССР, 1960. - 144 с.

51. Костецкий, Б.И. Качество поверхности и трение в машинах. / Б.И. Костецкий, Н.В. Колесниченко - К.: Техника, 1969. - 215 с.

52. Крагельский, И.В. Трение и износ. / И.В. Крагельский - М.: Машиностроение, 1968. - 480 с.

53. Крагельский, И.В. Основы расчетов на трение и износ. / И.В. Крагельский, М.И. Добычин, B.C. Комбалов - М.: Машиностроение, 1977. -526 с.

54. Криворучко, Д.В. Моделирование процессов резания методом конечных элементов: методологические основы. / Д.В. Криворучко, В.А. Залога - Сумы: Университетская книга, 2012. - 435 с.

55. Криворучко, Д.В. Основы 3D-моделирования процессов механической обработки методом конечных элементов: Учебное пособие/ Д.В. Криворучко, В.О. Залога, В.Г. Корбач. - Сумы: Изд-во СумДУ, 2009. - 208 с.

56.Кудинов, В.А. Динамика станков. / В.А. Кудинов — М.: Машиностроение, 1967. - 359 с.

57. Кузнецов, В.Д. Наросты при резании и трении. / В.Д. Кузнецов - М.: ГКТТЛ, 1956. - 138 с.

58. Кулемин, А.В. Физическая модель ультразвукового воздействия на процессы в металлах и сплавах в твердом состоянии. // Кулемин А.В. / тезисы докладов V Всесоюзной науч.-техн. конф. по ультразвуковым методам интенсификации технологических производств. М.: Изд-во МИСИС. 1983. С. 4-5.

59. Кумабэ, Д. Вибрационное резание: Пер. с яп. С.Л.Масленникова / Под ред. И.И. Портнова, В.В. Белова. - М.: Машиностроение, 1985. - 424 с.

60. Ламм, М.М. Гидродинамическая теория резания металлов и практика ее применения. / М.М. Ламм - М.: Машгиз, 1952. - 318 с.

61. Латышенко, К. П. Метрология и измерительная техника. Лабораторный практикум : учебное пособие для вузов / К. П. Латышенко, С. А. Гарелина. — 2-е изд., испр. и доп. — М. : Издательство Юрайт, 2017. — 216 с.

62. Лоладзе, Т.Н. Износ режущего инструмента. / Т.Н. Лоладзе - М: Машгиз,1958.- 355с.

63. Ляндон, Ю.Н. Функциональная взаимозаменяемость в машиностроении. / Ю.Н. Ляндон - М.: Машиностроение, 1967. - 219 с.

64.Мазур, М.П. Основи теорп рiзання матерiалiв: пiдручник [для вищ навч. закладiв] / М.П.Мазур, Ю.М. Внуков, В.Л. Доброскок, В.О. Залога, Ю.К. Новосъолов, Ф.Я. Якубов; шд заг. ред. М.П.Мазура. -Львiв: Новий Свгг-2000, 2010. - 422 с.

65.Мазур, М.П. Визначення контактних температур рiжучого iнструмента // Мазур М.П. / Вестник Технологического ушверситета Подолия. 1997. №1. С. 5-13.

66. Малкин, А. Я. Скоростное точение закаленных сталей. / А. Я. Малкин -М.: Оборонгиз, 1951. - 185 с.

67. Макаров, А.Д. Оптимизация процессов резания. / А.Д. Макаров - М.: Машиностроение, 1976. - 278 с.

68. Марков, Н.Н., Осипов В.В. Нормирование точности в машиностроении.

- 2 изд. перераб. / Н.Н. Марков, В.В. Осипов - М.: Академия, 2001. - 335с.

69. Маталин, A.A. Новые направления развития технологии чистовой обработки. / А.А. Маталин - К.: Техника, 1972. - 136 с.

70. Маталин, A.A. Влияние вибраций системы СПИД и неравномерности припуска заготовки на качество поверхности при тонком растачивании. // Маталин A.A., Ломакин К.В. / - В кн.: Передовая технология и автоматизация управления процессами обработки деталей машин. - Л.: Машиностроение, 1970. - С.219- 225.

71. Маталин, А.А. Точность механической обработки и проектирование технологических процессов. / А.А. Маталин - Л.: Машиностроение, 1970.

— 320 с.

72. Мироненко, Е.В. Особенности процесса изнашивания пластин с износостойкими покрытиями. // Мироненко Е.В. / - В науч. - техн. сб.: Надежность режущих инструментов и оптимизация технологических систем. - Краматорск: ДГМА. 1999. - С. 183 - 185.

73. Надшнють шструменту та оптимiзацiя технолопчних систем. Збiрник наукових праць 2012 №29 Наукове видання. Донбаська державна машинобудiвна академiя, 2012 р. - 244с.

74. Новоселов, Ю.К. Динамика формообразования поверхностей при абразивной обработке. / Ю.К. Новоселов - Севастополь: Из-во СевНТУ, 2012. - 304 с.

75. Оборский, Г.А. Влияние динамических взаимодействий в технологических системах на износ инструмента / Г.А. Оборский, А.А. Оргиян // Тр. Одес. политех. ун-та. - О., 2005. - Вып.1(23). - С.8-13.

76. Оборский, Г.А. Влияние теплофизических явлений на динамическую устойчивость процесса резания и изнашивания режущих инструментов /Г.А. Оборский, А.В. Усов // Сверхтвердые материалы. - 2003. - № 6. - С. 66 - 72.

77. Пановко, Я.Г. Введение в теорию механических колебаний. / Я.Г. Пановко - М.: Наука. 1971. - 239 с.

78. Пашков, Е.В. Вибрационные суппорты для бесконтактной технологии точения нежестких деталей / Пашков Е.В., Вожжов А.А. // Оптимизация производственных процессов: Сб.науч.тр. - Севастополь, 1999. - Вып.1 С.23-29

79. Пашков, Е.В. Моделирование процесса двурезцового точения фасонных поверхностей / Пашков Е.В., Вожжов А.А. // «Наукоёмкие технологии в машиностроении», ежемесячный научно-технический и производственный журнал, ФГБОУ ВО «Брянский государственный технический университет», 2017. — №6(72). - С.25-30

80. Пашков, Е.В. Следящие приводы промышленного технологического оборудования: учебное пособие/Е.В. Пашков, В.А. Крамарь, А.А. Кабанов; под ред. Е.В. Пашкова. - Севастополь: СевНТУ, 2013. — 364 с., ил.

81. Пашков, Е.В. Технологические основы обработки точением тонкостенных цилиндрических деталей: учеб. пособие / Е.В. Пашков. — Севастополь: Изд-во СевНТУ, 2000. — 425 с.

82. Петраков, Ю.В. Автоматичне управлшня процесами обробки матерiалiв рiзанням: начальний пошбник / Ю.В. Петраков. -Кшв: УкрНД1АТ, 2004. - 383 с.

83. Петрушин, С.И. Основы формообразования резанием лезвийными инструментами. Учебное пособие. / С.И. Петрушин - Томск: Изд. ТГУ, 2003.-172 с.

84.Полетика, М.Ф. Контактные нагрузки на режущих поверхностях инструмента. / М.Ф. Полетика - М.: Машиностроение, 1969. - 152 с.

85. Попов, В.И. Динамика станков. / В.И. Попов, В.И. Локтев - Киев: Техника, 1975. - 136с.

86. Попов, Е.П. Приближенные методы исследования нелинейных автоматических систем./Е.П. Попов, И.П. Пальтов. -М.: Наука, 1960. -92 с.

87. Прилуцкий, В.А. Технологические методы снижения волнистости поверхности / В.А Прилуцкий.- М.: Машиностроение,1978.-136 с.

88. Пул Ч. Нанотехнологии / Ч. Пул, Ф.Оуэнс; пер. с англ. - М.: Техносфера, 2005. - 336 с.

89. Пер, А.Г. Алмазная и тонкая обработка в приборостроении / А.Г. Пер. -М.: ОБОРОНГИЗ,1963.-188 с.

90. Развитие науки о резании металлов / Под ред. ред. коллегии Н.Н. Зорев.

- М.: Машиностроение, I967. - 416 с.

91. Рахимянов, Х. М. Технология машиностроения: учебное пособие для вузов / Х. М. Рахимянов, Б. А. Красильников, Э. З. Мартынов. — 3-е изд.

— М.: Издательство Юрайт, 2017. — 252 с.

92. Резание материалов. Режущий инструмент в 2 ч. Часть 1 : учебник для академического бакалавриата / С. Н. Григорьев [и др.] ; под общ. ред. Н. А. Чемборисова. — М. : Издательство Юрайт, 2017. — 263 с.

93. Резание материалов. Режущий инструмент : учебник. - Т. 1. / [Гречишников В.А. и др.].- Изд. Камской государственной инженерно-экономической академии, 2006. - 258 с.

94. Рогов, В.А. Анализ возможности снижения колебаний шпинделя особо точного станка до нанометрического уровня [Текст] / В.А. Рогов, Г.Г. Позняк, В.В. Копылов, Е.С. Лыкова // Технология машиностроения:

Обзорно-аналитический, научно-технический и производственный журнал. - 2008.

95. Розенберг, А.М. Механика пластического деформирования в процессах резания и деформирующего протягивания. / А.М. Розенберг, О.А. Розенберг - К.: Наукова думка, 1990. - 320 с.

96. Розенберг, Ю.А. Алгоритм расчета составляющих силы резания при токарной обработке// Розенберг Ю.А. / СТИН. -2003. - №5. - С.18-21.

97. Розенберг, Ю.А. Резание материалов. / Ю.А. Розенберг - Курган: Изд-во ОАО «Полиграфический комбинат», 2007. - 294с

98. Розенберг, Ю.А. Силы резания и методы их определения. В двух частях. Ч.1. Общие положения. / Ю.А. Розенберг, С.И. Тахман - Курган: КМИ, 1995. - 128 с.

99. Розенберг, Ю.А. Методы аналитического определения степени деформации металла стружки при резании // Розенберг Ю.А. / Вестник машиностроения.- 2001.-№3. - С. 34 - 37.

100. Розенберг, Ю. А. Создание нормативов по определению сил резания с использованием теоретических зависимостей процесса резания // Розенберг Ю. А./ Вестник машиностроения. 2000. -No9. -С. 35-40.

101. Рыжов, Э.В. Качество поверхности при алмазно-абразивной обработке. / Э.В. Рыжов, A.A. Сагарда, В.Б. Ильицций, И.Х. Чеповецкий -Киев: Наук, думка, 1979.-224 с.

102. Рыкунов, А. Н. Тонкое точение. Математическая модель, режимные границы, физические особенности и технологические возможности процесса / А. Н. Рыкунов. - Рыбинск: РГАТА, 2003.

103. Самсонова, М. В. Основы обеспечения качества : учеб. пособие / М.В. Самсонова. — М.: ИНФРА-М, 2017. — 303 с.

104. Светлицкий, В.А. Передачи с гибкой связью. Теория и расчет. / В.А. Светлицкий - М.: Машиностроение, 1967. — 156 с.

105. Сироткин, О. С. Основы инновационного материаловедения: Монография / О.С. Сироткин - М.:НИЦ ИНФРА-М, 2016. — 157 с.

106. Соколовский, А.П. Научные основы технологии машиностроения. /

A.П. Соколовский М.; Л.: Машгиз, 1955. — 482 с.

107. Соколовский, А.П. Точность механической обработки и пути ее повышения. / А.П. Соколовский М.; Л.: Машгиз, 1951. — 385 с.

108. Соломенцев, Ю.М. Бесконтактные механизмы в гибких автоматизированных производствах // Соломенцев Ю.М., Шиманович М.А. /Станки и инструмент. - 1986. - № 5. - С. 16-18.

109. Соснин, Э. А. Методология эксперимента : учеб. пособие / Э.А. Соснин, Б.Н. Пойзнер. — М. : ИНФРА-М, 2017. — 162 с.

110. Степанова, Е. А. Метрология и измерительная техника: основы обработки результатов измерений : учебное пособие для вузов / Е. А. Степанова, Н. А. Скулкина, А. С. Волегов ; под общ. ред. Е. А. Степановой. — М. : Издательство Юрайт, 2017. — 95 с.

111. Стуканов, В. А. Материаловедение: Учебное пособие / Стуканов В. А. - М.: ИД ФОРУМ, НИЦ ИНФРА-М, 2015. — 368 с.

112. Технология машиностроения. В 2-х т. Т.2. Производство машин: Учебник для вузов / В.М. Бурцев, А.С. Васильев, О.М. Деев и др.. ; Под ред. Г.Н. Мельникова. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. Изд. 2-е, перераб. и доп., 2001. - 640с.

113. Усов, А.В. Термодинамическое моделирование устойчивости процесса резания и изнашивания режущих инструментов / Усов А.В., Оборский Г.А. // Междунар. научно - техн. сб. «Резание и инструмент в технологических системах». -Харьков.: НТУ ХПИ. 2007. - С. 165 - 172.

114. Уэрт, Ч. Физика твердого тела: Пер. с англ. / Ч. Уэрт, Р. Томсон - М.: Мир, 1969. - 558 с.

115. Физические основы процесса резания металлов. / Под ред. Остафьева

B.А. - Киев: Вища школа, 1976. - 136 с.

116. Филоненко, С.Н. Особенности, процесса резания с малыми сечениями среза. - В кн.: Передовая технология и автоматизация управления

процессами обработки деталей малин. / С.Н. Филоненко - Л.: Машиностроение, 1970. - С. 219 - 225.

117. Хусу, А.П. Шероховатость поверхностей. / А.П. Хусу, Ю.Р. Виттенберг, В.А. Палыпов - М.: Наука, 1975г., 344с.

118. Цзе, Ф.С. Механические колебания. / Ф.С. Цзе, И.Е. Морзе, Р.Т. Хинкл - М.: Машиностроение, 1966. - 508 с.

119. Шишмарёв, В. Ю. Автоматика: учебник для академического бакалавриата / В. Ю. Шишмарёв. — 2-е изд., испр. и доп. — М. : Издательство Юрайт, 2017. — 284 с.

120. Штейнберг, И.С. Устранение вибраций, возникающих при резании металлов на токарном станке. /И.С. Штейнберг - М.: Машгиз, 1947. - 136 с.

121. Шубов, И.Г. Шум и вибрация электрических машин. / И.Г. Шубов -Л.: Энергия, 1974. - 200 с.

122. Эльясберг, M.Е. О расчете устойчивости процесса резания с учетом предельного цикла системы / М.Е. Эльясберг // Станки и инструмент. -1975. - № 2. - С. 20 - 27.

123. Эрлих, Л.Б. Внутренний резонанс одна из причин, способствующих появлению вибраций при обработке на станках / Л.Б. Эрлих // Станки и инструмент. - 1949. - № 1. - С. 19-21.

124. Якубов, Ч.Ф. Влияние СОТС на износостойкость контактных слоев инструмента в периоде приработки / Якубов Ч.Ф. Алиев А.И. // Резание и инструмент в технологических системах. - Харьков: НТУ «ХП1». - 2002. -Вып. 62. - С. 214 - 217.

125. Якубов, Ч.Ф. Пщвищення зносостшкост швидкорiзальних шструменпв шляхом спрямовано! трансформацп !х початкових властивостей. Автореф. дис. канд. техн.. наук: 05.03.01. НТУ "Харювський полггехшчний шститут" / Ч.Ф. Якубов - Харюв. 2004. - 20 с.

126. Ярушин, С. Г. Технологические процессы в машиностроении : учебник для бакалавров / С. Г. Ярушин. — М.: Издательство Юрайт, 2017. — 564 с.

127. An atomistic analysis of nanometric Chip Removal as Affected by Tool-work Interaction in Diamond Turning / Ikawa N., Shimada Sh., Tanaka H., Ohmori G. // Annals CIRP. - 1991. - Vol. 40/1. - P. 551-554.

128. Bellman R. Adaptive Control Processes, A Guided Tour. Princeton University Press, Princeton, New Jersey, 1961.

129. Bellman, R. Dynamic Programming. Princeton University Press, Princeton, New Jersey, 1957.

130. Bellman, R. On the Determination of Optimal Trajectories Via Dynamic Programming, G. Liftman, ed. Optimization Techniques. Academic Press, New York, 1962.

131. Bellman, R., Kalaba R., Kotkin B. Polynomial. Approximation—A New Computational Technique in Dynamic Programming—I, Allocation Processes. Mathematics of Computation, 17, 1963,155—61.

132. Graham, T. S. Advanced machining - The handbook of cutting technology - UK. Southampton. 1989.- P. 241 - 243.

133. Novoselov, Y. Calculation of surface roughness parameters for external cylindrical grinding / [Y. Novoselov, S. Bratan, V. Bogutski, Y. Gutsalenko] // Journal Fiability & Durability Supplement. - 2013. - № 1. - P. 5-15. Editura "Academica Brancu§i" , Targu Jiu.

134. Tlusty, I. Chipping and breakage of carbide tools / Tlusty I., Masood Z. // Trans. ASME. J.Eng.Ing. - 1978, V. 100, № 4, P. 403 - 412.

135. Wardle, F.P., Poon S.Y. Rolling bearing noise/ - Cause and cure // Chrt. Mech. Eng. | 1983.1 Vol.30. - №7/8. P.36-40.

136. Whitehouse, DJ.: A parameter rash-is there a cure Wear, 83 (1982), p. 7578.

Программы расчетов Программа определения средних значений составляющих силы резания (раздел 2.2.)

> restart; Digits:=50: s1111:=0.00024: r1111:=0.0024: v1111:=37.68:

n1111 :=v1111/(3.14*2*r1111):

> HB:=170: predtekutc:=300: kmater:=0.158: ro:=0.0015: hzad:=0.001: Б:=2*10л11: Sk:=1115: s2:=s1111: v2:=v1111:

> Rrad:=0.1:

> htr:=0.02:

> Cps :=2*htr*tan(30*3.14/180):

> hps:=Rrad-(Rradл2-(CpsЛ2)/4)Л0.5:

> Lps:=(2 *Rrad*arcsin(2 *Rrad*Cps)):

> hvri:=n1111/60*s1111 *t:

> hrch:=hvri-htr+hps:

> Crch:=2*((hrch*(2*Rrad-hrch))Л0.5):

> Lrch:=2 *Rrad*arccos((Rrad-hrch)/Rrad):

bcr(t):=piecewise(hvri<=htr,((4*hvri))/(3Л0.5),hvri>=htr,(((4*htr))/(3Л0.5))-Lps+Lrch): privtdugol(t):=piecewise(hvri<=htr,60,hvri>=htr,(180/3.14)*arctan((2*hvri)/Crch)):

> gamma2:=15: alpfa2:=5:

plot(alpfa2,t=0..1,thickness=2,color=black): plot(gamma2,t=0.. 1 ,thickness=2,color=black):

> teta2(t):=(23.5+gamma2/2)*(9.37*10Л(-4))*(HBЛ1.35)*(v2Л0.343)*(predtekutcЛ(-0.285)): kysadki(t):=cos((3.14/180)*gamma2)/tan((3.14/180)*teta2(t))+sin((3.14/180)*gamma2):

> protper(t):=kmater*((s2*kysadki(t))Л0.45)*((90-gamma2)Л0.97)*(v2Л(-0.32)):

> protzad(t):=ro+hzad+(9.59*((s2 *kysadki(t)^0.523)*((90-gamma2)Л0.73)*(v2Л0.304))/(Б*sin((3.14/180)*alpfa2)):

> q2(t):=(kmaterЛ(-0.95))*((s2*kysadki(t))Л0.523)*((90-gamma2)Л0.73)*(v2Л0.304):

> t2(t):=0.28*Sk:

> m2(t):=0.7+0.117*kysadki(t):

> mu2(t) :=0.091 *arctan(m2(t)):

> zmin2(t):=ro*(tan(((3.14/180)*(90-gamma2))/2)-sin((3.14/180)*(90-gamma2)/2)):

> qq2(t):=q2(t)*3.14*(1-2*mu2(t))/(2*cos((3.14/180)*3.14*mu2(t)))*((protzad(t)-zmin2(t))/zmin2(t))л(mu2(t)-0.5):

> tt2(t):=qq2(t)*m2(t):

> b2(t):=bcr(t):

Py2(t):=evalf(q2(t)*protper(t)*b2(t)*cos((3.14/180)*gamma2)+t2(t)*protper(t)*b2(t)*sin((3.14/180)*gamma2)-qq2(t)*protzad(t)*b2(t)*sin((3.14/180)*alpfa2)+tt2(t)*protper(t)*protzad(t)*cos((3.14/180)*alpfa2)): Pz2(t):=q2(t)*protper(t)*b2(t)*sin((3.14/180)*gamma2)+t2(t)*protper(t)*b2(t)*cos((3.14/180)*gamma2)-qq2(t)*protzad(t)*b2(t)*cos((3.14/180)*alpfa2)+tt2(t)*protper(t)*protzad(t)*sin((3.14/180)*alpfa2):

> plot(Py2(t),t=0..0.12/(n1111/60*s1111),thickness=2,color=black):

> plot(Pz2(t),t=0. .0.12/(n1111/60*s1111),thickness=2,color=black):

Программа вычисления интеграла (раздел 2.5)

> Вынужденные колебания, вычисление интеграла

>

у1 ■— 1 ^втрНУу+ К-ЮЬ-{1 + ^т{от-и))--у •ехр(-М- — и)) -8т(/- (г — и)), и = 0..*)

> #Для двурезцового точения := -(¿Л

■вш(/-(*-1|)),и = 0..*))) :

(М-/)

>

> гея1аП; # Численный анализ

>

у1 := (д^у) ^гтр/г^у^ш? ^ Ш + К-Бг- (1 + &т{от-и)) ■ -у •ехр(-Ш- (г — и)) -вЦ/- (г — и)), и = 0 ..п

>

# Для двухрезцового точения

У12 := + 8ш(о;и-и)))-ехр(-/г/-(г- и))

(М-/)

•вш(/-(*-1|)),и = 0..*))) :

> /• 640-10? 1

:/1 ■■= sqrt

( 5640-10? 1 0.4

:К ■■=

10

10

-3

:М

-.= 0.4 ~ 0.4-10 ■= 0.0008: И == 0.2 /: 2000- Р1

> от ••= еуа1/{ 30

> у1 :уу1 ~у1 :

> рШ{у1,г = 0..0.3):

>

/ := вяй

( 640-103 1

0.1

:/7 == вяЛ

' (5640+ 5000)-103 ^ 0.7

:К

10

10

-з

:/:=/? :М:= 0.7:

> от '■= ема1[

2000-Р1 30

> у12 :

> рЫ(у12,1 = 0..0.Ъ)\

>

V от

> рШ([уу1 ,у12]^ = 0 ..0.3, Ипея1у1е = [зоШ,с1азк],№скпез$ =[2, 2]):

Программа вычисления (раздел 2.6)

> restart;

> # Решение системы алгебраических уравнений(определение В1

и В2)

> U1 ■= (Cin + С0- mi-Fl2) B1 - С0-В2 =P1 :

> U2 ■■= -C0-B1 + (CO + Cd- md-F22) B2=P2 :

> solve{{Ul,U2},{Bl,B2}) :

>

> B1 ■■= (со PI + C0P2 + CdPl - mdF22Pl)l(Cin CO + Cin Co

- Cin mdF22 + CO Cd - CO mdF22 - miFl2 CO

- miFl2 Cd + miFl2 mdF22) :

> B2 ■■= (CO PI + Cin P2 - miFl2 P2 + CO P2) /(Cin CO + Cin Co

- Cin mdF22 + CO Cd - CO mdF22 - miFl2 CO

- miFl2 Cd + miFl2 mdF22) :

> PI ■■= P -.P2 •■= P \ simplify(Bl) \simplify{B2) :

>

> U-= simplify((Cin + C0- mi-F)■ (Cd + CO - md-F) - CO2)

= 0:

> # Определение квадратов частот

> solve(U,F) :

>

> 11 (

F1 ■= — ——ACin md + CO md + mi Cd + mi CO 2 mi md

+ (Cin2 md2 + 2 Cin md2 CO — 2 Cin md mi Cd

- 2 Cin md mi CO + CO2 md2 — 2 CO md mi Cd + 2 CO2 md mi

1/2 \

+ m? Cd2 + 2miiCdC0 + mi2 CO2) ) :

> 11/

F2 := —--[Cin md + CO md + mi Cd + mi CO

2 mi md

- (Cin2 md2 + 2 Cin md2 CO — 2 Cin md mi Cd — 2 Cin md mi С

- 2 CO md mi Cd + 2 CO2 md mi + mi1 Cd2 + 2 m? Cd CO + mf CO2)12) :

> # Исходные данные

> P ••= 10: CO ~ 1140000: Cin ~ 5000000: Cd ■= 640000: От

■= evalf ( ^вв P* I ■ jYid ■= 0.2 : mi ■= 0.6 :

> F1 :F2 :

> # Частоты

> solve{U,F) :F1 ■= sqrt(6.208922715106) : F2

■= sqrt( 1.292441062107) :

> B1 :B2 :

> #Определение коэффициентов форм (мод) колебаний

^ (Cin + СО - mi-Fl2) .. (Cin + СО - mi-F22)

> n21 :=-со-: и22 :=-со-

>

> restart', # Общее решение неоднородной системы

>

> yi ■■= Al-sw(Fl-t + aLl) + D1 -srn{F2-t + aL2) + Bl-sm(Om-t) :

> yd ■= n21 -Al-sm^Fl-t + aLl) + D1-n22-sm{F2-t + aL2) + B2

•sin(Om-t) :

> vyi ■= diff{yi,t) :vyd ■= diff{yd,t) :

> # Начальные условия

> t-.= Q\ Url := yi = 0 : Ur2 -=yd = 0 : Ur3 ■■= vyi = 0: Ur4 := vyd

= 0 :F1 ■■= 2491.771000:^2 := 3595.053632:

> От ■•= 209.4395103: n21 ■■= 2.118110851: n22 ■= -1.416356467:57

:= -0.000001033323941 B2 == -0.00001096062449

> # Определение констант

> fsolve({Url, Ur2, Ur3, Ur4}, {Al,Dl,aLl,aL2}) :

> A1 ■■= 2.95456966910"7 :D1 := 1.44585392810"7 : aLl

■= 6.283185307: aL2 ==-9.424777961:

> t ■■='?: yi := yi-1000\yd ■= yd-1000:

> plot( {yi}, t = 0 ..0.1, color = black) :

> plot({yd}, t = 0 ..0.1, color = black) :

>

Блок-схема

1

Блок-схема алгоритма управления задающего устройства

станка с ЧПУ

Акты внедрения

«УТВЕРЖДАЮ» Главный инженер АО «Завод «Фиолснт»

Мануйленко В.М.

2016г.

АКТ

о внедрении результатов диссертационной работы Вожжова Андрея Анатольевича

«Обеспечение качества фасонных поверхностей при токарной^раб^Толлекто-

ров электрических микромашин»

след}™Ге'рез^ета^ТКИ °браЗП°В ° ™ованием предложенной методики получены

- снижение брака по размерным характеристикам составило 2 5%- снижение затрат времени на изготовление детали в среднем на 3,7%.

, о - ВЫВОДЫ:

метр^и кГес^ ме^Гв^^ ПОЛУЧИТЪ ИЗДеЛИЯ С обходимыми пара-

пет опредетаэтр^^с^^обн^тьусттюй^ возникновсния который в значительной с?е-2. Предлоге™' * С°СПШ К°Т°рЬ1Х ВХ0ДЯТ изготавливаемые детали.

циях, но йгги^^6™ ~7на финишньк опсра-

величинами допусков точность технп\™^Г исходными показателями, определяемыми

При этом затраты вгем^шг^ тех но^огич^г^ПР°ЦеССа уВеЛИЧИлась приблизительно на 8%. н времени на технологическую операцию снизились на 3,7%.

Настоящий акт не является основанием для предъявления взаимных финансовых претензий.

Главный технолог АО «Завод « Фиолент»

Бороздин С.В.

Мануйленко В.М.

АКТ

внедрения технологической схемы фасонного точения

Настоящий акт составлен о том, что сотрудником кафедры «Приборные системы и автоматизация технологических процессов» Севастопольского государственного университета Вожжовым А.А. осуществлено внедрение технологической схемы фасонного точения. Даны рекомендации по применению и эксплуатации данного метода на финишных операциях.

Основанием для внедрения является повышение точности при механической обработке. Произведенные испытания работоспособности технологической схемы фасонного точения на операциях изготовления колец коллекторов, показали что:

- предложенная технологическая схема является работоспособной, способной решать задачи финишной обработки на операциях фасонного точения колец коллекторов;

- возможна обработка деталей без предварительного увеличения жесткости ; точность размеров полученных деталей соответствует предъявленным требованиям;

Настоящий акт не является основанием для предъявления взаимных финансовых претензий.

Сотрудник кафедры «Приборные системы и автоматизация технологических процессов», СевГУ

Вожжов А.А.

Главный технолог

АО «Завод « Фиолент»

Бороздин С.В.

Диплом победителя, сертификаты участника конференций

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫС ШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «СЕВАСТОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ

«Современные направления и перспективы развития технологий обработки и оборудования в машиностроении»

СЕРТИФИКАТ УЧАСТНИКА

Вожжов Андрей Анатольевич.

выступил с докладом: «Повышение эффективности обработки прецизионных поверхностей на

операции вибрационного точения».

Председатель оргкомитета

Сопредседатель оргкомитета

Заведующий кафедрой «Технология

машиностроения », д. тм, профессор

г. Сеча 14 -20 сен I

_С.М. Братан

проректор по научной работе и вационной деятельности, , профессор

Ч 'РЬ

__А.П.Фалалеев

ъщршшГ