Повышение эффективности станков на основе диагностики технического состояния угловых фрезерных головок тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Шлаев Кирилл Иванович

• Шлаев Кирилл Иванович
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Шлаев Кирилл Иванович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ВСПОМОГАТЕЛЬНОЙ ОСНАСТКИ НА ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАНКА

1.1 Классификация основных типов вспомогательной оснастки

1.2 Выбор угловых фрезерных головок как объекта исследований

1.3 Выводы по главе

ГЛАВА 2. АНАЛИЗ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ПОДХОДОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ

2.1 Методы моделирования упругих динамических систем

2.2 Методика составления дифференциальных уравнений динамики упругой системы

2.3 Выбор метода конечных элементов для моделирования динамических характеристик угловых фрезерных головок

2.4 Выводы по главе

ГЛАВА 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК УГЛОВОЙ ФРЕЗЕРНОЙ ГОЛОВКИ МЕТОДОМ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

3.1 Разработка математической модели

3.1.1 Построение матрицы жесткости [С]

3.1.2 Построение инерционной матрицы [А]

3.1.3 Построение матрицы демпфирования [В]

3.1.4 Построение нормированной модальной матрицы [V]

3.2 Разработка трехмерной компьютерной модели с использованием CAD систем

3.3 Разработка программного обеспечения на основе математической модели

3.4 Выводы по главе

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УГЛОВЫХ ФРЕЗЕРНЫХ ГОЛОВОК

4.1 Порядок проведения исследований

4.2 Исследование 3D модели в CAD системах

4.3 Анализ полученных результатов

4.4 Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ПРИЛОЖЕНИЕ А. КОД ПРОГРАММЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ В. ПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ Г. СВИДЕТЕЛЬСТВО О ГОСУДАРСТВЕННОЙ РЕГИСТРАЦИИ ПРОГРАММЫ ЭВМ

ПРИЛОЖЕНИЕ Д. ДИАГНОСТИЧЕСКИЙ ФОРМУЛЯР

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эффективности станков на основе диагностики технического состояния угловых фрезерных головок»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. В настоящее время в условиях рыночной экономики для результативной работы любого предприятия требуется максимально увеличивать производительность обработки, при этом сохраняя качество производимой продукции. На эффективность производства наибольшее влияние оказывает применение современного оборудования и выбор наиболее оптимальной технологии обработки.

Одним из путей, направленных на повышение эффективности обработки на металлорежущих станках, является повышение производительности при поддержании на том же уровне требований к точности обработки и сохранения качества обработанных поверхностей.

По этой причине, важным, для обеспечения эксплуатационной надежности, является внедрение современных методов мониторинга состояния станков и различных методов технической диагностики станочной системы в целом.

Надежность — это свойство станочной системы сохранять во времени значения определенных параметров в установленных пределах. Обобщенно, под надежностью подразумевается недопустимость отказов. Общая надежность станочной системы складывается из надежности ее узлов. Надежность станка является важным технико-экономическим показателем, определяющим качество полученного изделия и, наряду с производительностью, эффективность производства в целом.

Для определения эксплуатационных характеристик станка необходимо прогнозировать его надежность еще на стадии проектирования. Это важно для выбора конструкции станка, определения режимов работы, установления сроков технического обслуживания и планирования объема запасных частей.

Базой при прогнозировании надежности является комплексное рассмотрение параметров, формирующих основные показатели: статические и динамические показатели, физика протекающих в узлах процессов, связи между основными деталями станка и т.д.

На начальной стадии проектирования улучшение всей технической составляющей станков и уменьшение времени, затрачиваемого на их изготовление, требует применения современных методов расчёта и анализа их динамических характеристик.

Динамические свойства станочной системы играют ключевую роль в обеспечении её надёжности. Анализ литературных источников показывает, что колебания и сопутствующие им явления служат основными факторами, препятствующими повышению надёжности станков и улучшению качества обработки поверхности. Колебания, возникающие в станочной системе во время обработки заготовки, оказывают значительное влияние на шероховатость полученной поверхности, на погрешность формы изготовления детали, стойкость режущего инструмента и износ трущихся поверхностей, а также на общую трудоемкость изготовления детали. По этой причине, еще на этапе проектирования необходима оценка динамических характеристик станка, т.к. решение данной задачи на более поздних этапах изготовления приводит к повышению затрат, по причине увеличения сроков производства.

На оборудовании, применяемом в настоящее время на предприятиях, иногда затруднительно обеспечить выполнение операций, необходимыми для обработки деталей со сложной геометрией, т.к. станок не имеет необходимого количества управляющих координат. Для удержания заготовки под необходимыми углами приходится использовать дополнительные технологические приспособления. Это приводит к снижению точности обработки и увеличению суммарного времени на производство деталей.

Данную задачу решают использованием вспомогательных устройств -навесных головок. Однако, использование такого типа оборудования снижает точность обработки из-за добавления в несущую систему станка дополнительного узла, который обладает массой и податливостью из-за стыков между деталями. Так же, техническое состояние вспомогательной оснастки существенно влияет на надежность станка, что приводит к снижению производительности и качества продукции.

Планово-предупредительный ремонт оборудования имеет низкую экономическую эффективность. Практически, часто сроки техобслуживания и ремонта определяются исходя из опыта специалистов, ответственных за состояние оборудования. Данный подход приводит к неэффективному использованию ресурсов и увеличивает риск аварий. В результате производительность станка и качество продукции снижаются.

Необходимость проведения технического обслуживания или ремонта в зависимости от фактического состояния оборудования становится актуальной задачей для предотвращения непредвиденных отказов и сокращения временных затрат.

Актуальность темы подчеркивается не только финансовыми рисками, связанными с поломками оборудования, но и необходимостью оптимизации производственных процессов. Разработка эффективных методов диагностики и мониторинга технического состояния угловых фрезерных головок может существенно повысить надежность оборудования и снизить эксплуатационные расходы.

Степень разработанности темы. В настоящее время активно изучается влияние вспомогательного оборудования на динамическую систему станка. Кудинов В.А. в своих работах сформировал основные положения динамики станков. Анализируя динамическую систему металлорежущего станка, автор показывает, что она представляет собой сложную многоконтурную систему, происходящие процессы в которой определяются взаимодействием упругой системы и рабочих процессов.

Вопросами моделирования динамических систем занимался Хомяков В.С. В своих исследованиях автор решил задачи оптимизации конструкции несущих систем различных типов станков и предложил методики моделирования их динамических качеств. В своих работах автор предлагает модели динамических систем станков фрезерной и расточной группы, а также рассматривает комбинированные станки.

Исследованиями по анализу колебательных процессов в станках и шпиндельных узлах, занимались Дроздов И.А., Проников А.С., Пуш В.Э., Бушуев В.В., Фигатнер А.М., Серков Н.А., Козочкин М.П., Молодцов В.В., Утенков В.М., Зверев И.А., Сабиров Ф.С. и др. Из иностранных исследователей наиболее известны работы Weсk M., Teipel K., Sadek M.M., Knight W.A., Mohanram P.V. и др.

Анализом влияния вспомогательной оснастки на динамическую систему станка занимались Шереметьев К.В., Парфенов И.В., Кушнир М.А., Ромашев А.Н., Баськов А.А., а также зарубежные исследователи. Например, влияние ускорительных головок на динамическую систему станка рассматривал Tlusty J. Влияние внутришлифовальных головок на динамическую систему станка рассматривали Smith S., Stern E. Исследователи Krol O. и Sokolov V. анализировали 3D модель угловой фрезерной головки для фрезерного станка. В их работе проведено моделирование действия нагрузки на угловую головку, однако, моделировалось воздействие только на горизонтальный вал. Ортогональное расположение валов не учитывалось. Авторы Wei-Zhu Lin, Jui-Pin Hung моделировали динамические характеристики угловой головки с переменным углом поворота. В их работе угловая головка рассматривается как одно целое тело. Моделирование динамических характеристик головки проведено при углах поворота 45°, 90° и 180°. Валы угловой головки моделировались независимо друг от друга. В выводах авторы отмечают необходимость разработки более точных моделей. Существующие исследования подтверждают актуальность изучения влияния вспомогательного оборудования на динамическую систему станка.

Цели и задачи исследования. Прогнозирование влияния вспомогательной оснастки на надежность станочной системы, путем диагностики ее состояния и прогнозирования остаточного ресурса, имеет решающее значение в принятии решения о расширении эксплуатационных возможностей станка посредством дополнительной оснастки.

Целью работы является повышение эффективности станков на основе диагностики и установления взаимосвязей между динамическими характеристиками угловых головок и их техническим состоянием.

Для достижения цели поставлены следующие задачи:

- провести экспериментальные исследования динамических характеристик неисправной угловой фрезерной головки до и после устранения дефекта, а также на аналогичных исправных угловых фрезерных головках;

- установить зависимость между динамическими (собственной частотой, амплитудой колебаний, среднеквадратичным значением и эксцессом амплитуд вибраций) и статическими (жесткостью) характеристиками угловой головки и ее техническим состоянием в процессе эксплуатации;

- разработать способ вибродиагностики технического состояния конического зубчатого зацепления и оценки ее влияния на процесс фрезерования;

- разработать конечно-элементную математическую модель, позволяющую оценить динамические и статические характеристики угловой головки, на основе которых делается заключение о ее эффективности;

- разработать программное обеспечение, позволяющее оценивать собственную частоту и жесткость угловых головок и использовать результаты для анализа их технического состояния;

- разработать методику прогнозирования технического состояния угловых головок на основе мониторинга изменения ее динамических характеристик с проверкой в производственных условиях и предложить рекомендации для обеспечения достоверности полученных результатов при применении методики на практике.

Научная новизна работы заключается:

- в определении зависимости между динамическими и статическими характеристиками угловой головки и ее техническим состоянием, что способствует повышению эффективности эксплуатации;

- в разработанном способе вибродиагностики конического зубчатого зацепления, позволяющем диагностировать состояние зацепления и оценить ее влияния на процесс фрезерования;

- в разработанной математической модели, учитывающей угловое расположение ведущего и ведомого валов и наличие конического зубчатого

зацепления, позволяющей оценить динамические характеристики угловой головки, и на их основе прогнозировать показатели эффективности;

- в определении взаимосвязи между динамическими характеристиками угловой головки и сроком ее эксплуатации, для прогнозирования остаточного технического ресурса;

- в установлении диагностических признаков исправных и неисправных угловых фрезерных головок по их динамическим характеристикам.

Теоретическая и практическая значимость работы. Конечно -элементная математическая модель угловых фрезерных головок является теоретически значимой частью данной работы. Путем построения амплитудно-частотной характеристики и аналитической оценки жесткости, модель позволяет оценить динамические характеристики угловой головки. Модель учитывает не только головки с фиксированным углом поворота, но и с переменным углом поворота, что расширяет область ее применения.

Практическая значимость работы заключается:

- в методике диагностики, позволяющей оценить продолжительность безотказной работы угловых головок в зависимости от их динамических характеристик;

- в рекомендациях по проведению вибродиагностики конической передачи, позволяющей диагностировать состояние конического зубчатого зацепления и оценить ее влияния на процесс фрезерования;

- в рекомендациях по использованию программного обеспечения, предназначенного для моделирования пространственных конструкций типа угловых головок, позволяющем оценить их динамические характеристики и прогнозировать эффективность.

Методология и методы исследования. Математическая модель, выполненная в настоящей работе, основана на методе конечных элементов, примененной для моделирования динамической системы угловых головок. Существующие положения теории колебаний использованы для оценки

динамических характеристик угловых головок. При обработке результатов экспериментов применены методы математической статистики.

Экспериментальные исследования проведены в лабораторных и производственных условиях на поверенном испытательном и диагностическом оборудовании. Использованы методы обработки экспериментальных данных и математической статистики. Имитационные эксперименты по оценке статических и динамических характеристик проведены с применением современных систем автоматизированного проектирования.

Для обработки результатов экспериментов применялось актуальное программное обеспечение (MatLab, Solidworks, NX, Autodesk Inventor, Wolfram Mathematica). Дополнительно использовалось специализированное программное обеспечение, разработанное на кафедре станков МГТУ «СТАНКИН» (ExpDyna, SpinDyna, nkRecorder). Исследования проведены в производственных и лабораторных условиях на серийном оборудовании и включали в себя измерение статических характеристик (измерение статической жесткости) и виброхарактеристик угловых головок Alberti T90-8, OMG TA 40, HS 250C200 при различных видах возмущающего воздействия (удар динамометрическим молотком, нагружение крутящим моментом при холостом ходе и при резании).

Анализ полученных данных проводился с применением специального программного обеспечения, которое позволило выявить на спектре записанного вибросигнала, при различных частотах вращения, оборотные, зубцовые частоты, частоты вращения сепаратора подшипников, перекатывания тел качения по кольцам и т.д.

Положения, выносимые на защиту:

1. зависимость между динамическими и статическими характеристиками угловой головки и ее техническим состоянием;

2. конечно - элементная математическая модель, учитывающая угловое расположение ведущего и ведомого валов и наличие конического зубчатого зацепления;

3. взаимосвязь между динамическими характеристиками угловой головки и сроком ее эксплуатации, для прогнозирования остаточного технического ресурса;

4. способ вибродиагностики состояния конической передачи, позволяющий диагностировать состояние конического зубчатого зацепления и оценить ее влияние на процесс фрезерования.

Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность полученных в работе результатов обеспечивается:

- согласованием результатов, которые получены при моделировании теоретически, и данных, полученных при экспериментальных исследованиях;

- использованием современных средств и методик для проведения исследований;

- применением положений теории, основанной на известных достижениях фундаментальных и прикладных научных дисциплин, сопряженных с предметом исследования.

Основные положения диссертационной работы докладывались на научно-практической конференции «Автоматизация и информационные технологии» (г. Москва, МГТУ «СТАНКИН», 2019 г.), на XIII всероссийской конференции с международным участием «Машиностроение: Традиции и инновации» (г. Москва, МГТУ «СТАНКИН», 2020 г.), на XXI Международной конференции имени А.Ф. Терпугова «Информационные технологии и математическое моделирование (г. Томск, НИ ТГУ, 2022 г.), на 81-ой Международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы современной науки, техники и образования" (г. Москва, МГТУ «СТАНКИН», 2023 г.), на Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Лидеры 3D-TECH» (г. Тула, 2023 г.) и др.

По материалам диссертации было опубликовано 12 работ, в том числе 5 работ в изданиях, рекомендованных ВАК, 5 работ в журналах, входящих в российские базы цитирования РИНЦ, получен 1 патент на изобретение, 1 свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ.

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации на проведение научных исследований в рамках государственного задания (проект № Е8Е8-2021-0006).

Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Настоящая работа по теме и содержанию соответствует паспорту научной специальности 2.5.5. «Технология и оборудование механической и физико-технической обработки» пунктам 2 (теоретические основы, моделирование и методы экспериментального исследования процессов механической и физико-технической обработки, включая процессы комбинированной обработки с наложением различных физических, химических и комбинированных воздействий), 3 (исследование механических и физико-технических процессов в целях определения параметров оборудования, агрегатов, механизмов и других комплектующих, обеспечивающих выполнение заданных технологических операций и повышение производительности, качества, экологичности и экономичности обработки), 6 (исследование влияния режимов обработки на силы резания, температуру, стойкость инструмента и динамическую жесткость оборудования) раздела направление исследований.

Структура и объем работы. В состав диссертации входит: введение, 4 главы, заключение, список используемой литературы, 5 приложений. Работа содержит 182 листа машинописного текста, в том числе основного текста - 151 лист, рисунков - 101, таблиц - 12 и список литературы из 156 наименований.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ВСПОМОГАТЕЛЬНОЙ ОСНАСТКИ НА ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАНКА

1.1 Классификация основных типов вспомогательной оснастки

Значительная часть предприятий машиностроения из-за ограниченности финансовых ресурсов используют оборудование с недостаточными технологическими возможностями. Применяемое оборудование не всегда обеспечивает необходимые условия обработки с использованием современных твердосплавных режущих инструментов, предназначенных для работы на высоких скоростях [123, 131]. Также, для установки заготовки под необходимым углом, используются различные технологические приспособления. В результате увеличивается время обработки деталей и снижается точность обработки.

К преждевременному выходу из строя оборудования приводит неэффективное охлаждение в зоне резания либо его полное отсутствие. Это приводит к быстрому износу режущего инструмента и в общем снижает производительность обработки.

По вышеуказанным причинам, в условиях ограниченных финансовых возможностей, возрастает необходимость расширения технологических возможностей станков, что является актуальной задачей для многих предприятий.

Альтернативным решением, дающим эффект не меньший, чем новое оборудование является модернизация и дооснащение уже существующего. Это позволяет значительно расширить возможности имеющегося оборудования.

Под модернизацией станочного оборудования подразумевается внесение изменений в конструкцию, которые позволят решать ранее невыполнимые технологические задачи или повысить общий технический уровень станка. В результате проведения модернизаций, можно повысить производительность и точность оборудования, снизить количество брака, а также сократить эксплуатационные расходы. Кроме того, в ряде случаев удается увеличить межремонтный интервал [37, 51, 80]. Производители используют вспомогательный

инструмент, для того, чтобы повысить технологические возможности станков до уровня современных моделей аналогичного назначения.

В настоящее время рынок предлагает большое количество различных вспомогательных устройств, устанавливаемых на шпиндель станка. Такое оборудование позволяет добиться необходимой скорости резания при обработке современным режущим инструментом, позволяет выполнить обработку труднодоступных мест, одновременно работать несколькими режущими инструментами, а также охлаждать рабочую зону, повышая уровень автоматизации и эффективность производственного процесса [10, 31]. Наиболее популярными разновидностями такого инструмента являются: навесные головки с адаптером для подвода СОЖ, высокоскоростные ускорительные и моторшпиндельные головки, угловые головки с фиксированным и регулируемым углом поворота, многошпиндельные головки, специальные сменные головки с различными комбинациями функций [48, 75, 84, 103]. Рассмотрим кратко достоинства и недостатки каждого типа подобного оборудования.

Во многих технологических операциях применение смазочно-охлаждающей жидкости является важным фактором повышения производительности. В частности, при операциях сверления применение СОЖ способствует улучшению выведения стружки и предотвращает наростообразование. Так же смазывающие свойства СОЖ защищают стенки отверстия от повреждений [46, 112]. При использовании наружной подачи СОЖ в процессе сверления глубоких отверстий возникают проблемы с пакетированием стружки и перегревом [4, 123, 129]. Это приводит к потере точности обработки, износу или поломке режущего инструмента. В таком случае, желательно использование внутреннего подвода СОЖ через инструмент. Такой способ подачи охлаждающей жидкости особенно важен при сверлении материалов, образующих длинную стружку, а также нержавеющих сталей и жаропрочных материалов.

Многие станки не имеют возможности подачи СОЖ к инструменту через шпиндель. Вместо приобретения такого типа станков можно применить навесные головки с адаптером для внутреннего подвода СОЖ (рисунок 1).

Рисунок 1. Навесная головка с адаптером для внутреннего подвода СОЖ На процесс обработки заготовки на станке значительное влияние оказывает выбранный режим резания. Подача и скорость резания назначаются в зависимости от материала заготовки и условий обработки. Низкая скорость резания приводит к потере производительности, а также к наростообразованию. Иногда это приводит к выкрашиванию режущей кромки инструмента во время его срыва. Эти факторы приводят к ухудшению качества обработанной поверхности [52, 90].

Скорость резания особенно важна при обработке алюминиевых и магниевых сплавов, а также при применении твердосплавного инструмента. Например, при использовании современного инструмента Sandvic Coromant рекомендует следующие параметры резания: при сверлении отверстий диаметром 5 мм в алюминиевых и магниевых сплавах частота вращения шпинделя должна составлять 13 000 оборотов в минуту, а при фрезеровании паза фрезой диаметром 5 мм - около 30 000 об/мин [20]. Некоторые современные станки, а тем более устаревшие, не всегда способны обеспечить такую частоту вращения шпинделя.

В подобных случаях решением проблемы становится применение навесных ускорительных головок (рисунок 2). Ускорительная головка, по сути, является планетарным редуктором в компактном корпусе. С ее применением частоту вращения шпинделя возможно увеличить до 10 раз.

Рисунок 2. Ускорительная головка Достоинством ускорительных головок является их небольшие габариты. Благодаря этому ускорительные головки устанавливается в инструментальный магазин станка. Кроме того, отсутствуют ограничения на установку в шпиндель станка с помощью манипулятора. К недостаткам относится ограничение по максимальной частоте вращения (до 25 000 об/мин), сложность конструкции. Так же необходимо учитывать, что применение ускорительных головок увеличивает потребляемую мощность станка [123, 144].

Моторшпиндельные навесные головки (рисунок 3) закрепляются в не вращающийся шпиндель станка, используя его несущую систему. Моторшпиндели позволяют увеличить скорость вращения инструмента до 40 000 об/мин, имеют мощность до 15 кВт и крутящий момент до 6 Нм. Недостатком является невозможность установки в инструментальный магазин станка. Кроме того, из-за универсальности, некоторые моторшпиндельные головки могут потребовать доработки креплений на шпиндель станка. Так же необходимо учесть отдельное питание от сети и подвод охлаждения. Применение подобного

оборудования увеличивает производительность обработки мелких конструктивных элементов на крупногабаритных корпусных деталях [31, 128].

Рисунок 3. Моторшпиндельная головка Важным фактором современного производства является уровень производительности конкретного станка и станочного парка в целом. В данных условиях актуальным является возможность выполнения нескольких технологических операций за один проход. При крупносерийном производстве использование многошпиндельных головок (рисунок 4) позволяет существенно сократить время обработки каждой детали [89, 113]. Многошпиндельные головки позволяют проводить обработку одновременно несколькими инструментами.

Рисунок 4. Многошпиндельная головка

Однако стоит учесть, что такой инструмент является специальным и практически всегда изготавливается для обработки конкретной детали или выполнения определенного технологического процесса. Применение такого типа инструмента в мелко- и среднесерийном производстве нецелесообразно.

Так же существуют навесное оборудование, объединяющие вышеперечисленные функции в различных комбинациях. В качестве примера можно привести многошпиндельную угловую сверлильную головку (рисунок 5).

Рисунок 5. Многошпиндельная угловая сверлильная головка Подобное сочетание функций увеличивает возможности одного типа оборудования. Это позволяет сократить время работы станка на конкретной операции и значительно повысить производительность при обработке каждой детали. Многошпиндельные головки могут обеспечить одновременную работу несколькими одинаковыми или различными инструментами (сверлами, метчиками, зенкерами и т.д.) и бывают универсальными или специализированными. Специализированные головки используют в крупносерийном и массовом производстве, т.к. они служат для обработки деталей с конкретным расположением отверстий. По этой причине шпиндель (шпиндели) не может изменять положение. Универсальные многошпиндельные головки отличаются тем, что их шпиндель имеет возможность изменять свое положение. В любом случае, такое оборудование обладает высокой дороговизной, т.к. разрабатывается для выполнения конкретной операции или ряда определенных операций. Кроме того, многошпиндельная головка обладает самой низкой степенью универсальности.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Шлаев Кирилл Иванович, 2024 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Аверьянов, О. И. Научные основы формирования технических характеристик и компоновочных решений многооперационных станков: специальность 05.03.01 «Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки»: диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / Аверьянов Олег Иванович; ЭНИМС. - Москва, 1983. - 271с.

2. Алексеев, А. А. Безразборная диагностика состояния динамически нагруженных узлов и механизмов металлорежущего оборудования на основе анализа вибросигнала / А. А. Алексеев, Д. И. Волков // Сборка в машиностроении, приборостроении. - 2015. - № 8. - С. 36-43.

3. Ананьев, И. В. Справочник по расчету собственных колебаний упругих систем / И. В. Ананьев. - Москва, 1946. - 223 с.

4. Анурьев, В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3-х томах. Том 1 / В. И. Анурьев. - Москва: Машиностроение, 2006. - 652 с. - ISBN 5-217-03343-6.

5. Армарего, И. Дж. Обработка металлов резанием / И. Дж. Армарего, Р. Х. Браун - Москва: Машиностроение, 1977. - 325 с.

6. Ачеркан, Н. С. Детали машин. Расчет и конструирование. Справочник в 3-х томах. Том 2 / Н. С. Ачеркан - Москва: Машиностроение, 1968. - 440 с.

7. Бабаков, И. М. Теория колебаний: учеб. пособие / И. М. Бабаков -Москва: Дрофа, 2004. - 591 с. - ISBN 5-7107-7397-2.

8. Балакшин, Б. С. Основы технологии машиностроения / Б. С. Балакшин - Москва: Машгиз. 1969. - 321 с.

9. Балакшин, Б. С. Адаптивное управление станками. Расчеты высокоскоростных шпиндельных узлов / Б. С. Балакшин, Б. М. Бальмонт -Москва: ВНИИТЭМР, 1973. - 52 с.

10. Безухов, Н. И. Приложение методов теории упругости и пластичности к решению инженерных задач: учебное пособие для вузов / Н.И. Безухов, О. В. Лукин - Москва: Высшая школа, 1974. - 200 с.

11. Беллерт, С. Анализ и синтез электрических цепей методом структурных чисел: Пер. с польск. / С. Беллерт, Г. Возяцки - Москва: Мир, 1972.

- 332 с.

12. Бендат, Дж. Применения корреляционного и спектрального анализа: Пер. с англ. / Дж. Бендат, А. Пирсол - Москва: Мир, 1983. - 312 с.

13. Бендат, Дж. Прикладной анализ случайных данных / Дж. Бендат, А. Пирсол. - Москва: Мир, 1989. - 540с.

14. Бернс, В. А. Модальная идентификация динамических систем на основе монофазных колебаний / В. А. Берис // Научный вестник Новосибирского государственного технического университета. - 2010. - № 3 (40). - С. 99-109.

15. Бернс, В. А. Оценка точности определения характеристик собственных тонов при наличии случайных ошибок в экспериментальных данных / В. А. Берис // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. Академика М. Ф. Решетнёва. - 2010. - № 5 (31). - С. 208-212.

16. Бернс, В. А. Погрешности определения характеристик собственных тонов при близких собственных частотах / В. А. Берис // Контроль. Диагностика.

- 2011. - № 3 (153). - С. 12-17.

17. Бесекерский, В. А. Теория систем автоматического регулирования / В. А. Бесекерский, Е. П. Попов - Москва: Наука, 1966, - 768 с.

18. Бидерман, В. Л. Прикладная теория механических колебаний: учебное пособие для машиностроительных специальностей вузов / В. Л. Бидерман -Москва: Высшая школа, 1972. - 416 с.

19. Бржозовский, Б. М. Гармонический анализ в исследовании процессов формообразования и измерения прецизионных деталей / Б. М. Бржозовский, М. Б. Бровкова, О. В. Захаров // Вестник СГТУ (Надежность машин). - 2004. -№1(2).

- С. 45-52.

20. Бржозовский, Б. М. Динамический мониторинг технологического оборудования / В. В. Мартынов, И. Н. Янкин М. Б. Бровкова. - Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2008. - 312 с.

21. Бржозовский, Б. М. Модель динамической системы шлифовального станка с учетом стохастичности процессов / Б. М. Бржозовский, С. А. Игнатьев // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении: Межвуз.научн.сб. - СГТУ, 2001. - С.31-34.

22. Бржозовский, Б. М. Стабилизация динамического состояния станка как основа решения задач повышения точности механической обработки деталей / Б. М. Бржозовский, М. Б. Бровкова, В. В. Мартынов, И. Н. Янкин // Вестник СГТУ (Надежность машин). - 2006. - №3(14). - С. 61-70.

23. Бржозовский, Б. М. Динамический мониторинг и оптимизация процессов механической обработки / Б. М. Бржозовский, В. В. Мартынов // Станки и инструмент. - 2002. - № 1. - С. 3-8.

24. Бушуев, В. В. Металлорежущие станки: учебник. В 2 томах. Том 2 / А.

B. Еремин, А. А. Какойло и др.; под ред. В. В. Бушуева - Москва: Машиностроение, 2011. - 586 с.

25. Вайс, С. Д. Металлорежущий инструмент и станки. Учебное пособие /

C. Д. Вайс, Л. К. Гирин, А. А. Какойло, В.С. Терган - Москва: Издательство стандартов. 2013. - 320 с.

26. Веденский, В. А. Стандартизация норм жесткости металлорежущих станков / В. А. Веденский // Стандартизация - 2010, - №12. - С.10-21.

27. Вейц, В. Л. Задачи динамики, моделирования и обеспечения качества при механической обработке маложестких заготовок / В. Л. Вещиц, Д. В. Васильков // Станки и инструмент. - 1999. - № 6. - С. 9-13.

28. Вейц, В. Л. Вынужденные колебания в металлорежущих станках / В. Л. Вейц, В. К. Дондошанский, В. И. Чиряев - Москва, 2012. - 288 с.

29. Векк, М. Анализ направленных колебаний станков / М. Векк, Ж. Петуелл / ЭИ АЛ и МС - 1981, - №30, - С.1-8.

30. Вибрации в технике. Справочник. В 6 томах. Том 1. - Москва: Машиностроение, 2019. - 672 с.

31. Вотинов, К. В. Жесткость станков / К. В. Вотинов. - Москва: Лонитомаш, 1980. - 243 с.

32. Галлагер, Р. Метод конечных элементов / Р. Галлагер - Москва: Мир, 1984. - 428 с.

33. Горшков, В. Н. Надежность оперативных запоминающих устройств ЭВМ / В. Н. Горшков - Ленинград: Энергоатомиздат: Ленингр. отд-ние, 1987. -168 с.

34. Данильченко, Ю. М. Повышение точности вращения высокоскоростных шпиндельных узлов на подшипниках качения / Ю. М. Данильченко, А. М. Фигатнер, В. Б. Бальмонт // Станки и инструмент. - 1987. -№ 7. - С. 14-17.

35. Дженкинс, Г. Спектральный анализ и его приложения: Пер. с англ. / Г. Дженкинс, Д. Ваттс - Москва: Мир. 1971. - 472 с.

36. Денисенко, А.Ф. Зубенко, В.Л. Болотов, Б.Е. Прогнозирование надежности станочных систем по виброакустическим критериям / А.Ф.Денисенко, В.Л. Зубенко, Б.Е. Болотов - Монография М: Машиностроение-1, 2004. -265с.

37. Добрынин, С. А. Применение метода структурных чисел к решению некоторых задач анализа механических колебательных систем. В кн.: Решение задач машиноведения на вычислительных машинах / С. А. Добрынин, Г. И. Фирсов - Москва: Наука, 2017. - С. 53-60.

38. Жаров, Е. А. Точность определения колебательных характеристик упругой конструкции при резонансных испытаниях с многоточечным возбуждением / Е. А. Жаров, В. И. Смыслов // Учёные записки ЦАГИ. 1976. Т. VII, - № 5. - С. 88-97.

39. Жиганов, В. И. Методика определения технического уровня и качества прецизионных токарных станков на основе динамических показателей / В. И. Жиганов // СТИН. - 2008. - № 3. - С. 2-5.

40. Зенкевич, О. Метод конечных элементов в технике / О. Зенкевич -Москва: Мир, 2015. - 541 с.

41. Золотых, С. Ф. Методика диагностирования шпиндельных узлов токарных станков / С. Ф. Золотых, С. М. Тураносов // СТИН. - 2009. - № 3. - С. 9-12.

42. Ивович, В. А. Переходные матрицы в динамике упругих систем / В. А. Ивович - Москва: Машиностроение, 2019. - 341 с.

43. Игнатьев, А. А. Мониторинг станков и процессов шлифования в подшипниковом производстве / А. А. Игнатьев, В. А. Добряков, М. В. Виноградов, С. А. Игнатьев - Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2004. - 124 с.

44. Каллиопин, В. В. Физическая сущность автоколебаний при резании металлов / В. В. Каллиопин // Вестник Машиностроения - 2019. - №10. - С. 6781.

45. Каминская, В. В. Станины и корпусные детали металлорежущих станков (расчет и конструирование) / В. В. Каминская, З. М. Левина и Д.Н. Решетов - Москва: Машгиз, 1960. - 352 с.

46. Каминская, В. В. Расчетный анализ динамических характеристик станков разных компоновок / В. В. Каминская, А. В. Еремин // Станки и инструмент - 1985. - № 7. - С. 3-6.

47. Камнев, В. А. Повышение эффективности предэксплуатационного контроля шпиндельного узла станочного оборудования с помощью разработанной информационно-измерительной системы / В. А. Камнев, А. Н. Порватов // СТИН. - 2014. - № 12. - С. 29-31.

48. Каталог режущего инструмента Sandvil Coromant - Москва, 2020, - 529 с. - URL: http://toolsol.ru/catalog/monolitnvi-instrument (дата обращения 09.02.2022)

49. Кедров, С. С. Колебания металлорежущих станков / С. С. Кедров -Москва: Машиностроение, 1978. - 199 с.

50. Кельзон, А. С. Расчет и конструирование роторных машин / А. С. Кельзон, Ю. Н. Журавлев, Н. В. Январев. — Ленинград: Машиностроение, 1977. — 88 с.

51. Кирилин, Ю. В. Расчет и проектирование шпиндельных узлов металлорежущих станков с опорами качения: Учебное пособие / Ю. В. Кирилин, А. В. Шестернинов - Ульяновск: УлГТУ, 1998, - 72 с.

52. Клепиков, С. И. Обеспечение точности и параметрической надежности станков на основе раскрытия взаимосвязи процессов в шпиндельном узле в зоне резания: специальность 05.03.01 «Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки»: диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / Клепиков Сергей Иванович; Хабаровский техн. унт. - Комсомольск-на-Амуре, 1998. - 400 с.

53. Козочкин, М. П. Особенности вибраций при резании материалов / М. П. Козочкин // СТИН. - 2009. - №1. - С. 29-35.

54. Козочкин, М. П. Виброакустическая диагностика шпиндельных узлов / М. П. Козочкин, Ф. С. Сабиров // СТИН. - 2009. - №5. - С. 8-12.

55. Козочкин, М. П. Проблемы и задачи оперативной диагностики при металлообработке / М. П. Козочкин, Ф. С. Сабиров // Вестник МГТУ «СТАНКИН». - 2009. - № 3 (7). - С. 13-17.

56. Козочкин, М. П. Сабиров Ф.С., Боган А.Н., Мысливцев К.В. Диагностика подшипников качения при эксплуатации станков на основе анализа вибрационного сигнала / М. П. Козочкин, Ф. С. Сабиров, А. Н. Боган, К. В. Мысливцев // СТИН - 2013. - №1. - С. 21-26.

57. Козочкин, М. П. Виброакустическая диагностика опор шпинделей станков для высокоскоростной обработки / Ф. С. Сабиров, Д. Н. Суслов, А. П. Абрамов // СТИН. - 2010. - №6. - С. 17-21.

58. Козочкин, М. П. Диагностика и мониторинг опор шпиндельных узлов / М. П. Козочкин, Ф. С. Сабиров, Е. М. Дурко, В. М. Давыдов, В. В. Заев // СТИН. - 2013. - № 6. - С. 2-5.

59. Козочкин, М. П. Диагностика подшипников качения при эксплуатации станков на основе анализа вибрационного сигнала / М. П. Козочкин, Ф. С. Сабиров, А. Н. Боган, К. В. Мысливцев // СТИН. - 2013. - № 1. - С. 21-25.

60. Кононенко, В. О. Методы идентификации механических нелинейных колебательных систем / В. О. Кононенко, Н. П. Плахтиенко - Киев: Наукова думка, 1976. - 114 с.

61. Корневиц, Э. Ф. Формулы для расчета балок на упругом основании / Э. Ф. Корневиц, Г. В. Эндер - Москва, 2018. - 176 с.

62. Кочинев, Н. А. Автоматизированные динамические испытания станков: методические рекомендации / Н. А. Кочинев - Москва: ЭНИМС. 1990.

- 528 с.

63. Кочинев, Н. А. Программный комплекс сбора, обработки и анализа вибрационных сигналов ExpDynaPro: св-во о госрегистрации программы для ЭВМ № 2015610599 / Н. А. Кочинев, Ф. С. Сабиров, М. П. Козочкин // ОБПБТ.

- 2015г. - № 4 (69).

64. Кочинев, Н. А. Программный комплекс для расчета динамических характеристик шпиндельных узлов станков («SpinDynaFE») / Н. А. Кочинев, Ф. С. Сабиров, В. С. Хомяков, М. П. Козочкин, Д. Н. Суслов // Св-во о госрегистрации программ для ЭВМ № 2010616228. - 2010.

65. Кудинов, В. А. Динамика станков / В. А. Кудинов - Москва: Машиностроение. 2017. - 732 с.

66. Кудинов, В. А. Динамические расчеты станков (основные положения) / В. А. Кудинов // Станки и инструмент. - 1995. - №3 - С. 3-13

67. Кудинов, В. А. Динамический расчет плоскошлифовальных станков с помощью ЭВМ / В. А. Кудинов, А. И. Камышев, Е. В. Хлебалов // Станки и инструмент. - 1974. - № 11. - С. 12-17.

68. Кудинов, В. А. Расчет динамических характеристик упругих систем станков с ЧПУ: методические рекомендации. Под ред. В. А. Кудинова - Москва, 2016. - 98 с.

69. Кульвец, А. П. Колебания жестких валов, вращающихся в прецизионных подшипниках / А. П. Кульвец // Труды вузов Лит ССР. Вибротехника. - 1973. - № 3(20). - С. 333-339.

70. Кушнир, М. А. Улучшение показателей качества внутришлифовальных головок на основе комплексной оценки их конструкции при автоматизированном проектировании: специальность 05.03.01 «Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки»: диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / Кушнир Мальвина Авовна; Моск. станкоинструм. ин-т. - Москва, 1986. - 205 с.

71. Кью, Э. Матрица. h / Библиотека линейной алгебры C++ / Э. Кью - URL: http://matrix.drque.net (дата обращения 09.02.2022).

72. Левина, З. М. Контактная жесткость машин / З. М. Левина, Д. Н. Решетов - Москва: Машиностроение, 1971. - 264 с.

73. Левина, З. М. Расчет жесткости современных шпиндельных подшипников / З. М. Левина // Станки и инструмент. - 1982. - №10 - С. 1-3.

74. Макеев, В. П. Статистические задачи динамики упругих конструкций / В. П. Макеев, Н. И. Гриненко, Ю. С. Павлюк - Москва: Наука, 2014. - 232 с.

75. Маслов, А. Р. Приспособление для металлообрабатывающего инструмента. Справочник / А. Р. Маслов - Москва: Машиностроение, 2016. -240 с.

76. Марпл. -мл. С. Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения: Пер. с англ / С. Л. Марпл. -мл. - Москва, 2016. - 584 с.

77. Маслов, Г. С. Расчеты колебаний валов: Справочник. / Г. С. Маслов. -Москва: Машиностроение, 2010. - 151 с.

78. Микишев, Г. Н. Экспериментальные методы в динамике космических аппаратов / Г. Н. Микишев - Москва: Машиностроение, 2018. - 248 с.

79. Микишев, Г. Н., Рабинович Б.И. Динамика тонкостенных конструкций с отсеками, содержащими жидкость / Г. Н. Микишев, Б. И. Рабинович - Москва: Машиностроение, 2011. - 564 с.

80. Мониторинг технологического процесса на основе автоматизированного контроля динамических характеристик станков / А. А. Игнатьев, В. А. Добряков, С. А. Игнатьев // СТИН. - 2005. - № 7. - С. 3-7.

81. Мониторинг шпиндельных узлов прецизионных токарных модулей / А. А. Игнатьев, В. А. Добряков, Е. А. Сигитов // СТИН. - 2006. - №№ 2. - С. 12-15.

82. Мяченков, В. И. Напряженно-деформированное состояние рамно-ферменных систем при динамическом нагружении: методические указания / В. И. Мяченков, С. П. Заякин - Москва, 2018. - 140 с.

83. Норенков, И. П. Введение в автоматизированное проектирование технических устройств и систем / И. П. Норенков - Москва: Высшая школа, 2020. - 311 с.

84. Опитц, Г. Современная техника производства / Г. Опитц - Москва: Машиностроение, 2018. - 382 с.

85. Пановко, Я. Г. Внутреннее трение при колебаниях упругих систем / Я. Г. Пановко - Москва, 2019. - 193 с.

86. Пановко, Я. Г., Устойчивость и колебания упругих систем / Я. Г. Пановко, И.И. Губанова - Москва: Наука. 2017. - 420 с.

87. Параллельное программирование в .NET: руководство по документации. - URL: https://docs.microsoft.com/ru-ru/dotnet/standard/parallel-programming (дата обращения 09.02.2022).

88. Парфенов, И. В. Улучшение динамических характеристик внутришлифовальных головок для обработки глубоких отверстий: специальность 05.03.01 «Технологии и оборудование механической и физико -технической обработки»: диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / Парфенов Игорь Валентинович - Москва. 1984. - 417 с.

89. Проников, А. С. Оценка качества и надежности металлорежущих станков по выходным параметрам точности / А. С. Проников // Станки и инструмент. - 1980. - № 6. - С. 5-7.

90. Пуш, В. Э. Конструирование металлорежущих станков / В. Э. Пуш -Москва: Машиностроение, 2017. - 392 с.

91. Пуш, В. Э. Металлорежущие станки: учебник для машиностроительных втузов / Под ред. В. Э. Пуша. - Москва: Машиностроение, 2015. - 256 с.

92. Пуш, А. В. Оценка качества приводов прецизионных шпиндельных узлов по областям состояний выходных параметров точности / А. В. Пуш // Станки и инструмент. - 1985. - №2. - С. 12-15.

93. Пуш, А. В. Шпиндельные узлы: Качество и надежность / А. В. Пуш -Москва: Машиностроение. 2012. — 288 с.

94. Редько, С. Ф. Идентификация механических систем / С. Ф. Редько, В. Ф. Ушкалов, В. П. Яковлев - Киев: Наукова Думка. 1985. - 428 с.

95. Решетов, Д. Н. Детали и механизм металлорежущих станков. В 2-х томах. Т. 1 / Под ред. Д. Н. Решетова - Москва: Машиностроение, 2015, - 663 с.

96. Решетов, Д. Н. Демпфирование колебаний в деталях станков - В кн.: Исследование колебаний металлорежущих станков при резании металлов / Д. Н. Решетов, З. М. Левина - М., 2018. - 329 с.

97. Решетов, Д. Н. Точность металлорежущих станков / Д. Н. Решетов, В. Т. Портман - Москва: Машиностроение. 2016. - 336 с.

98. Розин, Л. А. Стрежневые системы как системы конечных элементов / Л. А. Розин - СПб., 2015. - 237 с.

99. Сабиров, Ф. С. Импульсный метод оценки динамических характеристик упругих систем станков / Ф. С. Сабиров // Справочник. Инженерный журнал. - 2009. - №11. - С. 38-43.

100. Сабиров, Ф. С. Квазистатические методы измерения баланса упругих перемещений несущей системы станков / Ф. С. Сабиров, Н. А. Кочинев // Измерительная техника. - 2006. - №6. - С. 32-35.

101. Сабиров, Ф. С. Повышение эффективности станков на основе их диагностирования и определения виброустойчивости в рабочем пространстве: специальность 05.03.01 «Технологии и оборудование механической и физико -технической обработки»: диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / Сабиров Фан Сагирович; МГТУ «СТАНКИН» - Москва, 2009. - 267 с.

102. Сабиров, Ф. С. Повышение характеристик электромагнитных бесконтактных вибраторов для испытания металлорежущих станков / Ф. С. Сабиров // ЭИ НИИМАШ - 1979. - №4 - С. 22-26.

103. Станочное оборудование автоматизированного производства. Том 1 / Под ред. В. В. Бушуева. - Москва: Изд-во "СТАНКИН", 2013. - 584 с.

104. Сабиров, Ф. С. Производительность и точность в рабочем пространстве станков / Ф. С. Сабиров - Москва: ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН", 2012. - 175 с.

105. Сабиров Ф. С., Козочкин М.П. Виброакустическая диагностика шлифовальных шпинделей на подшипниках качения / Ф. С. Сабиров, М. П. Козочкин // Приложение. Справочник. Инженерный журнал - 2011, - №12 -С. 10-15.

106. Сабиров, Ф. С. Улучшение динамических характеристик многослойных роторных систем / Ф. С. Сабиров, Н. А. Кочинев, К. В. Мысливцев // Известия КБГУ. - 2014. - Том IV, - № 5, - С. 64-68.

107. Санкин, Ю. Н. Динамические характеристики вязко / упругих систем с распределенными параметрами / Ю. Н. Санкин - Москва, 2017. - 312 с. Савинов, Ю. И. Современная комплексная диагностика технического состояния станков/ Ю. И. Савинов // СТИН.- 2008. - № 9. - С. 5-11. Сатель, Э.А. К вопросу о физической сущности понятия технологической жесткости системы станок -деталь - инструмент / Э. А. Сатель, В. Н. Подураев // Станки и инструмент -2015, - №5. - С. 33-37.

108. Савинов, Ю.И. Современная комплексная диагностика технического состояния станков / Ю.И. Савинов // СТИН. - 2008. - №9. - С.5-11.

109. Сатель, Э.А. К вопросу о физической сущности понятия технологической жесткости системы станок - деталь - инструмент / Э.А. Сатель, В.Н. Подураев // Станки и инструмент - 2015. - №5. - С. 33-37.

110. Соколовский, А. П. Жесткость в технологии машиностроения / А. П. Соколовский - Москва, Ленинград: Машгиз, 1946. - 527 с.

111. Стрелков, С. П. Введение в теорию колебаний / С. П. Стрелков -Москва: ГИТТЛ. 2019. - 476 с.

112. Типовые методики и программы испытаний металлорежущих станков: методические рекомендации / Москва: ЭНИМС, 2016. - 172 с.

113. Тлибеков, А. Х., Досько С.И. Моделирование и оптимизация механических систем приводов технологических машин / А. Х. Тлибеков, С. И. Досько - Москва, 2004. - 361 с.

114. Усупов, С. С. Автоматическая система регулирования режимами работы металлорежущих станков / С. С. Усупов // Автоматизация. Современные технологии. - 2009. - № 11. - С. 14-16.

115. Фигатнер, A.M. Прецизионные подшипники качения современных металлорежущих станков / A. M. Фигатнер - Москва: НИИмаш, 2011. - 72 с.

116. Хомяков, В. С. Параметрическая оптимизация станков как динамических объектов: специальность 05.03.01 «Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки»: диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / Хомяков Вадим Сергеевич -Москва, 1985. - 346 с.

117. Хомяков, В. С. Расчет динамических характеристик шпиндельных узлов станков / В. С. Хомяков, А. Н. Минасян // Станки и инструмент - 1976. - №3. - С. 5-7.

118. Хомяков, В. С. Экспериментальное исследование и моделирование гильзовой конструкции шпиндельного узла шлифовального станка / В. С. Хомяков, Ф. С. Сабиров // СТИН. - 2012. - № 5. С. 10-15.

119. Хомяков, В. С. Идентификация упругих систем станков на основе модального анализа / В. С. Хомяков // Станки и инструмент. - 1988. - № 7. - С. 14-18.

120. Хомяков, В. С. Использование сингулярного разложения для идентификации замкнутых динамических систем станков / В. С. Хомяков, С. И.

Досько, В. В. Молодцов // Проектирование технологических машин. Сборник научных трудов «СТАНКИН». 1997. - С. 65-69.

121. Хронин, Д. В. Колебания в двигателях летательных аппаратов: Учебник для студентов авиационных специальностей высших учебных заведений. 2-е изд. / Д. В. Хронин. - Москва: Машиностроение. 1980. - 342 с.

122. Шапошников, Н. Д. Расчет машиностроительных конструкций на прочность и жесткость / Н. Д. Шапошников, Н. Д. Тарабасов, В. Б. Петров, В. И. Мяченков - Москва: Машиностроение. 2018. - 333 с.

123. Шереметьев, К. В. Влияние ускорительной головки планетарного типа на качество обрабатываемой поверхности при фрезеровании концевыми фрезами: специальность 05.03.01 «Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки»: диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / Шереметьев Константин Васильевич - Москва, 2008. - 250 с.

124. Шестернинов, А. В. Конструирование шпиндельных узлов металлорежущего оборудования УлГТУ. Учебное пособие / А. В. Шестернинов - УлГТУ Ульяновск. 2006. - 273 с.

125. Шлаев, К. И. Вибродиагностика технического состояния угловых фрезерных головок / К. И. Шлаев, Ф. С. Сабиров // Вестник «МГТУ «СТАНКИН» -2024, - № 1 (68). - С. 68-74.

126. Шлаев, К. И. Исследование динамических характеристик угловой фрезерной головки / К. И. Шлаев, Ф. С. Сабиров // Современные наукоемкие технологии - 2022, - №3. - С. 62 - 66.

127. Шлаев, К.И. Исследование вибраций угловой фрезерной головки в целях оценки технического состояния / К. И. Шлаев // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова - 2024, - №6. - С.106-113.

128. Шлезингер, Г. Металлорежущие станки. Пер. с нем. / Г. Шлезингер - Москва: Машгиз, 1948. - 429 с.

129. Шлезингер, Г. Качество поверхности. Пер. с англ. под ред. Каширина А. И. - Москва: Машгиз, 2017. - 284 с.

130. Шувалов, В. Ю. Демпфирование продольных колебаний в передачах винт-гайка и опорах винтов / В. Ю. Шувалов, З. М. Левина, Д.Н. Решетов // Станки и инструмент. - 2013. - №4. - С. 4-7.

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

132. Aurich, H. Schwingungstecbnik. Lebrbrief. Schwingungen fester Kontinua (Strukturanalyse-Modellfindung) / Н. Aurich - VEB Verlag Technik. Berlin. 1973. - 65 p.

133. Allemang, R. J. The modal assurance criterion (MAC): twenty years of use and abuse / R. J. Allemang // Proceedings of IMAC 20, the International Modal Analysis Conference. - Los Angeles: Sound and Vibration. - 2003. - Р. 397-405.

134. Allemang R. J. Autonomous modal parameter estimation: methodology / R. J. Allemang, D. L. Brown // Proceedings International Modal Analysis Conference (IMAC). - Katholieke Universiteit Leuven, Belgium. 2011. - Р. 2457-2464.

135. Allemang R. J. A correlation coefficient for modal vector analysis / R. J. Allemang, D. L. Brown // Proceedings of the 1st international modal analysis conference. SEM, - Orlando. 1982. - Т. 1. - Р. 110-116.

136. Allemang R. J. A unified matrix polynomial approach to modal identification / R. J. Allemang, D. L. Brown. / / Journal of Sound and Vibration. -1998. - Т. 211. - №. 3. - Р. 301-322.

137. Van Overschee, P. Subspace identification for linear systems: Theory—Implementation—Applications / P. Van Overschee, B. L. De Moor - Berlin: Springer Science & Business Media, 2012. - 268 р.

138. Grigoriev, S. N. Diagnostic systems as basis for technological improvement / S. N. Grigoriev, M. P. Kozochkin, F. S. Sabirov, A. A. Kutin // Procedia CIRP 1 (1), - 2012, - pp. 599-604 - URL: http://www.dsplib.ru/content/ win/win.html (дата обращения: 26.06.2022)

139. Ewins, D. J. Modal testing: theory and practice / D. J. Ewins // Letchworth: Research studies press. - 1984. - T. 15. - P. 89-101.

140. Ewins, D. J. Modal Testing: Theory, Practice and Application / D. J. Ewins - Baldock: Research Studies Press LTD - 2003. - 562 p.

141. Heylen, W. Modal Analysis Theory and Testing / W. Heylen, S. Lammens, P. Sas - Leuven: KUL Press, 1997. - 340 p.

142. Ibrahim, S. R. Random decrement technique for modal identification of structures / S. R. Ibrahim // Journal of Spacecraft and Rockets. - 1977. - T. 14. -№. 11. - P. 696-700.

143. Jones, A. B. A General theory for elastically constrained ball and radial roller bearings under arbitrary load and speed conditions / A. B. Jones - ASME J. Basic Eng. - 2010. - №82 (2). - 342 p.

144. Kim, M-S. Integrated Design Methodology of Ball-Screw Driven Servomechanisms with Discrete Controllers / M-S. Kin, S-C. Chung. Part I. -Modelling and Performance Analysis. Mechatronics. - 2006. - 16. - P. 491-502.

145. Krol O, Sokolov V 2019 Determination of transfer functions for electrohydraulic servo drive of technological equipment in: Ivanov V. et al. (eds) Advances in Design, Simulation and Manufacturing. DSMIE 2018. Lecture Notes in Mechanical Engineering p. 364

146. Przemieniecki, J. S. Teory of Matrix Structural Analysis / J. S. Przemieniecki - New York. 2018. - 297 p.

147. Richardson, M. Global frequency & damping estimates from frequency response measurements / M. Richardson // 4th IMAC Conference. - 1986. - P. 93-105.

148. Richardson, M. H., Ramsey K. A. Integration of dynamic testing into the product design cycle / M.H. Richardson, K. A. Ramsey // Sound and Vibration. -1981. - T. 15. - №. 11. - P. 14-27.

149. Richardson, M., Formenti D. Global Curve Fitting of Frequency Response Measurements using the Rational Fraction Polynomial Method / M. Richardson, D. Formenti // 3rd IMAC Conference. - 1985. - P. 56-64.

150. Richardson, M. Parameter estimation from frequency response measurements using rational fraction polynomials / M. Richardson, D. Formenti // 1 st IMAC Conference. - 1982. - Р.89-95.

151. Richardson, M., Schwarz B. Modal Parameter Estimation from Operating Data / M. Richardson, B. Schwarz // Sound and Vibration Magazine. - 2003. - Р. 34-39.

152. Ramsey, K. Experimental modal analysis, structural modifications and FEM analysis on a desktop computer / K. Ramsey // SOUND AND VIBRAT. -1983. - Т. 17. - №. 2. - Р. 19-27.

153. SolidWorks (официальный сайт) - URL: https://help.solidworks.com/2020/russian/SolidWorks/sldworks/r_help.htm (дата обращения 09.02.2022).

154. Weck, M. Coupled Simulation of Control Loop and Structural Dynamics / M. Weck, C. Brecher, A. Schulz, R. Keiser // Annals of the German Academic Society for Production Engineering. - 2003. - X (2) - P. 105 - 110.

155. Wei-Zhu Lin, Jui-Pin Hung Investigation of the Dynamic Characteristics and Machining Stability of a Bi-rotary Milling Tool / Wei-Zhu Lin, Jui-Pin Hung // Advances in Science and Technology Research Journal. - 2019. - T. 13 - № 1. - Р. 14-22

156. Zhang G., Tang B., Tang G. An improved stochastic subspace identification for operational modal analysis / G. Zhang, B. Tang, G. Tang // Measurement. - 2012. - Т. 45. - № 5. - Р. 1246-1256.

ПРИЛОЖЕНИЕ А. КОД ПРОГРАММЫ

#include "AuxFunctions.h" #include <Eigen/Eigenvalues> #include <cmath> #include "QFile.h" #include "qtextstream.h" #include <complex> #pragma region ElementData

void ElementData::Write(QTextStream& ts)

{

ts << e << ";"

<< a << ";" << l << ";"

<< mu << ";" << g << ";"

<< XX << ";" << XY << ";"

<< XZ << ";" << YX

<< ";" << YY << ";"

<< YZ << ";" << ZX << ";" << ZY

<< ";" << ZZ << ";";

for (const auto data : tao)

ts << data << ";";

for (const auto data : s)

ts << data << ";"; for (const auto data : taoSht) ts << data << ";"; for (const auto data : x)

ts << data << ";"; for (const auto data : y) ts << data << ";"; for (const auto data : z)

ts << data << ";"; for (const auto data : p)

ts << data << ";"; for (const auto data : I)

ts << data << ";"; for (const auto data : c) ts << data << ";"; for (const auto data : F)

ts << data << ";";

for (const auto data : M) ts << data << ";"; ts << pointIndex << ";" << path << ";"

<< static_cast<int>(type) << ";" << static_cast<int>(direct) << ";" << static_cast<int>(orient) << ";" << static_cast<int>(endType) << ";" << static_cast<int>(isEqualLCS) << ";" << static_cast<int>(isApplyForce) << ";";

}

void ElementData::Read(QTextStream& ts)

{

auto line = ts.readLine(); auto stringList = line.split(";"); e =

stringList[0] .toDouble(); a =

stringList[1] .toDouble(); l =

stringList[2 .toDouble(); mu =

stringList[3 .toDouble(); g =

stringList[4 .toDouble(); XX =

stringList[5 .toDouble(); XY =

stringList[6 .toDouble(); XZ =

stringList[7 .toDouble(); YX =

stringList[8 .toDouble();

YY = stringList[9].toDouble();

YZ = stringList[10].toDouble(); ZX =

str ngL st[11] .toDouble(); ZY =

str ngL st[12] .toDouble(); ZZ =

str ngL st[13] .toDouble(); tao[0] =

str ngL st[14 .toDouble(); tao[1] =

str ngL st[15] .toDouble(); tao[2] =

str ngL st[16] .toDouble(); s[0] =

str ngL st[17] .toDouble(); s[1] =

str ngL st[18 .toDouble(); s[2] =

str ngL st[19] .toDouble(); taoSht[0] =

str ngL st[20] .toDouble(); taoSht[1] =

str ngL st[21] .toDouble(); taoSht[2] =

str ngL st[22] .toDouble() x[0] =

str ngL st[23] .toDouble(); x[1] =

str ngL st[24 .toDouble(); x[2] =

str ngL st[25] .toDouble(); y[0] =

str ngL st[26] .toDouble(); y[1] =

str ngL st[27] .toDouble(); y[2] =

str ngL st[28] .toDouble(); z[0] =

str ngL st[29] .toDouble() z[1] =

str ngL st[30] .toDouble(); z[2] =

str ngL st[31 .toDouble(); p[0] =

str ngL st[32] .toDouble(); p[1] =

stringList[33].toDouble(); p[2] = stringList[34].toDouble();

I[0] = stringList[35].toDouble(); I[1] = stringList[36].toDouble(); I[2] = stringList[37].toDouble(); c[0] = stringList[38].toDouble(); c[1] = stringList[39].toDouble(); c[2] = stringList[40].toDouble(); c[3] = stringList[41].toDouble(); c[4] = stringList[42].toDouble(); c[5] = stringList[43].toDouble();

F[0] = stringList[44].toDouble(); F[1] = stringList[45].toDouble(); F[2] = stringList[46].toDouble(); M[0] = stringList[47].toDouble(); M[1] = stringList[48].toDouble(); M[2] = stringList[49].toDouble(); pointIndex = stringList[50].toInt(); path = stringList[51];

type = static_cast<Type>(stringList[52].toInt()); direct = static_cast<Direct>(stringList[53].toInt()); orient = static_cast<Orientation>(stringList[54].toInt()); endType = static_cast<EndType>(stringList[55].toInt()); isEqualLCS = static_cast<bool>(stringList[56].toInt());

isApplyForce = static_cast<bool>(stringList[57].toInt());

}

#pragma endregion

AuxFunctions::AuxFunctions() {

qRegisterMetaType<FullResult>("FullResult");

qRegisterMetaType<std::vector<FullResult>>("std::vector<FullResult>");

}

void AuxFunctions::initNull(MatrixXd& m, int r, int c)

{

for (int i = 0; i < r; ++i)

{

for (int j = 0; j < c; ++j) {

m(i, j) = 0.0;

}

}

}

size_t AuxFunctions::getDesLen(size_t arrSize)

{

size_t n = 1; while (n <

arrSize) n <<= 1; return n;

void AuxFunctions::fft(std::vector<std::complex<double>>& arr, bool inv)

{

constexpr double PI = 3.141592653589793238462643383279; const size_t nf = getDesLen(arr.size()); arr.resize(nf); size_t n = arr.size(); if (n == 1) return;

std::vector<std::complex<double>> a0(n / 2), a1(n / 2); for (size_t i = 0, j = 0; i < n; i += 2, ++j) { a0[j] = arr[i];

a1[j] = arr[i + 1];

}

fft(a0, inv); fft(a1, inv);

double ang = 2 * PI / n * (inv ? 1 : -1); std::complex<double> w(1), wn(cos(ang), sin(ang)); for (size_t i = 0; i < n / 2; ++i) { arr[i] = a0[i] + w *

a1[i];

arr[i + n / 2] = a0[i] - w * a1[i]; if (inv) { arr[i] /= 2; arr[i + n / 2] /= 2;

}

w *= wn;

}

}

MatrixXd AuxFunctions::resizeMatrixToTargetSize(const MatrixXd& inputMatrix, int targetCols, int targetRows)

{

if (inputMatrix.cols() >= targetCols && inputMatrix.rows() >= targetRows)

return inputMatrix; MatrixXd resMatrix(targetCols, targetRows); initNull(resMatrix, targetCols, targetRows);

for (int i = 0; i < inputMatrix.rows(); ++i) {

for (int j = 0; j < inputMatrix.cols(); ++j) {

resMatrix(i, j) = inputMatrix(i, j);

}

}

return resMatrix;

}

MatrixXd AuxFunctions::createMatrix(const std::vector<std::vector<MatrixXd>>& matrixes) {

if (matrixes.empty())

return MatrixXd(); int colsCount{}; int

rowCount{};

{

colsCount += col.cols(); rowCount += col.rows();

}

MatrixXd resMatrix(rowCount, colsCount); initNull(resMatrix, rowCount, colsCount); int rowOffset{}; int colOffset{};

for (auto& row : matrixes)

{

for (auto& matrix : row)

{

int numMatrixRows = matrix.rows(); int numMatrixCols = matrix.cols(); resMatrix.block(rowOffset, colOffset, numMatrixRows, numMatrixCols) = matrix; colOffset += numMatrixCols;

}

rowOffset += row[0].rows(); colOffset = 0; }

return resMatrix;

}

MatrixXd AuxFunctions::C1e(const ElementData& p)

{

MatrixXd m(6, 6);

initNull(m, 6, 6); m

0) = cos(p.XX); m(0, 1) =

cos(p.XY); m(0, 2) =

cos(p.XZ); m(1, 0) =

cos(p.YX); m(1, 1) =

cos(p.YY); m(1, 2) =

cos(p.YZ); m(2, 0) =

cos(p.ZX); m(2, 1) =

cos(p.ZY); m(2, 2) =

cos(p.ZZ); m(3, 3) =

cos(p.XX); m(3, 4) =

cos(p.XY); m(3, 5) =

cos(p.XZ); m(4, 3) =

cos(p.YX); m(4, 4) =

cos(p.YY); m(4, 5) =

cos(p.YZ); m(5, 3) =

cos(p.ZX); m(5, 4) =

cos(p.ZY); m(5, 5) =

cos(p.ZZ); return m;

}

MatrixXd m(12, 12); MatrixXd c00 = C1e(p); MatrixXd c01(6, 6);

MatrixXd c10(6, 6); MatrixXd c11 = c00; initNull(c01, 6, 6); initNull(c10, 6, 6); m = createMatrix({ {c00, c01}

, {c10, c11} });

return m; }

MatrixXd AuxFunctions::CiiE(const ElementData& p)

{

MatrixXd m(6, 6); initNull(m, 6, 6); m(0, 0) = p.e * p.a / p.l; m(1, 1) = 12 * p.e *

p.I[2] / pow(p.l, 3); m(2, 2) = 12 * p.e * p.I[1] / pow(p.l, 3); m(3, 3) = p.g * p.I[0] / p.l;m(4, 4) = 4 * p.e * p.I[1] / p.l; m(5, 5) = 4 * p.e *

p.I[2] / p.l; m(5, 1) = m(1, 5) = 6 * p.e * p.I[2] / pow(p.l, 2);

m(4, 2) = m(2, 4) = -6 * p.e * p.I[1] / pow(p.l, 2); return m;

}

MatrixXd AuxFunctions::CjjE(const ElementData& p)

{

MatrixXd m(6, 6); initNull(m, 6, 6); m(0, 0) = p.e * p.a / p.l; m(1,

1) = 12 * p.e * p.I[2] / pow(p.l, 3); m(2,

2) = 12 * p.e * p.I[1] / pow(p.l, 3); m(3,

3) = p.g * p.I[0] / p.l; m(4, 4) = 4 * p.e * p.I[1] / p.l; m(5, 5) = 4 * p.e * p.I[2] / p.l;

m(5, 1) = m(1, 5) = -6 * p.e * p.I[2] / pow(p.l, 2); m(4, 2) = m(2, 4) = 6 * p.e * p.I[1] / pow(p.l, 2); return m;

}

MatrixXd AuxFunctions::CijE(const ElementData& p)

{

MatrixXd m(6, 6); initNull(m, 6, 6); m(0, 0) = -p.e * p.a / p.l;m(1, 1) = -12 * p.e * p.I[2] / pow(p.l, 3); m(2, 2)

= -12 * p.e * p.I[1] / pow(p.l, 3); m(3, 3)

= -p.g * p.I[0] / p.l; m(4, 4) = 2 * p.e * p.I[1] / p.l; m(5, 5) = 2 * p.e * p.I[2] / p.l;

m(5, 1) = -6 * p.e * p.I[2] / pow(p.l, 2);//TODO возможно ошибка в знаках m(1, 5) = 6 * p.e * p.I[2] / pow(p.l, 2); m(2, 4) = -6 * p.e * p.I[1] / pow(p.l, 2);

m(4, 2) = -6 * p.e * p.I[1] / pow(p.l, 2); return m; }

MatrixXd AuxFunctions::CjiE(const ElementData& p)

{ return CijE(p); }

{

MatrixXd c00(6, 6); MatrixXd c01(6, 6); MatrixXd c10(6, 6); MatrixXd c11(6, 6); initNull(c00, 6, 6); initNull(c01, 6, 6); initNull(c10, 6, 6); initNull(c11, 6, 6); if (p.endType ==

EndType::OpenTop)

{

c11 = CjjE(p);

}

else if (p.endType == EndType::OpenBottom)

{

c00 = CiiE(p);

}

else {

c00 = CiiE(p); c01 = CijE(p); c10 =

c01;

c11 = CjjE(p);

}

return createMatrix({ {c00, c01}, {c10, c11} });

}

MatrixXd AuxFunctions::Ce(const ElementData& p)

{

if (p.type == Type::Spring)

{

MatrixXd diagCe(6, 6); initNull(diagCe, 6, 6);

for (int i = 0; i < diagCe.rows(); ++i) {

for (int j = 0; j < diagCe.cols(); ++j) {

if (i == j)

diagCe(i,j) = p.c[i];

}

}

MatrixXd null(6, 6); initNull(null, 6,

6); if (p.endType == EndType::OpenAll)

return createMatrix({ {diagCe, -diagCe},

{-diagCe, diagCe } });

else

return createMatrix({ {diagCe, null},

{null, null } });

if (p.isEqualLCS)

return ClE(p); const auto pr = PRe(p); return pr * ClE(p) * pr.transpose();

}

MatrixXd AuxFunctions::AiiE(const ElementData& p)

{

MatrixXd m(6, 6); initNull(m, 6, 6); m(0, 0) = 1 / 3.0;

m(1, 1) = 13 / 35.0; m(2, 2) = 13 / 35.0; m(3, 3) = p.tao[0] / (3 * p.mu); m(4, 4) = pow(p.l, 2) / 105.0; m(5, 5) = pow(p.l, 2) / 105.0; m(5, 1) = m(1, 5) = 11 * p.l / 210.;

m(2, 4) = m(4, 2) = -11 * p.l / 210.; m *= p.mu * p.l;

return m;

}

MatrixXd AuxFunctions::AjjE(const ElementData& p)

{

MatrixXd m(6, 6); initNull(m, 6, 6); m(0, 0) = 1 /

3.0; m(1, 1) = 13 / 35.0; m(2, 2) = 13 / 35.0; m(3, 3) = p.tao[0] / (3 * p.mu); m(4, 4) = pow(p.l, 2) / 105.0; m(5, 5) = pow(p.l, 2) / 105.0; (5, 1) = m(1, 5) = -11 * p.l / 210.; m(2, 4) = m(4, 2) = 11 * p.l / 210.; m *= p.mu * p.l;

return m;

}

MatrixXd AuxFunctions::AijE(const ElementData& p)

{

MatrixXd m(6, 6); initNull(m, 6, 6); m(0, 0) = 1 /

3.0; m(1, 1) = 13 / 35.0; m(2, 2) = 13 / 35.0; m(3, 3) = p.tao[0] / (3 * p.mu); m(4, 4) = -pow(p.l, 2) /

105.0; m(5, 5) = -pow(p.l, 2) / 105.0; m(5, 1) = 13 * p.l / 420.0;

m(1, 5) = -13 * p.l / 420.0; m(4, 2) = -13 * p.l / 420.0; m(2, 4) = 13 * p.l / 420.0; m *= p.mu * p.l;

return m;