Технологическое наследование волнистости на операциях механической обработки на примере фрезерования и плоского шлифования тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.07, кандидат наук Витвинов, Максим Константинович

• Витвинов, Максим Константинович
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Витвинов, Максим Константинович

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 ФОРМИРОВАНИЕ ВОЛНИСТОСТИ ОБРАБОТАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ ПРИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ

1.1 Классификация геометрических параметров

качества обработанной поверхности

1.2 Влияние волнистости обработанной поверхности

на эксплуатационные свойства деталей машин

1.3 Анализ технологических факторов, определяющих

волнистость обработанной поверхности

1.4 Прогнозирование волнистости обработанной поверхности

с помощью математического моделирования

1.5 Выводы. Цель и задачи исследования

2 МОДЕЛИРОВАНИЕ ЯВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО НАСЛЕДОВАНИЯ ВОЛНИСТОСТИ

2.1 Передаточная функция операции механической обработки

2.2 Использование частотных характеристик для прогнозирования волнистости обработанной поверхности

2.3 Использование логарифмических частотных характеристик

для идентификации операции механической обработки

2.4 Методика получения частотных характеристик операции механической обработки

2.5 Алгоритм идентификации операции механической обработки

2.6 Выводы

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА МЕТОДИКИ

ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРЕДАТОЧНЫХ ФУНКЦИЙ ОПЕРАЦИИ

3.1 Автоматизированная система для исследования

волнистости обработанной поверхности

3.2 Построение передаточной функции операции фрезерования

3.3 Построение передаточной функции операции

плоского шлифования

3.4 Выводы

4 ПРИМЕНЕНИЕ ПЕРЕДАТОЧНОЙ ФУНКЦИИ ОПЕРАЦИИ

ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

4.1 Области использования передаточных функций

4.2 Прогнозирование волнистости поверхности детали

4.3 Формулирование требований к волнистости заготовки

4.4 Аттестация технологических систем

4.5 Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Технологическое наследование волнистости на операциях механической обработки на примере фрезерования и плоского шлифования»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования

Аналитический обзор литературных данных показывает, что основными операциями обработки наружных поверхностей деталей являются точение, фрезерования и абразивная обработка. Полученные с использованием указанных методов обработки детали, находят свое применение в различных узлах и агрегатах механизмов и машин.

Эксплуатационные свойства деталей и длительность их жизненного цикла в значительной мере зависят от геометрических параметров качества поверхностей. Именно эти параметры определяют триботехнические свойства, герметичность соединений, контактную жесткость и т.п.

Геометрические параметры качества обработанных поверхностей подразделяются на макроотклонения, волнистость и шероховатость. При этом формирование на операциях механической обработки макроотклоненй и шероховатости достаточно хорошо изучено и представлено в работах отечественных и зарубежных ученых. Что же касается волнистости обработанных поверхностей, то вопросы ее прогнозирования исследованы достаточно хуже. Это связано с тем, что на параметры волнистости не тестированы и обычно на чертежах деталей не нормируются. В то же время доказано, что степень их влияния на эксплуатационные свойства деталей достаточно высока и для некоторых деталей имеет принципиальное значение. В связи с этим прогнозирование высотных и шаговых параметров волнистости поверхностей на операциях механической обработки имеет большое практическое значение.

Волнистость поверхности, в отличие от ее шероховатости, в значительной степени формируется за счет технологического наследования. Обычно этот процесс математически описывается с помощью коэффициентов уточнения. Однако связь этих коэффициентов с параметрами операций технологического процесса (режимами резания, характеристиками инструмента, оборудования и т.н.) недостаточно изучена. Кроме того, практически не исследована взаимосвязь высотных

и шаговых параметров волнистости исходной поверхности с аналогичными параметрами поверхности детали.

Использование обычных коэффициентов уточнения и отсутствие их зависимости от параметров операций механической обработки не позволяет осуществлять управление волнистостью поверхности детали и, в особенности, ее высотными и шаговыми параметрами.

В связи с этим получение зависимостей, отражающих взаимосвязь волнистости исходной поверхности с волнистостью поверхности детали, позволяющих производить управление явлением технологического наследования волнистости при проектировании операций механической обработки, является актуальным направлением исследований.

Степень разработанности темы исследования

Несмотря на явное влияние волнистости на эксплуатационные свойства детали, для ее параметрической оценки не существует утвержденных российских стандартов, что при проектировании изделия затрудняет возможность формирования требований к высотным и шаговым параметрам волнистости на обработанной поверхности детали. В связи этим обычно для нормирования волнистости используют те же параметры, что и при нормировании параметров шероховатости.

Волнистость поверхности при механической обработке, с одной стороны, определяется процессами снятия стружки, вибрациями на текущей операции, а с другой - наследуется в соответствии с параметрами волнистости заготовки. Если формирование волнистости на текущей операции достаточно хорошо исследовано как в теоретическом, так и в практическом плане, то вопросы технологического наследования волнистости изучены явно недостаточно.

В соответствии с этим прогнозирование волнистости поверхности детали с учетом явления технологического наследования является актуальным.

Целыо работы является управление технологическим наследованием волнистости поверхности детали на операциях механической обработки.

г

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Установить взаимосвязь между эксплуатационными свойствами поверхности детали и ее волнистостью.

2. Создать методику получения передаточных функций операций механической обработки, в части установления взаимосвязи волнистости исходной поверхности с волнистостью поверхностью детали на базе теории технологического наследования.

3. На основе экспериментальных исследований получить аналитические зависимости, описывающие формирование волнистости на операциях фрезерования и плоского шлифования при изменении параметров режима резания.

4. Разработать методику проектирования операций механической обработки с позиции управления волнистостью обработанной поверхности и внедрить ее в производство.

Научная новизна

1. Предложен способ описания технологического наследования волнистости на операциях механической обработки с помощью аппарата передаточных функций.

2. Разработана методика определения вида и коэффициентов передаточной функции операции механической обработки с помощью ее частотных характеристик.

Теоретическая и практическая значимость работы

1. Получены передаточные функции операций фрезерования и плоского шлифования, позволяющие прогнозировать волнистость обработанной поверхности в зависимости от параметров волнистости заготовки.

2. Создан алгоритм проектирования операции механической обработки но критерию обеспечения заданной волнистости поверхности детали.

3. Разработана автоматизированная система определения параметров шероховатости и волнистости обработанной поверхности (патент на полезную модель № 140184).

Методология и методы исследования

Теоретические исследования, приведенные в диссертации, базируются на научных основах технологии машиностроения, теории резания, математической статистики, системного анализа и цифровой обработки сигналов.

Экспериментальные результаты получены с использованием соответствующих методов исследования на современном аналитическом оборудовании, в частности исследованием рельефа поверхности детали на автоматизированном комплексе, включающем в себя ирофилометр HOMMEL TESTER W55, реализующий современные технологии измерения параметров шероховатости и волнистости поверхности.

Положения, выносимые на защиту

1. Результаты исследований по прогнозированию волнистости поверхности детали в зависимости от волнистости заготовки и параметров режима резания на операции фрезерования посредством построения передаточной функции операции.

2. Результаты исследований по формированию требований к исходной поверхности, исключающие проявления волнистости на поверхности детали в соответствии с теорией технологического наследования, посредством применения передаточной функции операции фрезерования.

3. Результаты исследований по получению передаточной функции операции плоского шлифования с учетом принципа технологического наследования.

4. Технологические рекомендации по использованию передаточных функций операции фрезерования и плоского шлифования при экспресс-аттестации металлорежущего оборудования или отдельных компонентов технологической системы.

Личный вклад автора

1. Разработка методики идентификации операции механической обработки с помощью аппарата передаточных функций и математически описывающей механизм технологического наследования волнистости обработанной поверхности.

2. Получение передаточных функций операций фрезерования и плоского шлифования, позволяющих автоматизировать прогнозирование волнистости обработанной поверхности.

3. Создание методик проектирования операций механической обработки с обеспечением заданной волнистости детали или заготовки.

4. Разработка общего подхода аттестации технологических систем.

Степень достоверности и апробация работы

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на совместных научных семинарах кафедр «Технология автоматизированных производств» и «Общая технология машиностроения» Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова в 2010-2014 гг., на 8-й Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и молодежь» (Барнаул, 2011 г.), 2-й Международной научно-практической конференции «Инновации в машиностроении» (Кемерово, 2011 г.), 3-й Международной научно-практической конференции «Инновации в машиностроении» (Барнаул, 2012 г.), 9-й Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и молодежь» (Барнаул, 2012 г.), 7-й Международной научно-технической конференции «Информационные технологии в промышленности» (Минск, Республика Беларусь, 2012 г.), 4-й Международной научно-практической конференции «Инновации в машиностроении» (Новосибирск, 2013 г.), 1-й Международной научной конференции молодых ученых «Электротехника. Энергетика. Машиностроение» (Новосибирск, 2014 г.).

ГЛАВА 1 ФОРМИРОВАНИЕ ВОЛНИСТОСТИ ОБРАБОТАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ ПРИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ

1.1 Классификация геометрических параметров качества обработанной поверхности

Под качеством поверхности деталей подразумевают совокупность всех характеристик, влияющих на работоспособность детали на протяжении всего срока службы. Качество поверхности деталей во многом определяет эксплуатационные характеристики машин и механизмов.

Поверхностным слоем называют наружный слой детали, имеющий макро-и микроотклонения от идеальной геометрической формы и измененные физико-химические свойства по сравнению со свойствами основного материала (рисунок 1) [99, 100].

Рисунок 1 - Поверхностный слой детали [99]:

1 - макроотклонение; 2 - волнистость; 3 - шероховатость; 4 - субшероховатость; 5 - адсорбированная зона; 6 - зона оксидов; 7 - граничная зона материала; 8 - зона материала с измененными физико-химическими свойствами

В соответствии с представлениями о жизненном цикле изделия [15, 61, 81, 96, 97, 99, 112, 117, 121] процесс формирования поверхностного слоя любой детали машин осуществляется в процессе ее производства и продолжает изменяться в процессе ее эксплуатации. Действительно, при рассмотрении вопроса качества обработанной поверхности в первую очередь решают задачу улучшения эксплуа-

тационных характеристик детали на протяжении всего срока ее службы. В процессе эксплуатации любой металлической детали машин, в зависимости от назначения, ее поверхностный слой испытывает влияние термических, механических, физических и химических воздействий, что однозначно приводит к изменению параметров качества.

Исследованию качества обработанной поверхности детали посвящено достаточное количество научно-технической литературы. Среди исследователей в данной области выделяют В.Ф. Безьязычного [7], В.А. Валетова [15], Ю.Р. Ви-тенберга [17], В.А. Горохова [20], Н.Б. Демкина [28], И.В. Дунина-Барковского [31], П.Е. Дьяченко [32, 33], А.И. Исаева [39], B.C. Комбалова [44], B.C. Корсакова [46], А.Г. Косилову [47], СЛ. Леонова [54, 55, 56, 57, 58], A.A. Маталина [60, 61], Ю.К. Новоселова [63, 64, 65], Э.В. Рыжова [79, 80, 81], А.Г Суслова [96, 97, 98, 99, 100], П.И. Ящерицына [117, 118, 119, 120, 121, 122], и др.

К показателям, характеризующим качество поверхности детали, относят геометрические параметры, физико-механические и химические свойства [5, 7, 15, 17, 32, 44, 48, 49, 61, 78, 99, 101, 112, 120]. На рисунке 2 приведена классификация основных параметров, характеризующих поверхность детали.

Рисунок 2 - Показатели качества поверхности детали

Знание параметров, характеризующих качество поверхностного слоя деталей, обусловлено необходимостью их обеспечения в процессе изготовления и эксплуатации деталей. Конструктор указывает на чертеже значения параметров точности

и шероховатости для каждой поверхности в соответствии с ее служебным назначением и сроком эксплуатации. При изготовлении детали как бы создается запас по этим параметрам, обеспечивающий определенный период ее эксплуатации. При выполнении технологического процесса технологу необходимо обеспечить эти параметры, а по окончании периода эксплуатации производится либо восстановление, либо утилизация детали.

Оценка параметров качества реальной поверхности детали осуществляется в процессе исследования ее поверхностного слоя. По данным литературных источников [18, 96, 99], изменение свойств и структуры поверхностного слоя обработанной детали происходит не только снаружи, но и но глубине на расстоянии от десятков ангстрем до десятых долей миллиметра, редко - до двух миллиметров. Глубинные изменения поверхности детали, приводящие к появлению в объеме одного изделия (от поверхности к сердцевине) участков, имеющих разные структуру и свойства, являются следствием физико-химико-механических воздействий. Среди основных причин, влияющих на изменение параметров поверхностного слоя, выделяют [99]:

- различие в состоянии атомов металла у поверхностного слоя с состоянием атомов, находящихся в объеме изделия, следствием чего являются свободная поверхностная энергия и большая адсорбционная активность;

- суммарное влияние механических, тепловых и физико-химических воздействий на поверхность металла при окончательных и предварительных операциях технологической обработки;

- суммарное влияние повторных цилиндрических, механических, тепловых и физико-химических воздействий на поверхность металла при нагружении трением в эксплуатации.

Металлическая поверхность детали, подвергшейся операциям окончательной (финишной) обработки, обладает высокой адсорбирующей способностью, приводящей при взаимодействии с газообразной или жидкой средой к поглощению атомов и молекул среды и накоплению их в тонких поверхностных слоях до прямых химических реакций, при этом процесс химической адсорбции носит не-

обратимый характер. Анализ поверхности детали на предмет определения ее качества заключается не только в исследовании химического состава тонких поверхностных слоев, но и в изучении структурных изменений, приводящих к образованию упрочнения (наклепа) и остаточных напряжений, неоспоримо сказывающихся на эксплуатационных характеристиках детали. Среди негативных последствий изменения физико-химико-механических свойств поверхностных слоев обработанной детали, влияющих на ее работоспособность, выделяют проявление недопустимых видов износа, ранее развитие усталости, переход к аварийному состоянию [49].

Роль исходных механических, физических и химических свойств поверхностного слоя металла детали, формирующегося в процессе технологической обработки и дальнейшей эксплуатации, чрезвычайна велика, однако среди показателей, определяющих качество обработанной поверхности, помимо прочих, значимое положение занимают ее геометрические параметры.

Процесс изготовления любой детали машин состоит из ряда этапов, позволяющих с помощью средств и методов обработки из заготовки воспроизвести деталь, максимально приближенную к спроектированной конструктором, учитывая необходимую степень приближения в зависимости от ее функционального назначения. Одним из основных параметров, позволяющих объективно оценивать геометрические формы детали, является размер - числовое значение линейной величины (диаметр, длина, высота и т.п.), являющееся основным показателем, характеризующим ее точность. Определение значений номинального и предельных размеров осуществляется на этапе проектирования и подготовки конструкторского чертежа изделия путем выполнения кинематических, динамических и прочностных расчетов с учетом конструктивных, технологических, эстетических и других условий, формирующихся в зависимости от применимости самого изделия. Полученный таким образом номинальный размер обязательно округляется, за редким исключением, до значений, установленных ГОСТ 6636-69 «Нормальные линейные размеры», и только после этого указывается на рабочем чертеже детали. Определение значений действительных размеров детали осуществляется не-

посредственным измерением с помощью мерительных инструментов или иным способом с погрешностью, присущей применяемому оборудованию.

Вопрос оценки геометрии детали путем проведения измерении достаточно изучен, данный факт подтверждается наличием как научных исследований, так и стандартов, устанавливающих четкие критерии и понятия в данной области. Однако для объективной оценки качества детали одного критерия, характеризующего ее размерную часть, явно недостаточно.

Наиболее важные эксплуатационные свойства деталей машин (износостойкость, контактная жесткость, плотность соединений и прочность посадок) в значительной мере зависят от их контактного взаимодействия [97]. При исследовании контактного взаимодействия двух сопряженных деталей рассматривают характер контакта, сближение, фактическую площадь контакта и динамические характеристики стыков поверхностей. Процесс контактного взаимодействия деталей является достаточно изученным вопросом, при этом положение о дискретности контакта является общепризнанным. Дискретность контакта сопряженных деталей обусловлена наличием геометрических отклонений их реальной поверхности от номинальной, приводящей к уменьшению фактической площади контакта, что, в свою очередь, приводит к изменению величин контактных напряжении.

Геометрия реальной поверхности любой, даже тщательно обработанной детали в значительной мере отличается от идеальной - теоретической поверхности, изображенной на чертеже [96]. После обработки на поверхности детали имеются макро- и микронеровности различной величины (рисунок 1).

Для описания поверхностного слоя детали в машиностроении приняты следующие группы геометрических характеристик, позволяющие осуществлять качественные методы оценки [61, 96, 99]:

- макронеровности (отклонение формы), которые определяются на всей длине или ширине детали;

- волнистость, которая определяется на длине большей, чем базовая длина для шероховатости;

- шероховатость, определяемая на регламентированной ГОСТом базовой длине;

- субшероховатость - субмикронеровности, накладываемые на шероховатость поверхности.

Четкого разграничения между этими группами характеристик нет. Более того, имеется ГОСТ 2789-73, регламентирующий определение только параметров шероховатости по профилю поверхности. Для остальных групп вводятся различные параметры, чаще всего но аналогии с параметрами шероховатости.

На практике наиболее часто используются высотные параметры шероховатости Яа, Яг, Юлах. При исследовании характера контактирования поверхностей применяется относительная опорная длина профиля tp. Шаговые параметры шероховатости поверхности Б и Бт практически используются достаточно редко. Необходимо обратить внимание, что все параметры шероховатости но ГОСТ 2789-73 получают обработкой профилограммы поверхности на определенной базовой длине /баз, которая, в свою очередь, зависит от шероховатости. Более того, параметры шероховатости существенно зависят от направления трассы ирофило-графирования. Поэтому и различают продольную и поперечную шероховатости. На практике для высотных параметров обычно используют направление профило-графирования с максимальными значениями этих параметров. Существуют и не-стандартизованные параметры шероховатости (например, 7?<у). Кроме того, в других странах существуют свои стандарты и параметры шероховатости.

Несмотря на значительное количество критики в адрес ГОСТ 2789-73, он достаточно четко регламентирует параметры шероховатости поверхности, позволяя количественно описать эту группу характеристик. При этом отсутствие стандартов, характеризующих волнистость поверхности обработанной детали, оказывает непосредственное влияние на эксплуатационные свойства деталей, что находит подтверждение в различных научных работах и исследованиях.

Использование макрогеометрического анализа для оценки качества обработанной детали необходимо для установления объективного критерия проявления отклонений формы реальной поверхности детали от номинальной, изображенной

на чертеже. Макрогеометрнческую оценку проводят на всей длине или ширине детали. Как уже указывалось, в действующих стандартах машиностроительной отрасли отсутствуют четкие указания и требования по определению параметров отклонений формы детали, однако закрепленные положения в ГОСТ 24643-81 предусматривают пять видов отклонений формы: от прямолинейности, от плоскостности для плоских поверхностей; от цилиндричности; от круглости; от профиля продольного сечения для цилиндрических поверхностей. На рисунке 3 приведена структурная схема отклонений формы, характеризующих поверхность обработанной детали на всей ее длине или ширине.

Рисунок 3 - Виды отклонений формы

Проявление отклонений формы обработанной детали прежде всего связывают с геометрической неточностью станка, разностью упругих деформаций технологической системы при обработке поверхностей, объясняют температурными деформациями технологической системы в процессе обработки поверхности или износом режущего инструмента [79].

Среди погрешностей обработки волнистость занимает промежуточное положение между отклонениями формы и шероховатостью поверхности. Волни-

стость представляет собой совокупность периодически повторяющихся возвышений и впадин с взаимным расстоянием, значительно большим, чем у неровностей, образующих шероховатость (рисунок 4). Формирование понятия волнистости, отделяющее ее от других геометрических характеристик, является следствием процесса изучения неровностей иод влиянием развития технических возможностей и методов измерений и носит весьма условный характер.

Рисунок 4 - Поверхность обработанной детали при наличии волнистости [48]: а - волнограмма (1 - волнистость; 2 - шероховатость); б - схема поверхности

Физически обоснованной, а тем более естественной физической границы между шероховатостью и волнистостью поверхности как совокупностью неровностей с шагами, превышающими базовую длину, не существует [47, 92]. Отсутствие четкой грани различий между волнистостью и другими геометрическими характеристиками сказалось и на стандартизации геометрических параметров. Как уже отмечалось ранее, имеется ГОСТ 2789-73, регламентирующий определение только параметров шероховатости, однако в положениях ГОСТ 24643-81 также закреплены и понятия об основных отклонениях формы, при этом стандартов, полностью или частично характеризующих волнистость, на сегодняшний день нет.

б

Несмотря на отсутствие стандартов, характеризующих волнистость поверхности, для ее параметрической оценки разработаны рекомендации РС 3951-73. В качестве параметров, характеризующих волнистость, используют максимальную высоту волнистости \Vmax, среднюю высоту волнистости по десяти точкам вычисляемые аналогично параметрам Ятах и Яг шероховатости поверхности, и средний шаг волнистости 5н', определяемый как среднее арифметическое расстояние из пяти значений между волнами на пяти идентичных отдельных участках измерений волнистости (аналогично шагу Ли для шероховатости) (рисунок 5).

Рисунок 5 - Волнограмма поверхности [99]

Однако оценка волнистости только по указанным параметрам в ряде случаев недостаточна. Более полно параметрическую оценку волнистости выполняют по тем же параметрам, что и шероховатость: высотным 1¥тах, }Уа, Ш, \Ур, шаговым ¿и-, форме неровностей волн т>, их направлению, опорной длине профиля при этом различают на поверхности детали продольную и поперечную волнистость [48, 75, 80, 97, 99]. Применение столь тщательных методов оценки обусловлено возможным влиянием волнистости не только на качество обработанной поверхности, но также на ее чистоту, в большей степени характеризующуюся наличием шероховатости различного уровня.

Образование волнистости поверхности зависит от многих причин и далеко не так изучено, как образование микронеровностей. Этим параметром геометрии поверхности не всегда удается управлять на практике. Несомненно, роль волнистости как геометрического параметра, характеризующего качество поверхности, имеет большое значение, а недостаточная изученность данной области определяет приоритеты исследований. Необходимость дальнейших исследований в данной области подкрепляется и тенденциями современной машиностроительной отрас-

ли, направленными на повышение качества выпускаемой продукции путем улучшения эксплуатационных свойств деталей машин.

1.2 Влияние волнистости обработанной поверхности на эксплуатационные свойства деталей машин

Эксплуатация деталей в механизмах машин непосредственно связана с их взаимным механическим контактом. При рассмотрении вопросов контактирования принято исследовать процессы, протекающие при взаимодействии поверхностей двух сопряженных деталей. Как уже отмечалось в параграфе 1.1, поверхность детали характеризуется ее геометрией, а также физико-химическими и механическими свойствами ее поверхностных слоев. По мнению Э.В. Рыжова и А.Г. Суслова, именно эти параметры в наибольшей степени определяют эксплуатационные свойства деталей машин и влияют на весь жизненный цикл изделия.

Одним из основных параметров, характеризующих контактное взаимодействие двух сопряженных деталей, является фактическая (истинная) площадь контакта, представляющая собой сумму малых площадок физического контакта тел [48]. На формирование фактической площади контакта значительное влияние оказывает дискретность самого контакта. Учитывая тот факт, что любая реальная поверхность имеет макроотклонения, волнистость, шероховатость и субмикрошеро-ховатость, взаимодействие сопряженных деталей осуществляется не по всей номинальной площади соприкосновения, а в ряде изолированных друг от друга площадок контурного контакта, сумма точек фактического контакта внутри которых и составляет площадь фактического (истинного) контакта.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Витвинов, Максим Константинович, 2015 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Адлер, Ю. П. Планирование экспериментов при поиске оптимальных условий / Ю. П. Адлер, Е. А. Маркова, Ю. В. Грановский. - М. : Наука, 1976. -279 с.

2. Акоф, Р. Основы исследования операций / Р. Акоф, М. Сасиени. - М. : Мир, 1971.-534 с.

3. Амарсго, И. Дж. А. Обработка металлов резанием / И. Дж. А. Амарего, P. X. Браун. - М. : Машиностроение, 1977. - 325 с.

4. Аршинов, В. А. Резание металлов и режущий инструмент / В. А. Аршинов, Г. А. Алексеев. - М.: Машиностроение, 1967. - 500 с.

5. Ахматова, А. С. Молекулярная физика граничного трения / А. С. Ахматова. -М.: Физматгиз, 1963. - 472 с.

6. Байкалов, А. К. Введение в теорию шлифования материалов / А. К. Байкалов. - Киев : Наукова думка, 1978. - 207 с.

7. Безъязычный, В. Ф. Назначение режимов резания по заданным параметрам качества поверхностного слоя / В. Ф. Безъязычный. - Ярославль, 1978. - 86 с.

8. Бергер, И. А. Расчет на прочность деталей машин / И. А. Бергер, Б. Ф. Шерр, Г. Б. Иосилевич. - М.: Машиностроение, 1979. - 702 с.

9. Бесекерский, В. А. Теория систем автоматического регулирования / В. А. Бе-секерский, Е. В. Попов. - М. : Наука, 1972. - 768 с.

10. Блюменштейн, В. Ю. Научные основы технологии машиностроения / В. Ю. Блюменштейн. - Кемерово : КузГТУ, 2011. - 232 с.

11. Боуден, Ф. П. Трение и смазка / Ф. П. Боуден, Д. Тейбор. - М. : Машгиз, 1960.-544 с.

12. Братан, С. М. Обеспечение качества и повышение стабильности обработки при чистовом и тонком шлифовании. Часть 1 / С. М. Братан // Резание и инструмент в технологических системах. - Вып. 68. - Харьков : НТУ «ХПИ», 2005. - С. 34-39.

13. Бублик, Б. Н. Основы теории управления / Б. Н. Бублик, Н. Ф. Кириченк. -Киев : Вища школа, 1975. - 328 с.

14. Бусленко, Н. П. Моделирование сложных систем / Н. П. Бусленко. - М. : Наука, 1978.-399 с.

15. Валетов, В. А. Микрогеометрия поверхности и ее эксплуатационные свойства / В. А. Валетов // Вестник машиностроения. - 1986. - №4. - С. 39-41.

16. Венцель, Е. С. Исследование операций: задачи, принципы, методология / Е. С. Венцель. - М.: Наука, 1988. - 208 с.

17. Витенберг, Ю. Р. Шероховатость поверхности и методы ее оценки / Ю. Р. Витенберг. - М.: Судостроение, 1971. - 98 с.

18. Вовк, JI. П. Компьютерное моделирование контроля качества приповерхностных слоев деталей машин / JI. П. Вовк, А. А. Писанец // Технология машиностроения. - 2004. - №5. - С. 52-56.

19. Горленко, О. А. Технологическое обеспечение стабильных параметров при механической обработке / О. А. Горленко, Е. Н. Фролов // Вестник машиностроения.- 1995.-№1.-С. 32-34.

20. Горохов, В. А. Управление качеством поверхностей вязкопластичных материалов при регуляризации их микрорельефов / В. А. Горохов // Вестник машиностроения. - 1990. - №9. - С. 62-67.

21. Грубый, С. В. Имитационное моделирование процессов резания и изнашивания инструмента / С. В. Грубый // Вестник машиностроения. - 2007. - №7. -С. 38-42.

22. Грубый, С. В. Многофакторная аппроксимация полиномиальными моделями экспериментальных зависимостей резания металлов / С. В. Грубый // Вестник машиностроения. - 2000. - №9. - С. 29-35.

23. Грубый, С. В. Теоретические исследования процесса изнашивания лезвийных инструментов / С. В. Грубый // Вестник машиностроения. - 2006. - №2. -С. 44-50.

24. Гузенко, В. С. Выбор метода обработки сигналов, характеризующих процессы в зоне резания / В. С. Гузенко, В. Е. Цыганаш // Резание и инструмент в

технологических системах. - Вып. 68. - Харьков : НТУ «ХПИ», 2005. -С. 153-160.

25. Дальский, А. М. Технологическое обеспечение надежности высокоточных деталей машин / А. М. Дальский. - М. : Машиностроение, 1975. - 224 с.

26. Дальский, А. М. Технологическая наследственность в машиностроительном производстве / А. М. Дальский и др.; под ред. А. М. Дальского. - М. : Изд-во МАИ, 2000. - 364 с.

27. Дегтярев, Ю. И. Исследование операций / Ю. И. Дегтярев. - М. : Высшая школа, 1986.-320 с.

28. Демкин, Н. Б. Контактирование шероховатых поверхностей / Н. Б. Демкин. -М.: Наука, 1970.-227 с.

29. Дерягин, Б. В. Что такое трение? / Б. В. Дерягин. - М. : Изд-во АН СССР, 1963.-232 с.

30. Дроздов, Н. А. К вопросу о вибрациях станка при токарной обработке / Н. А. Дроздов // Станки и инструмент. - 1937. - №22.

31. Дунин-Барковский, И. В. Измерение и анализ шероховатости, волнистости и некруглости поверхности / И. В. Дунин-Барковский, А. Н. Карташова. - М. : Машиностроение, 1978.-231 с.

32. Дьяченко, П. Е. Исследование зависимости микрогеометрии поверхности от условий механической обработки / П. Е. Дьяченко. - М.; Л., 1949. - 126 с.

33. Дьяченко, П. Е. Методы контроля и стандартизация волнистости поверхности / П. Е. Дьяченко, В. Э. Вайнштейн, 3. П. Грознинская. - М. : Стандартгиз, 1962.-96 с.

34. Зайцев, Г. Ф. Основы автоматического управления и регулирования / Г. Ф. Зайцев, В. И. Костук, П. И. Чинаев. - Киев : Техшка, 1975. - 496 с.

35. Зайцев, С. А. Нормирование точности / С. А. Зайцев, А. Н. Толстов, А. Д. Ку-ранов. - М. : Академия, 2004. - 256 с.

36. Иващенко, Н. Н. Автоматическое регулирование / Н. Н. Иващенко. - М. : Машиностроение, 1973. - 606 с.

37. Ильницкий, И. И. Колебания в металлорежущих станках и пути их устранения / И. И. Ильницкий. - Свердловск : Машгиз, 1958.

38. Илюхин, С. Ю. Математические основы моделирования процесса формообразования поверхностей режущим инструментом / С. Ю. Илюхин // СТИН. -2006.-№12.-С. 23-25.

39. Исаев, А. И. Микрогеометрия поверхности при токарной обработке /

A. И. Исаев. - М.; Л., 1950. - 106 с.

40. Кабалдин, Ю. Г. Построение перспективных систем управления металлорежущими станками на основе самоорганизации и принципов искусственного интеллекта / Ю. Г. Кабалдин, С. В. Биленко, А. М. Шпилев // Вестник машиностроения. - 2002. - №6. - С. 59-64.

41. Каширин, А. И. Исследование вибраций при резании металлов / А. И. Каши-рин. - М.: Изд-во АН СССР, 1944. - 372 с.

42. Кирпиченко, Ю. Е. Основы трибологии: Теория. Лабораторный практикум. Упражнения / Ю. Е. Кирпиченко, А. Ф. Трофименко. - Гомель : Инфотрибо, 1995.-224 с.

43. Колебания машин, конструкций и их элементов / под ред. Ф. М. Диментберга и К. С. Колесникова ; ред. совет: В. Н. Челомей (пред.). - М. : Машиностроение, 1980.-544 с.

44. Комбалов, В. С. Влияние шероховатости твердых тел на трение и износ /

B. С. Комбалов. - М. : Машиностроение, 1974. - 110 с.

45. Королев, А. В. Исследование процессов образования поверхностей инструмента и деталей при абразивной обработке / А. В. Королев. - Саратов : Сарат. ун-т, 1975.-202 с.

46. Корсаков, В. С. Точность механической обработки / В. С. Корсаков. - М. : Гос. науч.-техн. изд-во машиностр. лит-ры, 1961. - 379 с.

47. Косилова, А. Г. Точность обработки, заготовки и припуски в машиностроении : справочник технолога / А. Г. Косилова, Р. К. Мещеряков, М. А. Калинин. - М.: Машиностроение, 1976. - 288 с.

48. Костецкий, Б. И. Качество поверхности и трение в машинах / Б. И. Костец-кий, Н. Ф. Колесниченко. - Киев : Техшка, 1969. - 216 с.

49. Крагельский, И. В. Трение и износ / И. В. Крагельский. - М., 1968. - 480 с.

50. Крагельский, И. В. Коэффициенты трения / И. В. Крагельский, И. Э. Виноградов. - М.: Машгиз, 1962. - 220 с.

51. Крагальский, И. В. Развитие науки о трении. Сухое трение / И. В. Крагаль-ский, В. С. Щедров. - М.: Изд-во АН СССР, 1956. - 236 с.

52. Кувшинский, В. В. Фрезерование / В. В. Кувшинский. - М. : Машиностроение, 1977.-240 с.

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

54. Леонов, С. Л. Обработка резанием : учебное пособие / С. Л. Леонов, Е. Ю. Татаркин, Ю. В. Федоров/ - Барнаул : Изд-во АлтГТУ, 2003. - 104 с.

55. Леонов, С. Л. Основа создания имитационных технологий прецизионного формообразования / С. Л. Леонов, А. Т. Зиновьев / Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова. - Барнаул : Изд-во АлтГТУ, 2006. - 198 с.

56. Леонов, С. Л. Размерный анализ технологических процессов изготовления деталей / С. Л. Леонов, А. А. Мазиков, Н. П. Федорова // Тезисы докладов международной научно-технической конференции "Проблемы автоматизации и технологии в машиностроении". - Рубцовск, 1994. - С. 171-173.

57. Леонов, С. Л. Использование принципа технологического наследования для идентификации операции механической обработки / С. Л. Леонов, М. К. Вит-винов//Ползуновский вестник. - 2012.-№1/1. - С. 321-323.

58. Леонов, С. Л. Идентификация операции фрезерования на основе принципа технологического наследования / С. Л. Леонов, В. А. Хоменко, М. К. Витви-нов // Труды 4-й Международной научно-практической конференции «Инновации в машиностроении». - Новосибирск, 2013. - С. 97-102.

59. Малкин, А. Я. Основы технологии механической обработки деталей машин / А. Я. Малкин. - М. : Машгиз, 1961.

60. Маталин, А. А. Точность механической обработки и проектирование технологических процессов / А. А. Маталин. - Л. : Машиностроение, 1970. - 320 с.

61. Маталин, А. А. Качество поверхности и эксплуатационные свойства деталей машин / А. А. Маталин. - М.; Л., 1966. - 252 с.

62. Математическое моделирование / иод ред. Дж. Эндрюс, Р. Мак-Лоун. - М. : Мир, 1979.-277 с.

63. Новоселов, Ю. К. Динамика формообразования поверхностей при абразивной обработке / Ю. К. Новоселов. - Саратов : Сарат. ун-т, 1979. - 232 с.

64. Новоселов, Ю.К. Моделирование процессов образования шероховатости и отклонений формы поверхности при шлифовании / Ю.К. Новоселов, С.Л. Леонов, Е. Ю. Татаркин // Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции «Технологическое управление триботехническими характеристиками узлов машин». - М. : Завод-втуз при Московском заводе им. Лихачева, 1983. -С. 41^3.

65. Новоселов, Ю. К. Применение безразмерных математических моделей для повышения эффективности торцешлифования / Ю. К. Новоселов, С. Л. Леонов, А. П. Скляров // Межвузовский сборник «Отделочно-чистовые методы обработки и инструменты автоматизированных производств». — Барнаул : Изд-во АПИ им.И.И. Ползунова, 1991.-С. 103-108.

66. Орликов, М. Л. Динамика станков / М. Л: Орликов. - Киев : Вища школа, 1989.-272 с.

67. Панкин, А. В. Обработка металлов резанием / А. В. Панкин. - М. : Гос. науч-техн. изд-во машиностр. лит-ры, 1961. - 524 с.

68. Пат. 2255318. Российская Федерация, МПК7 в 01 М 7/00, В 23В 25/06. Способ идентификации технологической системы / А. А. Ситников, С. Л. Леонов. -№ 2003136218/02; заяв. 15.12.03; опубл. 27.06.05, Бюл. № 18.- Юс.

69. Пат. 2146585. Российская Федерация, МПК7 В 23 О 15/00. Способ диагностики элементов замкнутой динамической системы токарного станка / Ю. Н. Санкин, Н. Ю. Санкин, В. И. Жиганов. -№ 97104961/02; заяв. 28.03.97; опубл. 20.03.2000. - 14 с.

70. Пат. на полез, мод. № 140184. Российская Федерация. Автоматизированный комплекс определения параметров шероховатости и волнистости обработанной поверхности / М. К. Витвинов, С. J1. Леонов, В. А. Хоменко. Зарег. 01.04.2014, опубл. 27.04.20014, бюл. № 12.

71. Подураев, В. Н. Динамическая модель элементов технологической системы с учетом кинематической нестабильности процесса резания / В. Н. Подураев,

B. И. Малыгин, Л. В. Кремлева // Вестник машиностроения. - 1996. - №6. -

C. 18-23.

72. Поляк, Ю. Г. Вероятностное моделирование на ЭВМ / Ю. Г. Поляк. - М. : Сов. Радио, 1971.

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

74. Прилуцкий, В. А. Технологическое обеспечение точности поверхностей деталей соединений. (Методы уменьшения периодической погрешности обработки) / В. А. Прилуцкий. - Самара : Самар. гос. ун-т, 1998. - 132 с.

75. Радкевич, Я. М. Метрология, стандартизация и сертификация / Я. М. Радке-вич и др. - М.: Высш. шк., 2006. - 800 с.

76. Режимы резания металлов : справочник / Ю. В. Барановский, Л. А. Брахман, А. И. Гдалевич. - М. : НИИТавтопром, 1995. - 456 с.

77. Родин, П. Р. Основы формообразования поверхностей резанием / П. Р. Родин. - Киев : Вища школа, 1977. - 192 с.

78. Рудзит, Я. А. Микрогеометрия и контактное взаимодействие поверхностей / Я. А. Рудзит. - Рига, 1975 - 216 с.

79. Рыжов, Э. В. Технологическое обеспечение комплексного параметра для оценки свойств поверхностей трения / Э. В. Рыжов, А. Г. Суслов, А. П. Улашкин // Вестник машиностроения. - 1981. - №9. - С. 52-54.

80. Рыжов, Э. В. Технологические методы повышения износостойкости деталей машин / Э. В. Рыжов. - Киев, 1984. - 272 с.

81. Рыжов, Э. В. Технологическое обеспечение эксплуатационных свойств деталей машин / Э. В. Рыжов, А. Г. Суслов, В. П. Федоров. - М. : Машиностроение, 1979. - 176 с.

82. Седов, JI. И. Методы подобия и размерности в механике / J1. И. Седов. - М. : Наука, 1987.-430 с.

83. Сидоренко, JI. С. Математическая модель наростообразования при резании сталей / Л. С. Сидоренко // СТИН. - 2007. - №2. - С. 20-26.

84. Сидоренко, Л. С. Математическое моделирование некоторых физических явлений процесса резания металлов на основе законов реологии / Л. С. Сидоренко // СТИН. - 2000. - №5. - С. 16-20.

85. Сидоренко, Л. С. Математическое моделирование физических явлений процесса резания металлов на основе законов реологии / Л. С. Сидоренко // Вестник машиностроения. - 2000. - №7. - С. 40-46.

86. Силин, С. С. Метод подобия при резании материалов / С. С. Силин. - М. : Машиностроение, 1979. - 152 с.

87. Системы автоматизированного проектирования технологических процессов, приспособлений и режущих инструментов / С. Н. Корчак, А. А. Кошин,

A. Г. Ракович, Б. И. Синицин. - М. : Машиностроение, 1988. - 352 с.

88. Скиба, В. М. Влияние упругой системы станка на процесс резания /

B. М. Скиба, С. М. Обидин // Известия вузов. Машиностроение. - 2001. -№2-3.-С. 92-98.

89. Скопцов, Л. М. Вибрация шариковых подшипников / Л. М. Скопцов, Б. С. Кузнецов // Труды семинара по вопросам прогрессивных методов шлифования и доводки деталей подшипников качения. - М. : ВНИПП, 1961. -

C.127-139.

90. Советов, Б. Я. Моделирование систем / Б. Я. Советов, С. А. Яковлев. - М. : Высшая школа, 1985. - 271 с.

91. Соколовский, А. П. Вибрации при работе на металлорежущих станках / А. П. Соколовский. - М. : Машгиз, 1952.

92. Справочник технолога-машиностроителя : в 2 т. Т. 1 / под ред. А. Г. Косило-вой и Р. К. Мещерякова. - М. : Машиностроение, 1985. - 656 с.

93. Справочник технолога-машиностроителя : в 2 т. Т. 2 / под ред. А. Г. Косило-вой и Р. К. Мещерякова. - М. : Машиностроение, 1985. - 496 с.

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

95. Стрелков, С. П. Введение в теорию колебаний / С. П. Стрелков. - М. : ГИТТЛ, 1951.

96. Суслов, А. Г. Технологическое обеспечение параметров состояния поверхностного слоя деталей / А. Г. Суслов. - М. : Машиностроение, 1987. - 208 с.

97. Суслов, А. Г. Научные основы технологии машиностроения / А. Г. Суслов, А. М. Дальский. - М.: Машиностроение, 2002. - 684 с.

98. Суслов, А. Г. Экспериментально-статистический метод обеспечения качества поверхности деталей машин / А. Г. Суслов, О. А. Горлснко. - М. : Машиностроение-1, 2003. - 303 с.

99. Суслов, А. Г. Качество поверхностного слоя деталей машин / А. Г. Суслов. -М.: Машиностроение, 2000. - 320 с.

100. Суслов, А. Г. Технология машиностроения : учебник для студентов и специальностей вузов / А.Г. Суслов. - 2-е изд., перераб. и дон. - М. : Машиностроение, 2007. - 430 с.

101. Табенкин, А. Н. Шероховатость, волнистость, профиль. Международный опыт / А. Н. Табенкин, С. Б. Тарасов, С. Н. Степанов ; под ред. канд. техн. наук Н. А. Табачниковой. - СПб. : Изд-во Политехи, ун-та, 2007. - 136 с.

102. Таратынов, О. В. Современное состояние и пути повышения виброустойчивости шпиндельных систем шлифовальных станков: обзор / О. В. Таратынов, Е. М. Королева. - М.: НИИмаш, 1982. - 32 с.

103. Таратынов, О. В. Изменение исходной погрешности заготовки на этапах цикла шлифования / О. В. Таратынов, Е. М. Королева // СТИН. - 1997. - №12. -С. 21-25.

104. Усов, А. В. Условия устойчивости и надежности замкнутой технологической системы механической обработки / А. В. Усов, Г. А. Оборский // Bhcokí технологи в машинобуваши. Зб1рник наукових прац. - Харюв : НТУ «XIII», 2003.-С. 167-172.

105. Фельдбаум, А. А. Методы теории автоматического управления / А. А. Фельд-баум, А. Г. Бутковский. - М.: Наука, 1971. - 744 с.

106. Хусу, А. П. Шероховатость поверхностей (теоретико-вероятностный подход /

A. П. Хусу, Ю. Р. Витенберг, В. А. Пальмов. - М. : Наука, 1975. - 334 с.

107. Черный, А. А. Теория и практика эффективного математического моделирования / А. А. Черный. - Пенза : Пенз. гос. ун-т, 2010. - 419 с.

108. Цыганов, В. С. Прогнозирование качества изготовления деталей при технологическом проектировании / В. С. Цыганов // Известия вузов. Машиностроение. - 2007. - №2. - С. 47-52.

109. Шаламов, В. Г. Моделирование вынужденных колебаний при фрезеровании /

B. Г. Шаламов, Д. Ю. Тополев // Известия вузов. Машиностроение. - 2002. -№2-3.-С. 105-111.

110. Шарин, Ю. С. Технологическое обеспечение для станков с ЧПУ / Ю. С. Ша-рин. - М. : Машиностроение, 1986. - 176 с.

111. Шашок, А. В. Прогнозирование надежности операций токарной обработки по показателям качества изготовляемой продукции / А. В. Шашок // Вестник машиностроения. - 2008. - №3. - С. 41-46.

112. Шнейдер, Ю. Г. Образование регулярных микрорельефов на деталях и их эксплуатационные свойства / Ю. Г. Шнейдер. - JL, 1967. - 250 с.

113. Эльясберг, М. Е. Основы теории автоколебаний при резании металлов / М. Е. Эльясберг// Станки и инструмент. - 1962. -№10.

114. Эльясберг, М. Е. Основы теории автоколебаний при резании металлов / М. Е. Эльясберг // Станки и интрумент. - 1962. - №11.

115. Юркевич, В. В. Исследование точности токарных станков методом построения виртуальной копии обрабатываемой детали / В. В. Юркевич // Вестник машиностроения. - 2006. - №12. - С. 42-46.

116. Якимов, А. В. Оптимизация процесса шлифования / А. В. Якимов. — М. : Машиностроение, 1975. - 176 с.

117. Ящерицин, П. И. Технологическая наследственность и эксплуатационные свойства шлифованных деталей / П. И. Ящерицин. - Минск : Наука и техника, 1971.-21 с.

118. Ящерицын, П. И. Основы технологии механической обработки и сборки в машиностроении / П. И. Ящерицын. - Минск : Высшая школа, 1974. - 210 с.

119. Ящерицын, П. И. Основы резания материалов и режущий инструмент / П. И. Ящерицын, М. Л. Еременко, Н. И. Жигалко. - Минск : Вышая школа, 1981.-560 с.

120. Ящерицын, П. И. Повышение качества шлифованных поверхностей и режущих свойств абразивно-алмазного инструмента / П. И. Ящерицын, А. Г. Зайцев. - Минск : Наука и техника, 1972. - 478 с.

121. Ящерицын, П. И. Повышение эксплуатационных свойств шлифованных поверхностей / П. И. Ящерицын. - Минск : Наука и техника, 1966. - 384 с.

122. Ящерицын, П. И. Технологическая наследственность в машиностроении / П. И. Ящерицын, Э. В. Рыжов, В. И. Аверченков. - Минск : Наука и техника, 1977.-256 с.