Теория и методы моделирования и управления процессом стружкообразования при лезвийной механической обработке тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.03.01, доктор технических наук Максаров, Вячеслав Викторович

• Максаров, Вячеслав Викторович
• доктор технических наук
• 1999

Оглавление диссертации доктор технических наук Максаров, Вячеслав Викторович

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ СТАБИЛЬНОСТИ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ. ЦЕЛЬ

И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Теоретические исследования возникновения вибраций при резании металлов.

1.2. Анализ закономерностей процесса пластического деформирования и разрушения при резании металлов.

1.3. Современные представления в области построения моделей процесса стружкообразования.

1.4. Анализ методов обеспечения виброустойчивости процесса резания.

1.5. Цель и задачи исследования.

2. ДИНАМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СТРУЖКООБРАЗОВАНИЯ В ПРОЦЕССЕ РЕЗАНИЯ.

2.1. Основы пластического деформирования и разрушения металла в процессе стружкообразования.

2.2. Физические основы моделирования стружкообразования в процессе резания.

2.3. Реологическое представление при моделировании стружкообразования в процессе резания.

2.4. Математическое моделирование пластического деформирования и разрушения в процессе стружкообразования.

-32.5. Физическое обоснование возможности управления деформационным процессом при резании.

2.6. Результаты и выводы по главе.

3. ДИНАМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ

СИСТЕМЫ МЕХАНАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

3.1. Динамическое моделирование элементов технологической системы механической обработки.

3.2. Приведение динамической модели технологической системы к модели малой размерности.

3.3. Математическая модель технологической системы.

3.4. Моделирование условий фазовых переходов в процессе стружкообразования.

3.5. Исследования чувствительности динамической модели технологической системы механической обработки к параметрическим изменениям.

3.6. Результаты и выводы по главе.

4. ИСЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

НА ОСНОВЕ НЕЛИНЕЙНОЙ МОДЕЛИ.

4.1. Математическое моделирование динамических процессов в технологической системе механической обработки.

4.2. Решение нелинейных дифференциальных уравнений в процессе механической обработки методом кусочно-линейной аппроксимации.

4.3. Теоретические и экспериментальные исследования динамических процессов в технологической системе механической обработки.

4.4. Результаты и выводы по главе.

-45. ВЛИЯНИЕ ЛОКАЛЬНОЙ МЕТАСТАБИЛЬНОСТИ В ОБРАБА ТЫВАЕМОМ МАТЕРИАЛЕ НА УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ

РЕЗАНИЯ.

5.1. Создание локальной метастабильности в обрабатываемом материале и ее влияние на кинематику процесса резания.

5.2. Управление реологическими параметрами процесса стружко-образования при локальной метастабильности в обрабатываемом материале.

5.3. Теоретические и экспериментальные исследования локальной метастабильности в обрабатываемом материале на управление процессом резания.

5.4. Методы создания локальной метастабильности в обрабатываемом материале.

5.5. Результаты и выводы по главе.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Теория и методы моделирования и управления процессом стружкообразования при лезвийной механической обработке»

Повышение эффективности процесса резания, особенно при обработке кор-розионностойких и жаропрочных сталей и сплавов, в современном машиностроительном производстве обусловливает необходимость широкого использования высокопроизводительного оборудования, позволяющего автоматизировать процессы механической обработки. Управление процессами механической обработки в автоматизированных производствах возможно лишь на основе новых подходов к изучению явлений, сопровождающих процесс резания металлов.

Теоретические и экспериментальные исследования, проведенные в последние годы в области механической обработки металлов резанием, основанные на дислокационном представлении структуры материала, позволили глубже понять многие явления в их взаимосвязи, что существенно способствовало совершенствованию технологии обработки металлов. С точки зрения организации процесса резания, наиболее желательно иметь сливную стружку, поскольку она является показателем динамической устойчивости технологической системы, обеспечивает высокое качество обработанной поверхности и гарантированное время службы инструмента. В реальных условиях обработки заготовок это соответствует узкому диапазону состояния технологической системы в процессе резания, что не всегда соответствует требованиям по производительности к применяемым режимам резания и параметрам стойкости инструмента.

Возникновение вибраций при обработке резанием характеризуется возмущающими силами и свойствами упругой системы. Соотношение между этими параметрами определяет возможность возникновения опасных вибраций и их интенсивность, т.е. амплитуду и частоту. Возмущающие <рилы в зависимости от физической сущности механизма возбуждения вибраций, действующего на технологическую систему, приводят к образованию, прежде всего, вынужденных колебаний и автоколебаний, а также других видов колебаний, например, собственных затухающихся и параметрически возбуждаемых. Появление возмущения в упругой системе приводит к изменению состояния деформированной зоны и к соответствующему изменению сил резания. Это изменение не может распространяться мгновенно на всю зону, что вызывает запаздывание в изменении силы. Наличие запаздывающих сил, раскачивающих замкнутую технологическую систему, вызывает автоколебания в процессе резания. Потеря устойчивости процесса резания и возникновение автоколебаний вызывает повышение интенсивности изнашивания режущего инструмента и снижение долговечности исполнительных механизмов станка. Наличие вибраций обусловливает ухудшение качества поверхностного слоя заготовки и точности обработки, что, в свою очередь, приводит к снижению производительности обработки и ограничению технологических возможностей оборудования.

При анализе динамических свойств технологической системы, как правило, не учитываются упругопластические свойства металла срезаемого слоя, как в зоне пластической деформации, так и в зоне контактного взаимодействия сходящей стружки с передней поверхностью инструмента, которые определяют характер образующейся при резании стружки и оказывают существенное влияние на состояние динамической упругой системы станка и развитие автоколебательных процессов. Это позволяет выделить в качестве объекта исследования актуальную проблему стружкообразования в динамике процесса резания, решение которой оказывает существенное влияние на состояние динамической системы станка и ее характеристики.

В настоящее время не существует единства взглядов в понимании особенностей указанного взаимодействия, что объясняется, прежде всего, его сложностью и недостаточной изученностью. Обычно используемое при исследовании поведения технологических систем механической обработки представление о квазистатической характеристике силы резания не позволяет с необходимой полнотой отобразить поведение динамической системы. При этом не учитывается нестационарный характер процесса активного пластического деформирования металла, определяемый структурой и свойствами обрабатываемого материала, который оказывает существенное влияние на процесс стружкообразова-ния при механической обработке.

Как показывают результаты обобщения практики металлообработки, задача управления процессом стружкообразования продолжает оставаться актуальной, несмотря на наличие значительного числа полученных частных решений. Одним из наиболее эффективных методов, позволяющих изменить условия деформации металла при резании, является предварительное или производимое в процессе резания по определенным законам физическое воздействие на внешнюю поверхность срезаемого слоя. Теоретические и экспериментальные исследования показали, что в этом случае существует возможность управления процессом резания, что в свою очередь открывает возможности дальнейшего совершенствования технологии обработки в широком диапазоне материалов и режимов резания.

Объект исследования. Исследуется проблема лезвийной механической обработки заготовок ответственного назначения на высокоавтоматизированном технологическом оборудовании, решение которой позволит повысить эффективность обработки на основе обеспечения динамической стабильности процесса резания за счет управления процессом стружкообразования.

Цель исследований. Целью работы является разработка теории и практики моделирования процесса стружкообразования и научно-обоснованных методов управления процессом механической обработки лезвийным инструментом для обеспечения динамической стабильности и повышения эффективности процесса резания на станках с ЧПУ.

Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие основные задачи:

- выполнение многоплановых исследований динамических характеристик технологической системы механической обработки резацием лезвийным инструментом с учетом локальных процессов стружкообразования и колебаний в контурах замкнутой системы на базе предложенных динамических моделей;

- разработка и обоснование теоретических предпосылок, отображающих процесс пластического деформирования и разрушения металла в срезаемом слое обрабатываемого материала на основе современных представлений механики твердого деформированного тела;

- выявление причин возникновения неустойчивости пластического деформирования и условий перехода в неустойчивое состояние в процессе стружкообразования, приводящих к возбуждению автоколебательного режима в замкнутой технологической системе механической обработки;

- разработка основ моделирования процесса стружкообразования в зоне активного пластического деформирования обрабатываемого материала с учетом чередования фаз, необходимых для адекватного отображения динамических процессов в технологических системах механической обработки;

- разработка математического описания реологических процессов, отражающих переходные и стационарные режимы последовательного чередования фаз с учетом упруго-пластических свойств срезаемого слоя в зоне пластической деформации и контактного взаимодействия сходящей стружки по передней поверхности инструмента. Обеспечение дальнейшего развития основ моделирования с использованием кусочно-линейной аппроксимации нелинейного процесса стружкообразования для отображения и исследования динамических процессов в технологических системах при механической обработке;

- выполнение математического моделирования дискретной упруго вязкопла-стической релаксирующей среды для обоснования квазиупругих и диссипатив-ных характеристик деформируемого материала в срезаемом слое и при контактном взаимодействии стружки по передней поверхности режущего инструмента с использованием реологических уравнений процесса стружкообразования;

- определение функции чувствительности и исследование влияния изменения параметров на положение границы области устойчивости технологической системы в пространстве параметров. Построение на их основе предельных положений границы области устойчивости при заданных диапазонах изменения существенных параметров системы. Определение вероятностных характеристик смещения границы области устойчивости системы, исходя из допустимой степени риска;

- обеспечение постановки и решения задач управления механической обработкой лезвийным инструментом на основе математической модели, описывающей нелинейные динамические процессы в технологической системе механической обработки;

- обеспечение разработки теоретических и технологических основ для эффективного управления деформационным процессом и виброустойчивостью технологических систем лезвийной обработкой с учетом разработанных представлений о процессе стружкообразования для широкого класса обрабатываемых материалов в расширенном диапазоне режимов резания;

- разработка и реализация в станочных системах с программным управлением методов изменения условий деформации в срезаемом слое металла, направленных на повышение эффективности лезвийной обработки изделий машиностроения и обеспечение условия устойчивости сегментирования и дробления стружки, необходимого для осуществления автоматизации операций высокопроизводительной механической обработки;

- разработка научно обоснованных рекомендаций по практическому применению полученных в работе результатов в условиях современного производства, включая решение совокупности задач автоматизации технологической подготовки производства и промышленное внедрение разработанных предложений при лезвийной механической обработке деталей ответственного назначения.

Методы исследования. Работа выполнена с использованием фундаментальных положений теории резания металлов, динамики твердых тел, теории колебаний, теории упругости и пластичности, физики металлов и металловедения. Теоретические положения диссертации основываются на представлениях о поведении дефектов в кристаллической структуре материала при его развитой активной пластической деформации в процессе лезвийной обработки.

Экспериментальные исследования проводились на специальных стендах с применением оригинальных методик, современной аппаратуры, измерительных преобразователей и систем. Моделирование и исследование процессов стружкообразования осуществлялось с использованием современных вычислительных средств в экспериментально-лабораторном комплексе кафедры «Технология автоматизированного машиностроения» СЗПИ и лаборатории «Динамика и моделирование технологических систем» СПбИМаш (ЛМЗ-ВТУЗ).

Достоверность полученных результатов исследований и предложенных рекомендаций. Достоверность полученных результатов и выводов определяется физической и математической корректностью постановок задач и использованных в работе методов их решения, адекватностью теоретических моделей экспериментально наблюдаемым закономерностям, высокой сходимостью расчетных и экспериментальных данных, использованием ряда разработок в производственных условиях.

Научная новизна. Научная новизна полученных в работе результатов заключается в следующем:

- предложена получившая экспериментальное обоснование гипотеза формирования процесса стружкообразования, учитывающая структурные свойства материала, которая предполагает образование тонкой структуры пластинчатого типа с равномерной периодичностью, отражающей свойства обрабатываемого материала, в зоне первичной пластической деформации и формирование крупных внешних элементов стружки пилообразной формы под действием на сходящую стружку вторичной упругой деформации и сил трения в области вторичной пластической деформации;

- разработана реологическая модель процесса резания с учетом активной пластической деформации и разрушения металла в зоне стружкообразования в виде последовательного соединения элементов упруго-вязкопластической релаксирующей среды, отражающей процесс первичной, деформации металла срезаемого слоя (среды Икшинского) и среды с двумя упругодиссипативными элементами, отражающей процесс деформации и трения сходящей стружки (среды Фойхта);

- разработана динамическая модель технологической системы механической обработки с учетом контактного взаимодействия подсистем заготовки и инструмента, отображенного реологической моделью стружкообразования, которая позволяет определить и исследовать динамические характеристики, как в области устойчивости процесса резания, так и в области автоколебаний;

- разработаны основы моделирования с использованием кусочно-линейной аппроксимации процесса стружкообразования в зоне активного пластического деформирования и с учетом чередования фаз скольжения и схватывания, необходимые для отображения динамических процессов в технологических системах при механической обработке;

- установлено, что неустойчивость процесса стружкообразования, обусловлена природой активной пластической деформации металла срезаемого слоя, и действием двух противоположно направленных основополагающих процессов: повышением локальных внутренних напряжений и их пластической релаксацией, представляющей внутренний диссипативный процесс, проходящий путем локализации пластических сдвигов и поворотов на разных структурных уровнях металла. При этом сила резания, необходимая для поддержания процесса резания, определяется внутренними возможностями непрерывно эволюционирующей структуры обрабатываемого металла;

- на основе реологического представления стружкообразования предложен новый способ обработки заготовок, позволяющий управлять устойчивостью технологической системы, который заключается в периодическом изменении условий напряженно-деформированного состояния в зоне стружкообразования за счет локального предварительного физического воздействия на внешнюю поверхность срезаемого слоя (авт. свид. 1038079);

- сформированы на основе анализа и синтеза моделируемой деформации в срезаемом слое металла положения для реализации управления деформационным процессом стружкообразования, обеспечивающие эффективное сегментирование и дробление стружки в промышленных условиях.

Практическая ценность выполненных разработок. Практическая ценность результатов, полученных в диссертации заключается в следующем:

- разработано эффективное программно-методическое обеспечение при решении на ПЭВМ задач динамики технологической системы механической обработки, позволяющее осуществлять получение и исследование требуемых динамических характеристик системы: определение границы области устойчивости системы в пространстве параметров; определение уровня и частот автоколебаний, соответствующих данному предельному циклу. Разработанный программно-методический комплекс, позволяет рассчитывать основные параметры, для выявления резерва по устойчивости технологической системы при лезвийной обработке материала с учетом особенностей процесса стружкообразования по сравнению с существующими методиками;

- методом имитационного моделирования динамических процессов технологической системы механической обработки получены области допустимых режимов в пространстве варьируемых параметров и определены диапазоны управления режимами резания;

- разработаны методы физического воздействия на обрабатываемую поверхность заготовки, которые создают по сравнению с основным материалом в локальной зоне метастабильное состояние, изменяя его структуру и механические свойства (авт. свид. 1024155);

- разработан новый способ процесса точения с предварительным созданием локальной метастабильности в обрабатываемом материале, обеспечивающий за счет изменения квазиупругих и диссипативных свойств процесса стружкообразования управление динамической стабильностью технологической системы в широком диапазоне изменения свойств обрабатываемых материалов и режимов резания (авт. свид. 1038079, 1510984);

- разработаны новые способы управления процессом резания, обеспечивающие для широкого класса обрабатываемых материалов эффективное сегментарование и дробление стружки, необходимое для осуществления автоматизации операций высокопроизводительной механической обработки (авт. свид. 900991, 910368,1038078);

- разработаны и предложены технологические рекомендации по созданию в срезаемом слое обрабатываемого материала зон локальной метастабильности, изменяющей его упруго-диссипативные характеристики, с целью управления интенсивностью вибраций технологической системы механической обработки. Разработаны устройства для практической реализации предложенных технологических рекомендаций (авт. свид. 1087243, 1096043).

Структура и содержание работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложения.

Заключение диссертации по теме «Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки», Максаров, Вячеслав Викторович

5.5. РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

1. Анализ и синтез моделируемой деформации в срезаемом слое металла, выполненный в данной главе, позволил сформировать основные положения для реализации управления деформационным процессом. Установлено, что одним из наиболее эффективных методов, позволяющих изменять условия деформации металла при резании, является предварительное локальное физическое воздействие на внешнюю поверхность срезаемого слоя, производимое по определенным законам.

2. Установлено, что за счет возмущений, вызываемых периодически изменяющимися условиями напряженно-деформированного состояния в зоне струж-кообразования, технологическая система может существенно изменять устойчивость и граничные условия перехода к автоколебаниям, что позволило преддожить способ обработки заготовок, заключающийся в периодическом изменении условий резания по сравнению с основным материалом.

3. Разработаны методы физического воздействия на обрабатываемую поверхность заготовки, которые создают по сравнению с основным материалом в локальной зоне метастабильное состояние, изменяя его структуру и механические свойства (авт. свид. 1024155).

4. Предложен и реализован новый способ процесса точения с предварительным созданием локальной метастабильности в обрабатываемом материале, обеспечивающий за счет изменения квазиупругих и диссипативных свойств процесса стружкообразования управление динамической стабильностью технологической системы в широком диапазоне свойств обрабатываемых материалов и режимов резания (авт. свид. 1038079, 1510984).

5. Разработаны новые способы управления процессом резания, обеспечивающие устойчивое сегментирование и дробление стружки, необходимое для осуществления автоматизации операций высокопроизводительной механической обработки (авт. свид. 900991, 910368, 1038078).

6. Разработаны и предложены технологические рекомендации по созданию в срезаемом слое обрабатываемого материала локальной метастабильности, изменяющей его упруго-диссипативные характеристики, с целью управления интенсивностью вибраций технологической системы механической обработки. Разработаны устройства для практической реализации предложенных технологических рекомендаций (авт. свид. 1087243,1096043).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В работе выполнено многоплановое исследование динамических характеристик технологической системы механической обработки резанием лезвийным инструментом с учетом локальных процессов стружкообразования и колебаний в контурах системы, направленное на повышение эффективности лезвийной обработки изделий машиностроения. На основе реологического представления о стружкообразовании определены условия локального физического воздействия на обрабатываемый материал с целью создания метастабильного состояния с измененными упругодиссипативными свойствами, необходимыми для управления процессом лезвийной обработки.

2. В качестве основы для проведения комплекса исследований предложена обобщенная математическая модель, которая позволяет описывать динамические процессы в технологической системе механической обработки с учетом упругопластических свойств в динамике контактного взаимодействия инструмента с заготовкой и реологических особенностей процесса стружкообразования в зоне активного пластического деформирования. Полученная модель технологической системы механической обработки является достаточно универсальной на уровне современных представлений механики процессов стружкообразования и динамических свойств системы. Известные ранее модели, используемые в работах рядом авторов, могут практически рассматриваться как частные, т.е. соответствующие частным значениям параметров обобщенной модели.

3. Разработанная математическая модель описывает динамические процессы в технологической системе механической обработки при контактном взаимодействии инструмента с заготовкой и позволяет рассмотреть последовательность изменения режимов и формирования фазовых переходов по условиям пластического деформирования, чередования процессов скольжения и схватывания, продолжительность которых определяется динамическими свойствами системы.

4. Совокупность этапов процесса стружкообразования при контактном взаимодействии инструмента с заготовкой, представленная в работе формируемыми условиями деформаций, чередованием фаз скольжения и схватывания в зоне срезаемого слоя, определяет нелинейный характер систем дифференциальных уравнений математической модели, которая описывает динамические процессы в технологической системе механической обработки.

5. Предложен новый подход к описанию процесса стружкообразования, который предполагает, что в зоне первичной пластической деформации в срезаемом слое создается тонкая структура пластинчатого типа с равномерной периодичностью, отражающей только структуру и свойства обрабатываемого материала и нечувствительной к изменению условий резания, а в области вторичной пластической деформации формируются крупные внешние элементы стружки пилообразной формы, образующиеся под действием на сходящую стружку сил трения.

6. Для исследования процесса резания с учетом пластической деформации и разрушения металла в зоне стружкообразования методом имитационного моделирования предложена реологическая модель в виде последовательного соединения упруговязкопластической релаксирующей среды Ишлинского (отражающей процесс первичной деформации металла срезаемого слоя) и среды Фойхта с двумя упруго-диссипативными элементами (отражающей процесс деформации и трения сходящей стружки).

7. Определены квазиупругие и диссипативные характеристики деформируемого материала в срезаемом слое и при контактном взаимодействии стружки по передней поверхности режущего инструмента численным методом с использованием реологических уравнений при математическом моделировании процесса стружкообразования.

8. Разработана система реологических уравнений, отражающая стационарные и переходные режимы, отображающая последовательное чередование фаз с учетом упругопластических свойств срезаемого слоя в зоне пластической деформации и контактного взаимодействия сходящей стружки по передней поверхности инструмента. Разработаны основы моделирования с использованием кусочно-линейной аппроксимации процесса стружкообразования в зоне активного пластического деформирования и с учетом чередования фаз скольжения и схватывания, необходимые для отображения динамических процессов в технологических системах при механической обработке.

9. Анализ основных причин, обусловливающих возникновение автоколебаний при резании, позволил в качестве основополагающего фактора принять запаздывание сил резания, которое связано с нелинейностью процесса стружкообразования, порождаемого инерционностью пластической деформации металла в зоне резания. Обычно используемое при исследовании поведения технологических систем механической обработки представление о квазистатической характеристике силы резания, не позволяет адекватно отобразить поведение динамической системы. При этом не учитывается нестационарный характер процесса активного пластического деформирования металла, определяемый структурой и свойствами обрабатываемого материала, который оказывает существенное влияние на процесс стружкообразования. Анализ физических механизмов, вызывающих возмущение вибраций, позволил разработать основы для управления деформационным процессом и виброустойчивостью технологических систем.

10. В результате выполненного анализа установлено, что процесс активной пластической деформации срезаемого слоя при стружкообразовании сопровождается пространственной неоднородностью пластических сдвигов и разворотов, местами локализации которых служат границы фрагментов структуры .обрабатываемого материала. Сила резания, необходимая для поддержания процесса резания, определяется внутренними возможностями непрерывно эволюционирующей структуры обрабатываемого металла. Неустойчивость пластического деформирования в процессе стружкообразования, обусловлена, прежде всего, природой пластической деформации металла срезаемого слоя и конкурирующим действием двух основополагающих процессов: повышением локальных внутренних напряжений и их пластической релаксацией, представляющей внутренний диссипативный процесс, происходящий путем локализации пластических сдвигов и поворотов на разных структурных уровнях металла.

11. На основе системного подхода осуществлено построение адекватной динамической модели технологической системы путем уточненного рассмотрения подсистем с распределенными параметрами и процесса резания как динамического взаимодействия этих подсистем. При анализе технологической системы в частотном диапазоне, оказывающем наибольшее влияние на качество обрабатываемой поверхности и на стойкость инструмента, осуществлена эквивалентная аппроксимация исходной многомерной модели технологической системы дискретной моделью с существенно меньшим числом степеней свободы в качестве основы для выполнения комплекса исследований.

12. Разработан метод построения динамической модели системы малой размерности, включающей две доминирующие подсистемы «заготовка» и «инструмент», которая отражает инерционные и упруго-диссипативные свойства глобальной модели и является достаточной относительно обоснованного критерия близости в линеаризованной постановке для анализа влияния процесса стружкообразования на поведение технологической системы механической обработки. Разработана связь между подсистемами при резании, которая осуществляется через процесс стружкообразования, представленный предложенной реологической моделью.

13. Для построения решения системы нелинейных дифференциальных уравнений в рамках предложенной математической модели, описывающей динамические процессы в технологической системе механической обработки, разработан численно-аналитический метод, позволяющий аппроксимировать нелинейные характеристики модели. Исходя из этого, осуществлена модификация метода, предложенного проф. В.Л. Вейцем, основанного на кусочно-линейной аппроксимации нелинейных зависимостей в соответствии с условиями рассматриваемых задач. Разработано эффективное программное обеспечение при решении на ПЭВМ задач динамики технологической системы механической обработки, позволяющее осуществлять получение и исследование динамических характеристик системы: определение границы области устойчивости системы в пространстве параметров; определение уровня и частот автоколебаний, соответствующих данному предельному циклу. Разработанный программно-методический комплекс позволяет рассчитывать основные параметры для выявления резерва по устойчивости технологической системы при лезвийной обработке материала с учетом особенностей процесса стружкообразования по сравнению с существующими методиками.

14. Имитационное моделирование динамических процессов технологической системы механической обработки позволило сформировать область допустимых режимов в пространстве варьируемых параметров и определить диапазон управления режимами резания. Сравнительный анализ результатов, полученных с использованием линейной модели и нелинейной модели, основанной на двухфазном процессе, а также нелинейной модели, основанной на совокупности фаз скольжения и схватывания и условий деформации в зоне срезаемого слоя с учетом реологических особенностей процесса стружкообразования, позволил оценить смещение границ области устойчивости в пространстве параметров технологической системы механической обработки с выделением областей, определяющих требуемый запас устойчивости.

15. Теоретические и экспериментальные исследования позволили выявить, что нарушение условий устойчивости процесса резания приводит к появлению колебаний элементов упругой системы, повышению интенсивности изнашивания режущего инструмента, ухудшению качества поверхностного слоя заготовки и точности обработки, что, в свою очередь, снижает производительность обработки и сужает технологические возможности оборудования. Установлено, что одной из основных причин возникновения неустойчивости технологической системы механической обработки являются процессы, происходящие в 30не стружкообразования. Это позволило выделить актуальную проблему в организации процесса резания, решение которой оказывает существенное влияние на состояние динамической системы станка и развитие в ней автоколебательных процессов.

16. Применительно к одноконтурной (с нормальным к обрабатываемой поверхности контуром х) динамической модели технологической системы механической обработки выполнено исследование чувствительности предельно допустимой по критерию устойчивости системы ширины срезаемого слоя Ьс к изменениям существенных параметров. Установлено, что чувствительность к изменениям параметра демпфирования йх в контуре х является более высокой, чем к изменениям параметров запаздывания сил резания и трения 1р, 1о. Рассмотрены пути уточнения оценок поля рассеивания Ьс за счет вероятностного подхода.

17. Анализ и синтез моделируемой деформации в срезаемом слое металла, позволил сформировать основные положения для реализации управления деформационным процессом. Установлено, что одним из наиболее эффективных методов, позволяющих изменять условия деформации металла при резании, является локальное предварительное физическое воздействие на внешнюю поверхность срезаемого слоя, производимое по определенным законам. Установлено, что за счет возмущений, вызываемых периодически изменяющимися условиями напряженно-деформированного состояния в зоне стружкообразования, технологическая система может существенно изменять устойчивость и переход к автоколебаниям, что позволило предложить способ обработки заготовок, заключающийся в периодическом изменении условий резания по сравнению с основным материалом.

18. Разработаны методы физического воздействия на обрабатываемую поверхность заготовки, которые создают в локальной зоне метастабильное состояние по сравнению с основным материалом, изменяя его структуру и механические свойства (авт. свид. 1024155). Это позволило предложить и реализовать новый способ процесса точения с предварительным созданием локальной метастабильности в обрабатываемом материале, указанное обеспечивает за счет изменения квазиупругих и диссипативных свойств процесса стружкообразования управление динамической стабильностью технологической системы в широком диапазоне изменения свойств обрабатываемых материалов и режимов резания (авт. свид. 1038079, 1510984).

19. Разработаны новые способы управления процессом резания, обеспечивающие для широкого класса обрабатываемых материалов эффективное сегментирование и дробление стружки, необходимое для осуществления автоматизации операций высокопроизводительной механической обработки (авт. свид. 900991, 910368, 1038078).

20. Разработаны и предложены технологические рекомендации по созданию в срезаемом слое обрабатываемого материала зон локальной метастабильности, изменяющей его упруго-диссипативные характеристики, с целью управления интенсивностью вибраций технологической системы механической обработки. Разработаны устройства для практической реализации предложенных технологических рекомендаций (авт. свид. 1087243, 1096043).

21. Результаты выполненных исследований нашли апробирование и практическое применение на предприятиях Санкт-Петербурга (ОАО «Холдинговая компания Ленинец», АО «Ленинградский металлический завод», АО «Электросила», АО. «Арсенал», АО «Ижорский завод», ГП «Инженерный центр по технологии и материалам» и др.), а также апробированы в условиях индивидуального и мелкосерийного производства на АО «Трансмаш» (г.Тихвин), АО «ТИЗ» (г.Томск) и ОАО «Онежский тракторный завод» (г.Петрозаводск).

Материалы исследований в виде рекомендаций, методических указаний и лекционного материала внедрены в учебный процесс подготовки в СЗПИ инженеров-механиков по специальности 120100 «Технология машиностроения» специализаций «Технология автоматизированного производства», «Станки и инструменты автоматизированного производства», «Технология, промышленный менеджмент и маркетинг в машиностроении», «Технология, сертификация и маркетинг промышленной продукции». Результаты исследований использова

-310ны в лабораторных работах, практических занятиях, лекционных курсах, курсовом и дипломном проектировании дисциплин «Теория резания, тепловые процессы в технологических системах», «Режущий инструмент и инструментальное обеспечение автоматизированного производства», «Математическое моделирование процессов резания, режущего инструмента и станков», «Процессы формообразования и инструмент», «Автоматизация производственных процессов в машиностроении».

Основные положения работы и результаты исследований докладывались и обсуждались на Всесоюзных и Всероссийских научно-технических конференциях, симпозиумах, совещаниях и семинарах: Санкт-Петербург, ДНТП (1980 -1995), Москва, ДНТП (1982 - 1996), Кемерово (1982, 1983), Пенза (1980), Ярославль (1991), Нижний Новгород (1999), Рыбинск (1999), научно-технических семинарах Северо-Западного заочного политехнического института, Санкт-Петербургского института машиностроения. (1998 - 1999), Санкт-Петербургского государственного технического университета (1980, 1999), Международной Школе по нелинейным колебаниям механических систем, РАН РФ - Санкт-Петербург (1999), Пятой международной конференции по нелинейным колебаниям механических систем, РАН РФ - Нижний Новгород (1999).

По материалам диссертации опубликовано 92 научных работы, в том числе 2 монографии, 8 авторских свидетельств, 18 учебно-методических работ и учебных пособий.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Максаров, Вячеслав Викторович, 1999 год

1. Алифов A.A., Фролов К.В. Взаимодействие нелинейных колебательных систем с источниками энергии. -М.: Наука, 1985. - 328 с.

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

3. Андронов A.A., Витт A.A., Хайкин С.Э. Теория колебаний. М.: Наука, 1981. - 568 с.

4. Андрюшенко В.А. Системы автоматического управления технологическим оборудованием. Л.: Машиностроение, 1983. - 256 с.

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

6. Аркулис Г.Э., Дорогобид В.Г. Теория пластичности М.: Металлургия, 1987.- 352 с.

7. Арсенин В.Я. Математическая физика. М.: Наука, 1966. - 367 с.

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

9. Баррет Ч.С., Массальский Т.Б. Структура металлов / Пер. с англ. в двух частях. М.: Металлургия, 1984. - 344 с.

10. Баутин H.H. Поведение динамической системы вблизи границы, устойчивости. М.: Наука, 1984. - 176 с.

11. Беллман Р., Каламба Р. Квазилинеаризация и нелинейные краевые задачи.-М.: Мир, 1968. 183 с.

12. Бернштейн М.Л. Структура деформированных металлов. М.: Металлургия, 1977. -432 с.

13. Бидерман В.Л. Теория механических колебаний. М.: Высшая школа, 1980.-346 с.

14. Блек У. Модель напряжения пластического течения при резании металла // Конструирование и технология машиностроения, 1979. № 4. - С.124 - 139.-31215. Бленд Д. Теория линейной вязкоупругости / Пер. с англ.- М.: Мир, 1965. -199 с.

15. Бленд Д. Нелинейная динамическая теория упругости / Пер. с англ. М.: Мир, 1972.- 183 с.

16. Болотин В.В. Динамическая устойчивость упругих систем. М.: Гостех-издат, 1956. - 345 с.

17. Борбатько А.И. Современные модели процесса резания. Тула: ТПИ, 1982.-92 с.

18. Бриджмен П. Исследование больших пластических деформаций и разрыва. М.: ИЛ, 1955. - 238 с.

19. Бромберг П.В. Матричные методы в теории релейного и импульсного регулирования. М.: Наука, 1967. - 324 с.

20. Броск Д. Основы механики разрушения / Пер. с англ. М.: Высшая школа, 1980. - 368 с.

21. Бурман З.И. Программное обеспечение матричных алгоритмов и метода конечных элементов в инженерных расчетах. М.: Машиностроение, 1983. -56 с.

22. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем.-М.: Наука, 1978.-400 с.

23. Вавилов A.A. Экспериментальное определение частотных характеристик автоматических систем. М. - Л.: Энергоиздат, 1963. - 252 с.

24. Васильев'Д.Т. Влияние вибраций на стойкость инструмента при резании металлов / В кн.: Исследование колебаний металлорежущих станков при резании металлов. М.: Машгиз, 1958. - С. 245 - 250.

25. Васильков Д.В. Теория и практика оптимизационного проектирования механической обработки маложестких заготовок / Дисс. д-ра техн. наук. СПб.: ГТУ, 1997.-426 с.

26. Васильков Д.В., Вейц B.JL, Максаров В.В. К вопросу упрощения динамической модели технологической системы механической обработки // Машиностроение и автоматизация производства: Межвуз. сб. Вып. 14. СПб.: СЗПИ, 1998. - С.35 - 41.

27. Васильков Д.В., Вейц B.JL, Шевченко B.C. Динамика технологической системы механической обработки СПб.: ТОО «Инвентекс», 1997. - 230 с.

28. Васильков Д.В., Козлова Е.Б. Обоснование выбора реологической модели при решении нелинейных задач вязкоупругопластичности // Машиностроение и автоматизация производства: Межвуз. сб. Вып. 9. СПб.: СЗПИ, 1998. -С.36 - 44.

29. Вейц B.JL Исследование трения покоя в направляющих скольжения при низкочастотных направленных микроколебаниях // Новое в теории трения. -М.: Наука, 1966. С.60 - 82.

30. Вейц B.JI. Динамика машинных агрегатов. Л.: Машиностроение, 1969. -370 с.

31. Вейц В.Л., Васильков Д.В., Максаров В.В. Управление параметрами зоны и траектории локальной метастабильности в обрабатываемом материале // Машиностроение и автоматизация производства: Межвуз. сб. Вып. 15. СПб.: СЗПИ, 1999.-С.16-20.

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

33. Вейц В.Л., Коловский М.З., Кочура А.Е. Динамика управляемых машинных агрегатов. М.: Наука, 1984.-352с.

34. Вейц В.Л., Кочура А.Е. Динамика машинных агрегатов с двигателями внутреннего сгорания. Л.: Машиностроение, 1976. - 384 с.

35. Вейц В.Л., Максаров В.В. Физические основы моделирования стружкообразования в процессе резания // Машиностроение и автоматизация производства: Межвуз. сб. Вып. 13. СПб.: СЗПИ, 1999. - С.44 - 46.

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

37. Вейц В.Л., Максаров В.В. Модель формирования локализованных полос сдвига в зоне пластической деформации срезаемого слоя // Машиностроение и автоматизация производства: Межвуз. сб. Вып. 14. СПб.: СЗПИ, 1999. - С.32-34.

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

39. Вейц В.Л., Максаров В.В., Козлова Е.Б. Математическое моделирование процесса стружкообразования при лезвийной обработке // Машиностроение и автоматизация производства: Межвуз. сб. Вып. 14. СПб.: СЗПИ, 1999. - С. 139 -145.

40. Вибрации в технике. Т. 2: Колебания нелинейных механических систем / Под ред. И:И. Блехмана - М.: Машиностроение, 1979. - 351 с.

41. Вибраций в технике. Т. 3: Колебания машин, конструкций и их элементов / Под ред. Ф.М. Диментбега и К.С. Колесникова - М.: Машиностроение, 1980. -544 с.

42. Владимиров В.И. Физическая природа разрушения металлов М.: Металлургия, 1984. - 280 с.

43. Вульф A.M. Резание металлов. Л.: Машиностроение, 1973,- 496 с.

44. Вульфсон И.И., Коловский М.З. Нелинейные задачи динамики машин. -Л.: Машиностроение, 1968. 357 с.

45. Ганзбург Л.Б., Максаров В.В. Создание локальной метастабильности в материале для управления процессом резания // Машиностроение и автоматизация производства. Межвуз. сб. Вып. 12. СПб.: СЗПИ, 1998. - С.87 - 92.

46. Ганзбург Л.Б., Максаров В.В., Тимофеев Д.Ю. Процесс точения при предварительном локальном воздействии на обрабатываемый материал // Машиностроение и автоматизация производства: Межвуз. сб. Вып. 8. СПб.: СЗПИ, 1998. - С.87 - 94.

47. Ганзбург Л.Б., Максаров В.В., Тимофеев Д.Ю. Метод электроконтактного воздействия на труднообрабатываемый материал // Машиностроение и автоматизация производства. Межвуз. сб. Вып. 11. СПб.: СЗПИ, 1998. - С.92 - 97.

48. Ганзбург Л.Б., Максаров В.В., Чулков К.С. Использование локального воздействия холодом при резании нержавеющих сталей // Мащиностроение и автоматизация производства. Межвуз. сб. Вып. 11. СПб.: СЗПИ, 1998. - С.87-91.

49. Ганиев Р.Ф., Ковальчук П.С. Динамика систем твердых и упругих тел. -М.: Машиностроение, 1980. 208 с.

50. Гегузин Я.Е. Макроскопические дефекты в металлах. М.: Металлург-издат, 1962. - 252 с.-31659. Глаговский Б.А., Московенко И.Б. Низкочастотные акустические методы контроля в машиностроении. JL: Машиностроение, 1977. - 208 с.

51. Годунов С.К. Решение систем линейных уравнений. Новосибирск: Наука (Сибирское отделение), 1980. - 177.

52. Городецкий Ю.И. О колебаниях при резании металлов // Динамика систем. Межвуз. сб. Вып. 3. Горький: ГГУ, 1995. - С.58 - 89.

53. ГОСТ 25761-83. Виды обработки резанием. М.: ГОСИНТИ, 1983. - 24 с.

54. ГОСТ 25762-83. Обработка резанием. М.: ГОСИНТИ, 1983. - 48 с.

55. Грановский Г.И. Обработка результатов экспериментальных исследований резания металлов. М.: Машиностроение, 1982. - 112 с.

56. Грановский.Г.И., Грановский В.Г. Резание металлов. М.: Высшая школа, 1985.-304 с.

57. Гуляев А.П. Термическая обработка стали. М.: Машгиз, 1960. - 648 с.

58. Гуляев В.И., Баженов В.А., Попов C.JI. Прикладные задачи теории нелинейных колебаний механики систем. М .: Высшая школа, 1989. - 383 с.

59. Давиденков H.H. Динамические испытания металлов. М.: ОНТИ, 1936.- 395 с.

60. Джонсон У., Меллор П.Б. Теория пластичности для инженеров / Пер. с англ. -М.: Машиностроение, 1979. 567 с.

61. Дроздов H.A. К вопросу о вибрациях станка при токарной обработке // Станки и инструмент, 1937. № 2. - С.21-25.

62. Довнар С.С. Численно-математическая модель для определения напряжений, возникающих при обработке металлов резанием // Изв. АНБ-ССР. Сер. физ. техн. наук, 1985. № 2. - С.10 -13.

63. Екобори Т. Научные основы прочности и разрушения материалов / Пер. с англ. Киев: Наукова Думка, 1978. - 352 с.-31774. Жарков ИТ. Вибрации при обработке лезвийным инструментом. Л.: Машиностроение, 1987. - 179 с.

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

65. Заре В.В. Вопросы самовозбуждения вибраций металлорежущих станков / Дис. докт. техн. наук. Л.: ЛПИ, 1972. - 238 с.

66. Зарубин B.C., Овчинников А.Г. Природа пластической деформации. -М.: МГТУ, 1990. 136 с.

67. Зельдович Я.Б., Мышнис А.Д. Элементы математической физики. М.: Наука, 1973.- 173 с.

68. Зорев H.H. Вопросы механики процесса резания металлов М.: Машгиз, 1956.-367 с.

69. Иванова B.C. Синергетика. Прочность и разрушение металлических материалов. -М.: Наука, 1992. 512 с.

70. Ивлев Д.Д., Ершов Л.В. Метод возмущения в теории упругопластичес-кого тела. М.: Наука, 1978. - 342 с.

71. Израилович М.Я. Управляемое виброгашение при действии силового и параметрического возмущения// Проблемы машиностроения и надежности машин, 1997. №5,- С.94 - 100.

72. Ильницкий И.И. Колебания в металлорежущих станках и пути их устранения. М.- Свердловск: Машгиз, 1958. - 142 с.

73. Имитационное моделирование производственных систем / Под ред. A.A. Вавилова. -М.: Машиностроение, Берлин: Техника, 1983. 416 с.

74. Кабалдин Ю.Г., Шпилев A.M. Синергетический подход к управлению процессами механообработки в автоматизированном производстве / Вестник машиностроения, 1996. № 8. - С. 13-19.

75. Кайбышев O.A. Пластичность и сверхпластичность металлов. М.: Металлургия, 1975. - 280 с.-31887. Каминская В.В., Левина З.М., Решетов Д.Н. Станины и корпусные детали металлорежущих станков: Расчет и конструирование. М.: Машгиз, 1960. -363 с.

76. Каминская В.В., Кушнир Э.Ф. Динамическая характеристика процесса резания при сливном стружкообразовании //■ Станки и инструмент, 1979. № 5. - С.27 - 30.

77. Капчинский И.М. Методы теории колебаний в радиотехнике. М.: Гос-энергоиздат, 1954. - 346 с.

78. Катаев Ю.П., Павлов А.Ф., Белоного В.М.' Пластичность и резание металлов. М.: Машиностроение, 1994. - 144 с.

79. Качанов Л.М. Основы механики разрушения. М.: Наука, 1974. - 311 с.

80. Каширин А.И. Исследование вибраций при резании металлов. М. - Л.: АН СССР, 1944.-232 с.

81. Кащенко Г.А. Основы металловедения. -М. Л.: Металлургиздат, 1950. -639.

82. Кедров С.С. Колебания металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 1978. - 200 с.

83. Ковалев Н.М. Исследование автоколебательной системы заготовка-суппорт с двумя степенями свободы / Дис. канд. техн. наук.-Л.: ЛПИ, 1963. 238 с.

84. Кононенко В.О. О некоторых современных задачах теории колебаний // Тр. II Всесоюзного съезда по теоретической и прикладной механике / Колебания. Гироскопия. Теория механизмов. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1965. - С.65 - 80.

85. Кононенко В.О., Ковальчук П.С. Воздействие параметрического возбуждения на автоколебательную систему // Прикладная механика, 1971, т. 7. С. 3 -10.

86. Колев К.С., Горчаков Л.М. Точность обработки и режимы резания. М.: Машиностроение, 1976. - 144 с.

87. Копелев Ю.Ф. Параметрические колебания станков при резании / Авто-реф. дис. докт. техн. наук. М.: ЭНИМС, 1985. - 32 с.-319100. Королев Г.А. Локализованный сдвиг при обработке металлов резанием // Изв. вузов. Машиностроение, 1990, № 6. С.88 - 91.

88. Корытин A.M., Шапарев Н.К. Оптимизация управления металлорежущими станками. М.: Машиностроение, 1974. - 200 с.

89. Кочнева Л.Ф. Внутреннее трение в твердых телах при колебаниях. -М.: Наука, 1979.-96 с.

90. Кудинов В.А. Динамическая характеристика резания // Станки и инструмент, 1963, № 10.-С.1 -7.

91. Кудинов В.А. Автоколебания при резании с неустойчивым наростом // Станки и инструмент, 1965, №7. С. 2-7.

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

93. Кудинов В.А. Схема стружкообразования (динамическая модель процесса резания) //Станки и инструмент, 1992, № 10. С.14 - 17, № 11. - С.26-29.

94. Кудинов В.А. Автоколебания на низких и высоких частотах (устойчивость движения) при резании // СТИН, 1997, № 2. С. 16 - 22.

95. Кудинов В.А., Блинов Л.И. Оценка виброустойчивости токарного станка по экспериментальным частотным характеристикам // Станки и инструмент, 1974, № 6. С.6 - 9.

96. Кумабэ Д. Вибрационное резание. М.: Машиностроение, 1985 - 385 с.

97. Кучеряев Б.В. Механика сплошных сред. М.: МИСИС, 1999. - 320 с.

98. Кучма Л.Е. Исследование колебаний металлорежущих станков при резании металлов. М.: Машгиз, 1968. - 102 с.

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

100. Локтев В.И., Попов В.И. Виброустойчивость при работе с гасителем колебаний // Станки и инструмент, 1974, № 4. С.24 - 25.

101. Лоладзе Т.Н. Стружкообразование при резании металлов,- М.: Машгиз, 1952.- 198 с.

102. Ломов С.А. Введение в общую теорию сингулярных возмущений. М.: Наука, 1981.-400 с.

103. Ляпунов A.M. Общая задача об устойчивости движения. Собр. соч.: В 6-ти т. - М. - Л.: Изд-во АН СССР, 1956, Т.2, с.7 - 264.

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

105. Макклинток Ф., Аргон А. Деформация и разрушение металлов / Пер. с англ. -М.: Мир, 1970. 443 с.

106. Максаров В.В. Способ кинематического дробления стружки при токарной обработке. М.: НИИМАШ, 1980. - 9 с;

107. Максаров В.В. Исследование динамики точения с осевыми колебаниями заготовки. М.: НИИМАШ, 1981, № 238. 12 с.

108. Максаров В.В. Точение с осевыми колебаниями заготовки, обеспечивающее дробление стружки // Технология, организация и механизация механосборочного производства. М.: ЦНИИТЭТЯЖМАШ, 1981, № 12. - С.2 - 4.

109. Максаров В.В. Устойчивость сильно расстроенных автономных нелинейных динамических систем / В кн.: Механизация и автоматизация ручных и трудоемких операций.-Кемерово: КузПИ, 1982. С.60 - 62.

110. Максаров В.В. Обеспечение надежности стружкоотделения при точении с осевыми негармоническими колебаниями заготовки // Машиностроение и автоматизация производства. Межвуз. сб. Вып. 3. СПб.: СЗПИ, 1996. - С.50 -53.

111. Максаров В.В. Кинематика процесса точения с осевыми негармоническими колебаниями заготовки //Машиностроение и автоматизация производства. Межвуз. сб. Вып. 3. СПб.: СЗПИ, 1996. - С.46 - 49.

112. Максаров В.В. Теоретические и экспериментальные исследования автономных нелинейных динамических систем // Машиностроение и автоматизация производства. Межвуз, сб. Вып. 5. СПб.: СЗПИ, 1997. - С.14 -18.

113. Максаров В.В. Анализ модели сильно расстроенных автономных нелинейных систем // Машиностроение и автоматизация производства. Межвуз. сб. Вып. 5. СПб.: СЗПИ, 1997. - С.19 - 23.

114. Максаров В.В. Динамика сильно расстроенных автономных нелинейных систем//Машиностроение и автоматизация производства. Межвуз. сб. Вып. 7. СПб.: СЗПИ, 1997. - С.59 - 63.

115. Максаров В.В. Расчет мгновенной подачи резания в автономных нелинейных динамических системах // Машиностроение и автоматизация производства. Межвуз. сб. Вып. 7. СПб.: СЗПИ, 1997. - С.64 - 68.

116. Максаров В.В. Резание пластичных материалов при предварительном локальном воздействии методом пластического деформирования // Машиностроение и автоматизация производства. Межвуз. сб. Вып. 12. СПб.: СЗПИ, 1998. - С.92 - 97.

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

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

119. Максаров В.В., Козлова Е.Б., Васильков Д.В. Анализ реологических уравнений для моделирования процесса резания //Машиностроение и автоматизация производства. Межвуз. сб. Вып. 13. СПб.: СЗПИ, 1999.-С.47 - 51.

120. Максаров В.В., Максарова И.Ю. Методы и способы дробления стружки при токарной обработки // Совершенствование технологии, интенсификация процессов и оборудования машиностроительных производств. Кемерово: КузПИ, 1982.-С.15-16.

121. Максаров В.В., Максарова И.Ю., Кандаловский И.П. Способ механической обработки с дроблением стружки // Авт. свид. № 1024155, 1983,- БИ № 23.

122. Максаров В.В., Максарова И.Ю., Кандаловский И.П. Устройство длядробления стружки // Авт.свид. № 1038078, 1983. БИ № 32.»

123. Максаров В.В., Максарова И.Ю., Мансйрев И.Г. Способ кинематического дробления стружки // Авт.свид. № 1038079, 1983. БИ № 32.

124. Максаров В.В<, Максарова И.Ю., Мансырев И.Г. Устройство для кинематического дробления стружки // Авт.свид. № 1087259, 1984. БИ № 15.

125. Максаров В.В., Максарова И.Ю., Алексеев А.Н. Устройство для дробления стружки при резании принудительно вращающимся чашечным резцом // Авт. свид. № 1096043, 1984. БИ № 21.

126. Максаров В.В., Максарова И.Ю., Иващенко П.И. Способ изготовления державок режущих инструментов // Авт. свид. № 1510984, 1989. БИ № 36.

127. Максаров В.В., Тимофеев Д.Ю. Кинематика процесса точения с локальным физическим воздействием на обрабатываемый материал // Машиностроение и автоматизация производства. Межвуз .сб. Вып. 9. СПб.: СЗПИ, 1998. -С.34 - 40.

128. Максаров В.В., Тимофеев Д.Ю. Определение основных характеристик процесса точения с локальным физическим воздействием на обрабатываемый материал // Машиностроение и автоматизация производства. Межвуз. сб. Вып. 9. СПб.: СЗПИ, 1998. - С.27 - 34.

129. Мансырев И.Г., Максаров В.В., Максарова И.Ю. Обеспечение надежности дробления стружки при точении труднообрабатываемых материалов // Технология, организация и механизация механосборочного производства. М.: ЦНИИТЭИТЯЖМАШ, 1982. - № 18. - С.З - 6.

130. Мансырев И.Г., Максаров В.В., Козарь И.И. Устройство для дробления стружки // Авт.свид. № 900991, 1982. БИ № 4.

131. Мансырев И.Г., Максаров В.В. Устройство для дробления стружки // Авт.свид. № 910368, 1982. БИ № 9.

132. Мартин Дж., Доэрти Р. Стабильность микроструктуры металлических систем / Пер. с англ.- М.: Атомиздат, 1978. 280 с.

133. Макушок Е.М. Массоперенос в процессах трения. Минск: Наука и техника, 1978. - 145 с.

134. Малкин И.Г. Теория устойчивости движения.-М.: Наука, 1966. 530 с.

135. Мартынюк A.A. Техническая устойчивость в динамике. Киев: Техника, 1973. - 188 с.

136. Маталин A.A. Технология машиностроения. Л.: Машиностроение, 1985.-496 с.

137. Медведев Д.Д. Автоматическое управление процессом обработки резанием. М.: Машиностроение, 1980. - 143 с.

138. Металловедение и технология металлов/ Под ред. Ю.П. Солнцева. М.: Металлургия, 1988. - 512 с.

139. Мешков С.И. Вязкоупругие свойства металлов. М.: Металлургия, 1974.- 192 с.

140. Минакова И.И. Неавтономные режимы автоколебательных систем. -М.: Изд. МГУ, 1987. 124 с.

141. Митропольский А.К. Техника статистических вычислений. М.: Наука, 1971.-576 с.

142. Мокрицкий Б .Я. Особенности стружкообразования и устойчивости системы при нестационарном резании // Изв. вузов. Машиностроение, 1996, № 4 -6. С.82 - 88.

143. Мурашкин Л.С. Исследование динамики процесса резания / Дис. докт. техн. наук. -Л.: ЛПИ, 1958. 348 с.

144. Мурашкин Л.С. Об устойчивости системы СПИД / Автоматизация и технология машиностроения. Труды ЛПИ, 1970, № 314. С.123 - 124.

145. Мурашкин Л.С., Мурашкин СЛ. Прикладная нелинейная механика станков. Л.: Машиностроение, 1977. - 192 с.

146. Мурашкин СЛ. Вынужденные колебания самовозбуждающихся систем при вибрационной обработке материалов / Автоматизация и технология машиностроения. Труды ЛПИ, 1969. № 309. - С.234 - 239.

147. Мурашкин С.Л. Колебания и устойчивость движения систем станков с нелинейными характеристиками процесса резания / Дис. докт. техн. наук. Л.: ЛПИ, 1980.-548 с.

148. Надаи А. Пластичность и разрушение твердых тел.-М.: ИЛ, 1954,- 345с.

149. Никитин Б.В. Расчет динамических характеристик металлорежущих станков. М.: Машгиз, 1962. - 112 с.

150. Нитцше К. Испытания металлов. М.: Металлургия, 1967. - 452 с.

151. Обработка резанием высокопрочных, коррозионностойких и жаропрочных сталей / Под ред. П.Г. Петрухи. М.: Машиностроение, 1980. - 167 с.

152. Орликов М.Л. Динамика станков. К.: Выща школа, 1989. - 268 с.

153. Остафьев В.А. Определение основных параметров процесса деформирования при резании металлов. Киев: Наукова Думка. 1969. - 96 с.

154. Павлов А.Г. Экономическая эффективность снижения вибраций станков // Машиностроитель, 1980. № 10. - С. 27.

155. Павлов А.Г. Эффективность снижения колебаний в станках // Вестник машиностроения, 1981. № 7. - С. 16 - 18.

156. Пановко Я.Г. Внутреннее трение при колебаниях упругих систем. М.: Физматгиз, 1960. - 193 с.

157. Палк К.И. Системы управления механической обработкой на станках. -Л.: Машиностроение. 1984. - 215 с.

158. Панин В.Е. Структурные уровни пластической деформации и разрушения. Новосибирск : Наука, 1990. - 251 с.

159. Партон В.З., Морозов Е.М. Механика упруго-пластического разрушения. М: Наука, 1974. - 416 с.

160. Петрашина Л.Н. Интенсивность автоколебаний технологической системы металлорежущих станков при низкочастотном периодическом воздействии / Дис. канд. техн. наук. Л.: ЛПИ., 1982. - 16 с.

161. Петров В.И. Методы определения характеристик демпфирования колебаний упругих систем. Киев: Наукова Думка, 1976. - 86 с.

162. Писаренко Г.С., Лебедев A.A. Сопротивление материалов демормиро-ванию и разрушению при сложном напряженном состоянии. Киев: Наукова Думка, 1969.-208 с.

163. Подпоркин В.Г. Обработка нежестких деталей. М.: Машгиз, 1959. -208 с.

164. Подураев В.Н. Резание труднообрабатываемых материалов. М: Высшая школа, 1974. - 587 с.

165. Подураев В.Н. Автоматически регулируемые и комбинированные процессы резания. М.: Машиностроение, 1977. - 304 с.

166. Подураев В.Н., Горнев В.Ф., Бурмистров В.В. К теории гашения автоколебаний при механической обработке с осциллирующей подачей //Изв. вузов. Машиностроение. 1974. - № 11. - С.12 -14.

167. Подураев В.Н., Закураев В.В. Разработка и реализация способа управления оптимальным режимом резания // Вестник машиностроения. 1996. - № 11.-С.31-36.

168. Полевой С.Н., Евдокимов В.Д. Упрочнение машиностроительных материалов. М.: Машиностроение, 1994. - 496 с.

169. Полухин П.И., Гун ГЛ., Галкин A.M. Сопротивление пластической деформации металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1976. - 487 с.

170. Попов В.И., Локтев В.И. Динамика станков. Киев: Техника, 1978. -136 с.

171. Попов Е.П. Прикладная теория процессов управления в нелинейных системах. М.: Наука, 1973. - 357 с.

172. Пресняков A.A. Локализация пластической деформации. М.: Машиностроение, 1983. - 56 с.

173. Пригоровский Н.И. Методы и средства определения полей деформаций и напряжений: Справочник. М.: Машиностроение, 1983. - 248 с.

174. Пуш A.B., Ивахненко А.Г. Методология концептуального проектирования металлорежущих систем // СТИН. 1998. - № 4. - с. 3,- 6.

175. Пуш В.Э. Малые перемещения в станках. М.: Машгиз, 1961. 123 с.

176. Работнов Ю.Н. Ползучесть элементов конструкций. М.: Наука, 1966. -136 с.

177. Раскин Л.Г. Анализ сложных систем и элементы теории управления. -М.: Сов. Радио, 1976. 344 с.

178. Резание труднообрабатываемых материалов / Под ред. П.Г. Петрухи. -М.: Машиностроение, 1972. 175 с.

179. Решетов Д.Н., Левина З.М. Возбуждение и демпфирование колебаний в станках/ Исследование колебаний металлорежущих станков при резании. М.: Машгиз, 1958. - С.45 - 86.

180. Ривин Е.И. Динамика привода станков. М.: Машиностроение, 1966. -204 с.

181. Розенберг A.M., Еремин А.Н. Элементы теории процесса резания металлов. М. - Свердловск: Машгиз, 1956. - 319 с.

182. Розенвассер E.H., Юсупов P.M. Чувствительность систем автоматического управления. Л.: Энергия, 1969. - 208 с.

183. Роменская Т.В. Повышение производительности и точности при обработке резанием крупногабаритных маложестких заготовок / Дисс. канд. техн. наук. СПб.: ИМАШ, 1998. - 151с.

184. Рыбакова Л.М. Механические свойства и деструкция пластически деформированного металла // Вестник машиностроения. 1993. - № 8. - С.32 - 37.

185. Рыбин В.В. Большие пластические деформации и разрушение металлов. М.: Металлургия, 1986. - 224 с.

186. Рыжков Д.И. Влияние материала инструмента на вибрации при точении. М.: Машгиз, 1958. - 17 с.

187. Савин Г.Н., Рушицкий Я.Я. Элементы механики наследственных сред. К.: Вища школа, 1976. - 252 с.

188. Садовский В.М. Разрывные решения в задачах динамики упругопласти-ческих сред. М.: Наука, 1997. - 208 с.

189. Санкин Ю.Н. Динамика несущих систем металлорежущих станков. -М.: Машиностроение, 1986. 96 с.

190. Скучек Е. Простые и сложные колебательные системы. М.: Мир, 1971.-557 с.

191. Смирнов В.И. Курс высшей математики. Т.2. М.: Наука - 1965.-655 с.

192. Смирнов В.И. Курс высшей математики. Т.З. М.: Наука - 1974.-672 с:

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

194. Силин Р.И. Анализ процесса снятия стружки металла режущим клином // Изв. вузов. Машиностроение. 1989. - № 2. - С. 145 - 149.

195. Силовые передачи транспортных машин: Динамика и расчет/С.В. Алексеева, В.Л.Вейц, Ф.Р.Геккер, А.Е.Кочура. Л.: Машиностроение, 1982. - 256 с.

196. Соколовский А.П. Вибрации при работе на металлорежущих станках /В кн.: Исследование колебаний при резании металлов М.:Машгиз, 1958.-C.3-23.

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

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

199. Степанов М.Н. Статические методы обработки результатов механических испытаний: Справочник. М.: Машиностроение, 1985. - 232 с.

200. Сю Д., Мейер А. Современная теория автоматического управления и ее применение / Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1972. - 544 с.

201. Талантов Н.В. Физические основы процесса резания, изнашивания и разрушения инструмента. М.: Машиностроение, 1992. - 240 с.

202. Тарасов В.А. Методы анализа в технологии машиностроения. Аналитическое моделирование динамических процессов обработки материалов. М.: МГТУ, 1996.- 187 с.

203. Ташлицкий Н.И. Первичный источник энергии возбуждения автоколебаний при резании металлов // Вестник машиностроения. 1960. - № 2. - С.45-50.

204. Теодорчик К.Ф. Автоколебательные системы М.: Наука, 1965. - 345 с.

205. Термическая обработка в машиностроении: Справочник / Под ред. Ю.Л. Лахтина. М.: Машиностроение, 1980. - 783 с.

206. Тихонов А.Н., Самарский A.A. Уравнение математической физики. М.: Наука, 1972.-736 с.

207. Т лустый И. Автоколебания в металлорежущих станках / Пер. с чеш. — М.:Машгиз, 1956.-395 с.

208. Томович Р., Вукобратич М. Общая теория чувствительности / Пер. с англ. М.: Советское радио, 1972. - 240 с.

209. Томсон Э., Энг Ч., Кобаяши Ш. Механика пластических деформаций при обработке металлов / Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1969. - 504 с.

210. Точность механической обработки и пути ее повышения / Под ред. А.П. Соколовского. М.-Л.: Машгиз, 1951. - 560 с.

211. Трефилов В.И. Структура, текстура и механические свойства деформированных сплавов молибдена. Киев: Наукова думка, 1983. - 232 с.

212. Филимонов Л.Н., Петрашина Л.Н. (Особенности стружкообразования в условиях локального термопластического сдвига при высокоскоростном резании // Вестник машиностроения, 1993. № 5. - С.23 - 25.

213. Филиппов А.П. Колебания деформируемых систем. М.: Машиностроение, 1970. - 734 с.

214. Финкель В.М. Физические основы торможения разрушением. М.: Металлургия, 1977. —359 с.

215. Фридман Я.Б. Механические свойства металлов. Механические испытания. Конструкционная прочность. М.: Машиностроение, 1974. -т.1. - 368 с.

216. Хаяси Т. Нелинейные колебания в физических системах. М.: Мир, 1968.-432 с.

217. Харкевич A.A. Автоколебания. М.: Гостехиздат, 1953. - 171 с.

218. Хижняк В.Н., Царьков Е.Ф. К вопросу о возникновении автоколебаний в процессе резания. Учен. зап. Рижск. политехи, ин-та. Вопросы механики и машиностроения, 1968, т.23, вып. 3, с. 107-110.

219. Хейфец М.А. Исследование термодинамических неустойчивостей в процессе резания металлов // Изв. вузов. Машиностроение, 1993. № 10. - С.109 -115.

220. Хилл Р. Математическая теория пластичности. М.: Наука, 1969.-110 с.

221. Хирт Дж., Лоте И. Теория дислокаций. М.: Атомиздат, 1972. - 599 с.

222. Хоникомб Р. Пластическая деформация металлов/ Пер. с англ. М.: Мир, 1972.-408 с.

223. Циглер Г. Экспериментальные принципы термодинамики необратимых процессов и механика сплошной среды. М.: Мир, 1966. - 135 с.

224. Черепанов Г.П. К теории резания горных пород // Проблемы прочности, 1986.-№8.-094-101.

225. Черепанов Г.П., Ершов Л.В. Механика разрушения. М.: Машиностроение, 1977. - 224 с.

226. Черноусько Ф.Л. Управление колебаниями. М.: Наука, 1980. - 123 с. .

227. Четаев Н.Г. Устойчивость движения. М.: Наука, 1965. - 208 с.

228. Чечурин С.Л. Параметрические колебания и устойчивость переодического движения. Л.: Изд. ЛГУ, 1983. - 134 с.

229. Шафт А. К теории реализации нелинейных систем, описываемых дифференциальными уравнениями высшего порядка // Теория систем. М.: Мир, 1989,-С.192-237.

230. Шенк X. Теория инженерного эксперимента / Пер. с англ. М.: Мир, 1972.-381 с.

231. Шмидт Г. Параметрические колебания. М.: Мир, 1978. 336 с.

232. Штейнберг И.С. Устранение вибраций, возникающих при резании металлов на токарном станке. М.: Машгиз, 1947. - 65 с.

233. Эбелинг В. Образование структур при необратимых процессах: Введение в теорию диссипативных структур. М.: Мир, 1979. - 279 с.

234. Эльясберг М.Е. Автоколебания металлорежущих станков. Теория и практика. СПб.: Изд. ОКБС, 1993. - 180 с.

235. Эльясберг М.Е., Биндер М.Г. Повышение устойчивости автоколебательной системы при воздействии периодического изменения скорости резания // Станки и инструмент. 1989. №10. - С. 19-21; №11. - С. 6 - 8.

236. Этин А;0. Кинематический анализ методов обработки металлов резанием. М.: Машиностроение, 1964. - 127 с.

237. Якубов Ф.С. Энергетическое соотношение процесса механической обработки материалов. Ташкент: Фан, 1985. - 105 с.

238. Agarkova N.N., Vasilkov D.V., Veyts V.L., Khitrik V.E. Dynamik Problemin FMS For Machining // Vibration Engineering. 1988. - S. 155 - 166.

239. Black J.T. On the Fundamental Mechanism of Large Strain Plastic Deformation. Electron Microscopy of Metal Cutting Chips // Journal of Engineering for Industry.-1971,- №2,- S. 132 152.

240. Danek 0., Polacek M., Spacek L., Tlusty J. Selbsterregte Schwingungen an Werkzeugmaschinen.- Berlin: Verlag Technik. — 431 S.

241. Doi S., Kato S. On the chatter vibrations of lathe Tools, 1956, vol. 78, p.1127 1134.

242. Ramaraj T.C. Tool Fracture at the End of a Cut // Journal of Engineering for Industry. 1989. - № 6. - S.96-102.

243. Shaw M:C., Sanghani S.R. On the origin of cutting vibrations // Annales du College International pour Ietude Scientifigue des Technigues de Production Meca-nigue. 1962.-№ 2,-S.15-24.

244. Spaans C. A Treatise an the Streamlines and the Stress, Strain, and Strain Rate Distributions, and on Stability in the Primary Shear Zone in Metal Cutting // Journal of Engineering for Industry. 1972. - № 2. - S.204-211.

245. The J.H.L. The Stress-State in the Shear Zone During Steady State Machining // Journal of Engineering for Industry. 1979. - № 2. - S.270-275.

246. Tobias S.A. Swingungen an Werkzeugmaschinen.- Munchen: Hanser. -1961. 322.S.

247. Turkovich B.F. Shear Stress in Metal Cutting // Journal of Engineering for Industry. 1969. - № 1. - S.154-161.технический акт

248. От ОАО «Онежский тракторный завод»:

249. Главный технолог ОАО «ОТЗ» В.И.Суханов Начальник бюро ОГТ по серийшщ? производству

250. ААГуба Инженер по подготовке производства экспериментального цеха, іранг кафедры ТАМ Гіим^ В.М. Дочинен

251. От Северо-Западного Ьгческого института: 'кафедры ТАМ, к.т.н.1. В.В.Максаров ы ТАМ

252. Д.Ю.Тнмофеев Аспирант кафедры ТАМ1. В.Н.Захарова1. ТЕХНИЧЕСКИЙ. АКТ1. ПРОМЫНиГЕННОГО ИСПЫТАНИЯнговая компанияа.а.1урчак1999 г

253. От ОАО"Холдинговая компания От СЗПИ:

254. УТВЕРЖДАЮл Главой и&кеьдерs^^'y ^ъМ. Абаряев «<&» /¿Г* 1999г.1. АКТпромышленного испытания

255. Пт ПАП МЧ «Дпгоияп»- Пт Г?ПИ>1. Аспирант1. В.П. Захаровапромышленного испытания1. АЮ «Электросила»1. Р.А. Урусов 1999г.

256. От АО «Электросила»: Глав!1. Антонюк1. От СЗПИ:

257. Доцега^/афедры ТАМ, к.т.н.1. Максаров1. Д.Ю.Тимофеевспирант1. В.П.Захаровалл ---- ^—

258. Директор ГП «Инженерный центрг Д1^югии и материалам», к.т.н.1. УТВЕРЖДАЮ1. Богданов Б. И.1. Д/.» я1 999 г.1. АКТо промышленном испытании

259. УТВЕРЖДАЮ еский директор 'ские заводы»3»А*Дурынш 1999г.1. АКТпромышленного испытания

260. На ОАО «Ижорские заводы» проведено промышленное испытание модифицированных управляющих программ на станках с ЧПУ при обработке деталей типа «тел вращения», из стали 08Х18Н10Т.

261. От ОАО «Ижорские заводы» От СЗПИ:

262. Зам. начальника цеха № 5 к.т.н., доцент кафедры1. Технология автоматизиро1. ФИРМА РСГ

263. МНОГОПРОФИЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ1. EST C0HPANY"

264. DIVERSIFIED STATE ENTERPRISE1. ТЕХНИЧЕСКИМ АКТ