Управление технологическим процессом механической обработки мелкоразмерных изделий в токарных автоматах продольного точения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.06, кандидат наук Табекина, Наталья Александровна

• Табекина, Наталья Александровна
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Табекина, Наталья Александровна

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Особенности конструкции токарных автоматов продольного точения, их назначение и области применения

1.2 Стоматологические боры

1.3 Выбор инструмента и последовательность выполнения операций механической обработки на токарных автоматах продольного точения

1.3.1 Технологический процесс изготовления стоматологического бора

1.4 Методы контроля размеров детали и их сравнительный анализ

1.5 Адаптивное управление

1.6 Технологический процесс механической обработки как объект управления в технологической системе

1.7 Постановка задачи исследований

Выводы по главе 1

ГЛАВА 2 АДАПТАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ НА БАЗЕ ТОКАРНОГО АВТОМАТА ПРОДОЛЬНОГО ТОЧЕНИЯ

2.1 Модель перемещения инструмента

2.2 Контроль геометрических параметров изделий, получаемых в токарных автоматах продольного точения

2.3 Построение циклограммы работы технологической системы на базе токарного автомата продольного точения

2.4 Построение схемы размещения устройства контроля на оборудовании

2.5 Оценка погрешности измерений при формировании сигнала управления

2.7 Структура автоматизированной технологической системы на базе токарного

автомата продольного точения с устройствами бесконтактного контроля

Выводы по главе 2

ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ БЕСКОНТАКТНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ

3.1 Описание принципа действия проектируемого устройства

3.2 Устройство для бесконтактного контроля диаметров хвостовиков стоматологических боров

3.3 Описание эксперимента

3.4 Статистическая обработка результатов измерений

3.5 Описание устройства для измерения изделий малого диаметра в процессе токарной обработки

3.6 Технические требования к изготовлению устройств для проекционного контроля размеров мелкоразмерных изделий

3.7 Требования к контрольно-сортировочному устройству

Выводы по главе 3

ГЛАВА 4 РЕАЛИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ НА БАЗЕ ТОКАРНОГО АВТОМАТА ПРОДОЛЬНОГО ТОЧЕНИЯ С УПРАВЛЕНИЕМ РЕЖИМАМИ ПО ИЗМЕРЕННОМУ ДИАМЕТРУ

4.1 Разработка схемы управления оборудованием

4.3 Модернизация технологических систем на базе токарных автоматов продольного точения

4.2 Разработка управляющей программы

4.4 Формирование сигналов управления приводами

4.5 Алгоритм управления оборудованием при обработке заготовок на токарном автомате продольного точения с адаптацией по диаметру заготовки и диаметру

получаемого изделия

4.6 Автоматизация генерации управляющей программы обработки

4.7 Экономическая оценка внедрения самонастраивающейся системы управления на базе токарного автомата продольного точения с использованием данных проекционного контроля заготовки и изделия

Выводы по главе 4

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А. Обработка экспериментальных данных в математической системе Ма1ксай15

Приложение Б. Исходный код программного обеспечения

Приложение В. Документы на объекты интеллектуальной собственности, полученные автором в результате диссертационного исследования

Приложение Г. Акт внедрения результатов работы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Управление технологическим процессом механической обработки мелкоразмерных изделий в токарных автоматах продольного точения»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. В настоящее время на предприятиях основных индустриальных секторов - от медицины до оборонной промышленности -имеется целый класс изделий, относящихся к мелкоразмерным, к которым предъявляются высокие требования по качеству изготовления при снижении себестоимости производства. В качестве примера можно привести высокоточные медицинские инструменты, в частности - Бор стоматологический. Для обеспечения функциональных и эксплуатационных требований при изготовлении таких изделий широкое распространение получили токарные автоматы продольного точения (или прутковые автоматы).

Применяемые на данный момент современные конструкции токарных автоматов продольного точения зарубежных фирм-производителей, таких как Tornos (Швейцария), Citizen (Япония), Hanwha Corporation (Южная Корея), Nexturn (Южная Корея) требует значительного объёма подготовительных работ, а именно: калибровка прутка, переналадка оборудования, разработка управляющей программы. При этом основной задачей при работе с прутковыми автоматами остается выбор качественного материала, так как колебания диаметра прутковой заготовки могут стать причиной как возникновения бракованной продукции из-за износа режущей части инструмента, так и разрушения всей технологической системы - выход из строя суппорта и приводов подач.

Вышеперечисленные производители токарных автоматов продольного точения требуют в качестве заготовки - калиброванный прокат, точность которого должна быть обеспечена согласно рекомендациям - не ниже 7 квалитета. Несмотря на то, что ГОСТ 14955-77 предусматривает такое качество поверхности, как показывает практика, производители проката не всегда готовы обеспечить данную точность. Также следует принять во внимание время ожидания для получения материала от завода-изготовителя проката по индивидуальному заказу и последующий ручной контроль прутковых заготовок с сортировкой на размерные группы по диаметру с точностью до 0,01 мм, что также сказывается на конечной стоимости продукции. При этом по-

требности покупателя могут быть незначительны, в этом случае затраты на подготовку производства, при небольших объёмах заказа, увеличивают себестоимость конечного продукта и не являются целесообразными.

Таким образом, создание самонастраивающейся системы управления технологическим процессом механической обработки мелкоразмерных изделий на базе токарного автомата продольного точения с использованием бесконтактного контроля является актуальной задачей, решение которой позволит использовать в качестве заготовки некалиброванный прокат для повышения эффективности и гибкости производств различных отраслей промышленности, использующих токарные автоматы продольного точения. При этом данные о геометрических характеристиках контролируемого объекта вводятся непосредственно в блок управления, обеспечивая возможность коррекции режимов механической обработки по измеренным размерным характеристикам изготавливаемого изделия.

Степень разработанности темы исследования. Проблема управления токарными автоматами продольного точения на текущий момент проработана в общем виде.

Различные аспекты оптимизации процесса обработки на металлорежущих станках рассматриваются в трудах таких ученых, как: Б. С. Балакшин, Ю.М. Соломенцев, В.Г. Митрофанов. Приводятся идеи коррекции технологического процесса на прецизионных станках в реальном времени для организации воздействия в процессе обработки с использованием методов активного метрологического контроля для учета шероховатости поверхности (М.А. Скворцова), управления по износу режущего инструмента (B. Srinivasa Prasad, A.Sandeep, Д.И. Чернявский, А.С. Сидоров), метод прогнозирования тепловых характеристик металлорежущих станков для обеспечения требуемой точности изделий (В.И. Алферов, В.В. Бушуев, К.В. Марусич), управления взаимодействием люнета с заготовкой для снижения требований к заготовке по допуску (А.Е. Константинов) и др. Компании Caron Engineering совместно с CNC Engineering, Heidenhain Corp. предлагают реализацию адаптивного контроля в дополнение к мониторингу состояния режущего инструмента.

Целью исследования является повышение эффективности производства изделий на токарных автоматах продольного точения путем управления величиной снимаемого припуска за счёт адаптации технологического процесса механической обработки по диаметру поступающей заготовки и получаемому размеру, и автоматизации процесса подготовки управляющей программы обработки изделий.

Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены следующие задачи :

1. Исследование существующих методов управления токарными автоматами продольного точения, выявление их недостатков. Системный анализ методов контроля изделий и их интеграции в технологический процесс механической обработки, рассматриваемый как объект автоматизации. Определение связей между параметрами технологического процесса механической обработки и геометрической точностью получаемого изделия.

2. Разработка структуры самонастраивающейся системы управления технологическим процессом механической обработки мелкоразмерных изделий на базе токарного автомата продольного точения. Проектирование компоновки оборудования с размещением в ней устройств бесконтактного автоматизированного контроля.

3. Разработка модели перемещения инструмента относительно получаемого профиля изделия.

4. Разработка лабораторного образца устройства для бесконтактного измерения изделий малых размеров. Разработка программного обеспечения для обработки изображений проекции профиля, полученных с помощью устройства. Разработка устройства автоматизированного проекционного контроля мелкоразмерных изделий, устанавливаемого на токарный автомат продольного точения с возможностью интеграции в технологический процесс получения изделий.

5. Анализ экспериментальных данных измерений и их сравнение с теоретическими расчетами.

6. Экономическая оценка внедрения самонастраивающейся системы управления технологическим процессом механической обработки мелкоразмерных изделий

!8

на базе токарного автомата продольного точения с использованием устройств проекционного контроля.

7. Разработка алгоритма автоматической генерации управляющей программы обработки изделий на токарном автомате продольного точения с учетом вида обработки.

8. Разработка алгоритма управления оборудованием при обработке заготовок с использованием данных проекционного контроля заготовки и изделия, а также сортировки получаемой продукции.

Объектом исследования является технологический процесс механической обработки мелкоразмерных изделий.

Предметом исследования являются методы и алгоритмы управления технологическим процессом механической обработки мелкоразмерных изделий.

Методы исследования. Исследования проводились на основе принципа системно-структурного подхода и комплексного метода исследований, включающего теоретический анализ на основе теории управления, положений технологии машиностроения, а также экспериментально апробирующих теоретических исследований в производственных и лабораторных условиях. При обработке результатов эксперимента использовались методы математической статистики и теории вероятностей.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Установлены связи в технологической системе на базе токарного автомата продольного точения между точностными характеристиками поступающей в систему заготовки и параметрами технологического процесса механической обработки, в частности, между продольной подачей заготовки и величиной снимаемого припуска с учетом действия систематически и случайно изменяющихся факторов в условиях реального производства, определяющие в качестве критерия управления глубину резания, что позволяет использовать в качестве заготовки некалиброванный прокат.

2. Найдены размерные связи между величиной продольной подачи заготовки и поперечной подачи инструмента, определяемые функцией, отражающей геометрию изделия на определённом участке профиля, позволяющие управлять приводами подач из соотношения частот питающего напряжения.

3. Получена модель перемещения инструмента вдоль профиля изделия, отличающаяся учетом подачи инструмента в поперечном направлении в зависимости от вида интерполяции на каждом участке траектории, и позволяющая получить требуемую размерную точность формообразуемого профиля изделия.

4. Разработан алгоритм управления оборудованием при обработке заготовок на токарном автомате продольного точения, функционирующий на основе найденных связей, отличающийся тем, что он позволяет адаптировать технологическую систему по диаметру заготовки и определяемому отклонению получаемого размера, и исключить дискретность перемещения приводов подач за счет функциональной зависимости их соотношения.

5. Разработан алгоритм автоматической генерации управляющей программы обработки изделий на токарном автомате продольного точения, отличающийся группированием участков получаемого профиля по видам обработки и позволяющий снизить время технологической подготовки производства при запуске небольших партий мелкоразмерных изделий за счет автоматизации создания процессов обработки.

Достоверность и обоснованность научных результатов, выводов и рекомендаций, приведенных в диссертационной работе, достигается за счет соответствия теоретических и экспериментальных исследований.

Теоретическая значимость заключается в:

1. Алгоритме управления съемом припуска в технологической системе на базе токарного автомата продольного точения, позволяющем задавать величину подачи инструмента в поперечном направления как функцию от продольной подачи заготовки в соответствии с геометрией обрабатываемого участка.

2. Алгоритме автоматической генерации управляющей программы обработки изделий, отличающемся использованием группировки участков по видам обработки.

Практическая значимость работы:

1. Разработана структура самонастраивающейся системы управления технологическим процессом механической обработки мелкоразмерных изделий на базе то-

карных автоматов продольного точения, функционирующих с использованием разработанного устройства для бесконтактного измерения изделий малых размеров.

2. Экспериментальное сравнение проекционного измерения диаметра изделий на разработанном лабораторном образце устройства с результатами, полученными микрометром, показало, что расхождение находится в пределах статистической погрешности измерений, а значит, устройство может использоваться для контроля мелкоразмерных цилиндрических изделий.

3. Получены патент на устройство для бесконтактного измерения изделий малых размеров и патент на устройство, устанавливаемое на оборудовании для осуществления автоматизированного проекционного контроля поступающего в технологическую систему прутка и получаемого диаметра изделия, с целью управления режимами механической обработки.

4. Сформулированы технические требования к изготовлению устройств для автоматизированного проекционного контроля мелкоразмерных изделий с целью управления режимами механической обработки.

5. Разработан программный продукт для определения линейных размеров объекта измерений с использованием конвертации цветного изображения в монохромное.

Реализация и внедрение результатов работы. Результаты теоретических и экспериментальных исследований прошли апробацию на предприятии ЗАО «Сокол-АТС» (г. Белгород), занимающимся массовым производством изделий с использованием токарных автоматов продольного точения, и позволяют снизить материальные затраты на контрольные операции на 23%, а также рекомендуются в учебном производстве при подготовке инженерных кадров по направлениям «Машиностроение» и «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств».

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Установленные связи между продольной подачей заготовки и поперечной подачей инструмента, определяющие изменение параметра управления исполнительным органом токарного автомата продольного точения по соотношению величины диаметра заготовки и получаемому размеру изделия

2. Алгоритм управления оборудованием при обработке заготовок на токарном автомате продольного точения, функционирующий на основе найденных связей и позволяющий исключить ступенчатое, дискретное перемещение привода продольной подачи заготовки и поперечной подачи инструмента.

3. Модель перемещения инструмента вдоль профиля изделия, позволяющая получить требуемую размерную точность формообразуемого профиля путём управления глубиной резания на каждом участке траектории.

Согласно паспорту специальности в диссертационной работе предложены методы автоматизации изготовления изделий (п.1), автоматизации контроля (п.2), разработан алгоритм управления оборудованием с использованием модели перемещения инструмента, а также алгоритм автоматической генерации управляющей программы обработки изделий (п.4).

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на международной научно-практической конференции SWorld «Современные направления теоретических и прикладных исследований» (Одесса, 2012); VIII международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодежь и научно-технический прогресс» (Губкин, 2015).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 трудов: 3 работы в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, входящих в Перечень ВАК; 1 работа в издании, входящем в наукометрическую базу данных Scopus; 9 работ в сборниках международных научно-технических конференций; получено два патента на полезную модель и одно свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 156 страницах и состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 109 наименований и четырех приложений; содержит 13 таблиц и 39 рисунков.

Результаты диссертационного исследования использованы при выполнении гранта «Проект ПСР № 2011-ПР-146», договор № А-28/15 от 14.04.2015 г.

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Особенности конструкции токарных автоматов продольного точения, их

назначение и области применения

Среди станков токарной группы большой удельный вес занимают токарные автоматы продольного точения- оборудование высокого класса производительности для токарной обработки поверхностей тел вращения[87]. Основные потребители таких станков - индустриальные секторы промышленности, имеющие строгие стандарты качества, точности и безопасности к своей продукции (рисунок 1.1). Важнейшим требованием, предъявляемым к деталям такого типа, является стабильно высокий уровень качества при наименьших затратах.

Рисунок 1.1 - Отрасли промышленности-потребители токарных автоматов

продольного точения

В качестве заготовок для токарных автоматов продольного точения используются прутки, трубы и проволока, свернутая в бунт [34]. Материал заготовки -различные металлы: медь, алюминий, титан, легированные стали и т.д.

Токарные автоматы продольного точения нашли широкое применение в крупносерийном и массовом производстве для изготовления деталей небольших размеров, а также для механической обработки длинных заготовок малого диа-

метра. Также такие автоматы могут использоваться в мелко- и среднесерийном производстве для выпуска специальных групп изделий при максимально возможном применении одного и того же набора инструментов и приспособлений.

Прутковые автоматы отличаются специфической кинематической связью подвижной передней шпиндельной бабки (рисунок 1.2),при которой перемещение прутка (заготовки) 1 относительно инструмента (резцедержателя) 2 осуществляется шпинделем (передней бабкой) 3 в продольном направлении по оси 2. Патрон 4 фиксирует заготовку и предотвращает ее проворачивание. Заготовка поддерживается в зоне обработки при помощи специальной направляющей втулки 5, благодаря чему длинная деталь во время механической обработки не будет изгибаться, тем самым обеспечивается высокая жесткость в системе.

Рисунок 1.2 - Принцип работы токарного автомата продольного точения

Различают одношпиндельные и многошпиндельные автоматы продольного точения [35]. В одношпиндельных станках детали обрабатываются при вращении прутка и при продольной подаче его вместе со шпиндельной бабкой. Совокупность таких движений узлов станка обеспечивает получение деталей фасонного профиля без использования фасонных резцов. Многошпиндельные автоматы могут одновременно выполнять сразу несколько операций точения для различных групп деталей.

Использование системы числового программного управления (ЧПУ) в токарных автоматах продольного точения обеспечивает повышение производительности оборудования, при которой достигается полная автоматизация рабочих и вспомогательных ходов при наличии системы управления, координирующей их работу.

Одной из особенностей конструкции токарного автомата продольного точения является то, что процесс резания производится в непосредственной близости к люнетной цанге, через которую поступает пруток. Это исключает возникновения на заготовке больших изгибающих моментов, что позволяет обрабатывать длинные ступенчатые валы и фасонные нежесткие детали с большим соотношением длины к диаметру с высокой точностью.

Следующей особенностью станков этого типа является наличие на них контршпинделей, что позволяет в автоматическом режиме произвести перезахват изделия из одного шпинделя в другой и произвести обработку с другого торца, при этом следует равномерно распределить время обработки между основным шпинделем и контршпинделем [8].

Один из вариантов исполнения рабочей зоны токарного автомата продольного точения показан на рисунке 1.3 (взят из http://belaz.by/press/news/2013/vnedrenie_progressivnoj_tehnol/ и дополнен комментариями автора).

Также токарные автоматы продольного точения при необходимости оснащают приводным инструментом, что позволяет выполнять осевое, радиальное, угловое, а также внецентровое сверление и фрезерование, гравирование на боковых поверхностях, нарезание резьбы метчиками и резьбовыми фрезами. Преимуществами использования подобного вспомогательного инструмента являются отсутствие необходимости проектирования и изготовления специальной технологической оснастки, снижение трудовых затрат и т.д., что в конечном итоге ведет к достижению полной автоматизации производства[107,108]. Таким образом, данные автоматы позволяют выполнять высокоточные токарные, сверлильные, фрезерные и, в ряде случаев, шлифовальные операции, что способно значительно

расширить технологические возможности и обеспечить высокую производительность и требуемое качество поверхностей изготавливаемых деталей.

Рисунок 1.3 - Рабочая зона токарного автомата продольного точения с ЧПУ

StarMicronics серии SR-32J

В настоящее время лидером по производству токарных автоматов продольного точения, предназначенных для выпуска высокоточных деталей является швейцарская компания Tornos[106], охватывающая широкий спектр промышленности - от микромеханики и электроники до медицины. Также можно выделить южнокорейскую компанию HanwhaCorporation[93], которая является ведущим поставщиком высокопроизводительных токарных автоматов продольного точения с системой ЧПУ с подвижной передней бабкой, или так называемых станков «швейцарского типа» (Swiss-Type). Еще один лидер по производству токарных автоматов продольного точения- компания Nexturn [98], которая благодаря своим собственным разработкам обеспечивает эффективное внедрение токарных автоматов в производственный процесс.

Основными недостатками такого оборудования является его высокая стоимость, а также нецелесообразность использования его в условиях мелко- и среднесерийного производства, так как время разработки управляющей программы

(УП) может превышать временные затраты на изготовление требуемой партии изделий.

Также следует отметить, что выпускаемые на данный момент токарные автоматы продольного точения требуют в качестве заготовки калиброванный прокат. Круг калиброванный - это тот же стальной горячекатаный пруток, подвергнутый дополнительной обработке - прокатке или волочению, в результате чего требования к точности его изготовления выше, чем у некалиброванного, при увеличении стоимости изготовления. Автором была проведена сравнительная характеристика (таблица 1.1) стоимости калиброванного и некалиброванного проката с целью поиска эффективных решений использования предприятием имеющихся ресурсов для снижения издержек производства.

Таблица 1.1 - Сравнительная характеристика прутковых заготовок1

Наименование Параметры Цена, руб/т

Круг калиброванный Сталь 10 ГОСТ 7417-75 Диаметр 3 мм; Предельные отклонение: Ы1; Длина: от 3 до 6 м 58 420

Прокат стальной круглый калиброванный Сталь А-12 ГОСТ 7417-75 Диаметр 3 мм; Предельные отклонение: Ы1; Длина: от 3 до 6 м 76 530

Круг стальной горячекатаный Сталь 3 сп/пс ГОСТ 2590-88 Диаметр 10 мм; Длина: от 4 до 6 м 32 600

На практике при взаимодействии покупателя с производителем проката наблюдается следующее противоречие: несмотря на то, что ГОСТ 14955-77 на изготовление прутков со специальной отделкой поверхности предусматривает высокую точность изготовления (не ниже 7 квалитета), что согласуется с рекомендациями производителей токарных автоматов продольного точения, производители проката не всегда готовы обеспечить данную точность. Следующая проблема,

1 Данные взяты из http://acrossteel.ru/kalibrovannaja-stal/

с которой сталкивается покупатель - это, как правило, длительное время ожидания на индивидуальный заказ. Одним из решений данной задачи является закупка предприятием комплекса станков для изготовления калиброванного прутка с организацией последующего ручного контроля и сортировкой на размерные группы по диаметру, что также сказывается на конечной стоимости изделия. Автор предлагает другой подход к организации производства, заключающийся в создании оригинальной системы управления имеющимся на предприятии оборудованием, в результате которого становится возможным использование в качестве заготовки некалиброванного проката, что позволит повысить эффективность и гибкость производств различных отраслей промышленности, использующих токарные автоматы продольного точения.

Результат анализа открытых источников (таблица 1.1) показал, что себестоимость некалиброванного проката, в среднем, на 46% ниже калиброванного, а значит, использование в качестве заготовки некалиброванного проката позволит значительно сократить себестоимость выпускаемой продукции. При этом первостепенной задачей остается сохранение высоких показателей качества и требований по точности изготовления.

Таким образом, современные и эффективные инженерные решения в области разработки и производства прутковых автоматов, а также качественные технические решения при производстве деталей типа тел вращения, обрабатываемых на токарных автоматах продольного точения, является актуальной задачей, решение которой позволит обеспечить требуемое качество производимой продукции при наименьших затратах.

1.2 Стоматологические боры

В настоящей работе в качестве контролируемого объекта в рассматриваемой технологической системе выбран многолезвийный режущий инструмент -бор стоматологический (рисунок 1.4).

Рисунок 1.4 - Бор стоматологический

Зубные боры широко используются в клинической и лабораторной практике для высокоскоростной обработки твердых тканей зубов и челюстных костей, а также для придания стоматологическим конструкциям требуемого размера, формы и рельефа[48].

Инструмент (рисунок 1.5) состоит из хвостовика для закрепления бора в стоматологическом наконечнике и рабочей части [48].

Форма, диаметр и качество хвостовика определяются ГОСТ 26634-91 [13]. В зависимости от зажимного устройства стоматологического оборудования различают следующие группы хвостовиков стоматологических боров: для работы с турбинными, угловыми и прямыми наконечниками. Наибольшее распространение в стоматологии получили турбинные наконечники, в которых фиксацию бора обеспечивает точное прилегание инструмента к фиксирующей втулке или зажимной цанге наконечника.

Рисунок 1.5 - Конструкция стоматологического бора

Наиболее ответственная поверхность изделия - хвостовая часть - имеет жесткие требования по точности размеров и качеству поверхностного слоя, несоблюдение которых вызывает вибрации и микробиения в процессе его работы. Если диаметр хвостовика стоматологического бора больше требуемого - то он не вставляется в стоматологический наконечник, если меньше - не фиксируется. Также торец хвостовика бора должен быть выполнен с закруглением, иначе он станет причиной повреждения фиксирующей втулки. Следует также иметь в виду, что плохая центровка бора вызывает его вибрацию и микробиения в процессе препарирования. Это приводит к неравномерному износу алмазного покрытия, дискомфорту врача и пациента, а в некоторых случаях — повреждению турбинной группы наконечника, что является ощутимой финансовой потерей для лечебного учреждения. Нарушение центровки является, как правило, следствием производственного дефекта или несовершенства технологии производства и контроля качества боров [2].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Табекина, Наталья Александровна, 2017 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Андреев, Г.Н. Автоматический контроль в технологических процессах / Г.Н. Андреев, А.М. Маханько. -М.: Изд-во «Станкин», 1993 - 60с.

2. Базикян, Э.А. Стоматологический инструментарий. Цветной атлас [Электронный ресурс]: / Э.А. Базикян // М.: ГЭОТАР-Медиа, 2007. - 168 с. - Режим доступа: http://www.studmedlib.ru/ru/documents/ISBN9785970405918-A003.html (дата обращения 05.08.2016).

3. Балакшин, Б.С. Адаптивное управление станками: монография /Б.С. Балак-шин и др.// М.: Машиностроение, 1973. - 688с.

4. Безъязычный, В. Ф. Оптимизация технологических условий механической обработки деталей авиационных двигателей. / В. Ф. Безъязычный, Т. Д. Кожина, А. В. Константинов и др. - М.: МАИ. - 1993. -184 с.

5. Беринцев, А.В. Повышение точности измерения параметров слабых электрических сигналов многоэлементных и позиционно-чувствительных датчиков: дис. ... канд. техн. наук. - Ульяновск, 2015. - 158 с.

6. Бесекерский, В.А. Теория систем автоматического управления / В.А. Бесе-керский, Е.П. Попов. - СПб.: Профессия, 2003. - 747 с.

7. Блудов, А. Н. Автоматизация процесса восстановления поверхностей катания колёс грузового железнодорожного транспорта: дис. ... канд. техн. наук. -Орел, 2015. - 155 с.

8. Бондаренко, Ю.А. Технология изготовления деталей на станках с ЧПУ: учебное пособие / Ю.А. Бондаренко, А.А. Погонин, А.Г. Схиртладзе, М.А. Федо-ренко. - Старый Оскол: ООО «ТНТ», 2008. - 292 с.

9. Бушуев, С.Д. Автоматика и автоматизация производственных процессов / С.Д. Бушуев, B.C. Михайлов. - М.: Высшая школа, 1990. - 256 с.

10. Гжиров, Р.И. Программирование обработки на станках с ЧПУ. Справочник / Р.И. Гжиров, П.П. Серебреницкий. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1990. - 588 с.

11. ГОСТ 16467-70. Статистические показатели точности и стабильности технологических операций. Методы расчета. - М.: ИПК Издательство стандартов, 1973. - 72 с.

12. ГОСТ 22090.2-93 (ИСО 3823/2-86). Инструменты стоматологические вращающееся. Часть 2.- Минск: ИПК Издательство стандартов, 1995. - 19 с.

13. ГОСТ 26634-91 (ИСО 1797-85). Инструменты стоматологические вращающееся. Хвостовики. -Москва: ИПК Издательство стандартов, 1991. - 7 с.

14. ГОСТ Р 50.1.037-2002. Прикладная статистика. Правила проверки согласия опытного распределения с теоретическим. Часть II. Непараметрические критерии.

- Москва: ИПК Издательство стандартов, 2002. - 62 с.

15. ГОСТ ЕЙ 953-2014. Безопасность машин. Защитные устройства. Общие требования по конструированию и изготовлению неподвижных и перемещаемых устройств.- М.: Стандартинформ, 2014. - 38 с.

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

17. Гришин, Р.Г. Нормирование станочных работ. Определение вспомогательного времени при механической обработке заготовок: учебное пособие / Р.Г.Гришин, Н.В. Лысенко, Н.В. Носов. - Самара: СамГТУ, 2008. - 143с.

18. Жуков, В.К. Теория погрешностей технических измерений / В.К. Жуков. -Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2009. - 180 с.

19. Зайдель, А.Н. Погрешности измерений физических величин / А.Н. Зайдель.

- Л.: Наука, Ленингр. отд-ние, 1985. - 112 с.

20. Закураев, В.В. Многокритериальная оптимизация и управление механической обработкой на токарных станках с ЧПУ / В. В. Закураев, А. А. Швырёв // Вестник машиностроения, 2001 - №4 - С.44-49.

21. Заякин, О. А. Автоматизация оптических измерений: лабораторный практикум / О.А. Заякин. - Самара: Издательство СГАУ, 2013. - 146 с.

22. Калинкин, В.И. Системы автоматического управления станками [Электронный ресурс]. - Режим доступа: 1Шр://п т .тгБи. т/ка1еёгу/М8 К/ёа1а/У818 К .рёЯ дата обращения 07.10.2016).

23. Капустин, Н. М. Автоматизация производственных процессов в машиностроении: Учебник для вузов /Н.М.Капустин, П.М. Кузнецов, А.Г. Схиртладзе и др.;Под ред. Н. М. Капустина.- М.: Высшая школа, 2005.-365 с.

24. Клюйко, Э.В. Формообразование многогранников на металлорежущих станках / Э.В. Клюйко // Механика и физика процессов на поверхности и в контакте твердых тел, деталей технологического и энергетического оборудования. -2008. - № 1. - С. 117-123.

25. Ковальчук, Е.Р. Основы автоматизации машиностроительного производства: учеб. для машиностроит. спец. вузов/Е.Р. Ковальчук, М.Г. Косов, В .Г . Митрофанов и др.; Под ред. Ю.М. Соломенцева. - 2-е изд., испр. - М.: Высш. шк., 1999. - 312 с.

26. Константинов, А.Е. Повышение эффективности обработки точных маложестких деталей на токарном станке за счет управления взаимодействием люнета с заготовкой: дис. ... канд. техн. наук. - Саратов, 2001. - 154 с.

27. Корниенко, В.С. Математическая статистика. Решение задач по теме: «Проверка статистических гипотез». Методическая разработка / В.С.Корниенко. - Волгоград: Волгогр.гос.с.-х. акад., 2010. -68с.

28. Королюк, В.С. Справочник по теории вероятностей и математической статистике / В.С. Королюк, Н.И. Портенко, А.В. Скороход, А.Ф. Турбин. - М.: Наука, 1985. - 640 с.

29. Кочетов, В. В. Методика оценки конкурентоспособности продукции: методические указания для студентов технических и экономических специальностей / В.В. Кочетов, Л.А. Силаева. - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003.

30. Ладыгина, А.В. Особенности обработки мелкоразмерных деталей на автоматах продольного точения с числовым программным управлением / А.В. Ладыгина // Исследования наукограда. - 2013. - №1 (3). - С. 22-25.

31. Лурье, Г.Б. Наладка и подналадка режущих инструментов на размер / Г.Б. Лурье. - М.: Высш. шк., 1981. - 80 с.

32. Мартинов, Г.М. Развитие систем управления технологическими объектами и процессами / Г.М. Мартинов // Вестник МГТУ Станкин. - 2008. - №1. - С. 74-79.

33. Мартинов, Г.М. Системы числового программного управления: учебное пособие / Г.М. Мартинов, В.Л. Сосонкин. - М.: Логос.- 2006. - 296 с.

34. Металлорежущие станки. Учебник в 2-х томах / Т.М. Авраамова, В.В. Бу-шуев, Л.Я. Гиловой, С.И. Досько [и др.]; Под ред. Бушуева В.В. - М: Машиностроение, 2012. - Т.1 - 582 с.

35. Металлорежущие станки. Учебник в 2-х томах / Т.М. Авраамова, В.В. Бу-шуев, Л.Я. Гиловой, С.И. Досько [и др.]; Под ред. Бушуева В.В. - М: Машиностроение, 2012. - Т.2 - 608 с.

36. Методические указания к выполнению экономической части выпускной квалификационной работы для студентов специальности 080801 «Прикладная информатика (по областям)». - Уфа: УГВТУ, 2010. - 42 с.

37. Миронченко, В.И. Автоматизация контроля геометрических параметров изделий / В. И. Миронченко. - М.: ФГУП "ГосНИП "Расчет", 2011. - 208 с.

38. Новиков, В.Ю. Технология машиностроения: учебное пособие в 2 ч. Изд. 2-е, перераб. / В.Ю. Новиков, А.И. Ильянков. - М.: Изд-во Академия, 2012. - Ч.1. -352 с.

39. Ординарцев, И.А. Автоматизация производства режущего инструмента/ И.А. Ординарцев, Г.В. Филлиппов. - Л.: Машиностроение, 1972. - 264 с.

40. Пат.153620. Российская Федерация, МПК 001Б 11/08. Устройство для бесконтактного измерения малых диаметров / Н.А. Табекина, М.С. Чепчуров, Н.А. Архипова, И.А. Тетерина. - № 2014149933/28, заявл. 10.12.2014, опубл. 27.07.2015., бюл. № 21. - 2 с.

41. Пат. 163917. Российская Федерация, МПК G01B 11/08. Устройство для измерения деталей малого диаметра в процессе токарной обработки / Н.А. Табеки-на, М.С. Чепчуров. - № 2016103445/28, заявл. 02.02.2016, опубл. 20.08.2016, бюл. № 23. - 2 с.

42. Поляков, А.Н. Прогнозирование температурных смещений исполнительных органов станков / А.Н. Поляков, К.В. Марусич, И.П. Никитина // Вестник УГАТУ. - 2012. - С.105-112.

43. Пискунов, Н. С. Дифференциальное и интегральное исчисления для втузов: учебное пособие для втузов / Н.С. Пискунов. - М.: Наука, 1985. - Т.2. - 560 с.

44. Приборы для контроля режущей части инструмента [Электронный ресурс]. -Режим доступа: http://www.msmetrology.ru/production/pribory-dlya-kontrolya-rezhushchego-instrumenta (дата обращения 07.10.2016).

45. Программа для определения линейных размеров объекта с использованием конвертации цветного изображения в монохромное [Программа для ЭВМ] / М.С. Чепчуров, Н.А. Табекина, Б.С. Четвериков, Д.А. Погонин, А.Н. Блудов // -№2014661814. - Зарегестрировано в Реестре программ для ЭВМ 13.11.2014. Заявка № 2014619777 от 30.09. 2014.

46. РМГ 29-2013 ГСИ. Метрология. Основные термины и определения. - М.: Стандартинформ, 2014. - 56 с.

47. Режимы резания для токарных и сверлильно-фрезерно-расточных станков с числовым программным управлением. Справочник / под ред. В.И. Гузеева. - М.: Машиностроение, 2007. - 368 с.

48. Сабитов, В.Х. Медицинские инструменты / В.Х. Сабитов. - М.: Медицина, 1985. - 175с.

49. Свендровский, А.Р. Двухкоординатный лазерный измеритель диаметра «Цикада-2.72» / А.Р. Свендровский, Е.В. Рябов, Е.М. Фёдоров // Научно-технические проблемы приборостроения и машиностроения. Сб. трудов I всеросс. конф. -Томск, 2005. -С. 40-42.

50. Сидоров, А. С. Мониторинг и прогнозирование износа режущего инструмента в мехатронных станочных системах: дис. ... канд. техн. наук. - Уфа, 2007. -177 с.

51. Скворцов, В.Ф. Основы технологии машиностроения: учебное пособие / В.Ф. Скворцов. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2012. -352 с.

52. Скворцова, М. А. Бесконтактные методы контроля особоточных деталей с оптическим качеством поверхности / М.А. Скворцова // Материалы 77-й между-нар. науч.-техн. конф. ААИ «Автомобиле- и тракторостроение в России: приори-

теты развития и подготовка кадров». Секция 7 «Технологии и оборудование механосборочного производства». - 2012. - М.: МГТУ «МАМИ». - Кн. 7. -С. 170173.

53. Соломенцев, Ю.М. Автоматизированные станочные системы, организация эксплуатации металлообрабатывающих инструментов / Ю.М. Соломенцев, В.Г. Митрофанов, А.В. Капитанов // Межотраслевая информационная служба. - 2012. -№ 4. - С. 48-52.

54. Соломенцев, Ю.М. Моделирование производительных систем в машиностроении: монография / Ю.М. Соломенцев, В.В. Павлов. - М.: Янус-К, 2010. - 228 с.

55. Справочник металлиста: в 5-ти т. / под ред. Б.Л.Богуславского. - М.: Машиностроение, 1978. - Т.5. - 673с.

56. Справочник по производственному контролю в машиностроении / под ред. А.К. Кутая. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1974. - 676 с.

57. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. / под ред. А.М. Дальско-го, А.Г. Суслова, А.Г. Мещерякова. - 5-е изд., испр. - М.: Машиностроение-1, 2003. - Т.2. - 944 с.

58. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. / под ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова. - М.: Машиностроение, 1986. -Т.1. -656 с.

59. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. / под ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова. - М.: Машиностроение, 1986. - Т.2. -496 с.

60. Стоматологические боры. Терапевтическая стоматология [Электронный ресурс]. Режим доступа:Мр:///ог-твШс.т/о/2010/04/stomatologicheskie_bory_primenyaemyedlya_ргврапгоуатуа_кап отук_ро1о81е1/ (дата обращения 02.02.2016).

61. Султан-заде, Н. М. Проектирование технологических процессов для автоматических линий: учебное пособие / Н. М. Султан-заде и др. - Москва: МГУПИ, 2007. - 113 с.

62. Табекина, Н. А. Анализ производительности технологической системы на базе пруткового автомата / Н.А. Табекина, И. А. Тетерина, В. А. Марков // Технические науки - от теории к практике.- 2016. - №54. - С.89-94.

63. Табекина, Н.А. Бесконтактный метод контроля деталей малых размеров, и его реализация на примере стоматологического бора / Н.А. Табекина, Б.С. Четвериков, И.А. Тетерина // Инновации в науке. - 2012. - №10. - С. 82-88.

64. Табекина, Н.А. Влияние явления дифракции света на точность автоматизированного процесса определения геометрических параметров профиля объектов /Н.А. Табекина, Б.С. Четвериков, М.С. Чепчуров // Вестник БГТУ им. В.Г.Шухова. - 2016-№1. - С. 90-93.

65. Табекина, Н.А. Повышение гибкости технологических систем на базе автоматов продольного точения / Н.А. Табекина, В.И. Смирнов // Инновации в науке. -2016. - №54. - С. 184-188.

66. Табекина, Н.А. Проектирование и разработка требований к контрольно-сортировочному автомату на базе устройства бесконтактного контроля микроразмеров / Н.А. Табекина // Технические науки - от теории к практике. -2013. - № 25. - С.79-83.

67. Табекина, Н.А. Разработка устройства для бесконтактного контроля микроразмеров / Н.А. Табекина / Научные труды Sworld. - 2012. - №4. - Т.5. - С.85-89.

68. Табекина, Н.А. Технические характеристики и расчет производительности контрольно-сортировочного автомата для контроля хвостовиков стоматологических боров / Н.А. Табекина // Молодежь и научно-технический прогресс:Сб. докладов Я/междунар. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и мол. ученых. -Старый Оскол: ООО «Ассистент плюс», 2015. - Т.1. - С. 141-143.

69. Табекина, Н.А. Экспериментальная проверка достоверности результатов измерений прибора для точного бесконтактного контроля диаметров хвостовиков стоматологических боров / Н.А. Табекина, И.А. Тетерина // Технические науки -от теории к практике. - 2012. - № 12. - С.50-54.

70. Таурег, В.М. Конструирование мехатронных модулей: учебное пособие / В.М. Таугер. - Екатеринбург: УрГУПС, 2009. - 336 с.

71. Ту, Дж. Принципы распознавания образов / Дж. Ту, В. Гонсалес. - М.: Мир, 1978. - 441 с.

72. Тюрин, А.В. Выполнение лысок на токарных автоматах / А.В. Тюрин, М.С. Чепчуров // Технология машиностроения. -2013. - №11. - С. 14-16.

73. Тюрин, А.В. Модернизация токарных автоматов продольного точения с использованием мехатронных модулей /А.В. Тюрин, М.С. Чепчуров // Ре-монт,восстановление, модернизация. - 2012. - № 7. - С. 10-13.

74. Фельдштейн, Е.Э. Обработка деталей на станках с ЧПУ: учебное пособие / Е.Э. Фельдштейн, М.А. Корниевич. - Минск: Новое знание, 2005. - 286 с.

75. Царев, В. В. Оценка экономической эффективности инвестиций / В.В. Царев. - СПб.: Питер, 2004. - 464 с.

76. Чепчуров, М.С. Бесконтакный способ контроля шероховатости поверхности деталей пресс-форм / М.С. Чепчуров, Ю.А. Афанаскова // Технология машиностроения.- 2009. - № 11. - С. 17-18.

77. Чепчуров, М.С. Измерение и регистрация тока в цепи привода оборудования // Ремонт, восстановление, модернизация. - 2008. - № 9. - С.46 - 48.

78. Чепчуров, М.С. Использование АЦП для регистрации и обработки аналогового сигнала в ПК / М.С. Чепчуров // Ремонт, восстановление, модернизация. -2008. - № 6. - С. 31-34.

79. Чепчуров, М.С. Контроль геометрических параметров в технологической системе на базе автоматов продольного точения / М.С. Чепчуров, Н.А. Табекина, В.П. Вороненко// Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. - 2016. - №4. - С. 89-95.

80. Чепчуров, М.С. Контроль и регистрация параметров механической обработки крупногабаритных деталей: монография / М.С.Чепчуров. -Белгород: Изд-во БГТУ, 2008. - 232с.

81. Чепчуров, М.С.Снижение временных затрат при получении изделий на прутковых автоматах с устройством сортировки / М.С.Чепчуров, Н.А. Табекина // Вестник ИрГТУ. - 2016. - №6 (113). - С. 64-72.

82. Чепчуров, М.С. Технологические системы на базе автоматов продольного точения с использованием модульной компоновки оборудования / М.С. Чепчуров, А.В. Тюрин // Технология машиностроения. - 2013. - №7. - С. 64-69.

83. Чепчуров, М.С. Управление технологической системой на базе токарного автомата, содержащей адаптивный инструментальный модуль / М.С. Чепчуров,

A.В. Тюрин // Информационные системы и технологии. - 2014. - №5. - С. 81-87.

84. Чепчуров, М.С. Устройство оперативной бесконтактной диагностики отклонения профиля колеса железнодорожного / М.С.Чепчуров, Е.М. Жуков, А.Н. Блудов // Механики XXI веку. - 2014. - № 13. - С. 139-144.

85. Чернявский, Д.И. Функциональная система автоматизированного управления погрешностями обработки тонкостенной детали вращения / Д.И. Чернявский, П.Н. Ластовский //Омский научный вестник.-2010.-№2(90).- С. 44-48.

86. Шишмарев, В.Ю. Основы автоматического управления: учебное пособие /

B.Ю. Шишмарев. - М.: Издательский центр «Академия», 2008. - 352 с.

87. Якухин, В.Г. Высокотехнологичные методы металлообработки: учебник/ В.Г. Якухин; под ред. О.В.Таратынова. - М.: МГИУ, 2011. - 362 с.

88. СагопЕ^тееп^.Сайт производителя [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.caroneng.com/products/laser-tool-setting-systems (дата обращения 18.01.2016).

89. CNCEngineering.Сайт производителя [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.cnc1.com/on-machine-measurement (дата обращения 18.01.2016).

90. Chepchurov, M.S. Getting Flat Surfaces in Turning / M.S. Chepchurov, A.V. Tyurin, E.M.Zhukov // World Applied Sciences Journal. - 2014. - Vol.30.-№(10) -P.1208-1213.

91. Chetverikov, B.S. Definition of shape and position of complex geometric surfaces / B.S. Chetverikov, M.S. Chepchurov, D.A. Pogonin // World Applied Sciences Journal. - 2014. - Vol. 31. - №4. - P. 526-530.

92. Haftl, L. Adaptive Controls Save Tools and Time[Электронный ресурс]. - Ре-жимдоступа: http://americanmachinist.com/machining-cutting/adaptive-controls-save-tools-and-time(дата обращения 18.05.2016).

93. Hanwha. Сайт производителя.[Электронныйресурс]. Режим досту-па:http://www.hanwhacorp.co.kr/eng/machinery/business/factoryautomation1.jsp(дата обращения 18.01.2016).

94. Heidenhain.Canr производителя [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.heidenhain.com/en_US/products-and-applications/cnc-controls/(дата обращения 18.01.2016).

95. Kerr. ProductCatalogue[Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.kerrdental.de/media/683970/Catalogue_2013_E.pdf(дата обращения 20.03.2016).

96. Koren, Y. Adaptive Control Systems for Machining / Y. Koren // Manufacturing Review. - 1989. - Vol.2. - № 1. - P. 6-15.

97. Lindegger, M. Economic viability, applications and limits of efficient permanent magnet motors /M. Lindegger.-Switzerland:Swiss Federal Office of Energy,2009. -31 p.

98. Nexturn.Сайт производителя токарных автоматов [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://nexturn-rus.ru(дата обращения 18.01.2016).

99. Prasad, B. S. Condition Monitoring of CNC Machining Using Adaptive Control /

B. Srinivasa Prasad, D. Siva Prasad, A. Sandeep, G. Veeraiah // International Journal of Automation and Computing. - 2013. - Vol.10. - №3. - P. 202-209.

100. Sandvik Coromant. Руководство по металлообработке. - М.: Полирафия, 2010. - 800 с.

101. Schmitz, T. Premachining computer numerical control contour validation - a precision instrument for machine tool metrology / T. Schmitz, J. Ziegert // Precision Engineering. - 1998. - Vol. 22. - № 1. - P. 10-18.

102. Shawky, A.M. Modeling, Sensing and Control for Geometric Accuracy in Bar Turning / A.M. Shawky. - Thesis. - Canada: McMaster University, 1996. - 201 p.

103. She, C.H. Development of a five-axis postprocessor system with a nutating head /

C.H. She, C.C. Chang // Journal of Materials Processing Technology. - 2007. - Vol. 187-188. - P. 60-64.

104. SongYong Hybrid Stepping Motor.General Specification for High Torque Hybrid Stepping Мо1ог [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.kosmodrom.com.ua/pdf/SongyangPdf.pdf(дата обращения 16.10.16)

105. TISIS - Communicate with your тасЫпе and program к[Электронный ресурс]. - Режим доступа:https://www.tornos.com/en/tisis-movie(дата обращения 09.08.2016).

106. Tornos. Сайт производителя токарных автоматов [Электронный ресурс]. -Режим доступа: http://www.tornos.com(дата обращения 18.01.2016).

107. Weck, М. Handbook of Machine Tools / M. Weck. - John Wiley and Sons Ltd., 1984. - 1256 p.

108. Weck, M. Werkzeugmaschinen 4. Automatisierung von Maschinen und Anlagen / M. Weck. - Springer, 2001. - 536 p.

109. Zuperl, U. Fuzzy control strategy for an adaptive force control in end-milling / U. Zuperl, F. Cus, E. Mifelner // Journal of Materials Processing Technology. - 2005. -Vol. 164-165. - P. 1472-1478.

138