Выбор технологических параметров высокоскоростного фрезерования древесины по виброакустическим характеристикам тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.21.05, кандидат наук Черепанов Сергей Александрович

• Черепанов Сергей Александрович
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Черепанов Сергей Александрович

Введение

Глава 1. Состояние вопроса. Цель и задачи исследования

1.1 Особенности и проблемы модельного производства на предприятиях судостроительной отрасли

1.2 Особенности высокоскоростного фрезерования древесины, как анизотропного материала

1.3 Динамика процесса высокоскоростного фрезерования древесины

1.4 Анализ факторов, влияющих на уровень вибрации при высокоскоростном фрезеровании древесины

1.5 Анализ уровня шума при высокоскоростном фрезеровании древесины

1.6 Выводы. Цель и задачи исследования

Глава 2. Разработка математической модели процесса высокоскоростного фрезерования древесины

2.1 Математическая модель сил, действующих на фрезу при высокоскоростном фрезеровании древесины

2.2 Динамическая модель высокоскоростного фрезерования древесины

2.3 Выводы

Глава 3. Разработка методики экспериментальных исследований

3.1 Описание экспериментальной установки и средств измерения

3.2 Методика проведения измерений

3.3 Разработка плана многофакторного эксперимента

3.4 Выводы

Глава 4. Результаты экспериментальных исследований

4.1 Результаты исследования собственных резонансных частот фрез

4.2 Результаты исследования уровня вибраций при высокоскоростном фрезеровании древесины

4.3 Результаты исследования влияния различных факторов на шероховатость поверхности при высокоскоростном фрезеровании древесины

4.4 Результаты исследования уровня и спектра шума при высокоскоростном фрезеровании древесины

4.5 Выводы

Заключение

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Выбор технологических параметров высокоскоростного фрезерования древесины по виброакустическим характеристикам»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Современное военное кораблестроение характеризуется высокой насыщенностью корабля различными системами, что предопределяет широкую номенклатуру изготовляемых изделий и обуславливает необходимость наличия развитых заготовительных производств, особое место среди которых занимает литейное. Отличительными чертами литейного производства в судостроении являются широкая номенклатура отливок, большой разброс их массогабаритных характеристик, достаточно высокая их сложность, единичный и мелкосерийный тип производства. Вследствие этого наибольшее распространение получило литье в разовые песчано-глинистые формы. Формы для данного вида литья изготавливаются с использованием специальной оснастки - модельного комплекта, который включает в себя модели, стержневые ящики, модели прибылей, элементы литниковой системы, подмодельные плиты, холодильники, комплект шаблонов. Вследствие единичного и мелкосерийного типа производства и широкой номенклатуры отливок в судостроении наибольшее распространение получили деревянные модельные комплекты. Их изготовление связано с высокой трудоемкостью, обусловленной сложностью моделей отливок, а также низким уровнем механизации финишных операций формообразования, и, соответственно, высокой долей ручного высококвалифицированного труда. Основной причиной этого является использование устаревшего оборудования и технологий. Опыт передовых предприятий в смежных отраслях показывает, что существенного снижения трудоемкости можно достигнуть внедрением современных обрабатывающих центров с высокоскоростными шпинделями. Однако вопрос высокоскоростного фрезерования древесины к настоящему времени изучен слабо, что вызывает необходимость проведения специальных исследований в этом направлении и обуславливает актуальность работы. Кроме того, является актуальной задача исследования акустических характеристик

процесса высокоскоростного фрезерования, т.к. шум является одним из основных вредных производственных факторов в деревообработке.

Цель и задачи работы. Цель исследования - повышение эффективности изготовления модельных комплектов путем определения технологических параметров процесса высокоскоростного фрезерования древесины на основе виброакустических характеристик.

Для достижения поставленной цели определены следующие задачи исследований.

1. Разработать математическую модель процесса высокоскоростного фрезерования древесины.

2. Разработать методику экспериментальных исследований высокоскоростного фрезерования древесины.

3. На основании экспериментальных данных получить уравнения регрессии, описывающие зависимость уровня вибраций и качества обработанной поверхности от основных действующих факторов при высокоскоростном фрезеровании древесины.

4. Экспериментально выявить зависимость уровня и спектра шума от различных факторов при высокоскоростном фрезеровании древесины.

Научная новизна работы.

1. Разработана и научно обоснована математическая модель процесса высокоскоростного фрезерования древесины, позволяющая оценить уровень вибраций в зависимости от различных технологических факторов, включающих в себя породу и влажность древесины, режимы резания, направление подачи относительно волокон, число зубьев фрезы, степень затупления режущей кромки зуба фрезы, дисбаланс фрезы.

2. На основании экспериментальных исследований получены уравнения регрессии, описывающие влияние частоты вращения шпинделя, глубины резания, подачи на зуб, направления подачи относительно волокон, числа зубьев фрезы на уровень вибраций и шероховатость поверхности при высокоскоростном фрезеровании древесины сосны и дуба.

3. Экспериментально установлено влияние различных технологических факторов на уровень и спектр шума при высокоскоростном фрезеровании древесины.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Математическая модель процесса высокоскоростного фрезерования древесины.

2. Результаты экспериментальных исследований зависимости уровня вибраций, шероховатости поверхности, уровня и спектра шума от различных технологических факторов.

Методы исследования. Теоретические исследования выполнены с использованием теории резания древесины, колебаний, динамики станков. Экспериментальные исследования проводились с использованием метода планирования эксперимента, методов математической статистики обработки экспериментальных данных. Измерение виброакустических характеристик процесса резания проводилось с использованием современной виброизмерительной аппаратуры, прошедшей поверку.

Достоверность результатов работы подтверждается для теоретических исследований использованием современных научных методов, для экспериментальных исследований результатами статистической обработки экспериментальных данных, поверкой измерительных приборов.

Практическая значимость работы.

1. Разработанная математическая модель может быть использована для оценки уровня вибраций в зависимости от различных технологических факторов.

2. Результаты экспериментальных исследований могут быть использованы для разработки рекомендаций по назначению режимов резания при высокоскоростном фрезеровании.

3. Результаты работы могут быть использованы для разработки новых конструкций фрез для высокоскоростного фрезерования древесины.

4. Результаты экспериментальных исследований зависимости уровня и спектра шума от различных факторов могут быть использованы при разработке мероприятий по снижению уровня шума при высокоскоростном фрезеровании.

Апробация работы. Результаты проведенных исследований докладывались, обсуждались и были одобрены в 2013-2015 г. на научных конференциях «XLП Ломоносовские чтения», «Развитие Северо-Арктического региона: проблемы и решения» в г. Северодвинск, Международной научно-практической конференции «Интеграция науки и практики как механизм эффективного развития современного общества» в г. Москва. Результаты работы были использованы при выполнении НИОКР «Освоение высокотехнологичного мелкосерийного производства наукоёмкой продукции -отечественных импортозамещающих движительных рулевых колонок (ДРК) и их компонентов для судов ледового класса» в разделах «Типовой технологический процесс изготовления литых заготовок компонентов ДРК» и «Универсальная технологическая оснастка для изготовления литых заготовок компонентов ДРК» при финансовой поддержке проекта Министерством образования и науки в рамках Постановления Правительства РФ №218 от 9 апреля 2010 г.

Личный вклад автора заключается в определении цели и задач исследования, обосновании и разработке математической модели процесса высокоскоростного фрезерования древесины, разработке методики экспериментальных исследований, статистической обработке и анализе результатов экспериментальных исследований.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано шесть печатных работ, в том числе две в научных изданиях по перечню ВАК, получено два патента на изобретение (в соавторстве).

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, списка использованных источников из 114 наименований. Общий объем работы 107 страниц машинописного текста, включая 34 рисунка и 23 таблицы.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 1.1 Особенности и проблемы модельного производства на предприятиях судостроительной отрасли.

Предприятия судостроения характеризуются наличием развитого заготовительного производства. В числе заготовительных производств особое место занимает литейное. Это связано с широкой номенклатурой, высокой трудоемкостью и продолжительным циклом изготовления отливок. Для судостроения характерен единичный и мелкосерийный тип производства отливок при широком диапазоне размеров изготавливаемых изделий. Так, номенклатура отливок, выпускаемых ОАО «ПО «Севмаш» насчитывает несколько тысяч наименований массой от 0,1 до 15000 кг.

В связи с единичным и мелкосерийным характером производства наибольшее распространение получило литье в разовые песчано-глинистые литейные формы. Для изготовления таких форм используется специальная формообразующая оснастка, называемая модельным комплектом.

Модельный комплект - совокупность специальной оснастки, предназначенной для получения конкретной литой заготовки. Как правило, модельный комплект включает в себя модели, стержневые ящики, моделей прибылей, элементы литниковой системы, подмодельные плиты, холодильники, комплект шаблонов и др. Все части модельного комплекта должны иметь маркировку и специальную окраску. Пример модельного комплекта представлен на рисунке 1.1. По способу изготовления литейной формы модельные комплекты делятся на комплекты для машинной и ручной формовки. Модельные комплекты для машинной формовки, как правило, имеют более простую конфигурацию, и имеют не более одного разъема. По конструктивным признакам, модели делятся на сплошные и пустотелые. По наружным размерам модели подразделяют в зависимости от характера формовки. Для ручной формовки модели подразделяют на мелкие (до 500 мм), средние (от 500 до 5000 мм) и большие (свыше 5000 мм). Для машинной

формовки модели подразделяются на мелкие (до 150 мм), малые (от 150 до 500 мм), средние (от 500 до 1500 мм) и большие (свыше 1500 мм).

Рисунок 1.1 - Пример модельного комплекта

По роду материалов, из которых изготовлен модельный комплект, существует подразделение на деревянные, металлические и неметаллические (например, пластмассовые) модельные комплекты. Для единичного и мелкосерийного производства, характерного для судостроения, основным материалом является древесина. Характеристика и область применения основных пород древесины и древесных материалов, используемых при изготовлении модельных комплектов, приведена в таблице 1.1. По точности изготовления модельные комплекты подразделяются на 9 классов, в зависимости требуемой точности изготовления отливок, характера производства, состава модельного комплекта. По прочности, в соответствии с ГОСТ 13354-91 модельные комплекты делятся на три класса. От класса прочности напрямую зависит количество съемов литейных форм с модели. Для модельных комплектов первого и второго классов прочности используют твердые лиственные породы древесины первого и второго сортов по ГОСТ 2695-83, а также сосну и ель первого и второго сортов по ГОСТ 8486-86.

Таблица 1.1 - Основные характеристики материалов, используемых для изготовления модельных комплектов

Наименование Характеристика Область применения

Сосна ГОСТ 8486-86 Хорошая обрабатываемость, малая деформируемость, возможно скалывание и отслаивание по годичным кольцам Для средних и крупных моделей, а также для мелких моделей при отсутствии древесины лиственных пород

Ель ГОСТ 8486-86 Обрабатываемость значительно хуже сосны, наличие твердых выпадающих сучков, сильная склонность к короблению Для средних и крупных моделей 3 класса точности и прочности, неответственных элементов модельных комплектов

Дуб ГОСТ 2695-83 Трудная обрабатываемость, шероховатая поверхность, склонность к скалыванию Для облицовки поверхностей, подверженным ударам, изготовления дюбелей и нагелей, упрочненных вспомогательных элементов

Береза ГОСТ 2695-83 Хорошая обрабатываемость, однородность строения, деформируемость, склонность к загниванию Для мелких моделей с чистой поверхностью, мелких элементов сложной конфигурации средних и крупных моделей, и их облицовки

Фанера березовая ГОСТ 3916.1-96 Трудная обрабатываемость, малая деформируемость, гладкая поверхность, при обработке возможно отслаивание Для вычерчивания рабочих щитков, изготовления шаблонов и тонкостенных элементов моделей

Для модельных комплектов третьего класса прочности используют те же породы древесины, что и для первого и второго классов, но третьего сорта.

Трудоемкость изготовления моделей рассчитывается по нормативам [70] в зависимости от объема модели и категории сложности изготовления моделей. Характеристика категорий сложности моделей приведена в таблице 1.2. В модельном производстве ОАО «ПО «Севмаш» изготавливаются модели от II до VI категорий сложности, основная доля приходится на модели III и IV категории сложности, т.е. весьма сложные. При единичном типе производства, трудоемкость изготовления модельного комплекта для крупной отливки сложной конфигурации может превышать трудоемкость изготовления самой отливки, а доля стоимости модельной оснастки в стоимости готового изделия может достигать 50%. Так, при изготовлении изделия «Кокиль лопасти гребного винта», состоящего из 4 чугунных отливок общей массой 6,8 т, доля модельных работ в общей трудоемкости изготовления составила 75 %. Стоимость самого модельного комплекта составила около 50 % от стоимости готового изделия.

Таблица 1.2 - Категории сложности изготовления моделей

Категория сложности Характеристика

I Модели простейшей конфигурации, стенки которых образованы прямолинейными плоскостями под прямым углом. Простые цилиндрические модели из косяков и сегментов. Модельный комплект имеет от 1 до 3 простых стержневых ящиков.

II Модели, стенки которых образованы прямолинейными плоскостями под прямым углом, с единичными выступами и углублениями простой конфигурации, без ребер. Модельный комплект имеет до 5 простых стержневых ящиков и знаковые части на моделях.

Продолжение таблицы 1.2

III Модели для отливок, конструкция которых построена на 2-3 осевых линиях. Стенки моделей образуются прямолинейными и криволинейными поверхностями. На поверхности присутствует небольшое число выступов, углублений, плавных переходов. Модельный комплект имеет до 7 стержневых ящиков, до 6 отъемных частей.

IV Модели для отливок, конструкция которых построена более, чем на трех осевых линиях. Стенки моделей состоят из прямолинейных и криволинейных поверхностей, пересекающихся под любыми углами. На поверхностях и стенках имеется значительное количество выступов, ребер, углублений. Модели имеют сложные отъемные части. Модельный комплект имеет свыше 7 стержневых ящиков со сложными знаковыми частями.

V Модели для отливок, конструкция которых построена на большом количестве главных и вспомогательных линий, находящихся под разными углами в разных плоскостях. На поверхностях и стенках имеется значительное количество выступов, ребер, углублений, пазов и сложных отъемных частей. Модельный комплект имеет свыше 10 стержневых ящиков.

VI Модели для отливок, конструкция которых построена на большом количестве главных и вспомогательных линий, находящихся под разными углами в разных плоскостях. Стенки моделей образованы преимущественно криволинейными поверхностями, построение которых дается развертками, вспомогательными построениями и шаблонами. Модельный комплект имеет свыше 12 стержневых ящиков с весьма сложными знаковыми частями.

Одной из основных причин высокой трудоемкости изготовления модельных комплектов является высокий процент высококвалифицированного ручного труда при их изготовлении. Система нормирования производственной трудоемкости изготовления деревянной модельной оснастки построена на основе декомпозиции технологического процесса в соответствии со специализацией рабочих мест [15]. По видам технологических операций изготовление модельного комплекта можно разделить на несколько основных видов работ: модельные, станочные, токарные, фрезерные, малярные. Модельные работы весьма разнообразны и всегда начинаются с изготовления рабочего щитка, т.е. вычерчивания в натуральную величину проекций элементов модельного комплекта на листе фанеры. Также модельные работы включают изготовление шаблонов, определение количества и размеров заготовок, склеивание заготовок после раскроя, сборку и доводку моделей, контроль поверхностей, комплектацию и ряд других, главном образом, ручных операций. Станочные работы включают в себя раскрой пиломатериала на заготовки и механическую обработку заготовок на круглопильных, рейсмусовых, фуговальных станках и ленточной пиле. Токарные и фрезерные работы включают в себя чистовые операции механической обработки формообразующих поверхностей модельного комплекта, выполняемые на универсальных станках с использованием универсальной оснастки. Малярные работы включают грунтовку, шпаклевку и окраску готовых модельных комплектов Автором был проведен анализ фактической трудоемкости изготовления и ремонта модельных комплектов на основании ежемесячных производственных планов-отчетов бригад. Для анализа было выбрано 80 вновь изготовленных модельных комплектов и 80 модельных комплектов, прошедших ремонт. По результатам анализа была рассчитана доля каждого вида работ в общей трудоемкости изготовления и ремонта модельного комплекта. Результаты анализа приведены в таблице 1.3. Как видно, большой объем работ приходится на ручные операции, требующие высокой квалификации. В тоже время доля токарных и фрезерных работ крайне

невелика. Это вызвано рядом факторов. Станочный парк очень сильно морально устарел и физически изношен, и на настоящий момент представлен только универсальными станками, конструкции середины прошлого века. Основные характеристики универсальных фрезерных станков, используемых в производстве, представлены в таблице 1.4. Единственный станок с ЧПУ модели ГФ-628М, ввиду интенсивной эксплуатации, полностью выработал ресурс и не подлежит восстановлению. Для обработки используется инструмент устаревших конструкций. Так, для фрезерования используются главным образом плоские ножи с прямой или фасонной режущей кромкой, закрепленные на оправке. Фрезерование заготовок осуществляется по разметке или шаблону, подача осуществляется вручную. Некоторые типовые операции, выполняемые на универсальных фрезерных станках в модельном производстве, представлены на рисунке 1.2.

Таблица 1.3 - Доля различных видов работ в общей трудоемкости изготовления модельного комплекта

Вид работ Доля вида работ в общей трудоемкости изготовления модельного комплекта, %

При изготовлении нового модельного комплекта При ремонте модельного комплекта

Станочные 27,8 27,9

Модельные 52,4 47,3

Токарные 1,5 0,7

Фрезерные 6,6 1,9

Малярные 11,7 22,2

Фрезерование ножом на оправке имеет следующие недостатки: - невысокая точность обработки, определяемая во многом уровнем квалификации фрезеровщика;

- повышенный уровень вибраций, вследствие дисбаланса инструмента, вызванного особенностями его конструкции;

- весьма низкое качество обработанной поверхности; после фрезерования, как правило, требуется дополнительные операции по заделке эпоксидной шпатлевкой сколов древесины и зачистке поверхности.

- повышенная травмоопасность.

Таблица 1.4 - Характеристики универсальных фрезерных станков

Наименование параметра Фрезерный станок Wadkin Фрезерный станок FMA

Наибольшее расстояние от оси шпинделя до колонны (вылет) 1220 1000

Наибольшее расстояние от торца шпинделя до стола при вертикальном положении шпинделя 490 1050

Наибольшее расстояние от оси шпинделя до стола при горизонтальном положении шпинделя 610 1280

Размеры рабочей поверхности стола 900х810 800х1400

Частота вращения шпинделя 850, 1500, 1700, 2100, 3000, 4200 725, 1460, 2925

Таким образом, ограничения, накладываемые имеющимся оборудованием и инструментом, существенно сужают возможности механизации чистовых операций формообразования элементов модельных комплектов. Этот факт и обуславливает высокую долю ручного высококвалифицированного труда в процессе изготовления модельных комплектов, и, как следствие, их высокую себестоимость. В конечном итоге это ведет к росту себестоимости изготовления отливок, а значит снижению конкурентоспособности на рынке. Таким образом, существенное снижение

трудоемкости изготовления, а значит и себестоимости модельных комплектов, возможно только путем перехода на использование современного оборудования, инструмента и технологий обработки.

г) Д)

Рисунок 1.2 - Некоторые типовые способы обработки на универсальных фрезерных станках: а) фрезерование скругления на модели; б) фрезерование стержневого ящика дисковым ножом; в) фрезерование кольцевой канавки; г) фрезерование паза в стенке концевой фрезой; д) фрезерование формовочного

уклона.

Наиболее совершенным оборудованием для изготовления сложных модельных комплектов на настоящий момент являются 5-осевые обрабатывающие центры с ЧПУ, оснащенные высокоточными системами позиционирования (точность позиционирования достигает ±0,015 мм) и высокоскоростными шпинделями (частота вращения может достигать 24000 об/мин). Для закрепления заготовок может использоваться либо чугунный стол с т-образными пазами, либо вакуумный стол. Основной

применяемый инструмент - двух- и трехзубые фрезы разнообразной конструкции. Подобное оборудование во многих случаях позволяет получить готовое изделие за одну установку, что повышает точность размеров изделия. Подготовка управляющих программ осуществляется в САМ-системах (например, PowerMШ) на основе трехмерной модели частей модельного комплекта. Основные характеристики некоторых обрабатывающих центров с ЧПУ, используемых российскими предприятиями для изготовления модельной оснастки приведены в таблице 1.5.

Таблица 1.5 Основные характеристики обрабатывающих центров с ЧПУ

Наименование параметра SAHOS FC3000CNC НЮН SAHOS FC4000CNC НЮН SUPER МАХ SAHOS FC5000NC

Рабочий ход по оси X, мм 2900 4000 5000

Рабочий ход по оси Y, мм 1640 2850 3000

Рабочий ход по оси 7, мм 1040 1040 1500

Рабочий ход по оси А, 0 ± 110 ± 110 ± 110

Рабочий ход по оси С, 0 ± 400 ± 400 ± 400

Максимальная скорость подачи по оси X м/мин 40 40 80

Максимальная скорость подачи по оси Y, м/мин 30 30 80

Максимальная скорость подачи по оси 7, м/мин 30 30 30

Мощность шпинделя, кВт 12 12 18

Частота вращения шпинделя, об/мин 0 - 24000 0 - 24000 0 - 24000

Опыт российских предприятий, внедривших в производство обрабатывающие центры для модельной оснастки, говорит о том, что их использование кардинально (вплоть до нескольких раз) снижает трудоемкость изготовления модельных комплектов. Таким образом, внедрение такого оборудования в производства позволит существенно снизить трудоемкость и расширить технологические возможности модельного производства. Вместе с тем, нужно отметить, что для обработки на обрабатывающих центрах применяется довольно дорогая оснастка и инструмент импортного производства, тогда как для используемых в настоящее время в модельном производстве ОАО «ПО «Севмаш» фрезерных станков инструмент и оснастка изготавливается в собственном инструментальном цехе.

1.2 Особенности высокоскоростного фрезерования древесины, как анизотропного материала

Основоположником в области научного изучения процесса резания древесины считается И.А. Тиме [86]. Он впервые приводит определение процесса резания, дает классификацию стружек, объясняет явление усадки стружки. П.А. Афанасьевым проведен анализ характера стружкообразования, уточнена форма эпюры давления стружки на резец, а также указано на влияние трения при резании. К.А. Зворыкиным сделана попытка вывести теоретическим путем расчетную формулу для определения силы резания, а также проведено большое количество экспериментальных исследований, из которых следует, что работа, затрачиваемая на единицу объема стружки, уменьшается с увеличением толщины стружки. М.А. Дешевой, используя методы механики для анализа процесса стружкообразования, установил связи между сопротивлением древесины резанию и показателями ее механических свойств.

К настоящему времени проведено большое количество исследований в области механической обработки древесины. Многообразие пород древесины и способов ее обработки обусловило появление различных научных школ в

области деревообработки. Принципиально можно выделить три основных подхода к вопросу изучения механической обработки древесины.

Школой А.Л. Бершадского [11] представлен физико-технологический или, иначе говоря, эмпирический подход. Этот подход основан на математическом обобщении экспериментальных данных полученных при резании древесины при различных видах обработки, и выводе эмпирических формул, пригодных для практических расчетов. И.А. Тиме, М.А. Дешевой, С.А. Воскресенский [24] являются основоположниками механико-механического подхода к резанию древесины, который основывается на фундаментальных положениях технической механики для определения и анализа действия сил и поведения стружки при резании древесины. Физический подход к резанию древесины представлен школой Е.Г. Ивановского [45]. Это направление подробно исследует процессы высокоскоростного деформирования, трения и разрушения древесины. Исследования, проведенные в рамках этих подходов, взаимно дополняют друг друга и не противоречат друг другу, т.к. ввиду сложности объекта исследования имеют право на существование все три подхода.

В рамках этих подходов выполнено большое количество теоретических и экспериментальных исследований, затрагивающих основные аспекты механической обработки древесины. В работах [18, 22, 23, 25, 28, 50, 53, 67, 85] рассмотрены вопросы качества обработанной поверхности при обработке древесины. Анализ силовых характеристик процесса резания в деревообработке проведен в работах [6, 11, 29, 30, 49, 54, 58]. Конструктивно-геометрические характеристики инструмента для фрезерования древесины и методы их оптимизации рассмотрены в работах [19, 31, 38, 41, 42, 57, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 77, 87, 98].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Черепанов Сергей Александрович, 2016 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Адиков С.Г. Исследование влияния тангенциальных ультразвуковых колебаний на эффективность процесса механической обработки древесины. Дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук. Н. Новгород., 2007 - 188 с.

2. Алексеев С.П., Казаков А.М., Колотилов Н.Н. Борьба с шумом и вибрацией в машиностроении. М.: Машиностроение, 1970. - 208 с.

3. Амалицкий В.В. Станки и инструменты лесопильного и деревообрабатывающего производства: Учебник для техникумов. М.: Лесн. пром-ть, 1985. - 288 с.

4. Апостолюк С.А. Белошицкий В.И. Варакина Н.А. О влиянии режимных факторов на вибрации системы СПИД при цилиндрическом фрезеровании древесины. ИВУЗ. «Лесной журнал». 1984. №4. С.82.

5. Апостолюк С.А. Белошицкий В.И. Петрив П.П. Варакина Н.А. Исследование влияния конструктивных факторов на вибрации системы СПИД при цилиндрическом фрезеровании древесины. ИВУЗ. «Лесной журнал». 1984. №5. С.65.

6. Апостолюк С.А. Исследование зависимости силовых и качественных показателей цилиндрического фрезерования древесины от вибраций системы «станок - инструмент - деталь - приспособление»: дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук. Львов, 1979. - 138 с.

7. Афанасьев О.П. Физическое моделирование динамических процессов. ИВУЗ. «Лесной журнал». 1981. №3. С.70.

8. Ашкенази Е.К. Анизотропия древесины и древесных материалов. М., Лесная промышленность, 1978. - 224 с.

9. Балабин В.В. Изготовление деревянных модельных комплектов в литейном производстве. М.: Высшая школа, 1976. - 285 с.

10. Бармин Б.П. Вибрации и режимы резания. М. Машиностроение, 1972. - 72 с.

11. Бершадский А.Л. Резание древесины. Л.: Гослесбумиздат, 1958. - 328 с.

12. Биленко С.В. Повышение эффективности высокоскоростной механической обработки на основе подходов нелинейной динамики и нейронносетевого моделирования. Дис. на соискание доктора техн. наук. Комсомольск-на-Амуре, 2006. - 331 с.

13. Боровиков А.М. Уголев Б.Н. Справочник по древесине: Справочник/ Под ред. Б.Н. Уголева. - М.: Лесн. пром-ть, 1989. - 296 с.

14. Вандерер К.М. Исследование неуравновешенности дереворежущих фрезерных инструментов. Дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук. М., 1972. - 189 с.

15. Вареников И.Л., Кремлева Л.В. Влияние технико-экономических особенностей организации деревообрабатывающего модельного производства на методологию его технической подготовки. XXXVI Ломоносовские чтения в Северодвинске. Сборник докладов. - Северодвинск: ГРЦАС; Севмашвтуз, 2008. - 482 с.

16. Васин С.А. Прогнозирование виброустойчивости инструмента при точении и фрезеровании. Серия «Библиотека инструментальщика». - М.: Машиностроение, 2006. - 384 с.

17. Вибрации в технике: Справочник. В 6-ти т./ Ред. совет: В.Н. Челомей (пред.). - М.: Машиностроение, 1981 - Т. 5. Измерения и испытания. - Под ред. М.Д. Генкина. 1981. - 496 с.

18. Виноградов В.А. Дисбаланс режущего инструмента фрезерного станка по дереву и микрогеометрия фрезерованной поверхности. ИВУЗ. «Лесной журнал». 1966. №1. С.94.

19. Волков И.М. Совершенствование многоножевых дереворежущих фрез и режимов их эксплуатации. Дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук. М., 1984 - 167 с.

20. Волынский В.Н. Взаимосвязь и изменчивость физико-механических свойств древесины. - Архангельск: Изд-во АГТУ, 2000. - 196 с.

21. Воробьев А.А., Спицын И.Н., Филиппов Ю.А. Моделирование качества обработки и динамики работы дереворежущих станков. Справочник. Инженерный журнал. 2012. №3. С. 37-41.

22. Воробьев А.А. Улучшение качества фрезерованных деталей мебели на основе снижения вибрации технологического оборудования: дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук. Красноярск, 2010. - 186 с.

23. Воробьев А.А., Филиппов Ю.А. Установление зависимости шероховатости поверхности древесины от показателей вибрации станка // Деревообрабатывающая промышленность. 2010. №2. С.6-7.

24. Воскресенский С.А. Резание древесины. М.: Гослесбумиздат, 1955. - 200 с.

25. Гайда С.В. Виды неровностей поверхности: параметры, способы достижения и контроля. Оборудование и инструмент для профессионалов. Деревообработка. 2009. №2. С.52-55.

26. Гиммельман Н.Р., Кочуров А.С. Модельное производство. Свердловск: Урало-сибирское отделение МАШГИЗа, 1961. - 295 с.

27. Глебов И.Т. Геометрия срезаемого слоя при резании древесины. Леса России и хозяйство в них. 2014. №1. С. 49-51.

28. Глебов И.Т. Зависимость высоты микронеровностей обработанной поверхности от некоторых факторов цилиндрического фрезерования. ИВУЗ «Лесной журнал». 2010. №1. С.99-104.

29. Глебов И.Т. Резание древесины. Учебное пособие. - Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2007. - 228 с.

30. Глебов И.Т. Силы резания при обработке древесины. ИВУЗ «Лесной журнал». 1999. №6. С.75-80.

31. Голубев Е. П., Влияние режимов резания и угловых параметров насадных затылованных фрез на их стойкость. Деревообрабатывающая промышленность. 1988. № 10., С. 8-9.

32. ГОСТ 12.1.003-83. ССБТ. Шум. Общие требования безопасности.

33. ГОСТ 2695-83 Пиломатериалы лиственных пород. Технические условия.

34. ГОСТ 7016-82*. Изделия из древесины и древесных материалов. Параметры шероховатости поверхности.

35. ГОСТ 8486-86 Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия.

36. ГОСТ 13354-91. Комплекты модельные деревянные. Технические условия.

37. ГОСТ 15612-2013. Изделия из древесины и древесных материалов. Методы определения параметров шероховатости поверхности.

38. Грубе А.Э. Дереворежущие инструменты. Л.: Гослесбумиздат, 1958. - 472 с.

39. Жарков И.Г. Вибрации при обработке лезвийным инструментом. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1986. - 184 с.

40. Зимин Б.В. Исследование жесткости шпиндельных узлов для фрезерования древесины. Дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук. М., 1978. - 166 с.

41. Зотов Г.А. Новый многоножевой инструмент для четырехсторонних продольно-фрезерных станков. Деревообрабатывающая промышленность. 1981. № 9., С. 11-12.

42. Зотов Г.А. Особенности расчета параметров многолезвийных фрез для современных «четырехсторонников». Оборудование и инструмент для профессионалов. Деревообработка. 2006. № 6. С.42-47.

43. Зотов. Г.А., Швырев Ф.А. Подготовка и эксплуатация дереворежущего инструмента: Учебник для профтехучилищ. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Лесн. пром-ть, 1986. - 301 с.

44. Иванов Н.И. Инженерная акустика. Теория и практика борьбы с шумом: учебник. - М.: Университетская книга, Логос, 2008. - 424 с.

45. Ивановский Е.Г. Василевская П.В. Лаутнер Э.М. Фрезерование и пиление древесины и древесных материалов. М.: Лесн. пром-ть, 1971. - 96 с.

46. Кедров С.С. Колебания металлорежущих станков. М., Машиностроение, 1978. - 199 с.

47. Колесов К.Н. Компьютерная модель торцового фрезерования. Справочник. Инженерный журнал.2008. №11. С.21-24.

48. Колосов Ю.В., Барановский В.В. Защита от вибраций и шума на производстве. Учебное пособие. - СПб: СПбГУ ИТМО, 2011. - 38 с.

49. Корнеева В.М., Корнеев С.С. Измерение нагрузок, действующих на режущий инструмент при сверхскоростном фрезеровании древесины. Технология машиностроения. 2010. №9. С. 13-17.

50. Кремлева Л.В. Повышение эффективности механической обработки сложнопрофильных поверхностей литейных моделей из древесно-композитных материалов: дис. на соискание ученой степени доктора техн. наук. Северодвинск, 2010. - 299 с.

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

52. Кудояров Р.Г., Башаров Р.Р. Расчетный метод определения траектории движения оси шпинделя станка при высокоскоростной обработке. Технология машиностроения. 2011. №4. С.26-29.

53. Кудрявин Г.В., Шадрин Н.А. Зависимость шероховатости поверхности резания при поперечном фрезеровании древесины от подачи на резец. Деревообрабатывающая промышленность. 1981. № 7, С. 7-8.

54. Любченко В.И. Резание древесины и древесных материалов: Учебное пособие для вузов. М.: Лесн. пром-ть, 1986. - 296 с.

55. Макаров В.Ф., Абзаев Р.С., Двинянинов С.А. Повышение виброустойчивости работы концевых фрез при фрезеровании тонкостенных деталей. Справочник. Инженерный журнал. 2013. №3. С.6-8.

56. Маковский Н.В., Амалицкий В.В., Комаров Г.А., Кузнецов В.М. Теория и конструкции деревообрабатывающих машин. Учебник для вузов. - М.: Лесн. пром-ть, 1990. - 608 с.

57. Малыгин В.И., Кремлева Л.В., Лобанов Н.В. Совершенствование конструкций сборных фрез для обработки древесины. Вестник МГТУ «Станкин». 2014. №4. С.52-58.

58. Малыгин В.И. Кремлева Л.В. Методика расчета динамических параметров процесса фрезерования древесины с учетом кинематической нестабильности технологической системы. ИВУЗ «Лесной журнал». 2002. №1. С.95-103.

59. Малыгин В.И. Лобанов Н.В. Кремлева Л.В. Методы оптимизации и оценки качества дереворежущих фрез при стендовом и математическом

моделировании. 1 Алгоритм решения задачи оптимизации конструкции сборного инструмента при физическом и математическом моделировании. ИВУЗ «Лесной журнал». 2008. №2. С.60-71.

60. Малыгин В.И. Лобанов Н.В. Кремлева Л.В. Методы оптимизации и оценки качества дереворежущих фрез при стендовом и математическом моделировании. III Исследование влияния конструктивных параметров на динамическое качество сборных фрез при стендовом моделировании. ИВУЗ «Лесной журнал». 2009. №1. С.83-90.

61. Малыгин В.И. Перфильев П.В. Методы оптимизации и оценки качества дереворежущих фрез при стендовом и математическом моделировании. IV Аналитические методы оценки качества дереворежущих фрез по напряженно-деформированному состоянию. ИВУЗ «Лесной журнал». 2009. №2. С.68-79.

62. Манжос Ф.М., Дьяконов В.К., Спивак Я.П. Анализ микрогеометрии профиля резца с помощью ЭВМ. Деревообрабатывающая промышленность. 1987. № 12., С. 4-5.

63. Морозов В.Г., Гиндин В.Г. Эксплуатация дереворежущего фрезерного инструмента. М.: Лесная промышленность, 1977. - 80 с.

64. Морозов В.Г. Дереворежущий инструмент: Справочник. - М.: Лесная промышленность, 1988. - 344 с.

65. Мохаммед Хайдер А. Аббас Математическая модель фрезерования древесины с учетом структуры обрабатываемой поверхности. Юность и знания - гарантия успеха. Сборник научных трудов Международной научно-технической конференции. Ответственный редактор Разумов М.С.. Курск, 2014. С. 285-288.

66. Нагоркин М.Н. Технологическое управление параметрами шероховатости и волнистости плоских поверхностей деталей из чугуна высокоскоростным торцевым фрезерованием и алмазным выглаживанием с применением поликристаллических сверхтвердых материалов. Дис. на соискание канд. техн. наук. Брянск: БГТУ, 2002. - 237 с.

67. Новоселов В.Г., Рогожникова И.Т. Экспериментальное исследование изменения шероховатости обработанной поверхности в процессе фрезерования древесины. ИВУЗ «Лесной журнал». 2011. №6. С. 70.

68. Новоселов Ю.А. Современная методология оптимального экспериментирования при изучении процессов резания. Вестник машиностроения. 2008. №5. С.70-76.

69. Новоселов Ю.А. Универсальная кинематическая модель всех процессов лезвийного резания. Вестник машиностроения. 2008. №6. С.71-75.

70. Общемашиностроительные нормативы времени на модельные работы для единичного и мелкосерийного производства. М.: НИИ труда, 1974. - 179 с.

71. Орликов М.Л. Динамика станков. К.: Выща шк. Головное изд-во, 1989. -272 с.

72. Пат. 2508984 РФ, МПК B27G 13/10. Сборная дереворежущая фреза/ Малыгин В.И., Лобанов Н.В., Фокин Н.Б., Шестаков К.Л., Черепанов С.А. заявитель и патентообладатель САФУ. - RU 2508984 С1; заявл. 01.10.2012; опубл. 10.03.2014; Бюл. №7.

73. Пат. 2567517 РФ, МПК B27G 13/04. Сборная цилиндрическая фреза/ Малыгин В.И., Лобанов Н.В., Кремлева Л.В., Черепанов С.А., Мюллер О.Д. заявитель и патентообладатель САФУ - RU 2567517 С1; заявл. 03.06.2014; опубл. 10.11.2015; Бюл. №31.

74. Пименов Д.Ю. Гузеев В.И., Кошин А.А. Влияние величины смещения фрезы относительно заготовки на силу резания при торцовом фрезеровании. Технология машиностроения. 2011. №9. С.15-18.

75. Пижурин А.А., Розенблит М.С. Исследования процессов деревообработки. М.: Лесн. пром-ть, 1984. - 232 с.

76. Полякова Т.В., Новоселов В.Г. Влияние различных факторов на формирование погрешностей обработки древесины. Фундаментальные исследования. 2013. №4. С. 838-842.

77. Позднякова Н.В. Конструкции и режимы эксплуатации концевых дереворежущих твердосплавных фрез. Деревообрабатывающая промышленность. 1977. № 4, С. 8-10.

78. Прокофьев Г.Ф., Коваленко О.Л., Черепанов С.А. Определение коэффициента концентрации напряжений в межзубовых впадинах ленточных пил при изгибе. ИВУЗ. «Лесной журнал». 2015. №4. С. 125-136.

79. Саблин П.А. Повышение эффективности высокоскоростной механической обработки при фрезеровании. Дис. на соискание канд. техн. наук. Комсомольск-на-Амуре, 2008. - 141 с.

80. Сахаров М.Д. Автоматизация деревообрабатывающего производства. Учеб. Пособие для средних проф.-техн. училищ. М.: «Высш. школа», 1977. - 310 с.

81. Свиридов Л.Т. Ивановский А.В, Ивановский В.П. Обрабатываемость резанием древесины различных пород. ИВУЗ. «Лесной журнал». 2010. №6. С.126.

82. Серебреницкий П.П. Некоторые особенности высокоскоростной механической обработки. Металлообработка. 2007. №4. С.6-15.

83. Серридж Марк, Лихт Торбен Р. Справочник по пьезоэлектрическим акселерометрам и предусилителям. Глоуструп, Дания: Ларсен и сын, 1987. -194 с.

84. Стефановский В.Х. Обобщение некоторых экспериментальных данных по резанию древесины. Деревообрабатывающая промышленность. 1980. № 11., С. 8-9.

85. Страхов А.В. Моделирование профиля поверхности древесины и древесных материалов. Деревообрабатывающая промышленность. 1982. № 4., С. 13-16.

86. Тиме И.А. Сопротивление материалов и дерева резанию. С.-Петербург, 1870.

87. Тихонов В.А. Расчет геометрии и силовых характеристик режущего инструмента для продольного резания древесины. Лесной журнал. 1971. №5. С.79.

88. Филиппов Ю.А. Управление виброактивностью деревообрабатывающих машин. Дис. на соискание ученой степени доктора техн. наук. Красноярск, 2001 - 429 с.

89. Цветков В.М. Обеспечение безопасных условий эксплуатации и экологичности деревообрабатывающих станков фрезерной группы. Дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук. Ростов-на-Дону, 2005 - 125 с.

90. Черемных Н.И., Чижевский М.П. К вопросу уменьшения шума станков строгальной группы. // ИВУЗ. «Лесной журнал». 1973. № 1. С. 88-95.

91. Черепанов С.А. Исследование влияния различных технологических факторов на динамику высокоскоростного фрезерования древесины // Интеграция науки и практики как механизм эффективного развития современного общества: материалы XVII международной научно-практической конференции, г. Москва, 8-9 октября 2015 г./ Науч.-инф. издат. центр «Институт стратегических исследований». - Москва: Изд-во «Институт стратегических исследований»: Изд-во «Перо», 2015.

92. Черепанов С.А. Математическая модель процесса высокоскоростного фрезерования анизотропных материалов (на примере древесины)// XLП Ломоносовские чтения в Северодвинске/ Секция «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств»/Сборник докладов. 2013. с.7-11. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://narfu.ru/sf/sevmashvtuz/science/conference_proceedings/files/cbornik_doklado v_XLII_LCH2013_KT0MP.pdf

93. Черепанов С.А. Экспериментальное исследование спектра шума при высокоскоростном фрезеровании древесины. Альманах современной науки и образования. 2015. №10. С.148-151.

94. Черепанов С.А., Лужанский Д.А.. Анализ уровня шума при высокоскоростном фрезеровании древесины. ИВУЗ. «Лесной журнал», 2015. №25. С.146-153.

95. Черепанов С.А., Лужанский Д.А., Прокофьев Г.Ф. Исследование уровня вибраций и качества обработанной поверхности при высокоскоростном фрезеровании древесины. ИВУЗ. «Лесной журнал», 2015. №6. С.96-106.

96. Чижевский М.П. Черемных Н.Н. Снижение шума при обработке древесины. М.: Лесная промышленность, 1975. - 152 с.

97. Чуков Г.С. Повышение технологической точности консольных шпиндельных узлов деревообрабатывающих 4-х сторонних продольно-фрезерных станков: дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук. М., 1982. - 185 с.

98. Швырев Ф.А., Зотов Г.А. Подготовка и эксплуатация дереворежущего инструмента: Учебник для профтехучилищ. М.: Лесная промышленность, 1979. - 240 с.

99. Яремко Б.В. О шумообразовании на фрезерующих станках. Деревообрабатывающая промышленность. 1986. № 9., С. 22-23.

100. Accelerometers & Condtioning. Product Catalogue. Naerum: Bruel&Kjaer, 2005. - 92p.

101. Altintas, Yusuf. Manufacturing automation: metal cutting mechanics, machine tool vibrations, and CNC design. Cambridge University Press, 2012. - 366 p.

102. Charge to Deltatron Converters Types 2647, 2647A, 2647B, 2647C, 2647D. User Manual. Naerum: Bruel&Kjaer Sound & Vibration Measurement A/S, 2006. -16p.

103. Duncan, Gregory S. Milling Dynamics Prediction and Uncertainty Analysis Using Receptance Coupling Substructure Analysis. University of Florida, 2006. -129 p.

104. Heisel, U. Vibrations and Surface Generation in Slab Milling. Annals of the CIRP Vol. 43/1/1994. 337-340 p.

105. Jun, Martin. Modelling and Analysis of Micro-End Milling Dynamics. Urbana, University of Illinoise, 2005. - 193 p.

106. Lopez de Lacalle, L.N., Lamikiz A. (Eds). Machine Tools for High Perfomance Machining. Springer-Verlag London Limited, 2009. - 442 p.

107. Mann, Brian P. Dynamic Models of Milling and Broaching. Saint Louis, 2003. -128p.

108. Moon, Francis C., Kalmar-Nagy, Tamas. Nonlinear Models for Complex Dynamics in Cutting Materials. Phil. Trans. R. Soc. Lond. A (2001) 359. 695 - 711 p.

109. NC Processing Centre Rover 20. Machine User Manual. BIESSE S.p.A. 2003. -184 p.

110. Radons, G., Neugebauer, R. (Eds.). Nonlinear Dynamics of Production Systems. WILEY-VCH Verlag GmbH & Co, Weinheim, 2004.

111. Snyder, John Philipp. Measurement and Adjustment of the Dynamic Perfomance for Spindles and Tools. Charlotte, University of North Carolina, 2001. - 115 p.

112. Suh, Steve C., Liu, Meng-Kun. Control of Cutting Vibration and Machining Instability. A Time-Frequency Approach for Precision, Micro and Nano Machining. John Wiley & Sons, Ltd, 2013. - 248 p.

113. Trent, Edward Moor. Metal Cutting/ Edward M. Trent, Paul K. Wright. Woburn, Butterworth-Heinemann, 2000. - 446 p.

114. Winfough, William R. Issues of Dynamics in High-Speed Milling of Aluminum Aircraft Structures. University of Florida, 1995. - 120 p.