Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Разработка математических моделей и методов анализа динамики процессов абразивной обработки отверстий

Диссертация: Разработка математических моделей и методов анализа динамики процессов абразивной обработки отверстий
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих научно-технических конференциях и научно-технических симпозиумах: «ASME International Design Engineering Technical Conference» (сентябрь 12 -16, 1999, Las Vegas, США) — «ASME International Mechanical Engineering Congress & Exposition» (ноябрь 5−10, 2000. Orlando, США) — 2nd Workshop on Nonlinear Dynamics and Control of Mechanical… Читать ещё >

Разработка математических моделей и методов анализа динамики процессов абразивной обработки отверстий (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • 1. Анализ математических моделей и методов исследования процессов абразивной обработки отверстий
    • 1. 1. Проблема построения динамических моделей процессов обработки резанием
    • 1. 2. Модель динамики прямоугольного резания
    • 1. 3. Моделирование динамики точения и растачивания
    • 1. 4. Динамика сверления
    • 1. 5. Модели динамики фрезерования
    • 1. 6. Моделирование динамики шлифования
    • 1. 7. Моделирование хонингования отверстий
    • 1. 8. Модели формирования и анализа поверхности при резании
    • 1. 9. Выводы по обзору существующих моделей резания
  • 2. Классификация схем высокоточной обработки глубоких отверстий
    • 2. 1. Хонингование
    • 2. 2. Вибрационное хонингование
    • 2. 3. Технологические режимы абразивного хонингования
      • 2. 3. 1. Припуск
      • 2. 3. 2. Скорость съема припуска
      • 2. 3. 3. Радиальная подача
      • 2. 3. 4. Время обработки
    • 2. 4. Проблемы повышения качества поверхности при обработке отверстий
    • 2. 5. Методы контроля качественных характеристик поверхностного слоя деталей
    • 2. 6. Классификация схем процесса хонингования отверстий
      • 2. 6. 1. Классификация задач абразивной обработки отверстий по кинематической схеме
      • 2. 6. 2. Классификация задач абразивной обработки отверстий по законам резания
      • 2. 6. 3. Классификация задач абразивной обработки отверстий по динамической компоновке и механизму возбуждения колебаний
    • 2. 7. Выводы по разделу
  • 3. Разработка математических моделей для динамического анализа процессов абразивной обработки отверстий
    • 3. 1. Обобщенная модель процесса хонингования отверстий
    • 3. 2. Модель динамики инструмента
      • 3. 2. 1. Уравнения колебаний вращающегося вала
      • 3. 2. 2. Уравнения колебаний хонинговальной головки
    • 3. 3. Уравнения сил контактного взаимодействия инструмента и обрабатываемой поверхности
    • 3. 4. Модель образования новых поверхностей при обработке
      • 3. 4. 1. Моделирование образования новых поверхностей при хонинговании
      • 3. 4. 2. Расчет сил резания при движении по поверхности с отклонениями формы
    • 3. 5. Уравнения обобщенной модели процесса хонингования
      • 3. 5. 1. Модель обработки коротких отверстий с тремя брусками: одним режущим камнем и двумя направляющими
      • 3. 5. 2. Плоская модель обработки инструментом с четырьмя брусками: (два режущих и два направляющих)
      • 3. 5. 3. Модель хонингования инструментом с тремя брусками с шарнирным креплением на безинерционном валу
      • 3. 5. 4. Модель хонингования глубоких отверстий с жестким креплении-ем хонинговальной головки на валу
      • 3. 5. 5. Модель хонингования глубоких отверстий с шарнирным креплением хонинговальной головки
      • 3. 5. 6. Модель вибрационного хонингования глубоких отверстий
    • 3. 6. Выводы по главе
  • 4. Исследование динамической устойчивости поперечных колебаний инструмента
    • 4. 1. Определение собственных значений для модели обработки коротких отверстий
      • 4. 1. 1. Определение собственных значений для плоской модели
      • 4. 1. 2. Определение собственных значений для модели хонингования инструментом с тремя брусками с шарнирным креплением на безинерционном валу
      • 4. 1. 3. Определение собственных значений для модели хонингования мульти-брусковым инструментом с шарнирным креплением на безинерционном валу
      • 4. 1. 4. Определение собственных значений для модели хонингования мульти-брусковым инструментом глубоких отверстий
    • 4. 2. Динамическая устойчивость модели хонингования глубоких отверстий трех-брусковым инструментом
      • 4. 2. 1. Определение собственных значений для модели хонингования трех-брусковым инструментом, закрепленным на валу
      • 4. 2. 2. Определение собственных значений для модели хонингования трех-брусковым инструментом, шарнирно закрепленным на правом торце вала
      • 4. 2. 3. Анализ параметрических колебаний вала инструмента с трех-брусковым инструментом, жестко закрепленным на валу
    • 4. 3. Динамическая устойчивость вибрационного хонингования глубоких отверстий
      • 4. 3. 1. Уравнения модели вибрационного хонингования глубоких отверстий мульти-брусковым инструментом, жестко закрепленным на валу
      • 4. 3. 2. Диаграммы устойчивости вибрационного хонингования глубоких отверстий мульти-брусковым инструментом жестко закрепленным на валу
      • 4. 3. 3. Уравнения модели вибрационного хонингования глубоких отверстий мульти-брусковым инструментом, шарнирно закрепленным на торце вала
      • 4. 3. 4. Диаграммы устойчивости вибрационного хонингования глубоких отверстий мульти-брусковым инструментом, шарнирно закрепленным на торце вала
    • 4. 5. Выводы по главе
  • 5. Модели образования и анализа погрешностей формы при хонинговании отверстий
    • 5. 1. Плоская модель формирования и анализа поверхности при обработке коротких отверстий
      • 5. 1. 1. Плоская модель формирования поверхности при обработке коротких отверстий
      • 5. 1. 2. Модель анализа погрешности формы коротких отверстий
    • 5. 2. Модель формирования поверхности при обработке глубоких отверстий
    • 5. 3. Численный алгоритм моделирования формирования поверхности при обработке глубоких отверстий
    • 5. 4. Модель анализа погрешности формы глубоких отверстий
  • 6. Численное моделирование полной модели процесса хонингования отверстий
    • 6. 1. Численное моделирование процесса хонингования коротких отверстий
      • 6. 1. 1. Анализ влияние жесткости на эксцентричность и средний радиус
      • 6. 1. 2. Анализ влияния постоянной составляющей контактного давления на эксцентричность и средний радиус
      • 6. 1. 3. Анализ влияния скорости вращения инструмента на эксцентричность и средний радиус
    • 6. 2. Численное моделирование процесса хонингования инструментом, жестко закрепленным на валу
      • 6. 2. 1. Моделирование обработки коротких отверстий
      • 6. 2. 2. Моделирование обработки глубоких отверстий
      • 6. 2. 3. Влияние параметров инструмента и режимов на процесс формирования поверхности
    • 6. 3. Моделирование обработки глубоких отверстий инструментом, шарнирно закрепленным на валу
      • 6. 3. 1. Анализ влияния параметров инструмента и режимов на изменение интегральных критериев погрешностей формы
    • 6. 4. Выводы по главе

В настоящее время вопросам математического моделирования процессов технологической обработки уделяется повышенное внимание. Так как возросли требования к качеству выпускаемой продукции, значительно усложнилось оборудование и, соответственно, возросла стоимость. Разработаны новые высокопрочные материалы. Все это требует разработки и усовершенствования методов обработки, обеспечивающих заданные характеристики изготовляемой продукции. Решение этих вопросов невозможно осуществить без исследования физических процессов, сопровождающих процесс изготовления детали, т. е. разработки моделей технологических процессов, позволяющих оценить качество продукции и производительность оборудования на этапе проектирования. Особо остро этот вопрос ставится для операций финишной обработки, на которых формируется точность и качество обрабатываемой поверхности. В настоящее время при изготовлении особо ответственных деталей предъявляются высокие требования к точности и шероховатости поверхности: некруглость менее 1мкм, волнистость менее 0.2 мкм, нецилиндричность и непрямолинейность образующей менее 2 мкм, шероховатость поверхности 11а= 0.2—0.8 мкм, отсутствие дефектного слоя металла (структурно-фазовых изменений, остаточных напряжений, микротрещин и т. д.).

Импульсом для начала работ по тематике диссертации послужило обращение представителей Государственного Обуховского завода (г. Санкт-Петербург) об участии в разработке принципиально новой технологии и оборудования для производства штанговых глубинных насосов (ШГН) и высокопрочных труб для реакторных батарей установок для получения полиэтилена высокого давления (ПЭВД). Эта работа проводилась под руководством проф., д.т.н., [Подураева В.Н.| (Каф. МТ2, МГТУ им. Н.Э.Баумана).

Реализация конверсионных программ Государственным Обуховским заводом предусматривала проведение комплекса мероприятий по подготовке производства к выпуску ряда изделий для нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслей народного хозяйства России. Предполагалось, в частности, освоение изготовления штанговых глубинных насосов (ШГН) в объеме до 20 тыс. штук в год и высокопрочных труб для реакторных батарей установок для получения полиэтилена высокого давления (ПЭВД).

Определяющими деталями тех и других изделий являются длинномерные цилиндры с точными и чистыми глубокими отверстиями диаметрами от 28 до 60 мм квалитета Н7 и шероховатостью внутренней рабочей поверхности не хуже Яа 0,32 — 0,4 (8 — 9) при отношении Ш 200−250.

Наиболее распространенной операцией, обеспечивающей упомянутые параметры отверстий, является хонингование, выполняемое на горизонтально-хонинговальных станках. Их традиционная система исполнения предусматривает при рабочих возвратно-поступательных движениях инструмента поочередную работу стебля, как на «растяжение», так и на «сжатие», что из-за его малой жесткости не может не сказываться на производительности этой технологической операции и качестве обрабатываемой поверхности.

Сотрудниками ГОЗа предложены новые конструктивные схемы горизонтально-хонинговальных станков с предварительным растяжением стебле-инструментальной системы (Рис.В.1). На основе одной из них выполнена проектно-конструкторская документация и изготавливается экспериментальный образец станка, у которого из рабочего цикла его стебле-инструментальной системы исключен ход «на сжатие», что позволит обеспечить необходимую производительность операции и требуемое качество обрабатываемой поверхности.

4?000 30 ООО.

Рис. В.1. Кинематическая схема процесса хонингования длинномерных труб на станке ХГС-1Э, предложенная сотрудниками ГОЗ.

Основные эксплуатационные характеристики станка ХГС-1Э.

1. Диапазон обрабатываемых диаметров, мм 25−100.

2. Диапазон длин обрабатываемых труб, м 0,5−8,0.

3. Скорость возвратно-поступательного движения кареток, м/мин до 20.

4. Диапазон оборотов шпинделя, об/мин 45/355.

5. Усилие растяжения стебле-инструментальной системы, Кгс 1500.

6. Удельное давление на брусках хон. головки, кгс/см2 до 20.

7. Габариты станка ХГС-1Э, м длина — 31 ширина- 1,8 высота- 1,9.

Из анализа представленных кинематических схем и требований, предъявляемых к изготовляемым деталям, стало ясно, что без тщательного анализа динамических явлений, сопровождающих данный процесс, без предварительного математического моделирования, обеспечение заданных параметров качества будет достаточно сложно. Отличительной особенностью данной операции является низкая жесткость длинного стебля инструментальной системы при значительных усилиях на растяжение-сжатие при его возвратно-поступательном движении. Например, для стебля длиной 13 м., диаметром 0.03 м., частота собственных поперечных колебаний при консольном его закреплении составляет 0.58 рад/сек, тогда как скорость вращения при обработке 250 об/мин, или 26 рад/сек. То есть, скорость вращения или того же порядка, что и низшие собственные частоты колебаний системы, или, даже, ниже. При обработке изделий с такими параметрами, в системе неизбежно будут возбуждаться колебания различного характера, которые существенным образом могут повлиять на. качество обрабатываемых отверстий.

Основные направления этой работы предусматривали:

1. Создание принципиально новой технологии производства длинномерных цилиндров типа артиллерийских стволов с особо тонкими отверстиями.

2. Разработка горизонтально-хонинговальных станков с предварительным растяжением стебле-инструментальной системы. Изготовление оборудования и инструментальной системы.

3. Создание оригинальных методов формирования профиля отверстия, в том числе с применением вибрации, новых видов смазочно-охлаждающих жидкостей, особых методов их подачи в отверстие.

4. Разработка методов параметрической стабилизации положения хонинговальной головки, в том числе влияние растяжения на точность и производительность обработки.

5. Создание линейно-вращательного привода.

6. Создание руководящих технических материалов (РТМ) на технологию производства и оборудования.

Принимая во внимание, что для организации серийного изготовления изделий, содержащих в своей конструкции, упомянутые выше трубы, потребуется более 25 штук станков, представлялось логичным организовать их изготовление на одной из станкостроительных фирм России. Поэтому представляет большой практический интерес исследования перечисленных выше задач. Было предложено исследовать также нетрадиционные методы абразивной обработки с использованием вибраций, которые могут при рациональном выборе режимов значительно повысить производительность операции. Однако эти методы требуют более глубокого изучения механики системы, динамических процессов сопровождающих процессы абразивной обработки в условиях недостаточной жесткости технологической системы. Это направление недостаточно изучено в настоящее время и является одним из фундаментальных в области механики технологических процессов абразивной обработки. К сожалению, эта работа не была доведена до конца из-за отсутствия финансирования у ГОЗ и была продолжена в рамках госбюджетной НИР.

С такими же проблемами сталкиваются при обработке внутренних отверстий в автомобильной промышленности, в авиационной промышленности, при изготовлении деталей в ядерной энергетической промышленности. Необходимо отметить, что проблема моделирования формирования внутренних цилиндрических поверхностей недостаточно изучена и для случая обработки коротких отверстий, когда длина отверстия не превышает его диаметр (ЬЮ< 1). С такими задачами сталкиваются при обработке цилиндрических поверхностей подшипников различного назначения, при обработке внутренних поверхностей зубчатых колес (Рис. В.2). До настоящего времени моделирование поверхности при обработке резанием представляет собой достаточно сложную проблему, которая с трудом решается для процессов одноточечного резания, когда можно считать, что формирование поверхности в каждый момент времени происходит режущей кромкой токарного инструмента и определяется взаимным расположением.

Рис. В.2. Детали, внутренние поверхности которых доводятся с помощью абразивной обработки инструмента и детали. К таким же моделям одноточечного резания приводятся модели процессов сверления и фрезерования. Для процессов абразивной обработки имеет место так называемое распределенное резание, когда в каждый момент времени имеет место множественный точечный контакт абразивных зерен инструмента с обрабатываемой поверхностью. Каждое зерно совершает микрорезание, оставляя след на выступающей поверхности, глубина среза не превышает размера зерна. Поверхность формируется в результате множественного прохода зерен, образующих сетку микроцарапин. Так как при абразивной обработке большое количество микрорезцов одновременно участвует в обработке, то и модели, описывающие зависимости сил резания от параметров системы, существенно отличаются от используемых моделей одноточечного резания. В диссертации была поставлена задача разработать обобщенную модель процесса хонингования отверстий, которая включает в себя описание всего комплекса взаимосвязанных процессов динамики инструмента и детали, процесса контактного взаимодействия абразивных и направляющих брусков с обрабатываемой поверхностью, процесса формирования поверхностей после прохождения по ней режущих брусков. Для описания динамики инструмент схематизирован как гибкий вращающийся стержень, который совершает поперечные колебания под действием сил контактного взаимодействия. Колебания передаются через абразивные бруски хонинговальной головки на колодки и через них на механизм разжатия брусков и далее на вал инструмента. Связь между брусками и валом моделируется как вязко-упругая связь между валом и обработанной поверхностью, вращающаяся вместе с валом. Поверхность может иметь начальные погрешности формы, а также изменяется в процессе обработки. При движении упругой связи по неровной поверхности усилия взаимодействия между валом и брусками изменяются, что приводит к возбуждению вибраций инструмента.

В диссертации представлена разработанная модель сил резания при абразивной обработке. Предполагается, что при движении режущего бруска по неровной поверхности в каждой точке действует сила нормального давления и тангенциальная сила резания, пропорциональная нормальному давлению и направленная в противоположную сторону скорости относительного движения инструмента и детали в точке контакта. Введено понятие коэффициента резания абразивного инструмента, как коэффициента пропорциональности между нормальным давлением и тангенциальной силой. Таким образом, силы резания моделируются как силы сухого трения по Кулону с коэффициентом трения равным коэффициенту резания. Таким же образом схематизируются и силы взаимодействия между направляющими брусками инструмента и обрабатываемой поверхностью, как силы сухого трения, но с другим коэффициентом.

Кроме того, в работе введена новая модель формирования поверхности при хонинговании, предполагающая, что после прохождения режущего бруска с поверхности срезается слой, толщина которого пропорциональна нормальному давлению в точке контакта. После каждого шага по времени, пересчитываются координаты поверхности под режущими брусками, что позволяет моделировать процесс формирования поверхности в процессе изготовления детали и прогнозировать качество обработки в зависимости от задаваемых режимов, осуществлять управление процессом обработки с целью достижения заданной точности и качества обработки.

Весь комплекс взаимосвязанных моделей математически выражен системой нелинейных дифференциальных уравнений, включающих функции с запаздыванием. Решение этих уравнений осуществляется численно по разработанным алгоритмам и программам. В результате моделирования полученная поверхность представляется массивом данных большой размерности, который не дает полного представления о погрешности формы и требует дополнительного анализа. В диссертации для анализа числовых данных используются интегральные критерии качества, разработанные Гуськовым A.M. для оценки отклонений формы цилиндрической поверхности. Рассчитанные интегральные критерии позволяют качественно оценить форму образовавшейся погрешности формы и количественно сравнивать между собой различные обработанные поверхности. Разработана программа визуализации результатов расчета в виде анимации развертки поверхности на плоскость, что дает возможность в реальном масштабе времени ощутить влияние динамики технологической системы на образование погрешности формы при хонинговании.

Разработанные модели позволили исследовать динамическое поведение инструмента как при обычном хонинговании глубоких отверстий, так и при вибрационном хонинговании, когда на инструмент помимо возвратно-поступательного движения и вращения накладываются дополнительные осевые вибрации, которые позволяют повысить точность геометрии обрабатываемых отверстий, улучшить обрабатываемость труднообрабатываемых материалов и увеличить производительность металлосъёма на 40−50%. В процессе исследования установлено, что при определенных значениях параметров системы возможна потеря динамической устойчивости, когда возбуждаются поперечные колебания стебля инструмента с возрастающей амплитудой. В этом случае, как показывают результаты моделирования, погрешности формы поверхности будут только увеличиваться. Рассмотренные модели позволяют разработать методику расчета рациональных режимов обработки, при которых с максимальной производительностью может быть достигнута заданная поверхность с требуемой точностью.

Данная работа в течение ряда лет выполнялась в рамках договорной тематики с ФГУП ММПО «Салют», по межвузовским научно-техническим программам «Динамика и прочность машин, приборов и аппаратуры», «Производственные технологии», грантам РФФИ, грантам NSF (National Science Foundation, США) и докладывалось на международных конференциях и симпозиумах в России и за рубежом.

Автор выражает благодарность проф., д.т.н.| Подураеву В.Н.| за постановку задачи исследования, консультации и плодотворные дискуссии, заслуженному деятелю науки и техники РФ, д.т.н., профессору В. А. Светлицкому, д.т.н. профессору Нарайкину О. С. и д.т.н. профессору A.M. Гуськову за поддержку, доброжелательную критику и консультации по-ряду разделов диссертации.

Актуальность темы

Широкое применение в промышленности новых высокопрочных материалов со специальными свойствами требует разработки эффективных методов обработки резанием. Определение рациональных режимов обработки является одним из основных ресурсов повышения производительности процессов обработки металлов резанием. Особенно остро этот вопрос стоит в настоящее время при высокоточной обработке глубоких отверстий малого диаметра в топливной аппаратуре двигателей, деталей систем охлаждения, а также при обработке отверстий длинномерных цилиндрических деталей (артиллерийских стволов, высокопрочных труб и т. д.). Объясняется это двумя причинами. Первая причина заключается в огромном объеме изделий, в которых обрабатываются отверстия с глубиной от 5 до 100 диаметров. Вторая и главная причина состоит в том, что технологические процессы обработки глубоких отверстий, используемые в настоящее время на большинстве заводов, имеют высокую себестоимость и являются малопроизводительными для выполнения больших годовых программ. Технологические операции обработки глубоких отверстий из-за недостаточной жесткости инструмента сопровождаются вибрациями инструмента или детали, что существенно влияет на точность их обработки. Все возрастающая потребность в изготовлении новых высокоточных изделий для нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, а также для ряда других отраслей предполагает использование принципиально новых технологий и оборудования при абразивной обработке отверстий. В частности такого типа операции присутствуют при изготовлении глубинных штанговых насосов, высокопрочных труб для реакторных батарей, установок для получения полиэтилена высокого давления и т. д. Основными деталями в перечисленных технических системах являются длинномерные цилиндры с точными и чистыми глубокими отверстиями диаметрами от 28 до 60 мм квалитета Н7 и шероховатостью внутренней поверхности не хуже Ка= 0,32 -0,4 |лт при отношении длины к диаметру отверстий 200. 250. Наиболее распространенной операцией, обеспечивающей требуемые параметры отверстий, является абразивная обработка: хонингование, суперфиниширование, доводка. Эти процессы позволяют стабильно и экономично получать в условиях автоматизированного производства наиболее высокие показатели качества деталей. Хонингование, иначе называемое притирочным шлифованием, представляет собой разновидность абразивной обработкиего применяют для обработки внутренних и реже наружных поверхностей. Хонингованием получают гладкие и блестящие поверхности с Ка= 0,08 — 0,32 цш и точностью размеров по 6−7 квалитету. Помимо этого, хонингование обеспечивает высокую точность формы поверхности — овальность и конусность не более 0,005 мм. Хонингование получило широкое распространение в различных отраслях машиностроения при обработке гильз и блоков цилиндров двигателей, шатунов, зубчатых колес цилиндров гидросистем и амортизаторов и др.

Хонингование по сравнению со шлифованием обеспечивает значительно меньшее воздействие на материал поверхностного слоя изготовляемой детали, так как благодаря контакту по всей поверхности бруска удельное давление и температура в зоне резания при хонинговании намного меньше, чем при шлифовании, где контакт происходит только по линии. Поэтому обработка хонингованием дает малые остаточные внутренние напряжения и незначительные нарушения правильности строения материала поверхностного слоявсе это по сравнению со шлифованием обеспечивает более высокие эксплуатационные качества поверхности. Для хонингования оставляют небольшой припуск, в пределах 0,02−0,1 мм. Однако, в последние годы хонингование стало процессом, который скорее можно назвать как доводка отверстий, так как существенно возросли уровни удаляемого припуска. Так, например, на практике используются операции чернового хонингования отверстий диметра 25 мм заготовки из твердой стали длиной в 25 мм с припуском 0.4 мм за 40 сек. Некруглость и отклонение от прямолинейности, составляющие 0.1 мм при предварительном хонинговании, при окончательном достигают величин менее 1 мкм. Все это предполагает применение повышенных режимов, что приводит к увеличению сил резания и возбуждению вибраций.

Операция хонингования выполняется на вертикальных или на горизонтально-хонинговальных станках. Их традиционная схема исполнения предусматривает при рабочих возвратно-поступательных движениях инструмента поочередную работу вала хонинговальной головки, как на растяжение, так и на сжатие, а также на поперечные нагрузки, что из-за малой жесткости вала не может не сказаться на точности и производительности этой технологической операции и качестве обрабатываемой поверхности, вследствие возбуждения колебаний. Для обеспечения необходимой производительности и качества поверхности разрабатываются новые конструктивные схемы станков, новые технологические операции. В настоящее время разработаны и используются хонинговальные станки, на которых заготовка или хонинговальная головка совершает дополнительное колебательное движениетакой процесс назван вибрационным хонингованием. На основе исследований, проведенных в нашей стране и за рубежом, установлено, что введение дополнительного осциллирующего (колебательного) осевого движения позволяет повысить точность геометрии обрабатываемых отверстий, улучшить обрабатываемость труднообрабатываемых материалов и увеличить производительность металлосъёма на 40−50%. Интенсификация процесса съема металла в рассматриваемом случае происходит благодаря тому, что при правильном выборе параметров и режимов обработки, процесс хонингования имеет колебательный характер, и режущие зерна, при своем движении не повторяют траекторий движения предыдущих зерен. В результате этого их режущие свойства используются в более полной мере, что приводит в частности к лучшему самозатачиванию и повышению эффективности воздействия СОЖ. Однако эти разработки требуют тщательного анализа динамических явлений, сопровождающих процесс обработки. Проведенные до настоящего времени исследования не позволяют выработать рекомендации по проектированию такого типа технологических операций. Экспериментальные исследования весьма трудоемки и не дают возможность обобщить полученные результаты на широкий диапазон используемых режимов. С похожими проблемами сталкиваются технологи при проектировании подобных технологических операций абразивной обработки: шлифовании, доводке и др. Для проведения полномасштабных исследований влияния динамики на производительность процесса и точность обработки необходимо разработать адекватные математические модели, описывающие динамическое поведение инструмента и детали, а также модели формирования поверхности при абразивной обработке.

В связи с этим разработка новых моделей и методов исследования динамики процессов абразивной обработки является актуальной научно-технической проблемой.

Целью работы является повышение производительности, точности и надежности процессов абразивной обработки отверстий за счет разработки и внедрения эффективных методик расчета рациональных технологических режимов.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

1. Разработка математических моделей, теории и методов расчета динамики инструмента в процессах абразивной обработки отверстий с целью анализа устойчивости процесса резания с постоянной подачей;

2. Разработка моделей процесса образования новых поверхностей при абразивной обработке и их связь с многоточечными моделями обработки резанием.

3. Анализ влияния динамики абразивной обработки на точность поверхности получаемых отверстий.

4. Разработка научно-обоснованных методик выбора режимов хонингования отверстий, обеспечивающих требуемую точность и качество поверхности;

5. Разработка математических моделей и методов расчета для новых технологий вибрационной абразивной обработки, обеспечивающих увеличение производительности и надежности.

Научная новизна.

1. В диссертации разработана обобщенная модель анализа процесса обработки отверстий, которая включает в себя:

• Модель динамики инструмента и детали;

• Модель сил резания;

• Модель образования новых поверхностей;

• Модель анализа погрешностей формы обработанного отверстия. Разработанная структура обобщенной модели может быть использована для любых операций обработки резанием, в том числе и для абразивной обработки отверстий.

2. Разработаны новые модели динамики процессов абразивной обработки при хонинговании глубоких отверстий, которые включают в себя все вышеперечисленные компоненты обобщенной модели резания.

3. В диссертации впервые разработана распределенная модель сил резания при абразивной обработке и модель образования новых поверхностей для хонингования глубоких отверстий.

4. Разработана методика прогнозирования погрешностей формы и качества поверхности при хонинговании с учетом динамики технологической системы.

5. Разработана методика, алгоритмы и программное обеспечение визуализации изменения погрешностей формы цилиндрических поверхностей, получаемых при абразивной обработке, с помощью интегральных критериев, подсчитанных в результате моделирования.

6. Впервые исследована динамическая устойчивость поперечных колебаний вращающегося вала инструмента под воздействием циркуляционных сил резания при параметрическом возбуждении инструмента.

Достоверность полученных результатов диссертации подтверждается:

— применением фундаментальных положений (законов) механики деформируемого твердого тела;

— использованием известных уравнений колебаний вращающихся стержневых систем нагруженных сосредоточенными силами и моментами;

— сопоставлением некоторых частных решений с приведенными в литературе данными экспериментов;

— контролем точности при проведении вычислений на ПЭВМ. Практическая значимость работы заключается:

1. В разработанных методике и программе расчёта комплексных собственных значений колебаний вала инструмента и хонинговальной головки для различных кинематических схем процесса абразивной обработки в зависимости от задаваемых режимов и конструктивных особенностей инструмента, что позволяет рассчитывать как частотные характеристики, так и значения критических параметров и режимов обработки при которых колебания инструмента при движении по поверхности без погрешности формы становятся неустойчивыми.

2. В разработанных методиках и программах позволяющих определять силы контактного взаимодействия инструмента и обрабатываемой поверхности (силы резания) на этапе технологического проектирования.

3. В разработанных алгоритмах и программах, позволяющих путем моделирования рассчитать форму поверхности, образующуюся в результате процесса хонингования отверстий, оценить ее качество с помощью интегральных критериев, и оценить необходимое технологическое время для снятия заданного припуска.

4. В разработанных технологических рекомендациях по выбору режимов резания, конструкции инструментов и кинематических и динамических параметров процесса, позволяющих прогнозировать получение отверстий с заданной точностью, также осуществлять управление процессом на основании разработанных моделей и методов.

5. В разработанных моделях, позволяющих обосновать возможность применения новых технологических операций вибрационной абразивной обработки и определять рациональные режимы, при которых производительность операции повышается на 40−50%. Реализация результатов работы. Работы выполнялись в МГТУ им.

Н.Э. Баумана по межвузовской научно-технической программе Минвуза РСФСР «Динамика и прочность машин», научно-технической программы «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники», грантам РФФИ и N8? (США), и в рамках сотрудничества с ФГУП ММПП «Салют».

Апробация работы.

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих научно-технических конференциях и научно-технических симпозиумах: «ASME International Design Engineering Technical Conference» (сентябрь 12 -16, 1999, Las Vegas, США) — «ASME International Mechanical Engineering Congress & Exposition» (ноябрь 5−10, 2000. Orlando, США) — 2nd Workshop on Nonlinear Dynamics and Control of Mechanical Processing (июнь 15, 2001, Будапешт, Венгрия), «ASME Design Engineering Technical Conference» (сентябрь 9−12, 2001, Pittsburgh, США), 4th EUROMECH Nonlinear Oscillations Conference (август 19−23, 2002, Москва), XIV международный симпозиум «Динамика сильно нелинейных вибро-ударных систем», ИМАШ РАН РФ (18−24 мая 2003, Москва) — Международный симпозиум «Актуальные проблемы технологии современного машиностроения» (Москва, МАИ, февраль, 2004) — «ASME Design Engineering Technical Conference», (Сентябрь 2−6, 2003, Chicago, США), IMECE2004: Symposium «The Influence of Process Dynamics on Traditionally Machined Surface», (ноябрь 13−19, 2004, Anaheim, США), «ASME Design Engineering Technical Conference», (сентябрь 24−28, 2005, Long Beach, США), III международная конференция «Проблемы Механики Современных Машин» (г. Улан-Удэ, 21−27 июня 2006), научно-технический семинар по теории упругости и теории колебаний кафедры «Прикладная механика» МГТУ им Н. Э. Баумана 30 июня 2005 г. и 1 марта 2007 г. и др. Публикации.

По теме диссертации опубликовано 22 печатные работы. Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, 146 рисунков, 17 таблиц, общих выводов, списка использованной литературы и приложений.

7. Основные выводы и результаты.

1. Исследование динамики технологических процессов абразивной обработки требует разработки и решения следующих взаимосвязанных групп уравнений:

— Уравнения динамики инструмента и детали;

— Уравнения для расчета сил резания в зависимости от положения инструмента и обрабатываемой поверхности;

— Уравнения формирования новых поверхностей, связывающие силы резания и параметры вектора состояния системы;

— Модели анализа погрешностей формы обработанного отверстия, позволяющие оценить точность обработки и качество поверхности.

2. Установлено, что распределенные силы резания при абразивной обработке приводят к появлению циркуляционных сил, которые при определенных условиях, могут являться причиной возникающих вибраций.

3. Разработаны математические модели динамики процессов абразивной обработки отверстий, которые позволяют:

— численно определять комплексные собственные значения в зависимости от параметров и задаваемых режимов;

— исследовать динамическую устойчивость поперечных колебаний вала инструмента при внешнем параметрическом возбуждении и при параметрическом возбуждении вызванным вращением неосесимметричного инструментапоказано, что наиболее существенными являются главные зоны динамической неустойчивости, существуют и зоны комбинационных резонансов, характерные для систем с циркуляционными силами;

— моделировать нестационарный процесс формирования поверхности при заданных режимах обработки и начальных погрешностях формы;

— анализировать процесс формирования поверхности при помощи визуализации, и применении интегральных критериев качества формы получаемой поверхности.

4. Разработана новая модель образования поверхности для хонингования при распределенном резании, а таюке алгоритмы и программное обеспечение, позволяющие численно моделировать обработанную поверхность и анализировать влияние кинематических параметров и режимовустановлены соотношения параметров, для которых поверхность будет обработана рациональным образом (за наименьшее число проходов).

5. Выявлены основные параметры, оказывающие наибольшее влияние на динамику системы и формирование поверхности: радиальная жесткость поджатия брусков, давление начального поджатия, скорость вращения инструмента.

6. Разработаны интегральные критерии оценки погрешностей формы и методика их расчета по результатам моделирования полученных поверхностей или результатам измеренийприведены результаты анализа процесса исправления таких погрешностей формы, как эллиптичность, бочкообразность, винтовая огранка.

7. Разработанные пакеты программ позволяют осуществлять полномасштабное моделирование при различных режимах радиальной подачи: режим постоянной подачи, режим выхаживания, а также осуществлять управление процессом за счет программируемого изменения радиальной подачи разжима брусков.

8. Разработан метод и алгоритм расчета изменения поверхности при хонинговании глубоких отверстий, учитывающий начальные погрешности формы различного типа. Установлено, что:

— значительное исправление геометрии достигается только при достаточной жесткости инструмента. Использование более низких значений жесткости приводит к тому, что бруски следуют по поверхности с практически постоянным давлением, и исправления геометрии отверстия не происходитизлишние увеличение жесткости может привести к динамической неустойчивости системы и следовательно к ухудшению качества обработки.

— уменьшение демпфирования приводит к увеличению скорости исправления погрешности отверстия. При сильном демпфировании инструмента процесс исправления геометрических погрешностей практически прекращается, при малом демпфировании, возможно возбуждение неустойчивых вибраций, приводящих к потере качества обработки.

9. Показано, что для обеспечения устойчивости процесса обработки необходим точный подбор параметров инструмента и технологических условий.

10. Разработанные методы, алгоритмы и программное обеспечение доведены до уровня, позволяющего использовать их в практике проектирования технологических процессов абразивной обработки.

11. Разработанные программные комплексы внедрены в учебный процесс и используются студентами в курсовых и дипломных проектах.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Армарего И.Дж.А., Браун Р. Х. Обработка металлов резанием. М.: Машиностроение, 1977. — 325 е.
  2. В.Л. Теория механических колебаний. — М.: Высшая школа, 1980.-408 с.
  3. H.H., Митропольский Ю. А. Асимптотические методы в теории нелинейных колебаний. -М.: Физматгиз, 1974. 504 с.
  4. A.A. Резание металлов. СПБ: б.и., 1896. — 48 с.
  5. Вибрации в технике. Справочник / Ред. В. Н. Челомей М.: Машиностроение, 1980. — Т. З, — Колебания машин, конструкций и их элементов / Под ред. Ф. М. Диментберга, К. С. Колесникова. — 544 с.
  6. С.А. Оптимизация процесса вибрационного сверления // Труды МВТУ. 1980. -№ 332, — Динамика и прочность машин. — С. 13−25.
  7. Вибрационная механика в технологических процессах обработки резанием и сборки / С. А. Воронов, A.M. Гуськов, О. С. Нарайкин и др. // VII Всесоюзный съезд по теоретической и прикладной механике: Аннотации докладов М., 1991. — С. 90.
  8. Ю.Воронов С. А., Гуськов A.M., Никитин A.C. Стохастические режимы в технологических режимах обработки резанием // Актуальные проблемы фундаментальных наук: Труды 2-ой международной конференции М., 1992. — Т.2. — С. В2-В5.
  9. П.Воронов С. А., Фатальчук A.B. Динамическая устойчивость вращающегося вала нагруженного осевой силой и моментом // Динамика, прочность и износостойкость машин: Международный электронный журнал. 2000. — № 6. — С. 86−91. (Per. свидетельство № 13 274).
  10. С. А., Фатальчук А. В. Моделирование динамических процессов виброабразивной обработки глубоких отверстий // Изв. РАН. МТТ. -2000. № 6. — С. 167−173.
  11. С. А., Гуськов A.M. Исследование нелинейных пространственных колебаний инструмента для глубокого сверления //Проблемы прикладной механики, динамики и прочности машин. -М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана. 2005.- С. 88−111.
  12. Ю.И. К теории возбуждения вибраций при токарной обработке металлов. // Известия АН СССР. Механика и машиностроение. 1961. — № 6. — С. 74−83.
  13. А.Н., Гуськов A.M. Модель процесса образования поверхности при обработке абразивными брусками // Известия вузов. Машиностроение. -1980. № 1. — С. 130−139.
  14. A.M., Воронов С. А., Светлицкий В. А. Возбуждение поперечных автоколебаний стебля инструмента при глубоком сверлении. // Расчеты на прочность: Сб. статей. 1979. — Вып. 20. — С. 172−182.
  15. A.M. Разработка методов построения и анализа динамических моделей технологических процессов при механической обработке: Дис.. докт. тех. наук. М., 1997. — 335 с.
  16. A.M. Нелинейная динамика вибрационного сверления. Роль уравнений образования новых поверхностей // Труды симпозиума CSDT-2000. М., 2000. — С.93−101.
  17. A.M., Воронов С. А. Динамика двухрезцового точения // Динамика, прочность и износостойкость машин: Международный электронный журнал. — 2002. № 9. — С. 3−16. (Per. свидетельство № 13 274).
  18. A.M., Воронов С. А. Динамика виброударной системы сзапаздыванием // Динамика виброударных (сильно нелинейных) систем: Труды XIV Симпозиума. Москва, 2003- С. 33−35.
  19. A.M., Воронов С. А., Квашнин A.C. Влияние крутильных колебаний на процесс вибросверления // Вестник МГТУ им Н. Э. Баумана. Серия Машиностроение. 2007. — № 1. — С. 3−19.
  20. A.M. Технология конструкционных материалов. -М.Машиностроение, 1977. 664 с.
  21. .П. Лекции по математической теории устойчивости. М.: Изд-во МГУ, 1998.-480 с.
  22. Ф.М. Изгибные колебания вращающихся валов. М.: АН СССР, 1959.-247 с.
  23. H.A. К вопросу о вибрациях станка при токарной обработке // Станки и инструмент. 1937. — № 22. — С. 10−17.
  24. К.А. О силе и энергии необходимой для отделения стружки от детали // Вестник промышленности. 1896. — № 123. — с. 57−96.27.3орев H.H. Вопросы механики процесса резания металлов. М. Машгиз, 1956.-368 с.
  25. А.И. Исследование вибраций при резании металлов. М.: Изд-во АН СССР, 1944. — 282 с.
  26. З.И., Стратиевский И. Х. Хонингование и суперфиниширование деталей. М.: Машиностроение, 1987. — 56 с.
  27. В.А. Динамика станков. -М.: Машиностроение, 1967. 357 с.
  28. .Г., Патов Я. Л. Алмазное хонингование отверстий. -Л: Машиностроение, 1969. — 110 с.
  29. В.В. Отделочное хонингование. — Киев: Наукова думка, 1973.-80 с.
  30. Д.Р. Введение в теорию устойчивости движения. СПб.: Лань, 2003.-304 с.
  31. А. Д. Линейные дифференциальные уравнения с запаздывающим аргументом. М.: Гостехиздат, 1972. — 352 с.
  32. М.С., Попов С. А. Прецизионная обработка деталей алмазными и абразивными брусками. — М.: Машиностроение, 1971. — 221 с.
  33. А. Методы возмущений. М.: Мир, 1976. — 456 с.
  34. Ю.Л. Исследование и разработка метода управления круглостью деталей типа колец при шлифовании на опорах: Автореферат дис.. .канд. тех. наук. М., 1979. — 16 с.
  35. В.Н. Резание с вибрациями. М: Машиностроение, 1970. -352с.
  36. В.Н., Кибальченко A.B. Технология оборонной промышленности для производства изделий народного потребления. -М: Росконверсия, 1993. 528 с.
  37. Ф.Ф. Исследование условий и разработка средств повышения точности хонингования отверстий на основе анализа геометрических погрешностей и податливости системы СПИД: Автореферат дис.. .канд. тех. наук. Куйбышев, 1977. — 18 с.
  38. В.П. Колебания квазилинейных систем с запаздыванием. М.: Наука, 1969.-287 с.
  39. В.А. Механика стержней. М: Высшая школа, 1987. -Часть 2. Динамика. — 350 с.
  40. Ю.С. Исследование основных закономерностей процесса алмазного хонингования в связи со способами разжима брусков: Автореферат дис. .канд. тех. наук. Куйбышев, 1971. — 16 с.
  41. А.П. Научные основы технологии машиностроения. М.-Л.: Машгиз, 1955.-551 с.
  42. И.А. Сопротивление металлов и дерева резанию. СПБ: б.и., 1870.-32 с.
  43. И.Е. Устранение исходной погрешности при хонинговании тонкостенных цилиндров // Вестник машиностроения. 1969. — № 5. -С. 44−47.
  44. И.Е., Ближевская И. Л. Определение давления брусков в процессе хонингования // Вестник машиностроения. — 1973. № 11. — С. 5−21.
  45. И.Е. О сущности явлений в контакте хонинговального бруска и обрабатываемой детали // Физика и химия обработки материалов. — 1975.-№ 5.-С. 96−100.
  46. И.Е. Новое в хонинговании. М. Машиностроение, 1980. -96с.
  47. Дж. Теория функционально- дифференциальных уравнений. — М.: Мир, 1984.-421 с. 51 .Чеповецкий И. Х. Механика контактного взаимодействия при алмазной обработке. Киев: Наукова думка, 1978. — 228 с.
  48. И.С. Устранение вибраций, возникающих при резании металлов на токарном станке. М.: Машгиз, 1947. — 65 с.
  49. Л.Е., Норкин С. Б. Введение в теорию дифференциальных уравнений с отклоняющимся аргументом. М.: Наука, 1971. — 296 с.
  50. М.Е. Основы теории автоколебаний при резании металлов //Станки и инструмент. 1962. — № 10. — С. 3−8- № 11. — С. 3−6.
  51. В.А., Старжинский В. М. Линейные дифференциальные уравнения с периодическими коэффициентами и их приложения. М.: Наука, 1972. — 720 с.
  52. П.И., Мартынов А. Н. Чистовая обработка деталей в машиностроении. Минск: Вышэйшая школа, 1983. — 191 с.
  53. Albrecht P. Self-Induced Vibrations in Metal Cutting // Trans. ASME. Journal of Engineering for Industry. 1962. — V. 84. — P. 405−417.
  54. Altintas Y., Budak E. Analytical Prediction of Stability Lobes in Milling // Annals of CIRP. 1995. — V.44, N 1. — P. 357−362.
  55. Altintas Y., Lee P. Mechanics and Dynamics of Ball End Milling //Transactions of ASME. Journal of Manufacturing Science and Engineering. 1998. -V. 120. — P. 684−692.
  56. Altintas Y., Shamoto E., Lee P., Budak E. Analytical Prediction of Stability Lobes in Ball Milling // Transactions of ASME. Journal of Manufacturing Science and Engineering. 1999. — V. 121. — P. 586−592.
  57. Altintas Y. Manufacturing automation. Cambridge: Cambridge University Press, 2000.-286 p.
  58. Altintas Y., Week M. Chatter Stability of Metal Cutting and Grinding //Annals of CIRP. -2004. V. 53, N2-P. 619−642.
  59. Armarego E.J.A., Uthaichaya M. Mechanics of Cutting Approach for Force Prediction in Turning Operations // Journal of Engineering Production. — 1977. -N l.-P. 1−18.
  60. Armarego E.J.A., Deshpande N.P. Computerized predictive cutting models for forces in end-milling including eccentricity effects // Annals of CIRP. -1989.-V. 38, N l.-P. 45−49.
  61. Arnold R.N. The mechanism of tool vibration in the cutting of steel //Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. -1946. V. 154, N 4.-P. 261 -284.
  62. Butzer S.A., Gouskov A.M., Voronov S.A. Modeling vibratory drilling dynamics // Transactions of ASME. Journal of Vibration and Acoustics. -2001. V. 123, N 4. — P. 435 — 443.
  63. Nonlinear Dynamics of A Machining System with Two Interdependent Delays / S.A. Batzer, A.M. Gouskov, S.A. Voronov et al. // Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation. 2002. — V. 7, N 4. — P. 207−221.
  64. Theory of Torsional Chatter in Twist Drills: Model, Stability Analysis, and Comparison to Test / P.V. Bayly, S.A. Metzler, A.J. Schaut et al. // Trans. ASME. Journal of Manufacturing Science and Engineering. 2001. — V. 123. -P.552−561.
  65. Bayly P.V., Lamar M.T., Calvert S.G. Low-frequency regenerative vibration and the formation of lobed holes in drilling // Trans. ASME. Journal of Manufacturing Science and Engineering. 2002. — V. 124. — P. 275−285.
  66. Stability of interrupted cutting by temporal finite element analysis / P.V. Bayly, J.E. Halley, B.P. Mann et al. // Trans. ASME. Journal of Manufacturing Science and Engineering. 2003. — V. 125. — P. 220−225.
  67. Dynamic Behavior of a Drill-String: Experimental Investigation of Lateral Instabilities / A. Berlioz, J.D. Hagopian, R. Dufour, et al. // Trans. ASME. Journal of Vibration and Acoustic. 1996. — V. l 18. — P. 292−298.
  68. Boothroyd G. Fundamentals of Metal Machining. Bath (UK): Pitman Press, 1965.-236 p.
  69. Chiu N., Malkin S. Computer Simulation for Plunge Grinding // Annals of CIRP. 1993. — V. 42, N 1. — P. 383−387.
  70. Clancy B.E., Shin Y.C. A Comprehensive Chatter Prediction Model for Face Turning Operation Including the Tool Wear Effect // International Journal of Machine Tools and Manufacture. 2002. — V. 42, N 9. — P. 1035−1044.
  71. The Stability of Low Radial Immersion Milling / Davies M., Pratt J.R., Burns T.J. et al. // Annals of the CIRP. 2000. — V. 49, N 1. — P. 37−40.
  72. DeVries W.R. Analysis of Material Removal Processes. New York: Springer-Verlag, 1992. — 254 p.
  73. Dewhurst W. On the non-uniqueness of the machining process //Proceedings of the Royal Society of London. 1978. — V. 360. — P. 587−609.
  74. Doi S., Kato S. Chatter Vibration of Lathe Tools // Trans. ASME. 1966. -V. 78.-P. 1127−1134.
  75. Ehmann K.F., Hong M.S. A Generalized Model of the Surface Generation Process in Metal Cutting // Annals of CIRP. 1994. — V. 43, N 1. — P. 483 486.
  76. Ema S., Fuji H., Marui E. Chatter Vibration in Drilling // Trans. ASME. Journal of Engineering for Industry. 1988. -V. 110. — P.309−314.
  77. Endres W.J., DeVor R.E., Kapoor S.G. A dual-mechanism approach to the prediction of machining forces. Part 2: Calibration and validation // Trans. ASME. Journal of Engineering for Industry. 1995. — V. 117. — P. 5 34−541.
  78. Ernst H., Merchant M.E. Chip formation, friction and high quality machinedsurfaces. // Surface Treatment of Metals. -N 53. P. 299−378.
  79. Finnie I., Shaw M.C. The friction process in metal cutting // Trans. ASME. -1956. V. 77. — P. 1649−1657.
  80. Finnie I. Review of the metal cutting analyses of the past hundred years //Mechanical Engineering. -1956. -N 78. P. 715−721.
  81. Fuji H., Marui E., Ema S. Whirling Vibration in Drilling // Trans. ASME. Journal of Engineering for Industry. 1986. -V. 108. — P. 157−168.
  82. Gessesse Y. B, Latinovic V.N. Effects of the Stiffness Characteristics of the stuffing Boc on Borino Bar Vibrations // International Journal of Production Research. 1991. -N 29. — P. 565−574.
  83. Nonconservative Oscillations of a Tool for Deep Hole Honing / A.M. Gouskov, S.A. Voronov, E.A. Butcher et al. // Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation. 2006. — V. 11, N 6. — P. 685−708.
  84. On Stability Prediction for Low Radial Immersion Milling / J. Gradisek, M. Kalveram, T. Insperger et al. // Machine Science and Technology. 2005. -V. 9, N 1. — P. 117−130.
  85. Modeling and Prediction of Hole Profile in Drilling / K. Gupta, O.B. Ozdoganlar, S.G. Kapoor et al. // Trans. ASME. Journal of Manufacturing Science and Engineering. 2003. — V. 125, N 1. — P. 6−20.
  86. Hanna N.H., Tobias S.A. A Theory of Nonlinear Regenerative Chatter //Trans. ASME. Journal of Engineering for Industry. 1974. — V. 96. — P. 247−255.
  87. Hill R. The mechanics of machining: a new approach // Journal of the Mechanics and Physics of Solids. 1954. — V. 3. — P.47−53.93.1nasaki I., Karpuschewski B, Lee H.S. Grinding Chatter Origin and
  88. Suppression I I Annals of CIRP. 2001. — V. 50, N 2. — P. 515−534.94.1nsperger, T., Stepan, G. Stability of the Milling Process // Periodica Polytechnica- Mechanical Engineering. 2000. — V. 44, N 1. — P. 47−57.
  89. Stability of Up-milling and Down-milling, Part 1: Alternative analytical methods / T. Insperger, B.P. Mann, G. Stepan et al. // International Journal of Machine Tools and Manufacture. 2003. — V. 43. — P. 25−34.
  90. Jayaram S., Iyer M. An Analytical Model for Prediction of Chatter Stability in Boring // Trans, of NAMRI/SME. 2000. — V. 28. — P.203−208.
  91. Kim J.-D., Choi M.-S. A Study on Prediction of Roundness Variation in Honing Using Hone Dynamics // Journal of Testing and Evaluation. -1997. -V. 25, N. 6. P.556−564.
  92. Kline W.A., DeVor R.E. The Prediction of Surface Accuracy in End Milling // Trans. ASME. Journal of Engineering for Industry. 1982. — V. 104. — p. 272−278.
  93. Koenigsberger F., Tlusty J. Machine Tool Structures Stability against Chatter. Oxford: Pergamon Press, 1967. — 280 p.
  94. Lazoglu I., Atabey F., Altintas Y. Dynamics of Boring Processes: Part III -Time Domain Modeling // Int. J. Machine Tools & Manufacture. 2002. -V. 42, N. 14-P. 1567−1576.
  95. Lee E. H, Shaffer B.W. The theory of plasticity applied to a problem of machining // Trans. ASME. Journal of Applied Mechanics. 1951. — V. 18.-P. 405−413.
  96. Lee S. J., Eman K. F., Wu S. M. An Analysis of the Drill Wandering Motion // Trans. ASME. Journal of Engineering for Industry. 1987. — V. 109.-P. 297−305.
  97. Lee C.-W., Yun J.-S. Dynamic Analysis of Flexible Rotors Subjected to Torque and Force // Journal of Sound and Vibration. 1996. — V. 192, N 2. -P. 439−452.
  98. Marui E., Erna S., Kato S. Chatter Vibration of Lathe Tools // Trans. ASME. Journal of Engineering for Industry. 1983. — V. 105, N. 1−2. -P.100−113.
  99. Merchant M.E. Mechanics of the metal cutting process // Journal of Applied Physics. 1945.-Vol. 16. — P.318−324.
  100. Merdol S.D., Altintas Y. Multi Frequency Solution of Chatter Stability for Low Immersion Milling // Trans. ASME. Journal of Manufacturing Science and Engineering. 1995.-V. 126.-P. 459−465.
  101. Merrit H.E. Theory of Self-Excited Machine Tool Chatter // Trans. ASME. Journal of Engineering for Industry. 1965. — V. 87. — P. 447−454.
  102. Minis I., Yanushevsky T. A New Theoretical Approach for the Prediction of Machine Tool Chatter in Milling // Trans. ASME. Journal of Engineering for Industry. 1993.-V. 115.-P. 111−118.
  103. Montgomery, D., Altintas, Y. Mechanism of cutting force and surface generation in dynamic milling // Trans. ASME. Journal of Engineering for Industry. 1991. — V. l 13. -P.160−168.
  104. Opitz H. Investigation and Calculation of the Chatter Behavior of Lathes and Milling Machines // Annals of CIRP. 1970. — V. 18, N 2. — P. 335 342.
  105. Oxley P.L.B. Mechanics of Machining: An Analytical Approach to Assessing Machinability. New York: John Wiley & Sons, 1989. — 195 p.
  106. Peters J., Vanherck P., Van Brussel H. The Measurement of the Dynamic Cutting Coefficient // Annals of CIRP. 1971. — V. 21, N 2. — P.129−136.
  107. Reuleaux F. Uber den Taylor Whiteschen Werkzeugstahl Verein fur Berforderung des Gewerbefleissen in Preussen // Sitzungsberichete. — 1900. -Bd. 79, № l.-S. 179−220.
  108. Rincon D., Ulsoy A.G. Complex geometry, rotary inertia and gyroscopic moment effects on drill vibrations // Journal of Sound and Vibration. 1995. -V. 188.-P. 701−715.
  109. Roukema J.C., Altintas Y. Time Domain Simulation of Torsional-Axial Vibrations in drilling // International Journal of Machine Tools & Manufacture. 2006. — V.46, N 15. — P. 2073−2085.
  110. Rubenstein C. A note concerning the inadmissibility of applying the minimum work criterion to metal cutting // Trans. ASME. Journal of Engineering for Industry. 1983. -V. 105. — P. 294−296.
  111. A Three-Dimensional Model for the Surface Texture in Surface Grinding. Part l: Surface Generation Model / E.J. Salisbury, K.V. Domala, K.S. Moon et al. // Trans. ASME. Journal of Manufacturing Science and Engineering — 2001 -V. 123. P. 576−581.
  112. Sculz H., Bimschas K. Optimization of Precision Machining by Simulation of Cutting Process // Annals of CIRP. 1993. — V.42, N 1. — P.55−58.
  113. Shaw MC. Metal cutting principles. Oxford: Oxford University Press, 1984.-452 p.
  114. Sinha S.C., Wu D.-H. An efficient computational scheme for the analysis of periodic systems // Journal of Sound and Vibration. 1991. — V. 151. — P. 91−117.
  115. Smith S., Tlusty J. Efficient Simulation Programs for Chatter in Milling //Annals of CIRP. 1993. -V. 42, N 1. — P. 463−466.
  116. Spiewak S. Instrumented Milling Cutter for In-Process Measurement of Spindle Error Motion //Annals of CIRP. 1992. -V. 41, N 1. -P.429−432.
  117. Stepan G. Retarded Dynamical Systems: Stability and Characteristic Functions. Harlow: Longman, 1991. — 151 p.
  118. Stepan G., Kalmar-Nagy T. Nonlinear regenerative machine tool vibrations // Proceedings of the 1997 ASME DETC 16th Biennial Conference on Mechanical Vibration and Noise. Sacramento, 1997. — P. 1−11.
  119. Stepan, G. Modeling nonlinear regenerative effects in metal cutting // Phil. Trans. R. Soc. 2001. — V.359. — P.739−757.
  120. Stephenson D. A, Agapiou J.S. Metal cutting theory and practice. New York: Marcel Dekker, 1996. — 898 p.
  121. Subramani G., Kapoor S.G., DeVor R.E. A Model for the Prediction of Bore Cylindricity during Machining // Trans. ASME. Journal of Engineering for Industry. 1993. — V. 115. — P. 15−22.
  122. Tekinalp O., Ulsoy A.G. Effects of Geometric and Process Parameters on Drill Transverse Vibrations // Trans. ASME, Journal of Engineering for Industry.-1990.-V. 112.-P. 189−194.
  123. Time I. Memories Sur la Rabotage des Metaux. St. Petersburg: W.p., 1887.- 148 p.
  124. Tlusty J., Polacek M. The Stability of Machine Tools against Self Excited Vibrations in Machining // Trans. ASME. International Research in Production Engineering. 1963. — P. 465−474.
  125. Tlusty J., Ismail F. Basic Nonlinearity in Machining Chatter // Annals of CIRP. 1981. — V. 30. — P.21−25.
  126. Tlusty J. Manufacturing Process and Equipment. New Jersy: Prentice Hall, 1999.-928 p.
  127. Tobias S.A., Fiswick W. Theory of Regenerative Machine Tool Chatter. -London: Engineering, 1958. -258 p.
  128. Tobias S.A. Machine Tool Vibration. London: Blackie, 1965. — 265 p.
  129. Treska H. Memories Sur la Rabotage des Metaux // Bulletin de la Societe d’Encouragement pour l’lndustrie Nationale. 1873. — V. 15. — P.585−685
  130. Voronov S.A., Gouskov A.M., Batzer S.A. Modeling the Vibratory Drilling Process // ASME International Design Engineering Technical
  131. Conference. Las Vegas (Nevada), 1999. — P. 1−8.
  132. Voronov S.A., Gouskov A.M., Batzer S.A. Synchronization in Vibratory Drilling Process // Symposium on Dynamics Acoustics & Simulation. -Orlando (Florida), 2000. P. 1−8.
  133. Voronov S.A., Gouskov A.M., Batzer S.A. Modeling vibratory drilling dynamics // Trans. ASME. Journal of Vibration and Acoustics. 2001. — V. 123, N4. — P. 435−443.
  134. Voronov S.A., Gouskov A.M., Batzer S.A. Dynamic Stability of Rotating Abrasive Tool for Deep Hole Honing // Proceedings of DETC'01 ASME Design Engineering Technical Conference. Pittsburgh, 2001. — P. 1−8.
  135. Nonlinear oscillations of a tool used in deep hole drilling / S.A. Voronov, A.M. Gouskov, S.A. Batzer et al. // Proceedings of 4th EUROMECH Nonlinear Oscillations Conference. Moscow (Russia), 2002. P. 25−26.
  136. Influence of honing dynamics on surface formation / S.A. Voronov, A.M. Gouskov, E.A. Butcher et al. // Proceedings of DETC'03 ASME Design Engineering Technical Conference. Chicago (Illinois), 2003. — P.1−7.
  137. Simulation of machined surface formation while honing / S.A. Voronov, A.M. Gouskov, E.A. Butcher et al. // Proceedings of IMECE 2004: The Influence of Process Dynamics on Traditionally Machined Surface. -Anaheim (California), 2004. P. 1−8.
  138. Influence of Torsional Motion on the Axial Vibrations of a Drilling Tool / S.A. Voronov, A.M. Gouskov, A.S. Kvashnin et al. // Trans. ASME. Journal of Computational and Nonlinear Dynamics. 2007. — V.2, N 1. — P. 58−64.
  139. Week M., Teipel K. Dynamisches Verhalten spanender
  140. Werkzeugmaschinen Einflussgro? en, Beurteilungsverfahren, Me? technik. — Berlin — Heidelberg — New York: Springer-Verlag, 1977. — 345 s.
  141. Weck M., Werkzeugmaschinen Messtechnische Untersuchung und Beurteilung. — Berlin — Heidelberg — New York: Springer-Verlag, 2001. -560 s.
  142. Zettel H.D. Verbesserung der Arbeitsgenangkeit von Honwerkzengen //Jnd. Anz. 1975. -B. 97, N 14. — S. 269−270.
  143. Zhang G.M., Kapoor S.G. Dynamic Modeling and Dynamic Analysis of the Boring Machining System // Trans. ASME. Journal of Engineering for Industry. 1987. — V. 109. — P.219−226.
  144. C.A., Светлнцкий B.A. Влияние естественной закрутки на колебания стержней // Известия высших учебных заведений Машиностроение. 1979. — № 5. — С. 13−17.
  145. С.А., Бобренков O.A. Динамика процесса хонингования и ее влияние на погрешности формы при обработке отверстий // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2008. — № 4. — С. 1029.
  146. С.А. Влияние динамики на процесс формирования отверстий при хонинговании // Проблемы машиностроения и надежности машин. -2008. -№ 3.-С. 75−83.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!