Разработка математических алгоритмов и программ для динамической диагностики процесса резания тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.06 ВАК РФ

На права)р$у|<ргш(0Д

г 1 ии ; 1Г.-1

МЯЛОВ Илья Алексеевич

РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ АЛГОРИТМОВ И ПРОГРАММ ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ

Специальность 01.02,06 - Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры,

Специальность 05.03.01 - Процессы механической и физико -

технической обработки, станки и инструмент.

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ростов-на-Дону 2000

Работа выполнена на кафедре "Автоматизация производственных процессов" Донского государственного технического университета.

Научный руководитель -

доктор технических наук, профессор В.Л.Заковоротный

Официальные оппоненты

Доктор технических наук, профессор А.Н.Чукарин Кандидат технических наук, доцент В.Г.Мирошниченко

Ведущее предприятие

ВНИИ "Градиент" г. Ростов на Дону

Защита состоится " 27" декабря 2000 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 063.27.05 по техническим наукам в Донском государственном техническом университете по адресу : 344010, г.Ростов-на-Дону, пл.Гагарина, 1, ауд.252.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке ДГТУ.

Отзыв в двух экземплярах, заверенных печатью, просим высылать в специализированный совет по указанному адресу.

Автореферат разослан "14" ноября 2000 года.

Ученый секретарь диссертационного совета,

к.ф.-м.н., доцент

Соловьев А.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Анализ современных тенденций развития машиностроения показывает, что процессы обработки металлов резанием остаются и еще долгое время будут оставаться основными методами формообразования в производстве. При этом совершенствование ведется в направлении как повышения производительности, надежности и долговечности оборудования, так и повышения качества производимой продукции. Причем в последнее время все бопее актуальным и экономически целесообразным становится средне- и мелкосерийное производство, базирующееся на использовании металлорежущих станков с ЧПУ. Однако традиционные принципы систем ЦПУ далеко не исчерпывают возможности совершенствования металлорежущих станков по параметрам надежности, производительности и качества изготавливаемых изделий. Существуют различные пути для улучшения указанных характеристик, одним из них является раскрытие особенностей динамической системы станка. Ее специфическая предметная область определяется наличием процесса резания, который формирует динамическую связь, объединяющую подсистемы станка со стороны режущего инструмента и обрабатываемой детали в единую систему. Именно наличие процесса резания вызывает отклонение формообразующих движений относительно детали, ответственных за качество изготовления изделий. Кроме этого резание является эволюционным процессом, внешними проявлениями которого является развитие износа режущего инструмента, также влияющего на качество и производительность процесса резания.

Проблемы динамики технологических машин (металлорежущего станка), взаимодействующих со средой (процессом резания) были и остаются актуальными задачами. Применительно к металлорежущим станкам эта проблема решается под углом зрения изучения устойчивости системы, в результате чего рассматривается динамическая характеристика процесса резания в линеаризованном представлении относительно точки равновесия, задаваемой технологическими режимами, а также изучаются вопросы образования колебаний системы в вариациях относительно точки равновесия. В последнем случае привлекаются различные нелинейные модели процесса резания.

Однако необходимо учитывать, что траектории формообразующих движений определяются программой ЧПУ и лежат в пределах полосы пропускания приводов. Они могут сущесгвенно отклоняться в резуль-

тате действия двух факторов: первым является динамическое смещение точки равновесия за счет нелинейности связей, формируемых процессом обработки, который образуется в результате анализа возмущенных движений системы, второй фактор обусловлен эволюционными преобразованиями характеристики процесса резания, связанных с диссипа-тивными процессами в зоне резания. Учет этих двух факторов характеризует естественное развитие представлений о динамических особенностях функционирования технологических машин взаимодействующих со средой. Раскрытию этих факторов и посвящена настоящая работа.

Изучение смещения формообразующих траекторий за счет нелинейности динамической характеристики процесса резания, а также учет их эволюционных свойств направлены на создание сопроцессора системы ЧПУ, в задачи которого должны входить коррекция программы ЧПУ с целью повышения точности и производительности изготовления изделий.

Таким образом, раскрытие указанных выше особенностей определяет научное и практическое значение настоящего исследования. Рассматриваемые в работе методы, по мнению автора, могут быть распространены на решение проблем динамики технологических машин, взаимодействующих со средой.

Цель работы: раскрытие влияния нелинейных эффектов динамики процесса резания и его эволюционных преобразований на траектории формообразующих движений и на этой основе повышение эффективности функционирования станков с ЧПУ.

Научная новизна работы состоит в том, что

- предложен новый подход к представлению динамической модели металлорежущего станка, заключающийся в представлении ее в виде иерархии подсистем;

- предложена процедура и алгоритм идентификации параметров динамической системы металлорежущего станка в вариациях относительно точки равновесия на основе использования авторегрессионого анализа и метода наименьших квадратов;

- разработана методика, дающая возможность выявлять основные закономерности отображения динамических характеристик процесса резания в фазовых координатах движения инструмента;'

- создана модель развития износа инструмента, позволяющая оценивать его текущее состояние и развитие во времени на основании интеграпь-

ных операторов, то есть в функциях всех траекторий координат соСтояния системы, а не значений этих координат в рассматриваемый момент;

- предложена методика идентификации ядер интегральных операторов эволюции износа;

- раскрыты механизмы смещения динамической траектории формообразующих движений за счет силовых возмущений, действующих на систему с учетом нелинейной динамической характеристики процесса резания, в частности, показано, что

1) динамическое смещение является функцией сил, формирующихся на передней поверхности режущего инструмента;

2) имеется связь между харахтеоистиками «зоны нечувствительности» и износом инструмента;

3) существует взаимосвязь между «быстрыми» движениями в направлении обрабатываемой детали и динамическим смещением инструмента, являющаяся следствием нелинейных эффектов, возникающих на задней поверхности инструмента.

Практическая ценность работы заключается в разработке

- методик и алгоритмов, позволивших изучать закономерности эволюции износа режущего инструмента в функции пути, пройденного инструментом, на основании определения агрегированных координат и идентификации ядер интегральных операторов;

- методик и алгоритмов, дающих возможность идентифицировать точностные параметры процесса точения на основе изучения нелинейной динамики процессов, происходящих при резании, в частности взаимосвязи динамического смещения с колебаниями;

- отдельных блоков автоматической системы динамической диагностики процесса резания на базе процессора обработки сигналов А08Р-2105 и портативной микроЭВМ разработаны и доведении их до практической реализации.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на

- межвузовских научных чтениях «Математические и статистические методы в экономике и естествознании» в г. Ростов-на-Дону, 1999;

- работа в целом и отдельные ее фрагменты докладывались на ежегодных научно-технических • конференциях профессорско-преподавательского состава ДГТУ.

Реализация результатов работы. Результаты работы внедрены на Азовском оптико - механическом заводе (АОМЗ), а также используются в учебном процессе кафедры "Автоматизация производственных процессов" Донского государственного технического университета по дисциплине "Методы научных исследований и диагностика объектов и систем управления".

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 6 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4-х глав, общих выводов по работе, списка использованной литературы, приложений. Диссертация изложена на 281 странице, содержит 120 рисунков, 10 таблиц, список литературы из 250 источников, 9 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении содержится обоснование актуальности работы, основные научные положения, составляющие предмет исследования.

В первой главе изложено состояние вопроса моделирования динамической системы станка и процесса резания, а также ее идентификации, приведены факторы, требующие учета при создании системы динамической диагностики состояния процесса резания. Проанализированы проблемы, связанные с эволюционными процессами, протекающими в зоне резания, а также современные методы и способы оценки и прогнозирования развития износа. Рассмотрены- вопросы, связанные с методами динамической диагностики точности и качества продукции, производимой на металлорежущих станках. Произведен обзор методов построения современных систем диагностики для металлорежущих станков с.ЧПУ.

Анализ работ отечественных ученых, внесших большой вклад в развитие мирового станкостроения, М.Аршанского, Н.С.Ачеркана, Б.М.Базрова, Е.В.Бордачева, Б.М.Бржозовского, ВЛ.Вейца, БАГлаговского, В.Ф.Горнева, Ю.И.Городетского, А.М.Гуськова, И.ПЖаркова, ВЛ.Заковоротного, В.В.Зарса, В.В.Каминской, С.С.Кедрова, К.С.Колева, ВАКудинова,- А.И.Левина, З.М.Левиной, Л.С.Мурашкина, ВАОстафьева, В.Н.Подураева, Г.Г.Палагнюка. А.С.Проникова, В.Э.Пуша, А.В.Пуша, B.A.Pafмиpoвa, Д.Н.Решетова, М.Е.Эльязберга и др., а также работ ряда зарубежных исследователей -Дорнфельда, Кришнамурти, Лемона, Ломбарда, Меррита, Мирского, Ни-

колеску, Опица, Полачека, Санкара, Тлустого, Тобиаса, Эмана, и Др., а также анализ универсальных систем ЧПУ, предлагаемых ведущими мировыми производителями - Mltsubisl, Siemens, Octagon Systems, Allen Bradly и пр. показал, что создание системы динамической диагностики процесса резания должно прежде всего базироваться на анализе динамических особенностей конкретного металлорежущего станка совместно с процессом резания, а также результатах исследования принципов формирования нелинейных динамических связей, образуемых процессом резания; на выявлении новых механизмов влияния колебаний, развивающихся в системе станка, на точностные параметры обработки; на моделировании эволюционных процессов, протекающих в зоне резания. Таким образом, на основании указанных принципов могут быть построены принципиально новые алгоритмы, позволяющие обеспечить качественную, надежную, автономную работу металлорежущих станков в составе гибких автоматизированных линий в условиях безлюдного производства.

В связи с вышеизложенным, были определены задачи диссертационной работы:

1) построение информационной модели преобразующей системы металлорежущего станка на основе разделения движений, идентификация параметров указанной упруго - диссипативной системы и разработка математических алгоритмов анализа взаимосвязи сил резания с фазовыми координатами движения режущего инструмента;

2) исследование эволюции процесса резания на основе анализа агрегированных координат, связанных с диссипацией энергии в системе и идентификации ядер интегральных операторов в дискретном времени;

3) разработка методов оценки взаимосвязи смещения фазовых траекторий с параметрами колебаний, развивающихся в процессе резания, и построение алгоритмов определения влияния фазовых координат движения инструмента на параметры точности обработки;

4) разработка функциональных схем комплексов, позволяющих в реальном масштабе времени производить динамическую диагностику состояния процесса резания по критериям износа режущего инструмента и точности обрабатываемой'поверхности.

Вторая глава посвящена созданию динамической модели станка во взаимосвязи с процессом резания в виде иерархии систем дифференциальных уравнений, описывающих «быстрые» и «медленные» движения станка; идентификации подсистемы «быстрых» движений, приведенной к точке контакта инструмента с обрабатываемой деталью, а также исгледованию взаимосвязи координат динамической системы станка с силами, обусловленными протеканием процесса резания.

В основу анализа динамической системы станка положен тот факт, что механическая система представляет собой сложную пространственную структуру (рис. 1), которая может быть представлена в виде ряда подсистем, изучение динамических особенностей которых может осуществляться раздельно.

Рис.1. Схема формообразующих движений станка

Предложена процедура разделения общей динамической системы на подсистемы «быстрых» и «медленных» движений. При этом траектория «медленных» движений, лежащая в пределах полосы пропускания приводов формообразующих движений, задает положение равновесия подсистемы «быстрых» движений, анализируемой в вариациях относительно этого положения равновесия, в частности, для упрощенной схемы формообразующих движений (рис. 1) исходное уравнение динамики будет определяться системой

где ]_,К,се,см - диагональные матрицы параметров двигателей постоянного тока, вектор скоростей со = (й),,(х>г,щ}г которых определяется вектором управления и = {их,и1,иг)т и сопротивлением движению, формируемому процессом резания р(Р) = !•

¡,8=1,2,3 матрица коэффициентов преобразования сил в моменты, действующие на ротор двигателей; Д/«=[/«;■ " диагональные матрицы (с(1 = ш,, =0. при л) моментов инерции, приведённых к роторам

двигателей, и масс инструмента, причём, имеет место соотношение Су»",.,И т^шсогш Для ¡=1,2,3; /, =[/((>|.с - [с,.,],¡,8=1,2,3- матрицы

диссипации и жёсткости подвески; / = {/,,/2,/2}г- вектор-столбец токов

якорей двигателей постоянного тока.

Для построения иерархии систем дифференциальных уравнений принимается во внимание, что Ои))тп .и вводится «медленное»

время по правилу т = С,,<. где с„- наибольший элемент матрицы [о]. После замены переменных х = У - X , а также с учетом малых параметров можно получить уравнение «медленных» движений

1 Я 11 о,

--= и~ се ш - Ш

ю

(2)

В качестве рассматривается зависимость силы резания от траектории «быстрых» движений. Последнее уравнение системы (1) тоже является нелинейным, однако в вариациях относительно точки равновесия справедливо его линеаризованное представление:

[т}х + [й]х + [с]х =

а/-;

С)

аг

ЗК,

о

* + /="• (3)

В работе значительное внимание уделено вопросу идентификации параметров системы (3). Для этого предложена двухшаговая процедура, на первом шаге которой идентифицируется матрицы, стоящие в левой части системы (3), при этом в качестве исходной информации анализируются импульсные реакции на системы без резания, на втором шаге изучается правая часть системы (3), при этом анализируются импульсные колебательные реакции системы с резанием.

Для анализа структуры динамической системы станка использовался аппарат статистических оценок метода наименьших квадратов (корреляционный детерминант, корреляция Пирсона, тест Дарбина -Уотсона, тест Дарбина и др.), который показал возможность оценки параметров динамической системы станка для случая «быстрых» движений на основе модели 6-го порядка. Определение ее параметров осуществлялось на основании алгоритма, позволившего получить достаточно достоверные результаты, что является исключительно важным при дальнейшем изучении процесса резания. Алгоритм состоит из

1) построения авторегрессионных оценок модели в трех ортогональных направлениях и идентификации их параметров;

2) определения корней характеристических полиномов и построения решения разностных уравнений;

3) перехода к непрерывной форме и определения матриц упругости и диссипации с точностью до коэффициента;

4) идентификации колебательной массы и определения реальных значений матриц инерции, диссипации V упругости.

На основе аппроксимации силовых потенциалов в фазовой плоскости произведено изучение взаимосвязи сил, возникающих в процессе резания с колебаниями (рис. 2), для этого восстановлены фазовые координаты движения инструмента и переменная составляющая сил резания на основании уравнения (4).

[т]х+[/г]х+[с]х = Г'(х,х) (4)

где р'(х,х) - вектор ейл {/=;''(*,*) /=•;(*,*) р;(х,л)}т, зависящий от

фазовых координат движения инструмента

Рис. 2. I фимер аппроксимации силовых потенциалов в фазовой плоскости.

Для исследования указанных отображений, вся фазовая плоскость была условно разбита на зоны с характерным поведением сил резания. Первая зона представляет собой «зону нечувствительности», образованную самостоятельными силами, действующими в окрестности точки с координатами {0, 0}, вторая - зону действия упругих и диссипа-тивных сил, имеющих зависимость от фазовых координат, близкую к степенной.

Было-показано, что процессы, протекающие в «зоне нечувствительности», определяются не временными, а пространственными пе-риодичностями. Поэтому для ее исследования был построен пространственный спектр разложения сил резания и определены базовые частоты двумерного ряда Фурье. Также исследованы отображения эволюционных процессов в амплитудах частот пространственного спектра, показавшие «размытие» спектральных характеристик при увеличении износа режущего инструмента.

Для исследования зоны формирования интегральных сил использовался двумерный ряд Тейлора, была разработана методика вы-

деления значащих членов ряда. При этом на основании идентифицированных параметров этого ряда может производиться изучение особенностей взаимодействия подсистем станка со средой, в частности формирования динамической точки равновесия.

В этой же главе приведено описание исследовательского стенда, на котором производилось изучение динамической системы станка и процесса резания. Эксперименты проводились на токарном станке УТ-16ФЗ с системой ЧПУ ЛУЧ-2Т, в них использовались цилиндрические заготовки из стали марки 20Х, которые обрабатывались проходными резцами с прямоугольными твердосплавными пластинами марки Т15К6 без использования СОЖ.

Третья глава посвящена исследованию эволюции процесса резания, в частности износа режущего инструмента в отображениях агрегированных координат.

Известно, что процесс износа представляет собой сложное взаимодействие инструмента с диссипативной средой, формируемой в результате взаимодействия поверхности инструмента с деталью. При этом традиционно рассматриваются такие параметры как режимы обработки, теплофизические характеристики процесса резания, физико-механические характеристики, влияющие на износостойкость материалов, а также вторичные диссипативные структуры. На основании этих координат может быть построен ряд оценочных агрегированных функций, учитывающих динамические свойства диссипативной среды, формируемой процессом резания. При этом должно учитываться, что развитие износа связано с накоплением указанных физических процессов, проявляющихся по пути резания, вследствие чего износ должен зависеть от настоящего и предшествующего значения координат состояния системы.

Таким образом, в основу моделирования процесса износа по задней поверхности инструмента был положен функционал вида (5).

Принимая во внимание то обстоятельство, что природа износа неразрывно связана с диссипацией энергии, рассмотрена система координат, состоящая из работы и мощности квазистатических сил, под кото-

(5)

рыми понимаются значения сил, обусловленных изменениями траекторий формообразующих движений в вариациях припуска и физико-механических свойств материала, это составляющие сил, лежащие в пределах от 0 до 50 Гц, а также работы и мощности циклических дисси-пативных сил, что позволяет учитывать как быстро, так и медленно меняющиеся факторы, определяющие износ режущего инструмента. При этом указанные силы моделировались как линеаризованное приближение диссипативных проявлений силы резания по пути, пройденному инструментом.

Были разработаны методики, позволившие идентифицировать ядра интегральных операторов а,{т) в дискретном времени. При этом

эксперименты показали, что последние носят затухающий характер, определяющийся сходимостью экспоненты (рис. 3).

Гиапашс. м

Рис. 3. Пример идентифицированного ядра для мощности диссипативных сил.

На основе идентифицированных ядер были построены характеристики развития износа по пути резания для случая обработки стали 20Х резцом с пластинкой из твердого сплава Т15К6.

8 основу алгоритма предсказания износа была положена идея экстраполяции полинома (5). Также была произведена оценка адекватности полученных результатов фактическим данным, показавшая точность 0.1 мкм.

На основании разработанной методики построена функциональная схема комплекса, позволившая производить диагностику и предсказание износа режущего инструмента.

Четвертая глава посвящена исследованию механизмов влияния колебаний на динамическое смещение точки равновесия режущего инструмента.

Для определения динамической точки равновесия станка в рассмотрение было введено выражение(б).

Д = Д„-Дс. + Д,-Д„. (В)

где Ду - упругое смещение;

Дг- динамическое смещение, обусловленное саморегулированием процесса резания;

Л,- смещение, обусповленноз процессами, происходящими на задней поверхности инструмента;

дл- смещение, обусловленное перераспределением интегральных и циклических составляющих сил.

Поскольку Ду и Дс достаточно хорошо изучены при квазистатических исследованиях, в основу изучения динамического смещения точки равновесия были положены два механизма: первый связан с формированием нелинейных составляющих сил по задней поверхности инструмента, а второй -' с перераспределением постоянной и циклической составляющей сил, определяемым неизменным предельным состоянием материала.

При изучении процессов перераспределения сил была принята гипотеза о неизменности касательных напряжений. Эта гипотеза основана на теории предельного состояния материала, причем в данных условиях обработки напряжения могут рассматриваться усредненными. При этом касательные напряжения являются ограниченными сверху. Именно это ограничение и характеризует предельное состояние материала, связанное с переходом от упругости к пластичности, хотя оно и является условным.

Кроме того, на основании известных положений теории предельного состояния был принят в рассмотрение факт связи переменных и постоянных составляющих сил, определяющих точку разрушения ма-

териала. Причем предполагается что, составляющие сил связаны диаграммой малоциклового нагружения. Для определения циклических составляющих сил использовалось уравнение движения системы в вариациях относительно точки равновесия, в предположении, что нелинейные члены высших порядков являются относительно медленно меняющимися

[т]* + [/ф + [с}х =

дх

на

Зх

(7)

На основании идентификации элементов матриц, учитывающих упру-

гость

И-и-

ЭК

дх

и диссипацию

И«М-

дК

дх

динамическом моде-

ли станка совместно с процессом резания, были найдены циклические составляющие сил резания, позволяющие определить смещение, обусловленное процессами перераспределения интегральных и циклических составляющих сил, из уравнения:

(3)

где = {о 0 /д}7'-амплитуда постоянной составляющей сил.

Для рассмотрения процессов по задней поверхности инструмента в рассмотрение было введено соотношение, связывающее колебательную скорость и динамический задний угол (9)

ап =а +а/т- гДе а

доп

- arctg

О)

где а - задний угол резца; адоп - динамический задний угол; \Лс0лтах - амплитуда виброскоростей; Ур - скорость резания.

В работах И. Г. Жаркова показано, что величина этого угла определяет силы отталкивания, действующие на заднюю поверхность инструмента, при этом зависимость этих сил от колебательных скоростей носит несимметричный характер относительно знака колебаний рис. 4, что, в конечном счете, определяет факт появления постоянной составляющей сил.

Для изучения взаимосвязи сил по задней поверхности с колебательными скоростями были построены сечения поверхностей, рассмотренных во второй главе (рис. 4).

600

X

1 400

•г

1 200

§

1 о

о

■200

-0.04 -0.02 0 0.02 0.04

Колебательные скорости, м/с

0.06

0.03

Рис. 4. Пример зависимости сил по задней поверхности от колебательных скоростей.

Из приведенных характеристик виден интегральных характер сеязи сил с виброскоростями, для определения ее параметров в рассмотрение был введен функционал вида:

к, ^f с, с, • у, ,

где с! - идентифицируемые коэффициенты ряда Тейлора, связывающего силу по задней поверхности с величиной динамического заднего угла; МР - скорость резания.

На основании членов, стоящих в четной степени можно определить постоянную составляющую сил, а, соответственно, и динамическое смещение. Далее приведено выражение для определения динамического смещения в случае колебаний в плоскости ОУг

-Г

(со,А,У (-4аг (а,А,У , ЗЦЛ.сМ,)'

(11)

где А1, Аг и ©1, сог - соответственно, амплитуды и частоты колебаний, развивающихся в системе.

На основании выявленных, взаимосвязей была построена функциональная схема комплекса, позволяющего о реальном масштабе времени производить подналадку станка для обеспечения заданного диаметра обрабатываемой детали.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ.

1. В работе предложена иерархическая модель динамической системы металлорежущего станка во взаимосвязи с процессом резания. Основная идея предлагаемого подхода состоит в представлении последней в виде иерархии систем дифференциальных уравнений для «быстрых» и «медленных» движений. При этом уравнения «медленных» движений определяются собственными координатами станка, управляющим^ координатами ЧПУ и сопротивлением процесса резания, а система «быстрых» движений - движениями относительно траектории медленных движений, то есть она характеризует уравнение в вариациях относительно заданной траектории.

2. В результате анализа траектории «быстрых» движений были выявлены следующие факторы:

в результате взаимодействия задней поверхности инструмента и обрабатываемой детали возникают дополнительные силы, влияющие на формирование траекторий «медленных» движений. (Эти силы возникают в результате проявления несимметричности формирования сил в зависимости от фазовых координат движения инструмента относительно обрабатываемой детали. При этом указанные силы являются функциями заднего угла инструмента); выявлена взаимосвязь между «быстрыми» и «медленными» движениями. (Эта зависимость является следствием перераспределения интегральных и циклических сил, формирующихся в зоне стружкооб-разования, и определяется ограниченностью сверху характеристик предельного состояния материала).

3. Выявлен ряд особенностей взаимосвязи сил с колебаниями:

вокруг точки с координатами (0,0) формируется «зона нечувствительности», определяемая самостоятельными процессами, протекающими в зоне резания. В частности, указано на связь характеристик этой зоны с параметрами износа режущего инструмента; вокруг «зоны нечувствительности» формируется пространство, определяемое взаимосвязью циклических составляющих сил с фазовыми координатами движения системы. В частности, выявлен асимметрический характер формирования этой взаимосвязи; обнаружено, что изменение сил в пределах «зоны нечувствительности», рассматриваемой в виде двумерной} рядд Фурье, характеризуется пространственными, а не временными периодичностями.

4. Предложена модель эволюционных преобразований, основывающаяся на зависимости координат динамической системы станка от всей траектории движения. Показано, что эволюционные процессы связаны не с самими координатами, а с функциями работы и мощности диссипатив-ных сил, которые интерпретируются как некоторые агрегированные координаты. При этом агрегированные координаты являются запаздывающими и сходящимися по пути, пройденному инструментом. Таким образом, моделирование, например, износа осуществляется с помощью интегральных операторов. Последнее обстоятельство дает возможность моделирования износа в указанных траекториях агрегированных координат. Необходимо отметить, что подобная модель позволяет учитывать как быстро меняющиеся, так и медленные факторы, определяющие износ инструмента.

5. Предложена методика идентификации динамической системы «быстрых» движений при резании и без резания.

6. Разработаны алгоритмы и "Методика идентификации ядер интегральных операторов.

7. Предложены алгоритмы и методики оценки динамического смещения инструмента в функции циклических составляющих сил и фазовых координат, что позволило увеличить точность оценки динамического смещения до 0.1 мкм.

8. На основании этою созданы структурные схемы и алгоритмы функционирования аппаратно программных комплексов регистрации динамического смещения точки равновесия и диагностики и предсказания износа инструмента.

9. Эффективность и работоспособность новых принципов динамической диагностики процесса обработки на металлорежущих станках апробирована в рамках многофункциональной системы мониторинга динамического качества на Азовском оптико - механическом заводе в 2000 г.

Основные положений диссертации опубликованы в следующих

работах

1. Мялов И. А. Применение метода наименьших квадратов для анализа динамики станков // Вестник ДГТУ. Сер. Управление и диагностика в динамических системах. - Ростов н/Д, 1999.- С. 88-91.

2. Мялов И. А.,К анализу временных рядов И Проблемы проектирования и управления экономическими системами: Тез. межгос. науч.-практ. конф. 4.1. - Ростов н/Д, 1998,- С. 109-110

3. Мялов И. А. К вопросу о преобразовании Фурье // Математические и статистические методы в экономике и естествознании: Материалы межвуз. науч. чтений / РГЭА. - Ростов н/Д, 1999,- С. 49-51.

4. Мялов И .А., Алексейчик М.И. Алгоритм анализа временных рядов II Радиоконтроль: Науч.-техн сб. Вып. 2 / ГКБ АПС "Связь" - Ростов н/Д, 1999.-С. 105-114.

5. Закоооротный В. Л. Мялов И. А. Изучение динамических сил при резании II Диагностика и управление в технических системах: Сб. науч. тр. - Ростов н/Д, 1998,- С.. 3-8.

6. Моделирование эволюционных процессов при резании интегральными операторами / Заковоротный В.Л., Лукьянов А.Д., Мялоз И.А. и др. // Тр. конгресса «Конструеторско-технологчческап информатика» КТИ - 2000. В 2 - X т. Т1 - М., 2000.- С. 200-206.

ЛР № 020639 от 26.04.96. В наборШ4ЛС00, В печать 244-2 ООО. Объем 4,4 усл.-печ. л.;-/, О уч-изд. л. Офсет. Бумага тип №3.' Формат 60x84/16. Заказ №^66 . Тираж -(10.

Издательский центр ДГТУ

Адрес университета и полиграфического предприятия: 344010, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина,!.

Введение

1. Состояние вопроса. Цель и задачи исследования.

1.1. Динамическая система металлорежущего станка по отношению к 15 процессу резания.

1.2. Понятие качества обрабатываемой детали. Исследования, 24 диагностика, управление качеством обработки.

1.3. Эволюция процесса резания. Исследования и диагностика износа 27 режущего инструмента.

1.4. Цель и задачи исследования.

2. Исследование взаимосвязи переменных составляющих сил с 33 фазовыми координатами динамической системы процесса резания.

2.1. Постановка задачи

2.1.1. Методика разделения движений во взаимосвязанной системе 38 дифференгщалъных уравнений динамики процесса резания.

2.1.2. Методика идентификации параметров динамической системы 47 станка и переменных составляющих сил резания в вариациях относительно траектории равновесия.

2.2. Идентификация модели станка, приведенного к зоне резания.

2.2.1. Общая методика идентификации.

2.2.2. Определение порядка модели и идентификация частот и 55 декрементов затухания.

2.2.3. Определение матриц упругости, диссипации и инерции

2.3. Экспериментальная установка для идентификации и изучения 72 циклических составляющих сил и динамической модели станка

2.4. Изучение взаимосвязи сил, действующих на инструмент, с 82 колебаниями.

2.4.1. Методика вычисления силовых потенциалов на основе наблюдения 87 за функциями колебаний.

2.4.2.Предварительный анализ зависимости сил от фазовых координат

2.5. Исследование закономерностей изменения сил в фазовом 116 пространстве.

2.5.1. Исследование сил в пределах зоны нечувствительности.

2.5.1.1. Исследование зоны нечувствительности во временной области.

2.5.1.2. Исследование зоны нечувствительности в пространственной области.

2.5.2. Исследование областей вне зоны нечувствительности.

2.6. Выводы

3. Изучение эволюции износа на основе интегральных операторов.

3.1. Взаимодействие износа с координатами состояния процесса резания.

3.2. Построение функционала зависимости износа от агрегированных 159 координат

3.3. Методика идентификации ядер интегральных операторов.

3.4. Структурная схема программно - аппаратного комплекса управления 175 станком с ЧПУ на основе оценки износа инструмента.

3.4.1. Описание блоков программы.

3.4.2. Алгоритм функционирования структурной схемы комплекса. Ill

3.5. Выводы

4. Изучение связи вибраций с параметрами точности.

4.1. Особенности нелинейного взаимодействия инструмента с 181 обработанной деталью при точении при колебаниях относительно точки равновесия

4.2. Изучение влияния колебаний на динамическую постоянную 189 составляющую смещения точки равновесия.

4.3. Изучение соотношения интегральных и циклических составляющих 196 сил, формируемых в зоне стружкообразования.

4.4. Влияние циклических составляющих сил, действующих по задней 200 грани инструмента, на динамическую постоянную составляющую.

4.5. Реализация системы корректировки глубины резания.

4.6. Выводы

По мере развития науки и техники конструктивно совершенствуются машины и приборы, повышаются требования к долговечности и надежности узлов и их деталей. В связи с этим непрерывно растут и требования, предъявляемые к точности изготовления и качеству поверхности деталей.

Детали на производстве изготавливают последовательной обработкой заготовок в результате осуществления технологических процессов. Необходимо отметить, что в результате предварительных операций: литья, обработки давлением - возникают погрешности и дефекты, которые являются столь значительными, что для обеспечения заданного качества деталей во многих случаях необходимо применять уточняющие процессы, называемые процессами размерной и финишной обработки поверхности. Процессы размерной обработки материалов резанием еще долгое время будут являться основными и эффективными способами финишной обработки деталей в технологии машиностроения, поскольку другие виды обработки либо слишком дорогостоящи, либо не позволяют достичь необходимого качества обрабатываемых деталей.

Процесс обработки детали на металлорежущем станке (MPC) является исключительно сложным, до конца не изученным и сочетающим в себе механическое взаимодействие всех подсистем станка и обрабатываемой детали, а также физико-химические процессы, протекающие в зоне резания, и релаксационные процессы, имеющие место в обрабатываемой детали. Все указанные процессы вносят свой вклад в формирование обрабатываемой детали, влияя на ее качество. По этой причине исследования и разработки, направленные на изучение процесса резания, всегда актуальны для станковедения и являются независимым направлением исследования в этой области знаний.

В последнее время, в связи с массовой автоматизацией производства, особый интерес проявляется к использованию MPC в составе гибкого автоматизированного производства (ГАП), что требует разработки автоматических систем диагностики процесса обработки, включаемой в состав системы универсального числового программного управления (УЧПУ), позволяющих улучшить качество изготавливаемых изделий. В данный момент наиболее перспективными являются универсальные дистанционные системы диагностики процесса обработки, функционирующие в реальном масштабе времени и выполненные либо как сопроцессор в многопроцессорной системе ЧПУ, либо как диагностический модуль (модули) в локально - распределенной системе УЧПУ ГАП. Увеличение скорости, производительности и объема памяти в микропроцессорной технике определили возможность использования в системах диагностики реального времени специализированных процессоров обработки сигналов, а также достаточно сложных алгоритмов обработки, что дает возможность более точно учитывать физику процессов, происходящих при резании, что в свою очередь уточняет процесс диагностирования.

В последние 20-30 лет в станковедении сформировалось научное направление, раскрывающее динамику MPC. При этом показано, что изучение закономерностей процессов, возникающих при резании, должно происходить на основе представления о металлорежущем станке, как о единой динамической системы, в которую этот процесс входит в качестве дополнительной динамической связи. Необходимо заметить, что все процессы, происходящие при резании (тепловые, силовые, процессы трения и изнашивания и прочие) имеют единую физическую природу и взаимосвязаны между собой, поэтому раскрытие их может осуществляться на основе ограниченного количества параметров, поддающихся регистрации на основании известных методов.

Таким образом, проблема изучения и диагностики системы резания непосредственно связана с решением проблемы изучения взаимосвязей, формируемых в замкнутой динамической системе станка. Необходимо также отметить, что на формирование конечной детали влияют стохастические процессы, которые в свою очередь увеличивает энтропию всей системы MPC.

Особый интерес представляет мало разработанное в отечественной и мировой практике направление, изучающее "шум" процесса резания, который, несомненно, содержит огромное количество информации о процессах, происходящих в зоне резания.

При рассмотрении динамической системы резания, как сложной самоорганизующейся системы с высокой (и изменяющейся во времени) энтропией, возникает вопрос о зависимости сил, определяющих поведение процесса резания, от координат движения инструмента, а также формирования динамических смещений инструмента, которые, в конечном счете, определяют точность изготовления детали. При этом необходимо отметить, что источником этих смещений является не только упругое смещение, обусловленное квазистатическими нагрузками на инструмент в результате контактных явлений при резании, но и смещения, определяемые динамическими явлениями, возникающими в результате взаимодействия инструмента и детали и т. д. Все это говорит о том, что необходимо производить детальное исследование нелинейных эффектов, возникающих при резании.

Актуальным вопросом повышения качества производимых изделий, а также их себестоимости является процесс износа инструмента. В связи со сложными процессами, происходящими при износе инструмента, последний по-прежнему остается малоизученным. При этом, как и для процесса резания, для развития износа не существует единой динамической модели.

Все это в совокупности позволяет развить научное направление исследований в области износа инструмента, а также в области изучения динамической точности обработки металлов резанием. Содержание последнего, на наш взгляд, должно определяться изучением нелинейных связей, формируемых процессом резания, с целью создания универсальных систем диагностики процесса обработки на MPC. Именно эти вопросы являются предметом изучения в диссертации и имеют важное научное и промышленное значение.

Новизна результатов заключается в следующем: 1 предложен новый подход к представлению динамической модели MPC, заключающийся в представлении ее в виде двух подсистем «быстрых» и медленных» движений с последующей идентификацией подсистемы «быстрых» движений;

2 на примере динамической системы резания на MPC выявлены основные закономерности отображения динамических характеристик системы, а также изменение динамических характеристик процесса резания в фазовом пространстве;

3 предложен алгоритм идентификации динамической системы MPC в виде системы уравнений второго порядка на основе использования авторегрессионого анализа и метода наименьших квадратов;

4 определены и исследованы две основных части отображения сил резания в фазовом пространстве, в частности, исследована «область нечувствительности» системы MPC и пространство вне «области нечувствительности»;

5 проанализировано влияние отображения силовой эмиссии процесса резания на динамическое смещение инструмента в процессе резания, а также возможность идентификации последней по этим отображениям.

6 проанализирована возможность моделирования процесса износа инструмента на основании интегральных операторов^ запаздывающих не по времени, а по перемещению инструмента относительно обрабатываемой детали, а также возможность предсказания износа по полученным характеристикам;

7 разработаны методики и алгоритмы, позволившие идентифицировать параметры ядер интегральных операторов, положенных в основу идентифицируемой функции моделирования износа инструмента;

8 выявлен ряд ранее неизвестных закономерностей развития процесса резания, в частности, определено, что:

- динамическое смещение является функцией сил, формирующихся на передней грани режущего инструмента;

- имеется связь между характеристиками «зоны нечувствительности» и износом инструмента;

- имеется взаимосвязь между «быстрыми» движениями в направлении обрабатываемой детали и динамическим смещением инструмента, являющееся следствием нелинейных эффектов, возникающих на задней грани инструмента;

9 разработаны и доведены до практической реализации отдельные подсистемы и методики автоматической системы динамической диагностики процесса резания и диагностики износа режущего инструмента на базе процессора обработки сигналов ADSP-2105 и портативной микроЭВМ. Эти подсистемы в составе системы многофункционального мониторинга динамического качества MPC внедрены на ФГУП "Азовский оптико - механический завод" (АОМЗ).

Реализация результатов работы. Эффективность и работоспособность новых принципов динамической диагностики процесса обработки на MPC была апробирована в рамках программно - аппаратного комплекса многофункционального мониторинга динамического качества MPC на Азовском оптико - механическом заводе (АОМЗ приложение 1).

Основные результаты работы получены путем теоретических и экспериментальных исследований. Результаты научных исследований, включающие математические алгоритмы идентификации динамической системы станка, идентификации агрегированных координат, нелинейных зависимостей динамического смещения инструмента относительно точки равновесия получены на основе теории динамики машин, положений теории колебаний, теории резания, теории цифровой обработки сигналов и цифровой фильтрации, статистической радиотехники и радиофизики, теории случайных процессов, методов наименьших квадратов.

При этом использованные методы анализа представляют собой адаптированные к особенностям диагностируемого процесса методы динамического и статистического анализа, реализованные либо оригинальными программными средствами, разработанными в лаборатории микропроцессорных систем диагностики ДГТУ (при участии автора), либо реализованные в виде функций для математического пакета MatLab. Основная часть исследований проводилась на токарном станке УТ16ФЗ-01 в условиях ДГТУ и в условиях Азовского оптико - механического завода АОМЗ (г.Азов) при помощи автоматизированного испытательного программно - аппаратного комплекса на базе портативной ЭВМ IBM PC 586 и плат АЦП типа АЦП 12/30 и L-305 под управлением процессора цифровой обработки сигналов ADSP-2105.

По материалам диссертации опубликовано 6 научных работ: из них - 2 на международной конференции, 2 - в российской центральной печати, 1 - на всероссийской научно-технической конференции, 1 - в межвузовских научных сборниках. Среди них в работе:

- [42] автору принадлежат математические алгоритмы восстановления переменных составляющих сил и фазовых координат, на основе численного интегрирования и метода наименьших квадратов, а также построение аппроксимаций силовых потенциалов в фазовой плоскости;

- [63] автору принадлежат математические алгоритмы процедуры разделения движений во взаимосвязанной системе дифференциальных уравнений динамики процесса резания, а также методика идентификации ядер операторов прогнозирования износа;

- [118] автору принадлежат алгоритмы обработки временных рядов на основе использования метода наименьших квадратов и авторегрессионого анализа, а также алгоритм статистической обработки остатков модели.

Результаты работы были доложены на двух Межгосударственных научно-практических конференциях «Проблемы проектирования и управления экономическими системами» в г. Ростове - на - Дону в 1998 г. и 1999 г.

Диссертационная работа изложена в 1 книге на 281 странице машинописного текста. Она включает в себя введение, четыре главы основной части, заключение, общие выводы, список литературных источников из 250 наименований, 10 таблиц, 120 рисунков, приложения на 40 страницах, содержащие дополнительное описание автоматизированного программно -аппаратного комплекса для проведения экспериментальных исследований и оригинальные программы для ЭВМ.

4.6. Выводы.

4.6.1.Траектория медленных движений точки равновесия системы может существенно изменятся, если уравнение в вариации относительно этой траектории (уравнение быстрых движений) является возмущенным, или в тех случаях, когда точка равновесия является неустойчивой и относительно этой точки развиваются автоколебания. Это смещение траектории обусловлено тем обстоятельством, что возмущенные движения системы не являются малыми, а, следовательно, уравнение в вариациях не является линейным, более того нелинейная функция, рассматриваемая в вариациях относительно точки равновесия, не обладает свойством центральной симметрии. Смещение же траектории непосредственно влияет на показатели качества изделий, так как определяет траекторию формообразующих движений относительно детали.

4.6.2. Обнаружены новые механизмы влияния на точность обработки факторов нелинейной динамической характеристики процессов резания, рассматриваемых в вариациях процесса резания относительно траектории равновесия. Так, например, при изучении перераспределения интегральных и циклических сил, действующих на инструмент, был отмечен факт влияния циклических сил, возникающих на передней грани инструмента, на силы, действующие по задней грани, что является принципиальным обстоятельством, поскольку при статических исследованиях такой зависимости выявлено не было.

4.6.3. Анализ особенностей механики процесса резания позволил выделить следующие основные факторы, влияющие на смещение точки равновесия системы:

- в зависимости от колебательной скорости движения инструмента в сторону обрабатываемой детали происходит сближение задней поверхности инструмента с телом заготовки, в результате формируются дополнительные силы, действующие на заднюю поверхность инструмента, которые непропорционально быстро возрастают по мере увеличения амплитуды колебаний скорости;

- за счет неизменности предельных касательных напряжений на поверхности скольжения - в зоне стружкообразования происходит перераспределение интегральных и циклических напряжений, что изменяет постоянную составляющую сил, а также вызывает изменение траектории равновесия системы;

- детальное изучение влияния дополнительных сил на заднюю грань инструмента, зависящего от параметров колебаний относительно траектории равновесия, позволили выявить главные особенности такого смещения. Оно принципиально зависит от величины заднего угла режущего инструмента. При малых углах фактор смещения становится существенным, это объясняется тем, что при больших задних углах проявляются дополнительные силы, сказывающиеся лишь при больших амплитудах возмущенных движений.

4.6.4. При выявлении перераспределения интегральных и циклических составляющих сил принципиальное значение имеет механизм оценивания циклических составляющих. В связи с тем, что в этом случае приходиться считаться с дополнительными силами, действующими на заднюю грань инструмента. Предложена методика оценивания сил, действующих на заднюю грань инструмента, после соответствующе индетификации матриц инерции, диссипации и упругости при резании и без резания.

4.6.5. Предложена блок - схема и разработан аппаратно - программный комплекс, позволяющий определять смещение траектории формообразующих движений относительно обрабатываемой детали, учитывающий как влияние дополнительных сил, действующих на заднюю поверхность инструмента, так и перераспределение интегральной и циклической составляющих сил, возникающих на передней поверхности инструмента при резании. Обнаружено, что, как правило, эти факторы вызывают смещение траекторий формообразующих движений в противоположных направлениях.

Заключение и основные выводы.

В процессе производства машин до настоящего времени наиболее распространенным способом изготовления деталей является процесс обработки резанием. Все попытки использования других методов обработки показали, что процессы обработки резанием по точности производительности и экономичности является более конкурентно способным по сравнению с другими методами формообразования. По-видимому, не будет преувеличением сказать, что сейчас мы переживаем новый этап повышения эффективности и конкурентоспособности процессов механообработки. Этому способствовали новые научные достижения в области создания новых инструментальных материалов и углубленные исследования физики процесса резания.

Одним из направлений раскрытия физических закономерностей при резании является изучение динамики процесса обработки резанием. В настоящее время сложилось общее представление о динамической системе станка, в которую включен процесс резания как некоторая уникальная и своеобразная среда. В последние годы стало ясно, что эта среда обладает следующими принципиальными свойствами:

- она описывается нелинейными дифференциальными уравнениями;

- в зоне сопряжения режущего инструмента и обрабатываемого изделия имеют место различные эволюционные процессы, проявляющиеся, например, в развитии износа режущего инструмента.

Именно последние два обстоятельства определили содержание настоящего исследования, в котором осуществлено дальнейшее развитие представлений о динамике процесса резания, прежде всего на основе изучения динамической характеристики процесса с учетом нелинейности связей, формируемых при резании, и на основе моделирования эволюционных преобразований на примере развития износа режущего инструмента. Сформулированный выше тезис, по нашему мнению, определяет научное значение работы для станковедения. Одновременно при моделировании динамики процесса резания разработана методика иерархического построения динамической системы, отдельные координаты которой взаимодействуют со средой, а также моделирование эволюционных процессов в форме интегральных операторов. Последнее определяет значение работы для динамики систем в целом.

Практическое значение работы определяется не только выявлением известных ранее факторов, влияющих на изготовление изделий, но и построение эволюционных моделей динамического мониторинга рассматриваемого класса систем. Сформулированные выше заключения показывают, что в диссертационной работе выполнено теоретическое обобщение и решена важная для динамики систем задача, заключающаяся в раскрытии нелинейных эффектов взаимодействия подсистем через процесс обработки резанием с учетом их эволюционных преобразований.

По диссертации в целом можно сформулировать следующие основные выводы:

1. В работе предложена иерархическая модель построения динамической системы металлорежущего станка во взаимосвязи с процессом резания. Основная идея состоит в представлении последней в виде иерархии систем дифференциальных уравнений для «быстрых» и «медленных» движений. При этом уравнения «медленных» движений определяются собственными координатами станка, управляющими координатами ЧПУ и сопротивлением процесса резания, а система «быстрых» движений определяется движениями относительно траектории медленных движений, то есть она характеризует уравнение в вариациях относительно заданной траектории.

2. В результате анализа траектории «быстрых» движений были выявлены следующие факторы:

- в результате взаимодействия задней поверхности инструмента и обрабатываемой детали возникают дополнительные силы, влияющие на формирование траекторий «медленных» движений. Эти силы формируются в результате проявления несимметричности формирования сил в зависимости от фазовых координат движения инструмента относительно обрабатываемой детали. При этом указанные силы являются функциями заднего угла инструмента;

- была выявлена взаимосвязь между «быстрыми» и «медленными» движениями. Эта зависимость является следствием перераспределения интегральных и циклических сил, формирующихся в зоне стружкообразования и связана с ограниченностью сверху характеристик предельного состояния материала.

3. В работе было произведено исследование взаимосвязи сил и колебаний, возникающих при резании. В результате были выявлены следующие особенности формирования этой взаимосвязи:

- вокруг точки с координатами (0,0) формируется «зона нечувствительности», определяемая самостоятельными процессами, протекающими в зоне резания. В частности, проведенные исследования показали взаимосвязь между характеристиками этой зоны и формированием износа режущего инструмента;

- вокруг «зоны нечувствительности» формируется пространство, определяемое взаимосвязью циклических составляющих сил с фазовыми координатами движения системы. В частности, был выявлен гистерезисный и асимметрический характер формирования этой взаимосвязи;

- обнаружено что изменение сил в пределах «зоны нечувствительности», рассматриваемой в виде двумерного ряда Фурье, характеризуется пространственными, а не временными периодичностями. На это обстоятельство указало смещение частот периодических составляющих при варьировании скорости резания.

4. В результате изучения динамической системы процесса резания был выявлен эволюционный характер преобразования координат системы резания. В связи с этим, была предложена модель эволюционных преобразований, основывающаяся на зависимости координат динамической системы станка от всей траектории движения. Показано, что эволюционные процессы связаны не с самими координатами, а с функциями работы и мощности диссипативных сил, которые интерпретируются как некоторые агрегированные координаты. При этом агрегированные координаты являются запаздывающими и сходящимися по пути, пройденному инструментом. Таким образом, моделирование, например, износа осуществляется с помощью интегральных операторов. Последнее обстоятельство определяет возможность моделирования износа в указанных траекториях агрегированных координат. Необходимо отметить, что подобная модель позволяет учитывать как быстро меняющиеся, так и медленные факторы, определяющие износ инструмента.

5. Предложена методика идентификации динамической системы «быстрых» движений при резании и без резания.

6. Были предложены алгоритмы и методика идентификации ядер интегральных операторов, что позволило построить информационную модель износа инструмента. На пример, в качестве агрегированных координат были рассмотрены работа и мощность диссипативных сил для «быстрых» и «медленных» движений.

7. Были предложены алгоритмы и методики аппроксимации сил резания в фазовых координатах движения инструмента. В частности «зона нечувствительности» аппроксимировалась многомерным рядом Фурье, а остальная область рядом Тейлора.

8. Были предложены алгоритмы и методики оценки динамического смещения инструмента в функции циклических составляющих сил и фазовых координат по передней и задней грани инструмента, что позволило увеличить точность оценки динамического смещения до 0.1 мкм.

9. На основании 6 и 8 были созданы две структурные схемы и два алгоритма функционирования аппаратно - программных комплексов регистрации динамического смещения точки равновесия и диагностики и предсказания износа инструмента.

10. Эффективность и работоспособность новых принципов динамической диагностики процесса обработки на MPC была апробирована в рамках многофункциональной системы мониторинга динамического (Азовский оптико - механический завод, 2000 г., приложение 1).

1. Абуладзе Н. Г. Влияние среды на адгезию при резании металлов. — Труды Грузинского политехнического института, 1958, № 3, с. 3—17.

2. Аваков А. А. Физические основы теории стойкости режущих инструментов. М.: Машгиз, 1960. 308 с.

3. Алексейчик М.И., Бордачев Е.В. Математический алгоритм прогнозирования характеристик качества по координатам состояния преобразующей системы станка. Известия СКНЦ ВШ. Сер. Техн. науки/ 1995. №3.

4. Ачеркан Н.С. и др. Металолорежущие станки. М.: Машиностроение, 1967,- 359с.

5. Базаров Б.М. Расчеты точности машин на ЭВМ. -М, Машиностроение 1984. -256 с.

6. Базаров Б.М. Технологические основы проектирования самоподнаст-раивающихся станков. М., Машиностроение, 1978. -215 с.

7. Балакшин Б.С. Основы технологии машиностроения. Л.: Машгиз, 1976,- 291с.

8. Сверхбольшие интегральные схемы и современная обработка сигналов / Под редакцией С.Гуна, Х.Уайтхауса, Т.Калайта. Пер. англ. / М.: Радио и связь, 1989.,-472с.

9. Бендат Дж. , Пирсол А. Прикладной анализ случайных данных: Пер. с англ. М.: Мир, 1989.- 540с.

10. Бетанели А. И. Прочность и надежность режущего инструмента. Тбилиси: Сабчота Сакартвело, 1973. 302 с.

11. Бетанели А. И., Вадачкория М. П. Вероятностная оценка хрупкой прочности режущего инструмента, — В кн.: Автоматизация процессов точной отделочной обработки и транспортно-складских операций в машиностроении. М.: Наука, 1979.

12. Бидерман В.Л. Теория механических колебаний. М.: Высшая школа, 1980.-408 с.

13. Блэк. О механике большой пластической деформации. Электронная микроскопия механических стружек. В кн. Труды американского общества инженеров - механиков. Конструирование и технология машиностроения. 1971. № 2 с. 132-134. ИССН

14. Блэк, Райе. Прерывистая деформация при непрерывном образовании стружек. В кн. Труды американского общества инженеров - механиков. Конструирование и технология машиностроения. 1973. № 3 с. 182183.

15. Бобров В. Ф. Основы теория резания металлов. М.: Машиностроение, 1975.344 с.

16. Бобров В. Ф., Еремина А. М. К вопросу о физической природе слоя, расположенного под контактной поверхностью стружки. — Вестник машиностроения, 1980, № 2.

17. Бокс Дж., Дженкинс Г. Анализ временных рядов: Прогноз и управление. В 2-х томах.-М.:Мир, 1974.

18. Бордачев Е.В. Диагностика динамического качества функционирования металлорежущих станков. Динамика станочных систем гибких автоматизированных производств : Тез. докл. 3-й Всесоюз. науч.-техн. конф. -Тольятти, 1988. с. 209-210.

19. Бордачев Е.В. Исследование динамической характеристики процесса формообразования поверхности обрабатываемой детали. // Динамика станочных систем гибких автоматизированных производств. / Тез.докл. 4-й науч.-техн.конф. -Нижний Новгород, 1992, -41с.

20. Бордачев Е.В. Компьютерный комплекс для анализа динамических характеристик исполнительных движений рабочих органов металлорежущего станка. // Сев. Кавк. межотрасл. террит. ЦНТИ и пропаганды/ Ростов-н/Д, 1992., Информ.листок № 249 1992. -7с.

21. Бордачев Е.В. Многофункциональный мониторинг динамического качества металлорежущих станков токарной группы. // Автореф. на соискание ученой степени доктора технических наук. Ростов-на-Дону, ДГТУ, 1996.-39с.

22. Бордачев Е.В. Принципы анализа функционирования металлорежущих станков. Диагностика металлорежущих станков и процессов обработки : Межвуз. сб.-Ростов н/Д, 1989. с. 68-71.

23. Бордачев Е.В. Стохастическое моделирование движений МРС с ЧПУ для диагностирования и управления. Диагностика металлорежущих станков и процессов обработки : Межвуз.сб.-Ростов н/Д, 1991.-е. 128144.

24. Бордачев Е.В. Экспериментальная идентификация спектральной матрицы силы резания. Диагностика и управление в технических системах : Межвуз. сб. науч. тр. -Ростов н/Д, 1994. с. 102-106.

25. Бордачев Е.В., Болдырев A.B., Семко И.А. Многофункциональная система диагностики металлорежущих станков / Сев.-Кавк. межотрасл. террит. ЦНТИ и пропаганды, Ростов н/Д, 1989 Информ. листок 1 390. -4 с.

26. Бордачев Е.В., Ладник И.В., Ткаченко В.М. Автоматизированный стенд для исследования информационных свойств координат станка в системах диагностики. Автоматизация контроля качества в машиностроении : Межвуз. сб.-Ростов н/Д, 1989, 1989.-е. 12-14.

27. Бордачев Е.В., Ладник И.В., Штейнгардт Л.Г. Отображение функционирования MPC с ЧПУ в исполнительных движениях рабочих органов. Диагностика металлорежущих станков и процессов обработки : Меж-вуз.сб.-Ростов н/Д, 1991. с. 104-110.

28. Вадачкория М. П. К расчету напряжений в плоском упругом клине. — Труды Грузинского политехнического института, 1973, № 7.

29. Вальков В.М. Контроль в ГАП. Л.: Машиностроение, 1986. 232с.

30. Вейц В. Л., Коловский М.З. Динамика управляемых машинных агрегатов. М.: Наука/ 1984.- 352с.

31. Вотинов К.В. Жесткость станков. М.: Лонитомаш, 1940.- 243с.

32. Ганиев Р.Ф., Кононенко В.О. Колебания твердых тел. М.: Наука, 1976. - 432 с.

33. Гибкое автоматизированное производство. Под общ. ред С.А. Майорова, Г.В. Орловского, С.Н.Халкиопова. Л., "Машиностроение"^ 1985 454 с.

34. Детали и механизмы металлорежущих станков. T.I, // под ред. Решетова

35. Д.Н. /, М.Машиностроение, 1972. -664с.

36. Жарков И.Г. Вибрации при обработке лезвийным инструментом. ;Л.: Машиностроение, Лен. отделение 1986.- 184с.

37. Заковоротный В. Л., Ткаченко А.Н. Анализ упругой системы станка как носителя информации о процессе резания // Известия СКНЦ ВШ. Тех. Науки, 1983,1 2.

38. Заковоротный В. Л. Методика исследования упругих характеристик металлорежущих станков. // Известия Северо Кавказского научного центра высшей школы. / Сер. Технических наук, 1980. № 1, -с.63-65.

39. Заковоротный В. Л. Мялов И. А. Изучение динамических сил при резании. Сб. науч. тр. Ростов н/Д, 1998

40. Заковоротный В. Л. Научные основы анализа и управления динамикой металлорежущих станков. // Автореферат дисс. д.т.н. , Киев, 1983., -38с.

41. Заковоротный В. Л., Марчак М., Лукьянов А. Д., Усиков И.В. Динамический мониторинг эволюции поверхностей трибосопряжений// Известия СКНЦ ВШ. Сер. Техн. науки, 1997. 1 4. -п 27-37.

42. Заковоротный В.Л. Анализ процесса резания как объекта автоматического управления // Известия Северо Кавказского научного центра высшей школы. /Сер. Технических наук, 1976. № 2., с. 8-12.

43. Заковоротный- В.Л. Исследование динамической характеристики резания при автоколебаниях инструмента. // Известия Северо Кавказского научного центра высшей школы. / Сер. Технических наук, 1978. № 2, -с.37-41.

44. Заковоротный В.Л. Исследование динамической характеристики резания при автоколебаниях инструмента // Известия Северо-Кавказского научного центра высшей школы. Сер. Технических наук, 1980, 1 2.-е. 37-41.

45. Заковоротный В.Л. Методика исследования упругих характеристик металлорежущих станков // Известия Северо-Кавказского научного центра высшей школы. Сер. Технических наук, 1980, 1 1.-е. 63-65.

46. Заковоротный В.Л. Расчет автоколебаний инструмента относительно детали на металлорежущих станках. // Известия Северо Кавказского научного центра высшей школы. / Сер.Технических наук, 1977.- № 2, с.55-61.

47. Заковоротный В.Л., Бегун В.Г., Палагнюк Г.Г. Частотный анализ динамики процесса резания // Известия Северо-Кавказского научного центра высшей школы. Сер. Технических наук, 1979, 1 1.-е. 5-8.

48. Заковоротный B.JI., Бордачев E.B. Способ управления обработкой на металлорежущих станках. A.c. 1 1514556 СССР, МКИ4 Б23 Q 15/00,- 1 4074635/31; Заявл. 03.06.86; Опубл. 15.10.89, Бюл. 1 38.

49. Заковоротный В.Л., Бордачев Е.В., Афанасьев A.B. Анализ и параметрическая идентификация динамических характеристик шпиндельных групп металлорежущих станков // СТИН, 1995,1 9.

50. Заковоротный В.Л., Бордачев Е.В., Субраманиам К.С. Диагностика износа режущего инструмента по динамическим характеристикам металлорежущего станка. Диагностика и управление в технических системах : Межвуз. сб. науч. тр. Ростов н/Д, 1994. - с. 23-35.

51. Заковоротный В.Л., Бордачев Е.В., Субраманиам К.С. Метод определения динамической характеристики процесса резания. Динамика станочных систем гибких автоматизированных производств : Тез.докл. 4-й науч.-техн.конф. Нижний Новгород, 1992, - с. 15.

52. Заковоротный В.Л., Бордачев Е.В., Субраманиам К.С. Новый подход к созданию систем динамической диагностики износа режущего инструмента при токарной обработке. Известия СКНЦ ВШ. Сер. Техн. Науки, 1995., № 1,-с.З- 18.

53. Заковоротный В.Л., Бузик Л.Б. Контроль износа инструмента при растачивании высокопрочных сталей//Станки и инструмент, 1983,1 9. -с.13-15.

54. Заковоротный В.Л., Игнатенко H.H., Палагнюк Г.Г., Бегун В.Г. Автоматический контроль состояния режущего инструмента // Механизация и автоматизация производства, 1978, 42.-с. 13-15.

55. Заковоротный В.Д., Ладник И.В. Построение информационной модели динамической системы металлорежущего станка для диагностики процесса обработки // Проблемы машиностроения и надежности машин, 1991, Ч.-с. 75-79.

56. Заковоротный В.Л., Лукьянов А.Д., Мялов И.А., Флек М.Б. Моделирование эволюционных процессов при резании интегральными операторами. Конструкторско технологическая информатика - 2000: Труды конгресса. В 2 - х т.т. Т1 - М.: Изд-во «Станкин» 2000. 328 с.

57. Заковоротный В.Л., Палагнюк Г.Г, Ткаченко А.Н. Исследование спектральных характеристик процесса резания // Известия СКНЦ ВШ. Тех. науки, 1981, '2.

58. Заковоротный В.Л., Палагнюк Г.Г. Влияние износа режущего инструмента на спектр его вибраций. / В кн.: Неразрушающий контроль свойств материалов и изделий в машиностроении. Ростов-на-Дону, 1977. -С.88-97.

59. Заковоротный В.Л., Поплавский В.Н. Исследование взаимосвязи деформаций режущего инструмента с геометрической точностью детали // Известия Северо-Кавказского научного центра высшей школы. Сер. Технических наук, 1978, 1 1.-е. 28-32.

60. Заковоротный В.Л., Ткаченко А.Н., Москвитин И.О., Павленко И.Е. Многофункциональная диагностика процесса обработки в гибких производственных модулях. В кн. "Гибкое автоматизированное производство". М.: НИИМаш, 1987. - с. 63-78.

61. Заковоротный В.Л., Штейнгардт Л.Г., Шарапов О.И., Субраманиам К.С. Метод оценивания параметров динамической модели упругой системы станка // Надежность инструментальных и станочных систем : Межвуз. сб. науч. тр. Ростов-на-Дону, 1991.-е. 92-105.

62. Заре В. В. Вопросы самовозбуждения вибраций металлорежущих станков.// Докт. Диссертация, М., МВТУ, 1975,- 254с.

63. Зорев Н. Н., Вирко Н. П. Стойкость и производительность торцевых фрез при смещении заготовки относительно фрезы. — Труды ЦНИИТ-МАШ. Кн. 82 М.; 1957.

64. Каминская В. В., Кушнир Э.Ф. Динамическая характеристика процесса резания. // Станки и инструмент, 1979. № 5 -с.27- 19.

65. Каминская В.В. Исследование динамики тяжелых карусельных станков. // Станки и инструмент/ 1984., № 12 -с.8-12.

66. Каминская В.В., Кушнир Э.Ф. Динамическая характеристика процесса резания // Станки и инструмент, 1979, 1 5. с. 27-29.

67. Каминская В.В., Кушнир Э.Ф. Применение спектрального метода для исследования вынужденных колебаний металлорежущих станков // Управление станками и использование вычислительной техники. -М.ЮНТИ, ЭНИМС, 1974. с. 122-131.

68. Каминская В.В., Кушнир Э.Ф. Применение спектрального метода для исследования вынужденных колебаний металлорежущих станков. Управление станками и использование вычислительной техники. М.: ОНТИ, ЭНИМС, 1974. -с. 122-131.

69. Каширин А.И. Исследование вибраций при резании металлов. М.: Изд-во АН СССР, 1944.-156с.

70. КедровС.С. Колебания металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 1990.- 200 с.

71. Кендал М., Стюарт А. Многомерный статистический анализ и временные ряды / пер. англ. М.:Наука, 1976. - 736 с.

72. Колев К.С. Вопросы точности при резании металлов. М.: Машгиз, 1961,- 134 с.

73. Колев К.С. Точность при резании металлов. М.: Знание, 1966.- 32с.

74. Колев К.С., Горчаков К. С. Точность обработки и режимы 1 резания. М.: Машиностроение, 1976.- 144с.

75. Косовский В.Г., Козырев В. Г. и др. Программное управление станками и промышленными роботами. М. : Высшая школа, 1989.-272с.

76. Кочинев H.A. Экспериментальное определение форм колебаний станков методом импульсного возбуждения // Станки и инструмент, 1987. -с. 6-10.

77. Кочинев H.A. Оценка динамических характеристик станков при испытаниях// Станки и инструмент, 1986, 1 1.-е. 10-12.

78. Кудинов В.А., Воробьева Т.С., Рубинчик С.И. Методика испытания токарных станков средних размеров общего назначения на виброустойчивость при резании. -М.:ЭНИМС, 1961.-44 с.

79. Кудинов В.А., Хлебалов Е.В., Курдгелия Э.А. Определение динамических характеристик упругой системы станка с целью прогнозирования его точности и надежности // Труды ЭНИМС. М„ 1979

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

81. Кудинов В.А., Миков И.Н. и др. Аппаратура для динамического испытания станков. // В сб.: "Металлорежущие станки и автоматические линии" /, НИИМаш. М., 1970. N'1.- с.22-27.

82. Кудинов В.А./ Воробьева Г.С./ Рубинчик С.И. Методика испытания токарных станков средних размеров общего назначения на виброустойчивость при резании. М.: ЭНИМС, 1961.- 44с.

83. Кузнецов А.П. Методы оценки и контроля качества металлорежущих станков с ЧПУ. М-.: ВНИИТЭМР, 1985., -48с.

84. Курдгелия Э.А. Расчетные и экспериментальные исследования динамических характеристик многошпиндельных горизонтальных токарныхавтоматов. // Дис. к.т.н. , М. : Мосстанкин, 1980,- 210с.

85. Кучма JI.K. Экспериментальное исследование вибраций при резании на токарном станке. В кн.: Новые исследования в области резания металлов. - М.: Машгиз, 1948. -с. 100-128.

86. Кушнир Э.Ф. Динамическая характеристика процесса резания и динамическое качество станка при многоинструментальной обработке// Станки и инструмент, 1991, 1 4.-е. 10-13.

87. Левин А. И. Методы автоматического управления уровнем колебаний в металлорежущих станках. // Станки и инструмент, 2973. № 3, -с.30-32.

88. Левин А.И. Математическое моделирование в исследованиях и проектировании станков. М.: Машиностроение, 1978.- 184 с.

89. Левина З.М., Зверев И.А. Расчет статических и динамических характеристик шпиндельных узлов методом конечных элементов // Станки и инструмент, 1986, 1 8. -с. 6-9.

90. Лоладзе Т. Н. Износ режущего инструмента. М.: Машгиз, 1958. 354 с.

91. Лоладзе Т. Н. Прочность и износостойкость режущего инструмента. — М.: Машиностроение, 1982 .- 320 с.

92. Лоладзе Т. Н., Бетанели А. И., Чандрашекаран X. Исследование распределения напряжений в режущей части инструмента. — Труды Грузинского политехнического института, 1367, .№ 1.

93. Лоладзе Т. Н., Ткемаладзе Г. Н., Тотчиев Ф. Г. Исследование напряжений в режущей части инструмента при переходных процессах методом фотоупругости. — Сообщения АН ГССР, 1975, 77, № 3.

94. Лукьянов А.Д. К вопросу о идентификации праметров случайной импульсной последовательности, как составляющей шума процесса резания. : V международная науч.-техн. конф. по динамике технологических систем: Тез. докл. Том II Ростов н/Д, 1997. -с. 83-85.

95. Лукьянов А.Д., Потравко О.О. Предварительная обработка сигнала АЭ в системе диагностики состояния режущего инструмента. Диагностикаи управление в технических системах : Межвуз. сб. науч. тр. Ростов н/Д, 1997.-с. 122-128.

96. Лукьянов А.Д., Потравко 0.0. Усиков И.В. Динамическая диагностика состояния режущего инструмента. // Межвуз. сб. науч. тр. Ростов н/Д, 1997., -С.128 - 132.

97. Лукьянов В.П. Исследование вынужденных колебаний металлорежущих станков спектральным методом. Дис.к.т.н. М., 1975. - 223 с.

98. Лукьянов А. Д., Потравко О. О., Усиков И. В. Динамическая диагностика состояния режущего инструмента. : Межвуз. сб. науч. тр. Ростов н/Д, 1997.-с. 128-132.

99. Льюнг Л., Идентификация систем., М., Наука 1991

100. Максимов В.П., Егоров И.В., Карасев В.А. Измерение, обработка и анализ быстропеременных процессов в машинах. М.: Машиностроение, 1987.-208 с.

101. Марпл-мл С.Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения. М.: Мир, 1990. -584 с.

102. Марчук Г. И, Методы вычислительной математики. М. "Наука", 1989. -608 с.

103. Махмудов К. Г. Контроль, диагностика прогнозирование обработки металлов резанием по переходным процессам. // Автореферат дис. к.т.н. / Киев, 1994. -37с.

104. Махмудов К.Г., Кокаровцев В.В., Остафьев В.А. Диагностика состояния процесса резания // СТИН, 1994, 1 2. с. 17-18.

105. Миков И.Н. Разработка и исследование комплекса устройств для динамических испытаний станков. // Дис. к.т.н. , М.: Мосстанкин, 1970., -187с.

106. Мурашкин Л.С., Мурашкин С. Л. Прикладная нелинейная механика станков. Л.: Машиностроение, 1977., -178 с.

107. Мялов И. А. Изучение динамических сил при резании. Сб. науч. тр.1. Ростов н/Д, 1999

108. Мялов И. А. К анализу временных рядов. Тез. Межгос. науч. практ. конф. - Ростов н/Д, 1998

109. Мялов И. А. К вопросу о преобразовании Фурье. Тез. Межгос. науч. -практ. конф. Ростов н/Д, 1999

110. Мялов И.А., Алексейчик М.И. К вопросу анализа временных рядов.-Сб. науч. ст.- Ростов н/Д, 1998

111. Невельсон М.С. Автоматическое управление точностью обработки на металлорежущих станках.- Л.: Машиностроение, 1976. 380 с.

112. Нелинейные задачи динамики и прочности машин. // Под ред. В.Л. Вейца / Л.: изд-во Ленинградского университета, 1983.- 330 с.

113. Обнаружение изменения свойств сигналов и динамических систем. Пер. с англ. // М.Бассвиль, А.Вилски, А.Банвенист и др. М.: Мир, 1989., -278с.

114. Опитц Г. Современная техника производства (состояние и тенденции). М.: Машиностроение, 1975.- 280 с.

115. Определение амплитудно фазочастотной характеристики станков средних размеров и ее анализ. М.: ОНТИ ЭНИМС, 1974., • - 37с.

116. Остафьев В.А. Расчет динамической прочности режущего инструмента. М.: Машиностроение, 1979. - 168 с.

117. Остафьев В.А., Кокаровцев В.В., Харкевич А.Г., Науменко В.И. Автоматизированная аналогово-цифровая система обработки виброакустического сигнала при резании металлов. В кн. "Гибкое автоматизированное производство". -М.: НИИМаш, 1987. с. 93-99.

118. Остафьев В.А., Мирзаев A.A., Кокаровцев В.И. Ускоренное определение обрабатываемости материалов резанием // Станки и инструмент, 1989. №8 -с.26-27.

119. Отаров С. К. Микропроцессорная система многопараметрического мониторинга и оптимального управления процессом токарной обработки//Микроэлектроника и информатика 98: Тез докл. Межвуз. науч,-техн. Конф. Студентов и аспирантов М., 1998. С. 113 - 119.

120. Отнес Р., Эноксон JI. Прикладной анализ временных рядов. М.: Мир, 1982.-428 с.

121. Писаренко Г. С., Лебедев А. А. Деформации и прочность материалов при сложном напряженном состоянии. К. «Наук, думка» 1976.

122. Палагнюк Г.Г., Козик Г.А., Ерофеев A.A. Системы автоматической диагностики состояния гибкого автоматического производства. // Науч. техн. конф. Конструирование и производство сельскохозяйственных машин., 1985., -82с.

123. Подураев В.Н, Горнев В.Ф., Бурмистров В.В. К теории гашения автоколебаний при механической обработке с осциллирующей подачей. Известия ВУЗов, Машиностроение, 1974. , № 11, с. 12-14.

124. Подураев В.Н. Обработка резанием с вибрациями. М.: Машиностроение, 1970. -193с.

125. Подураев В.Н., Барзов A.A., Горелов В.А. Технологическая диагностика резания методом акустической эмиссии. -М.: Машиностроение, 1988.56 с.

126. Подураев В.Н., Горнев В.Ф., Стрельцов И.А. Развитие автоколебанийпри токарной обработке. Известия ВУЗов, Машиностроение, 1978., № 7, -С162-165.

127. Понтрягин JI.C. Избранные научные труды, Москва,Наука,т2. 1988г., С95-154.

128. Преобразователь пьезоэлектрический виброизмерительный ДН-4-М1, паспорт, 5Ф2.781.101 ПС.

129. Применение автоматизированного комплекса оценки качества станочных систем: Методич. рек. / Сост. Вильсон A.JI. М.:ЭНИМС, 1989. -27 с.

130. Проников A.C. Надежность машин. М.: Машиностроение, 1978., 592с.

131. Проников A.C. Точность и надежность станков с числовым программным управлением. // Под ред. А.С.Проникова /, М.: Машиностроение, 1982,- 184с.

132. Путята Т.Е., Остафьев В.А., Акинфиев В.И, Акинфиева Л.Ю. I Расчет пространственных автоколебаний при резании металлов. Вестник машиностроителя, 1976., № 1. -с. 12-14.

133. Пуш A.B. Шпиндельные узлы: Качество и надежность. М.Машиностроение, 1992. -288 с.

134. Пуш A.B., Ешков A.B., ИванниковС.Н. Испытательно диагностический комплекс. Станки и инструмент, 1987. N'9. - с. 1-2. 219.

135. Пуш В.Э. Конструирование металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 1975.- 390с.

136. Пуш В.Э. Малые перемещения в станках. М.: Машгиз, 1961., -124с.

137. Пуш В.Э. Металлорежущие станки и инструмент. М.: Машиностроение, 1985,-390с.

138. Пуш В.Э., Кочинев H.A., Хачатрян А.Х. Формообразование поверхности при точении с учетом относительных колебаний заготовки и инструмента. // Станки и инструмент, 1991., № 7, -с.28-30.

139. Равва Ж. С. Управление демпфированием в стыках упругой системы. //

140. Динамика и адаптация технологических систем машиностроения. / Тезисы докл. Областного науч. техн. семинара г. Тольяти, 1986.- 37с.

141. Развитие науки о резании металлов/В. Ф. Бобров, Г. И. Грановский, Н. Н. Зорин и др. М.: Машиностроение, 1967. 416 с.

142. Рампиров В.А. Управление станками гибких производственных систем. М., Машиностроение ,1987 - 270 с.

143. Расчет динамических характеристик упругих систем станков с ЧПУ. // Методические рекомендации / Кудинов В.А. и др. М., ЭНИМС, 1970.-98с.

144. Резников А. Н. Теплофизика резания. М.: Машиностроение, 1969. 288 с.

145. Сабиров Ф.С. Разработка методов повышения эффективности использования многоцелевых станков с ЧПУ на основе исследования их динамических характеристик в рабочем пространстве. Дис. к.т.н. М.: Мос-станкин, 1979. -217 с.

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

147. Семко И.А., Болдырев A.B., Бордачев Е.В. Исследование, разработка и внедрение устройства диагностики процесса обработки:Отчет о НИР. Тема 503.00.00/РИСХМ, № ГР 01.87.0033065; Инв. 1 02.89.0046903.-Ростовн/Д, 1988, 112 с.

148. Соколовский А.П. Жесткость в технологии машиностроения. М. : Маш-гиз, 1959./-515с.

149. Соломенцев Ю.М., Сосонкин В. JT. Управление гибкими производственными системами. М. : Машиностроение, 1988. 352 с.

150. Сосонкин B.JI. Микропроцессорные системы числового программного управления станками. М., Машиностроение, 1985 - 288 с.

151. Субраманиам К.С. Прогнозирование и диагностика качества изготовления изделий на токарных станках по динамическим характеристикам: Дис.к.т.н. Ростов-на-Дону: ДГТУ, 1993. - 255 с.

152. Ташлицкий Н.И. Первичный источник энергии возбуждения автоколебаний при резании металлов. Вестник машиностроения, 1960, 1 2.-е. 45-50.

153. Технологическая надежность станков. // Под ред. A.C. Проникова / М.: Машиностроение, 1971., -344с.

154. Титце У., Шенк К., "Полупроводниковая схемотехника", М, "Мир", 1982, стр. 218-219.

155. Ткаченко А.Н., Остафьев В.А. Методика определения взаимосвязи износа со спектром вибраций / В кн. Автоматизация технологических процессов в сельхозмашиностроении. Ростов-на-Дону, 1981. - с. 62-65.

156. Тлустый Ю. Автоколебания в металлорежущих станках. -М. : Машгиз, 1956-394 с.

157. Фолкенберри JL, "Применение операционных усилителей и линейных ПС", М, "МИР", 1985 г., стр. 187.

158. Хает Г. JT. Прочность режущего инструмента. М.: Машиностроение, 1975. 168 с.

159. Хилл, Хоровиц, "Искусство схемотехники", в Зх томах. -М, "МИР", 1993 г.

160. Хомяков B.C., Досько С.И., Лю Цзой Идентификация упругих систем станков на основе модального анализа. Станки и инструмент. ,№ 7, 1988.-с.11-14.

161. Чуприна В.М. Метод поузлового исследования динамических характеристик упругой системы станка как модульной структуры. Известия ВУЗов. Машиностроение. - М., 1986, ^.-с. 124-130.

162. Швайцер Е.У. Измерение усилий резания в трех ортогональных направлениях для определения оптимальных параметров обработки. Kistler Instrumente AG, //Симпозиум в ЭНИМСе, 1987.- 44с.

163. Шустер В.Г., Фецак С.И., Портман В.Т. Формирование микрорельефа поверхности детали при токарной обработке // Станки и инструмент, 1993, 1 1.-е. 8-11.

164. Эльязберг М.Е. К теории и расчету устойчивости процесса резания металла на станках. Станки и инструмент, 1971., № 12, -C.I 6; 1972., N1, -с.1-7.

165. Эльязберг М.Е. Основы теории автоколебаний при резании металла на станках // Станки и инструмент, 1962, 1 10, 1II.

166. Якушев А.И. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. М.: Машиностроение, 1975., -471с.

167. Ackermann Р.С., Lemon l.R. Application of Self-Excited Machine-Tool Charter Theory II Trans. ASME, 1965, № 5.

168. Ahn T.Y., Eman K.F., Wu S.M. Cutting Dynamics Identification by Dynamic Data System (DDS) Modeling Approach II Transactions of the ASME. Journal of Engineering for Industry, May, 1985, vol.107, pp. 91-94.

169. Ahn T.Y., Eman K.F., Wu S.M. Identification of the Transfer Function of Dynamic Cutting Processes a Comparative Assessment II Int. J. Mach. Tool Des. Res., 1985, 1 1.- pp.75-90.

170. Aini R., Rahnejat H., Gohar R. A Five Degrees of FreeDorn Analysis of Vibration in Precision Spindles II Int. J. Mach. Tools Manufact., Vol.30, 4, 1990. -pp. 1-18.

171. Altintas Y., Munasinghe W.K. A Hierarchical Open-Architecture CNC System for Machine Tools II Annals of the CIRP, 1994, vol.43/1. pp. 349354.

172. Bhat R.B., Sharan A.M., Sankar T.S. Workpiece response in Turning due to Spatially Moving RanDorn Metal Cutting Forces II Mechanism and Machine Theory, Vol. 87, 4. -pp. 249-254.

173. Bordatchev E.V., Zakovorotny V.L. Computer aided system for analysis of the cutting motion nonuniformity during machine tool approval tests. Modelling, Measurement & Control, B, Vol.56, 1 3, 1994, pp. 33-44.

174. Bordatchev E.V., Zakovorotny V.L., Matrosov A.A. Stochastic modelling of the CNC machine-tool cutting motions for signal and data processing in diagnostic system. Modelling, Measurement & Control, B, Vol.54, 1 3, 1994, pp. 53-64.

175. Choi G.S., Wang Z.X., Dornfeld D.A., Tsujino K. Development of an Intelligent On-Line Tool Wear Monitoring System for Turning Operations I Proceedings of the 1990 Japan-USA Symposium on Flexible Automation, vol.11. pp. 683-690.

176. Claus-Peter Fritzen. Identification of Mass, Damping, and Stiffness Matrices of Mechanical System II Transactions of the ASME. Journal of Vibration, Acoustics, Stress, and Reliability in Design, January, 1986, vol. 108. -pp. 916.

177. Comstock T.R., Tse F.,S., Lemon J.R., Application of Controlled Mechanical Impedance tor Reducing Machine Tool Vibrations II ASME Paper No.69-VIBR- 28.

178. Comstock T.K., Tse F.S., Lemon J.R. Chatter Suppression by controlled Mechanical Impedance II ASTME Natl. Engng. Conf., Philadelphia, PA (April 1968).

179. Cowley A., Hinduja S. The Finite Element Method for Machine Tool Structural Analysis II Annals of the CIRP, 1971, vol.19.-pp. 171-181.

180. Diei E.N., Dornfeld D.A. Acoustic Emission form the Face Milling Process -the Effect of Process Variables II Transaction of the ASME. J. Eng. Industry, May 1987, vol. 109. pp. 92-99.

181. Dornfeld D.A. Neural Network Sensor Fusion for Tool Condition Monitoring II Annals of the CIRP, 1990, vol.39/1. pp.l01-105.

182. El-Wardany T.I., Gao D., EI-Bestawi M.A. Vibration monitoring of tool failure in drilling I Proceedings of the 31-th International MATADOR Conference, UMIST, Manchester, UK, 20-21, April, 1995. pp. 249-254.

183. Eman K.F., Gan R.C., Wu S.M. Cutting Process Identification from Closed-Loop Data II Proceedings of the 9th NAMRC, 1981. pp. 528-531.

184. Harder L., Nicolescu C.M. Stochastic Modelling and Online Adaptive Control of Cutting Forces in Turning II Annals of the CIRP, 1994, vol.43/1. -pp. 373-377.

185. Jiaa C.L., Dornfeld D.A. Detection of Tool Wear Using Gradient Adaptive Lattice and Pattern Recognition Analysis II Mechanical Systems and Signal Processing, 1992, vol.6(2). -pp. 97-120.

186. Kakade S., Vijayaraghavan L., Krishnamurthy R. In-process tool wear and chip-form monitoring inface milling operation using acoustic emission II J. Mater. Process. Technol. 44 (1994). pp. 207-214.

187. Kim K.J., Eman K.F., Wu S.M. Identification of Natural Frequencies and Damping Ratios of Machine Tool Structures by the Dynamic Data System Approach II Int. J. Mach. Tool Des. Res., 1984, vol.24, 1 3 pp. 161-169.

188. Ko T.J., Cho D.W., Lee J.M. Fuzzy Pattern Recognition for Tool Wear Monitoring in Diamond Turning II Annals of the CIRP, vol. 41/1, 1992. -pp. 125-128.

189. Koenigsberger F./ Tlusty J. Machine-tool structure. New York : Pergamon Press, 1970.

190. Krishnamurthy R. Acoustic Emission for Condition Monitoring in Manufacturing / Proceedings of the National Seminar on Frontiers of Tribology and Condition Monitoring, June 19, 1993, Indian Institute of Technology, Madras. pp. 125-140.

191. Kwon W., Ehmann K.F. Tool Wear Monitoring by Using the Imaginary Part of the Transfer Function of the Cutting Dynamics II Int. J. Mach. Tools Manufact., vol. 34, 1 3, 1994. pp. 393-406.

192. Lee L.C., Lee K.S., Gan C.S. On the Correlation between Dynamic Cutting Force and Tool Wear II Int. J. Mach. Tools Manufact., vol. 29, 1 3, 1989. -pp. 295-303.

193. Lemon I.R., Long G.W. Effect and Control of Chatter Vibration in MachineTool Process II Interim Engineering Progress Reports, IR-7-771.

194. Liang S.Y., Dornfeld D.A. Tool Wear Detection Using Time Series Analysis of Acoustic Emission // Transaction of the ASME. J. Eng. Industry, August 1989, vol. 111. pp. 199-205.

195. Lin J.S., Weng C.I. A Nonlinear Dynamic Model of Cutting II Int. J. Mach. Tools Manufact, 1990, vol.30, 1 1. pp. 53-64

196. Loladze T. N., Totchiev F. G., Tkemaladze G. N. Some Features of Brittle Failure of Cutting Tools During Interrupted Cutting. — In: Proc. of the International M. T. D. R. Conference. Swancea, 1980.

197. Loladze T. N., Tkemaladze G. N., Totchiev E. G. Tool Requirements for Interrupted Cutting. — In: Proc. Of the 17th International M. T. D. R. Conference. Birminham, 1976.

198. Lu B.H., Lin Z.H., Hwang X.T., Ku C.H. On-Line Identification of Dynamic Behaviour of Machine Tool Structures During Stable Cutting II Annals of the CIRP, 1983, vol.32/1.-pp. 315-318.

199. Massoud M., Pastorel H. Impedance Method for Machine Analysis // The Shock and Vibration Digest, 1978. pp. 9-18.

200. Merritt H.E. Theory of self-excited machine-tool chatter II Transactions of the ASME. Journal of Engineering for Industry, vol.87. pp. 4-12.

201. Nicolescu C.M., Bejhem M. On-line Tool Condition Monitoring in Turning. Proceedings of the 31-th International MATADOR Conference, UMIST, Manchester, UK, 20-21, April, 1995. pp. 239-244.

202. Okubo N., Yoshida Y. Application of Modal Analysis to Machine Tool Structure II Annals of the CIRP, 1982, vol.31/1. pp. 243-246.

203. Opiz H., Werntze G. Application of a process control computer formeasurement of dynamic cutting process II Annals of the CIRP, 1972, vol.21/1. pp. 90- 100.

204. Osman M.O.M., Sankar T.S. Profile Characteristics of Manufaclurd Surfaces Using RanDorn Function Excursion Technique. Part 2: Application II Transactions of the ASME. Journal of Engineering for Industry, February, 1975. pp. 196-202.

205. Osman M.O.M., Sankar T.S. Profile Characteristics of Manufacturd Surface Using Random Function Excursion. Part 2:Aplication / Transaction of the ASME. Juornal of Engineering for Industry, February, 1975, pp. 196 202.

206. Osman M.O.M., Sankar T.S. Profile Characteristics ofManufacturd Surface Using Ranaom Function Excursion. Part 1: Theory / Transaction of tne ASME. Juornal of Engineering for Industry, vol.96.

207. Peters J., Mergeay M. Dynamic Analysis of Machine Tools Using Complex Modal Method /1 Annals of the CIRP, 1976, vol.25/1. pp. 257-261.

208. Raja J., Field Testing of Machine Tool Diagnostic Techniques Using Surface Metroloqy / Annals of the CIPR, 1983, vol.32/1. pp.503 - 506.

209. Rakhit A.KL., Sankar T.S., Osman M.O.M. The Influence of Metal Cutting Forces on the Formation of Surface Texture in Turning II Int.J.Mach.Tool Res., 1976, vol. 16,-pp.281-292.

210. Ramamurti V., Rao V. Ravi Shankar, Srirain N.S. Machine Tool Vibration -A review II The Shock and' Vibration Digest. Vibration Institute, October, 1990, vol.22, № 10.-pp.10-17.

211. Ramamurti V., Rao V. Ravi Shankar, Sriram N.S. Machine Tool Vioration -A review II The Shock and Vibration Digest. Vioration Institute, October, 1990, vol.22, №20.-pp. 10- 17.

212. Rangwala S., Dornfeld D.A. Sensor Integration Using Neural Networks for Intelligent Tool Condition Monitoring II Transaction of the ASME. J. Eng. Industry, August 1990, vol. 112. pp. 219-228.

213. Rao S.B. Tool Wear Monitoring Through the Dynamics of Stable Turning II Transaction of the ASME. J. Eng. Industry, August 1986, vol.108. pp. 183190.

214. Ravindra H.V., Raghunandan M., Srinivasa Y.G., Krishnamurthy R. Tool wear estimation by group method of data handling in turning II Int. J. Prod. Res., 1994, vol. 32,1 6. -pp. 1295-1312.

215. Ravindra H.V., Srinivasa Y.G., Krishnamurthy R. Modelling of tool wear based on cutting forces in turning II Wear, 169 (1993). pp.25-32.

216. Sawabe M., Fujimuma N., Influence of Radial Motion o.n FormError of Workpiece in Turning / Annals of the CIPR, 1978, vol.27/1. pp.505 - 509.

217. Shin Y.C., Eman K.F., Wu S.M. Experimental Complex Modal Analysis of Machine Tool Structures II Transactions of the ASME. Journal of Engineering for Industry, May, 1989, vol. 11 l.-pp. 116-124.

218. Srinivasan K., Nachtigal C.L. Investigation of the Cutting Process Dynamics in Turning Operations II Transactions of the ASME. Journal of Engineering for Industry, August, 1978, vol. 100. pp. 323-331.

219. Tarn J.H., Tomizuka M. On-line Monitoring of Tool and Cutting Conditions in Milling II Transaction of the ASME. J. Eng. Industry, August 1989, vol. 11 l.-pp. 206-212.

220. Tlusty J. Analysis of the State of Research in Cutting Dynamics II Annals of the CIRP, 1978, vol.27/2. pp. 583-589.

221. Tlusty J., Ismail F. Dynamic Structural Identification Tasks and Methods II Annals of the CIRP, Vol.29, 1, 1980. pp. 251-255.

222. Tlusty J., Moriwaki T. Experimental and Computational Identification of Dynamic Structural Models II Annals of the CIRP, 1976, vol.25/2. pp. 497503.

223. Tobias S.A. Machine-tool vibration. New York : Wiley, 19.65.

224. Tobias S.A. The Vibration of Vertical Milling Machines under lest and working conditions II Proceedings of the Institution of Mechanical Engineering. London/ 1959, vol. 173. - pp. 474 - 506.

225. Tonshoff H.K., Wulfsberg J.PJ KalsH.J.J., Konig W., C.A. van Luttervelt. Developments and Trends in Monitoring and Control of Machining Processes II Annals of the CIRP., 1988,vol.37/2, PP.611 622.

226. Tobias S.A. Machine tool vibration. - New York : Wiley, 1965.

227. Ulsoy A.G., Koren Y., Rasmussen F. Principal Developments in the Adaptive Control of Machine Tools II Transactions of the ASME. Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control, June, 1983, vol. 105.-pp. 107112.

228. Wang S., Sato H., O-Hori M. New Approaches to the Modal Analysis for Machine Tool Structure II Transactions of the ASME. Journal of Engineering for Industry, February, 1984, vol. 106. pp. 40-47.

229. Week M., Eckstein R. An Examination lo Determine Static Wearpoints of Machine Tools II Annals of the CIRP, 1987, vol.36/1. pp. 257-262.

230. Week M., Mieben W., Miller W„ Probier E.K. Visual Representation of the Dynamic Behaviour of Machine Tool Structures II Annals of the CIRP, 1976, vol. 25/1.-pp. 263-266.

231. Wu D.W. A New Approach of Formulating the Transfer Function for Dynamic Cutting Processes II Transactions of the ASME. Journal of Engineering for Industry, February, 1989, vol. 111. pp. 37-47.

232. Wu D.W. Comprehensive Dynamic Cutting Force Model and its Application lo Wave-Removing Processes II Transactions of the ASME. Journal of Engineering for Industry, May, 1988, vol.1 10.-pp. 153-161.

233. Yang X.G., Eman K.F., Wu S.M. Analysis of Three-Dimensional Cutting Process Dynamics II Transactions of the ASME. Journal of Engineering for Industry, November, 1985, vol.107. pp. 336-342.

234. Yoshimura M. Desing Sensitivity Analysis of Frequency Response in Machine Structures II Transactions of the ASME. Journal of Mechanisms, Transmissions and Automation in Design, March, 1984, Vol. 106. pp. 119125.

235. Yuan J.X., Wu X.M. Identification of the Joint Structural Parameters of Machine Tool by DDS and FEM II Transactions of the ASME. Journal of Engineering for Industry, February, 1985, vol.107. pp. 64-69.

236. Zakovorotny V.L., Bordatchev E.V. New approach for tool wear condition estimation based on information properties of dynamic characteristics in turning operations // Zagadnienia eksploatacji maszyn/ -1995. -Vol.30, Z.4(104). -pp.695-712.

237. Zakovorotny V.L., Bordatchev E.V., Subramaniam K.S. Dynamic diagnostic of tribological contacts. Explotation problems of Machines. Polish Academy of Sciences, Vol.XXIX, ISSUE 3-4 (99-100) 1994,-pp. 489-496.

238. Zhang G.M., Kapoor S.G. Dynamic Modeling and Analysis of the Boring Machining System II Transactions of the ASME. Journal of Engineering for Industry, August, 1987, vol. 109. pp. 219-226.