Geum.ru
Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по техническим специальностям 1

На правах рукописи

ЛЕОНОВ СЕРГЕЙ ЛЕОНИДОВИЧ

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ КАЧЕСТВА ДЕТАЛЕЙ НА ОСНОВЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЗАКОНОВ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МЕТОДАМИ ИМИТАЦИОННОГО СТОХАСТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Специальность 05.02.08 - Технология машиностроения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Барнаул - 2009

Работа выполнена в ГОУ ВПО "Алтайский государственный технический университет имени И.И.Ползунова" Научный консультант - доктор технических наук, профессор Татаркин Е. Ю.

Официальные оппоненты: - Заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор Суслов А.Г.

- доктор технических наук, профессор Гузеев В.И.

- доктор технических наук, профессор Рахимянов Х.М.

Ведущее предприятие - ОАО Алтайский научно-исследовательский институт технологии машиностроения (г. Барнаул)

Защита состоится "25" декабря 2009 г. в ___ час. ___ мин. на заседании диссертационного совета Д212.004.01 при ГОУ ВПО "Алтайский государственный технический университет имени И.И.Ползунова" по адресу 656038, г. Барнаул, пр. Ленина, 46.

Т/ф: 8 (3852) 36-72-23.

E-mail: yuoshevtsov@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Алтайского государственного технического университета имени И.И.Ползунова

Автореферат разослан " " 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.т.н., доцент Шевцов Ю.О.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы Современное машиностроение характеризуется повышением требований к геометрическим параметрам качества изготовления поверхностей деталей - точности получаемых размеров, отклонений формы, взаимного расположения поверхностей, их волнистости и шероховатости. Именно эти параметры определяют контактные деформации и жесткость стыков, характеризуют трение и износ поверхностей, герметичность соединений, прочность сцепления с покрытием и т.п. При этом необходимо обеспечить не только заданные требования качества поверхности, но и их стабильность, которая определяется стохастическими характеристиками параметров геометрии поверхности детали, задаваемыми законом их распределения.

Несмотря на кардинальное отличие лезвийных и абразивных методов обработки, при формировании ими геометрических параметров поверхности детали имеется много общего, что позволяет использовать для них единый подход, основанный на имитационном стохастическом моделировании.

Геометрия поверхности детали определяется ее профилем и топографией - набором взаимосвязанных профилей. Математическое описание формирования топографии поверхности при механической обработке затрудняется колебаниями большого количества параметров операции.

Ситуация еще более осложняется тем, что случайные отклонения могут иметь динамический характер. При этом эмпирические рекомендации позволяют разрешить только отдельные из возникающих проблем, для которых эти эмпирические данные существуют. Имея модели для расчета топографии и геометрических параметров качества поверхности, можно построить алгоритмы проектирования и оптимизации технологических операций с учетом стохастических параметров инструмента и процесса резания, прогнозировать вероятность брака по параметрам шероховатости и т.п. Особое значение топография поверхности имеет при подготовке основы под нанесение покрытия. При этом с одной стороны развитый микрорельеф основы обеспечивает прочность сцепления с покрытием, а с другой - именно в слое шероховатости основы остается материал покрытия, не участвующий в работе детали. Это позволяет ставить и решать оптимизационную задачу проектирования технологии подготовки основы под напыление.

Таким образом, исследования, направленные на решение проблемы технологического обеспечения геометрических параметров качества деталей путем создания имитационных стохастических моделей формирования профиля и топографии поверхности при лезвийной и абразивной обработке, являются актуальными.

Цель работы Технологическое обеспечение геометрических параметров качества поверхностей деталей при механической обработке на основе комплекса имитационных стохастических моделей.

Методы и средства исследования Теоретические исследования проводились на базе научных основ технологии машиностроения, теории резания, системного анализа, теории автоматического управления, математического моделирования и методов математической статистики. В исследованиях применен аппарат теории оптимизации и теории вероятности. Достоверность результатов расчетов проверялась экспериментально в производственных и лабораторных условиях на базе автоматизированной системы технологической диагностики.

Научная новизна:

1. Разработана методология прогнозирования геометрических параметров качества деталей после лезвийной и абразивной обработки на основе имитационного стохастического моделирования, позволяющая получать как систематические, так и случайные составляющие этих параметров.

2. Созданы алгоритмические имитационные стохастические модели, позволяющие прогнозировать топографию и профиль обработанных поверхностей с учетом характеристик инструмента, обрабатываемого материала и динамики процесса резания с выделением систематических и случайных составляющих параметров шероховатости.

3. Получены аналитические выражения для описания плотностей распределения случайных составляющих параметров шероховатости поверхностей при лезвийной и абразивной обработке.

4. Установлена взаимосвязь между выходными геометрическими параметрами качества детали и автоколебаниями при механической обработке на основе анализа нелинейной зависимости силы от скорости и глубины резания и геометрических параметров инструмента.

5. Созданы имитационные адаптивно-программные алгоритмы управления процессами контурной механической обработки, обеспечивающие стабилизацию геометрических параметров качества.

6. Предложен способ идентификации технологической системы, позволяющий на основе явления технологического наследования расширять и уточнять комплекс математических моделей операций механической обработки для прогнозирования геометрических параметров поверхности детали (патент на изобретение №2255318).

7. Разработана критерии и методика оптимизации площади контакта покрытия с основой и объема остаточного слоя покрытия с ограничениями по недопущению брака при подготовке поверхностей для нанесения покрытий с учетом стохастических характеристик геометрических параметров поверхностного слоя.

Практическая ценность:

1. Создан комплекс имитационных стохастических математических моделей операций механической обработки, реализованный в виде программного обеспечения (свидетельства об официальной регистрации программ для ЭВМ №2005611994, №2006612387, №2007613355). Результатом моделирования является топография обработанной поверхности, по которой рассчитывается коэффициенты аналитических выражений плотности распределения параметров шероховатости с выделением систематической и случайной составляющих.

2. Разработано программное обеспечение, позволяющее анализировать зоны устойчивой работы инструмента (свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ №2005611994) и управлять автоколебаниями при токарной обработке путем выбора геометрии инструмента и параметров режима резания.

3. Создана автоматизированная система научных исследований, позволяющая производить экспресс-анализ операций механической обработки на устойчивость обеспечения заданных геометрических параметров поверхности детали. В составе системы используется методика идентификации технологической системы (патент на изобретение № 2255318) в рамках которой используются оригинальные установки для исследования процесса стружкообразования при шлифовании (АС №992174), прочности закрепления зерен в связке круга, колебаний при механической обработке (АС №918796), контроля адгезии покрытия с основой (патент №76460) и др.

4. Разработана методическое, программное (свидетельства об официальной регистрации программ № 2005611993, № 2008615403) и информационное обеспечение для проведения анализа технологических процессов с учетом стохастического характера формирования размерных связей.

5. Предложены рекомендации по проектированию технологических процессов подготовки основы для деталей с покрытиями с использованием методов многокритериальной оптимизации.

Реализация результатов работы Теоретические и экспериментальные исследования проводились в рамках реализации федеральной целевой программы "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы" - ГК № 02.513.11.3365, тема: "Проведение проблемно-ориентированных исследований и разработка научнотехнологических основ производства деталей машиностроения с покрытиями из наноструктурированных композиционных материалов, полученных методами высокотемпературного синтеза при ударно-волновом газотермическом нагреве" и аналитической ведомственной целевой программы "Развитие научного потенциала высшей школы (2009-20годы)", проект №2.2.1.1/4799.

Результаты исследований нашли практическое применение и внедрены в следующих предприятиях и организациях: ПО "Ижорский завод" им.

А.А.Жданова, лаборатории САПР Московского станкоинструментального института, Барнаульском заводе транспортного машиностроения, ПО "Ростсельмаш" им. Ю.В.Андропова, ЗАО "Барнаульский котельный завод", ООО "Центр развития технологий - Алтай", ООО "Барнаулэлектромонтаж", ОАО "Промстройметаллоконструкция", в учебном процессе АлтГТУ им.

И.И.Ползунова. Экономический эффект от внедрения составляет 469434 руб.

(1981-1985 г.г.) и 722603 руб. (2004-2009 г.г.).

Апробация работы Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на республиканских и международных конференциях, в том числе: "Управление качеством в механосборочном производстве" (Пермь, 1979), "Современный абразивный инструмент и методы повышения эффективности процесса шлифования" (Челябинск, 1980), "Прогрессивные методы повышения качества, долговечности и надежности деталей машин" (Волжский, 1981), "Технологическое управление триботехническими характеристиками узлов машин" (Москва-Севастополь, 1983), "Повышение качества и производительности обработки деталей машин" (Горький, 1984), "Повышение эффективности обработки конструкционных материалов" (Улан-Удэ, 1985), "Автоматизация механо-сборочных процессов в машино- и приборостроении" (Москва, 1989), "Повышение эффективности производства машиностроительных предприятий" (Душанбе, 1999), "Ресурсосберегающие технологии в машиностроении" (Бийск, 2003), "Новые материалы и технологии в машиностроении" (Рубцовск, 2004), "Современные технологические системы в машиностроении" (Барнаул, 2006), "Проблемы повышения эффективности металлообработки в промышленности на современном этапе" (Новосибирск, 2005, 2008) и др.

Публикации По материалам диссертации опубликовано 113 печатных работ, в том числе 2 монографии, получено 5 авторских свидетельств и патентов на изобретения, 14 свидетельств об официальной регистрации программы для ЭВМ.

Структура и объем работы Диссертационная работа состоит из введения, 7 глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 412 страницах машинописного текста, содержит 221 рисунок, 37 таблиц, список литературы из 322 наименований, 12 приложений. Общий объем - 472 страницы.

В первой главе рассмотрено состояние проблемы по прогнозированию геометрических параметров качества поверхностей деталей.

Современный уровень развития техники характеризуется повышением требований к качеству механизмов и машин. Надежность их работы во многом обусловлена долговечностью и другими свойствами рабочих поверхностей деталей, причем, как показал опыт, значительное повышение долговечности возможно только с использованием принципиально новых технологий и конструкционных материалов. Однако, процессы механической обработки деталей не являются стабильными. Наличие большого количества случайных и неучтенных факторов может вызывать существенные колебания их эксплуатационных свойств.

Теоретические основы прогнозирования результатов выполнения операций механической обработки, используемые при проектировании технологических процессов, заложены научными школами отечественных и зарубежных ученых и нашли отражение в работах Б.М.Базрова, Б.С.Балакшина, А.Н.Гаврилова, Г.К.Горанского, А.М.Дальского, Н.М.Капустина, И.М.Колесова, А.В.Королева, В.С.Корсакова, С.Н.Корчака, А.Г.Косиловой, М.Г.Косова, А.А.Маталина, Р.К.Мещерякова, В.Г.Митрофанова, Ю.К.Новоселова, Э.В.Рыжова, В.К.Старкова, А.Г.Суслова, Н.М.Султан-Заде, Е.Ю.Татаркина, Ю.С.Шарина, Ю.Г.Шнейдера и других.

итературный обзор показал, что значительное влияние на эксплуатационные показатели деталей оказывает топография ее поверхности. Однако, несмотря на наличие в литературе рекомендаций по режимам, авторы отмечают, что для каждого конкретного случая механической обработки необходимо их экспериментальное уточнение. Единый подход к расчету параметров инструмента и режимам резания практически отсутствует. Кроме того, большинство операций обработки поверхности не являются стабильными и не позволяют гарантировать получение заданных геометрических параметров качества поверхности, в первую очередь - шероховатости. Это справедливо для любых традиционных методов получения поверхностей, в том числе и для лезвийной и абразивной обработки.

Традиционно используемый подход, базирующийся на разработке нормативов для проектирования операций механической обработки на основе систематизации и обработке экспериментальных данных, не всегда удовлетворяет современным требованиям. Существующие теоретические модели также не всегда могут быть использованы при технологическом проектировании в связи либо высокой сложности, либо низкой точности прогнозирования параметров обработки. Более того, ни существующие эмпирические, ни теоретические модели не позволяют анализировать устойчивость технологического процесса, выражающуюся в изменении его параметров с течением времени, при колебаниях параметров инструмента, заготовки и других элементов технологических систем. А именно это свойство является важнейшим для обеспечения стабильности технологических процессов.

Выходом из этого противоречия является использование стохастических имитационных моделей, ориентированных на прогнозирование не только средних значений геометрических параметров поверхности, но и их колебаний под действием как случайных, так и детерминированных факторов, действующих в технологических системах. Использование таких моделей позволяет разрабатывать эффективные, устойчивые технологические процессы, управлять ими вплоть до построения алгоритмов оптимизации.

Получение гистограмм распределений и анализ случайных составляющих в настоящее время достаточно эффективно используется для описания точности размеров детали в исследованиях многих авторов. Однако использование данного подхода для описания шероховатости и других параметров геометрии поверхности детали практически отсутствует. Кроме того, аналитические зависимости в виде нормального закона распределения, используемые при описании случайных составляющих размера, могут быть несправедливы для описания параметров шероховатости поверхности.

Получение аналитических выражений, описывающих микрогеометрию поверхности делали, позволит решать множество реальных практических задач, одной из которых является подготовка основы под нанесение покрытия.

Основываясь на результатах литературного обзора, определена цель и сформулированы задачи исследования:

1. Разработать методологию прогнозирования геометрических параметров качества поверхности при механической обработке с возможностью получать как систематические, так и случайные составляющие этих параметров.

2. Создать имитационные стохастические модели формирования топографии и профиля поверхности, позволяющие управлять технологическими процессами для стабилизации геометрических параметров качества деталей.

3. Разработать методику получения аналитических выражений плотности распределения случайных составляющих параметров шероховатости, позволяющую количественно определять соответствие техническим требованиям.

4. Создать имитационные адаптивно-программные алгоритмы управления процессами механической обработки, обеспечивающие стабилизацию точности и геометрических показателей качества получаемых поверхностей в заданном диапазоне изменения технологических параметров.

5. Разработать автоматизированную систему научных исследований, включающую в себя экспериментальные экспресс-методики конструирования моделей операций механической обработки.

6. Разработать критерии оптимальности и постановку задачи оптимизации для проектирования технологий подготовки поверхностей для нанесения покрытий с учетом стохастических характеристик топографии этих поверхностей.

7. Внедрить результаты исследований в производство.

Во второй главе рассмотрена общая методология проектирования моделей формирования топографии поверхностей при механической обработке.

Операцию механической обработки можно представить как процесс преобразования характеристик заготовки Z в характеристики детали D с учетом параметров инструментов I, оборудования S и режимов обработки R:

D = F(Z, I, S, R).

Практически все входные параметры имеют случайные составляющие: это и размеры заготовки, и ее физико-механические свойства, геометрические и физико-механические параметры инструмента и т.п. В соответствии с принципами технологического наследования и характеристики детали также будут случайными. При этом законы распределения случайных величин Z, I, S, R преобразуются в законы распределения D и характеристики детали будут содержать помимо систематической, также и случайную составляющую.

Например, для параметра Ra можно записать Ra = Raсист + Raслуч. Учет случайной составляющей параметров шероховатости позволяет ставить и решать целый ряд новых технологических задач: определение вероятности брака по параметрам шероховатости; повышение точности выполнения размерного анализа технологических процессов; стохастическая оптимизация технологических решений и т.п.

Использование имитационных стохастических моделей при проектировании операций механической обработки позволяет определять вероятность брака по параметрам шероховатости и обеспечивать ее снижение. Ограничение для, например, параметра шероховатости Ra при этом будет иметь вид:

Raчерт 1 - (Ra,u)dA PRa, (1) f где РRa - вероятность брака; u - параметры оптимизации (характеристики инструмента, режимы резания и т.п.).

Ra(u) Raчерт, Ограничение (1) заменяет детерминированное выражение а имитационные стохастические модели позволяют рассчитать плотность распределения f(Ra,u).

Еще одним примером использования таких моделей является решение технологических задач при подготовке основы под нанесения покрытий.

Критериями оптимизации являются:

1. Максимизация площади контакта основы с покрытием:

Cg Lg 2 2 y y y y SТ = 1 + 1 + - dldc (2) .

l c l c 0 2. Минимизация объема наносимого покрытия:

C Lg g VП = ymax - y(l,c)]dldc + hCg Lg, (3) [ 0 где y(l,c) - топография поверхности основы; Cg, Lg - размеры базового участка.

В связи со стохастическим характером топографии и наличием двух критериев, необходима постановка задачи стохастической оптимизации с использованием свертки:

Критерий оптимальности:

Vmax ST max F = f1(VП )dV - (1 - ) f2(ST )dST. (4) П T V S 0 Ограничения:

1. По минимально допустимой площади контакта покрытия с основой:

STз min (5) f (ST )dST P1.

2. По максимально допустимой высоте шероховатости:

f3(Rz)dRz P(6).

Rzmax 3. По заданному диапазону толщины слоя шероховатости:

hmax 1 - f4(h)dh P(7), hmin где Р1, Р2, Р3 - вероятности брака.

Последовательность разработки имитационных стохастических моделей операций механической обработки содержит следующие этапы.

1. Выделение в модели детерминированной части и набора случайных параметров, оказывающих влияние на профиль и топографию обработанных поверхностей.

2. Определение законов распределения входных случайных параметров.

3. Генерация значений случайных параметров в соответствии с их законами распределения.

4. Расчеты по модели для каждого набора значений случайных параметров и получение реализаций профиля и топографии обработанных поверхностей.

5. Обработка данных и расчет значений параметров геометрии поверхности деталей.

6. Анализ значений выходных параметров (выделение систематических и случайных составляющих, расчет средних, дисперсий, построение гистограмм, подбор и проверка законов распределения и т.п.).

Описанный подход является методом стохастического моделирования и позволяет получить подробную информацию о функционировании моделируемой системы, вплоть до характеристик устойчивости ее работы, разброса и допусков на выходные параметры и др.

Несмотря на то, что различные методы механической обработки имеют существенные отличия в процессах резания и стружкообразования, они имеют общие черты, позволяющие разработать обобщенную модель операции. На рис. 1 приведена структура обобщенной модели. При этом полагается, что топография поверхности детали формируется за счет:

- геометрического копирования инструмента в материале заготовки с учетом его микрогеометрии и износа;

- колебательных перемещений в технологической системе;

- упругих и пластических деформаций обрабатываемого материала;

- случайных вырывов и налипаний материала заготовки на инструмент.

Рисунок 1. Структура обобщенной имитационной стохастической модели операции Первые 3 фактора вызывают образование систематической составляющей топографии. Случайная составляющая при лезвийной обработке формируется за счет последнего четвертого фактора, а также - за счет колебания параметров геометрии инструмента при его изготовлении и базировании на станке. При абразивной обработке случайная составляющая, кроме того, присуща самому процессу резания.

В третьей главе рассмотрена реализация обобщенной модели для операций точения. В основе методики прогнозирования топографии обработанной поверхности при точении лежит принцип геометрического копирования инструмента в материале заготовки. Для наружного точения при этом подходе имеется 4 варианта рисок (рис. 2). Имитационное моделирование заключается в построении профилей рисок и расчета по ним параметров шероховатости. Например, параметр Ra определяется по формулам:

S S 1 Ra = (x) - W dx, гдеW = (x)dx (8) S S Y Y.

0 Главное достоинство имитационного подхода заключается в возможности расчетов не только параметра Ra, но и любых других параметров шероховатости, в том числе и относительной опорной длины профиля tp.

б) а) в) г) Рисунок 2. Формы рисок при наружном точении а) полная форма риски, б) риска, состоящая из радиусных участков, в), г) два варианта неполных рисок В соответствии с принципами стохастического моделирования все геометрические параметры инструмента (в данном случае r, и 1) являются случайными. Задавшись параметрами распределения можно определить на только средние значения параметров шероховатости, но и их колебания вплоть до получения гистограммы распределения.

Для определения фактической глубины резания используется уравнение баланса перемещений в технологической системе:

(9) tф = t - r - h - y, где t - номинальная глубина резания; r - радиальный съем металла; h - размерный износ инструмента; y - упругие отжатия.

Это уравнение позволяет учесть колебания в технологической системе, которые вызывают как изменения номинальной глубины резания (вынужденные колебания), так и упругих отжатий.

Для моделирования пластических деформаций использован подход, предложенный А.Г.Сусловым. При этом искажение профиля риски шероховатости (рис. 3) происходит за счет пластических деформаций вспомогательной кромкой инструмента на величину х, вызывая увеличение высоты риски на величину h.

Рисунок 3. Искажение профиля риски за счет пластической деформации Для стали 40Х получено выражение для величины искажения риски: x = 0,98 S1,2 t0,83. В качестве кривой, учитывающей искажение, принята кривая второго порядка: y= a(xЦS)2, где коэффициент а определяется формой риски.

Случайная составляющая профиля поверхности зависит от упругопластических деформаций и наростообразования. Ее формирование моделируется воздействием спектра гармоник со случайными фазами :

y(x) = AI sin( x + ) (10).

I I Спектр A() зависит от вида обработки, характеристик обрабатываемого и инструментального материала и режима резания. В таблице 1 приведен пример разложения случайной составляющей профиля для разных обрабатываемых материалов.

При точении стали 40Х получены следующие зависимости случайной составляющей от скорости резания:

y = K2 Ai sin(2 K1 x + ) i i , i= = 13,73; 17,17; 24,03; 27,47; 34,33; 37,77; 44,63; 48,41, i (11) - 1.1Ai = 0.01613 exp(- (0.0164 + 0.181)(V - 0.873)2), i i K1 = 2.11e- 5.35S + 1.12, K2 = 2.14(1- e4.22S ) + 0.2.

Таблица 1. Спектр случайной составляющей профиля поверхности детали Группа материалов А1 А2 А1 2 Сталь 31,7 0,0114 59,5 0,0064 95,6 0,00Чугун 32,9 0,0176 98,2 0,0036 219,3 0,00Алюминий 71,4 0,0054 99,0 0,0023 144,3 0,00При резании в технологической системе возникают вибрации - периодические колебательные движения, которые подразделяются на вынужденные и автоколебания. Вынужденные колебания могут способствовать как возникновению автоколебаний, так и устранять их. Но необходимо учитывать, что автоколебания являются нелинейными, а вынужденные - линейными колебаниями, поэтому принцип суперпозиций здесь несправедлив, т.е. неизвестен результат сложения гармоник данных колебаний. При взаимном влиянии вынужденные колебания могут приводить к генерированию дополнительных автоколебаний.

Рассмотрим эффект возбуждения автоколебаний за счет падающей характеристики силы резания при продольном точении. Колебания совершают два элемента технологической системы - токарный резец и обрабатываемая деталь. Тогда уравнение движения представляет собой систему двух нелинейных дифференциальных уравнений второго порядка:

p з m z + G z + C z = Pz(V - z - z ) p p p p p p (12) , з з з з m z + Gз z + C z = Pz(V - z - zз ) з p где mр, mз - приведенные массы резца и детали; Gр,Gз - коэффициенты демпфирования колебаний резца и детали; Cр,СзЦжесткость резца и детали; Pz zр, zз - сила резания; - относительная скорость резания; z,z - р з колебательные перемещение резца и детали; V - номинальная скорость резания.

Анализ существующих выражений для расчета сил резания показал, что ни одна из них не обеспечивает необходимой точности. Кроме того, они содержат целый ряд коэффициентов, определение которых крайне затруднительно и требует проведения экспериментальных исследований.

Поэтому было принято решение использовать зависимости, получаемые при обработке экспериментальных данных.

На основе математической обработки известных экспериментальных данных получены зависимости:

a V k1 + b k2 c kPz = 0.307 t0.852( + + d k4)(1.099 - 0.00166 ), (13) V + f V k5 + g k6 V где t - глубина резания (мм), S - продольная подача (мм/об), V- скорость резания (м/мин), - главный угол резца в плане, - передний угол резца;

коэффициенты a Е g являются функциями продольной подачи S, а коэффициенты ki определяются величиной переднего угла .

На рис. 4 приведен пример расчета относительных автоколебаний в технологической системе при точении заготовки из стали 40 в центрах (V = 88 м/мин, t = 2,5 мм, S = 0,25 мм/об; = 20о; = 0о). Разработанная модель учета автоколебаний позволяет не только внести поправки при расчете топографии обработанной поверхности в соответствии со структурой обобщенной модели (рис. 1), но и проводить независимый анализ устойчивости процесса резания.

Рисунок 4. Результаты расчета автоколебаний при точении Для получения стабильных результатов при построении гистограммы распределения параметра шероховатости Ra при точении требуется получение выборки не менее 500 значений (оценивалось по величине доверительного интервала на математическое ожидание). Аналогичные результаты получены и при построении гистограмм распределения значений параметра tp и шагового параметра Sm. Уменьшение количества расчетов при стохастическом моделировании не позволяет с достаточной достоверностью анализировать граничные значения гистограммы, которые играют значительную роль в прогнозировании брака по шероховатости обработанной поверхности.

Анализ гистограмм распределения (рис. 5) показывает, что точность определения кривой при крайних значениях шероховатости низка. Кроме того, из формы кривой видно, что распределение не подчиняется закону распределения Гаусса, что подтверждается также и проверкой по критерию 2. Для повышения точности прогнозирования вероятности брака по параметрам шероховатости поверхности предлагается использовать аппроксимацию плотности распределения (на примере параметра шероховатости Ra) в виде:

(Ra - Raсрi )2 1 i f (Ra) = exp - = (14) i при , 2 2 i i= 1 i i= где Ra - параметры распределения; i - весовые коэффициенты; i = 1Е3.

срi i На рис. 6 приведено отношение максимальных значений случайной составляющей шероховатости (6Ra) к величине систематической составляющей Ra в зависимости от продольной подачи. Анализ результатов показывает, что величина предельных колебаний шероховатости (поле допуска по параметру Ra) при малой подаче может превышать 30% от систематической составляющей. Это свидетельствует о значительном влиянии случайной составляющей шероховатости на обеспечение требуемого качества обработки поверхности. Аналогичные результаты получены и для других высотных параметров шероховатости.

f(Ra) 2,1,5 S=0,S=0,2 норм S=0,S=0,3 норм 0,Ra (мкм) -1 -0,5 0 0,5 1 1,Рисунок 5. Гистограммы распределения случайной составляющей параметра Ra при S = 0,2 мм/об и S = 0,3 мм/об (сплошные линии);

пунктирные линии - аппроксимация нормальным распределением S,(мм/об) 0 0,2 0,4 0,6 0,8 Рисунок 6. Зависимость отношения случайной составляющей параметра Ra к величине его систематической составляющей ) % (, р с a R / a R T Аппроксимация гистограмм выражением (14) обеспечивает высокую точность вычисления вероятности брака по параметрам шероховатости.

Расчет параметров распределения производится с помощью метода наименьших квадратов. В таблице 2 приведено сравнение аппроксимаций гистограмм законом распределения Гаусса и комбинированной плотностью распределения (14).

Таблица 2. Сравнение нормального и комбинированного закона распределения ( = 60Е650; = 9010; r = 0,2Е0,25 мм) Подача S, Значения критерия мм/об Нормальное распределение Комбинированный закон (14) 0,1 20,76 4,0,2 9,71 6,0,3 12,67 2,0,4 20,82 2,Предлагаемая комбинированная плотность распределения показала достаточную точность при описании и других параметров шероховатости - Sm, Rmax, tp. На рис. 7 приведен пример аппроксимации плотности распределения относительной опорной длины профиля выражением:

1 0,5 (tp - 77,97)2 0,5 (tp - 78,32)2 f (tp) = exp - + exp - .

0,2 0,132 0,136 2 0,1362 2 При этом 2 = 1,81 при табличном значении критерия 9,488 (доверительная вероятность 5%).

Рисунок 7. Сравнение расчетной и аналитической плотностей распределения параметра tp. S=0,4 мм/об, р=95%.

Анализ рис. 7 показывает, что даже 2 слагаемых в выражении плотности распределения аппроксимируют гистограмму с достаточной для расчета вероятности брака точностью.

Глава 4 посвящена реализации обобщенной модели для операций фрезерования поверхностей.

При торцевом фрезеровании плоскостей траектория движения зубьев характеризуется циклоидой. При этом на разных участках форма рисок зависит от их положения на этой траектории. Значения параметров шероховатости также будут значительно отличатся. Для многозубых фрез данная ситуация тем более усложняется. Поэтому для характеристики микрогеометрии поверхности предложено использовать топографические параметры. В таблице 3 приведено сравнение топографических параметров и параметров шероховатости в соответствии с ГОСТ 2789-73.

При геометрическом копировании топография обработанной поверхности получается путем "вырезания" профиля зуба с учетом кинематики его движения из исходного тела заготовки. При моделировании выполняется расчет параллельных профилей, расположенных вдоль одной из осей L или C.

Этот набор рассчитанных профилей и является топографией обработанной поверхности. Возможен также расчет профилограмм вдоль любого направления профилографирования с расчетом классических параметров шероховатости Ra, Rz, tp и др.

Таблица 3 - Расчетные формулы для определения параметров шероховатости Параметры по ГОСТ 2789-73 Объемные параметры шероховатости Средняя линия профиля Средняя плоскость поверхности n n m 1 W = yi WТ = yij n n m i= 1 i= 1 j= Среднее арифметическое Среднее арифметическое отклонение отклонение профиля поверхности n n m 1 Ra = yi - W RaT = yij - WT n m n i= 1 j= i= Максимальное отклонение Максимальное отклонение неровностей неровностей профиля поверхности T R max = ymax - ymin R max = ymax - ymin Относительная опорная длина Относительная опорная плоскость профиля n T n t = si (u) p tp = li (u) S i= L i= Фактические значения параметров шероховатости вычисляются также, как и при точении, с учетом сложения систематической и случайной составляющей, а также с использованием уравнения баланса перемещений, аналогичного (9). Для учета пластических деформаций справедливы зависимости, полученные при точении, т.к. механизм искажения профиля практически одинаков для всех методов лезвийной обработки.

Вибрации при фрезеровании учитываются изменениями глубины резания, но уже с использованием более сложного полигармонического закона, что связано с переходными колебаниями, вызываемыми врезанием зубьев фрезы и выходом их из контакта с обрабатываемой поверхностью. Учет пластической деформации обрабатываемого материала и случайная составляющая профиля рассчитываются по тем же моделям, что и для операции точения (рис. 3, формула (11)). Для аналитического описания распределения параметров шероховатости используются комбинированные законы в виде выражения (14). Проверка точности аппроксимации плотности распределения по критерию 2 показало достаточную степень адекватности.

Данный факт позволяет предположить, что аналитическое описание плотности распределения параметров шероховатости в виде комбинированного закона (14) можно использовать и для других методов лезвийной обработки.

Методы имитационного моделирования могут применяться не только для расчета и прогнозирования работы технологических систем, но и для управления ее функционированием. Одной из достаточно сложных задач является расчет траектории перемещения инструмента при обработке сложноконтурных поверхностей. От вида траектории существенно зависит как производительность обработки, так и качество получаемой поверхности.

Наибольшую сложность представляет реализация алгоритма обработки поверхности по спиралевидной траектории. Связано это с необходимостью перекрытия следов обработки и с требованиями съема остатков в углах профиля. Разработанный адаптивный алгоритм решения траекторной задачи с учетом дискретности перемещений позволяет разрешить основные проблемы расчета траектории, обеспечивая стабилизацию геометрических параметров качества обработанных поверхностей. Аналогичный подход может быть использован и при фрезеровании отверстий. Имитационный способ формирования траектории и огибающей профиля позволяет устранить мнимые петли, получающиеся при традиционных расчетах огибающей (рис.8).

В главе 5 рассматривается реализация обобщенной модели для операций абразивной обработки.

Особенности абразивной обработки заключаются в отсутствии регулярного профиля инструмента при его взаимодействии с обрабатываемой поверхностью. Имитационный подход для моделирования абразивной обработки заключается в следующем:

1,5 1,1 0,5 0,0 -1,5 -1 -0,5 0 0,5 1 1,5 -1,5 -1 -0,5 0 0,5 1 1,-0,5 -0,-1 --1,5 -1,а) б) Рисунок 8. Расчет огибающей при фрезеровании отверстий:

а) традиционным методом; б) по имитационному алгоритму - съем металла (формирование стружки) происходит за счет взаимодействия абразивных зерен с шероховатой поверхностью заготовки;

- профиль обработанной поверхности формируется за счет наложения профилей зерна на исходный профиль поверхности заготовки с учетом упруго-пластических деформаций металла;

- координаты режущих зерен и их профиль являются случайными параметрами, которые зависят от геометрии зоны контакта, режимов резания и характеристики инструмента.

Геометрия зоны контакта инструмента и заготовки показана на рис. 9. При прохождения участком заготовки зоны контакта с кругом изменяется глубина резания t = АВ. Мгновенное значение глубины t определяется углом , который изменяется от - до +.

Процесс формирования риски от абразивного зерна является центральным при имитационном моделировании: из металла "вырезается" профиль, соответствующий случайным параметрам зерна (радиус при вершине ) с учетом случайной глубины резания ti t в зависимости от случайного расположения профиля в зоне контакта (угол ). Положение зерна на поверхности круга в направлении параллельном оси инструмента хi также является случайной величиной (таблица 4). Параметры законов распределения определяются характеристиками инструмента и режимами резания и правки.

Рисунок 9. Зона контакта заготовки и шлифовального круга Таблица 4. Случайные величины модели и их распределения Величина Диапазон изменения Закон распределения Равномерный -... Нормальный -... min max Нормальный ti 0... t Равномерный хi 0... Lбаз Глубина резания определяется из уравнения баланса перемещений с учетом наличия вибраций (аналогично выражению (9)). Съем металла определяется по получаемому профилю поверхности. При известном исходном профиле заготовки и полученном профиле после имитации процесса шлифования, вычисляется расстояние между их линиями вершин. (рис. 10). В связи с тем, что результатом расчета является профиль поверхности, возможно вычисление любого параметра шероховатости.

Рисунок 10. Определение радиального съема металла r Для проверки построенных имитационных моделей разработано специальное устройство (АС № 992174) - рис. 11, которое является составной частью автоматизированной системы научных исследований.

Для аналитического описания гистограмм распределения высотных и шаговых параметров шероховатости используется выражение, аналогичное формуле (14). Проверка точности аппроксимации по критерию 2 показала достаточную степень достоверности.

При аналитическом описании распределения параметра tp это выражение использовать невозможно в связи с тем, что 0tp100%. Для этого параметра предлагается комбинированное бета-распределение:

3 (ai + bi ) f (tp) = tpai - 1(100 - tp)bi - 1 при = 1 (15), i i (ai ) (bi ) i= 1 i= где Г(х) - гамма-функция, ai, bi - параметры распределения.

a) б) Рисунок 11. Измерения длительности контакта зерна с металлом: а) схема устройства; б) измеряемые сигналы в схеме Предложенный имитационный стохастический подход использован для моделирования и других методов абразивной обработки. Принципы и основные формулы остаются неизменными. Отличие заключается только в форме зоны контакта инструмента и заготовки. Если для круглого наружного врезного шлифования она ограничена радиусными поверхностями (рис. 9), для шлифования с продольной подачей учитывается продольный профиль инструмента и заготовки, при хонинговании, суперфинишировании, плоском шлифовании эти зоны будут иметь прямоугольную конфигурацию. При этом изменятся формулы для расчета фактической глубины резания, а все остальные зависимости остаются прежними.

В главе 6 рассмотрена методика расширения базы имитационных моделей на основе идентификации технологических систем.

Технологическую систему можно рассматривать с позиций преобразования исходного профиля заготовки в профиль детали. Упругие отжатия определяются передаточной функцией упругой системы и зависят от силы резания P. В свою очередь P является функцией режимов резания и, в y y частности, фактической глубины резания t. Преобразование профиля Ф заготовки в профиль детали можно описать дифференциальным уравнением или передаточной функцией W(s). Для идентификации технологической системы необходимо определить математическое выражение этой передаточной функции.

Если вид передаточной функции известен, то нахождение коэффициентов дифференциального уравнения по экспериментальным данным сводится к использованию метода наименьших квадратов (МНК). Так, например, для упругой системы станка для нахождения приведенной массы m, демпфирования G и жесткости k необходимо решить систему уравнений:

m Y2 + G YY + k YY = FY m YY + G Y2 + k YY = FY (16) , m YY + G YY + k Y2 = FY где F и Y - замеренные в результате эксперимента сила и перемещение.

Для получения вида передаточной функции использованы логарифмические амплитудные частотные характеристики системы (ЛАЧХ), которые позволяют получить и оценку коэффициентов передаточной функции. В связи с высокой трудоемкостью получения ЛАЧХ, предложена экспресс-методика ее построения для токарной операции, заключающаяся в следующем.

1. Изготавливается заготовка специального профиля в виде шлицевого валика с треугольным профилем продольных шлицев (содержит теоретически бесконечное количество гармоник).

2. Производится обтачивание валика, при котором шлицы срезаются.

Поверхность детали в соответствии с принципами технологического наследования содержит те же гармоники, что и шлицевая поверхность, но другой амплитуды и фазы.

3. Снимается круглограмма детали, производится ее разложение в ряд Фурье и рассчитывается амплитудно-частотная характеристика (отношения амплитуд гармоник детали к амплитудам гармоник заготовки). Строится ЛАЧХ операции, по которой можно определить вид передаточной функции и оценить ее коэффициенты.

4. Уточняются коэффициенты с использованием МНК.

Предложенную методику можно использовать и для количественного сравнения вариантов операций механической обработки. Наличие резонансных частот на АЧХ свидетельствует о возможности появления повышенной волнистости на этой частоте. Если при другом варианте выполнения операции (например, другие режимы резания или использование инструмента с другими параметрами) резонансная частота отсутствует или смещена в область более высоких частот, вероятность появления повышенной волнистости снижается - операция становится более стабильной.

На рис. 12 приведен пример ЛАЧХ токарной операции. Из графика видно, что на частоте =3300 гц имеется резонанс, что вызывает повышение волнистости детали.

-2,5 2,7 2,9 3,1 3,3 3,5 3,7 3,----------Рисунок 12. ЛАЧХ токарной операции Экспресс-методика идентификации операции позволяет получать математическое описание операций механической обработки, на основании которого можно анализировать колебания и волнистость получаемой поверхности, а также предлагать технологические мероприятия по обеспечению заданных значений геометрических параметров качества деталей.

20lg A В главе 7 рассмотрены применения и внедрения разработанных методик и моделей при решении технологических задач.

Рекомендации по совершенствованию технологической подготовки производства, методики и программное обеспечение для совершенствования элементов технологических систем одобрены исполнительным комитетом Союза промышленников Алтайского края, рекомендованы для внедрения и внедрены на ряде промышленных предприятий (Барнаульском заводе транспортного машино-строения, ЗАО "Барнаульский котельный завод", ООО "Центр развития техноло-гий - Алтай", ООО "Барнаулэлектромонтаж", ОАО "Промстройметалло-конструкция"). Основными факторами экономии при внедрении являются:

- снижение сроков на технологическую подготовку производства за счет автоматизации проведения расчетов и повышения точности принятия проектных решений;

- обеспечение заданных значений геометрических параметров качества детали и снижение брака по параметрам шероховатости;

- повышение качества соединения в сборных конструкциях и увеличение их срока эксплуатации за счет снижения разброса параметров шероховатости входящих в них деталей;

- возможность динамического контроля выхода параметров шероховатости за границу допускаемых значений с принятием рекомендаций по управлению технологическими процессами;

- расчеты траекторий движения инструмента, позволяющие стабилизировать геометрические параметры качества детали;

- технологические рекомендации по управлению колебаниями инструмента при механической обработке;

- оптимизация подготовки основы под нанесение покрытия за счет повышения площади контакта основы и покрытия и снижения расхода наносимого материала.

При расчете припусков и межоперационных размеров по методике размерного анализа предложенные модели позволяют заменить таблицы средне-статистической точности и повысить точность выполняемых технологических расчетов. Разработанное программное обеспечение для этого (свидетельства об официальной регистрации программ № 2005611993, № 2008615403) внедрено и активно используется при подготовке инженеровтехнологов в АлтГТУ. Алгоритмы и программное обеспечение для автоматизации проектирования технологических процессов внедрено на ПО "Ижорский завод" им. А.А.Жданова и в лаборатории САПР Московского станкоинструментального института.

Значительный эффект разработанные модели позволяют обеспечить при решении задач оптимизации технологического проектирования при подготовке основы под напыление. Проектирование технологического процесса подготовки основы сводится к решению задачи (4)-(6). Для наружного точения под нанесение покрытия на сталь 40Х (диаметр детали мм, V = 60 м/мин, параметры инструмента - = 45020; 1 = 45020; r = 0,15 Е 0,2 мм) допустимая область по ограничениям (5) и (6) при различных значениях вероятности брака и предельных параметров длины контакта и предельной шероховатости составляет:

1. Р = Р = 0,05, L =1,005, Ra = 0,02мм 0,061616 S 0,25914 мм/об.

1 2 min max 2. Р = Р = 0,01, L =1,005, Ra = 0,02мм 0,071718 S 0,25452 мм/об.

1 2 min max 3. Р = Р = 0,05, L =1,05, Ra = 0,04мм 0,160821 S 0,410373 мм/об.

1 2 min max 4. Р = Р = 0,01, L =1,05, Ra = 0,04мм 0,169788 S 0,404025 мм/об.

1 2 min max Для варианта 3 на рис. 13 приведены графики критерия оптимальности (4) в зависимости от подачи и штрафного коэффициента . Значения оптимальной подачи приведены в таблице 5.

0,=0,=0,0,-0,010,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,=0,90,-0,-0,-0,=0,-0,Рисунок 13. Зависимость критерия оптимальности от подачи и коэффициента Таблица 5. Результаты решения задачи оптимизации S, мм/об S, мм/об 0,41 0,95 0,0,0,9 0,31 1 0,Методика оптимизации подготовки основы под нанесение покрытия внедрена на ПО "Ростсельмаш" им. Ю.В.Андропова и в ООО "Центр развития технологии - Алтай". Основной фактор экономии - уменьшение брака по отслаиванию покрытия и снижение себестоимости изготовления деталей.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ 1. Разработаны методологические основы прогнозирования геометрических параметров качества детали, которые позволили создать единый подход для построения математического, информационного и программного обеспечения прогнозирования топографии и профиля обработанных поверхностей с учетом стохастического характера процессов механической обработки. В основе методологии лежит обобщенная модель, включающая в себя процессы геометрического копирования профиля инструмента, колебательные явления при резании, упругопластические деформации обрабатываемого материала и случайные вырывы материала заготовки.

2. На основе единой методологии созданы стохастические имитационные модели токарных, фрезерных и шлифовальных операций позволяют прогнозировать профиль и топографию обработанных поверхностей в зависимости от геометрических параметров инструмента, режимов резания и физико-механических свойств обрабатываемого материала и с учетом их случайных колебаний. Возможность расчета любых параметров шероховатости позволяет использовать эти модели при проектировании и оптимизации операций механической обработки, что подтверждается внедрением на ПО "Ижорский завод" им. А.А.Жданова и в лаборатории САПР Московского станкоинструментального института.

3. Установлены аналитические выражения для описания плотностей распределения случайных составляющих параметров шероховатости, которые позволяют на основе имитационного стохастического моделирования прогнозировать с достаточной для практики точностью вероятность брака по параметрам шероховатости обработанных поверхностей для лезвийной и абразивной обработки. Внедрение исследований на Барнаульском заводе транспортного машиностроения позволило обеспечить стабильное получение шероховатости Ra кулачков распредвалов не выше 0,63 мкм, устранить брак при шлифовании и повысить моторесурс детали на 250 час 4. Доказано, что при лезвийной обработке изменение случайной составляющей высотных параметров шероховатости может достигать 30% от ее систематической составляющей.

5. Разработаны критерии для определения запаса устойчивости технологических систем, которые позволяют прогнозировать вынужденные и автоколебания и управлять ими для обеспечения заданных геометрических параметров поверхности детали. Использование этих критериев позволило устранить вибрации в технологической системе при обработке шкивов на ПО "Ростсельмаш" им. Ю.В.Андропова и устранить поломки инструмента при точении коленчатого вала двигателя Д446.

6. Предложены и реализованы имитационные адаптивно-программные алгоритмы формирования поверхностей, позволяющие стабилизировать геометрические параметры качества деталей при сохранении заданной производительности операции. За счет стабилизации параметров шероховатости при изготовлении шинопроводов в ООО "Барнаулэлектросибмонтаж" обеспечено повышение срока службы изделий на 2 года.

7. Создана автоматизированная система научных исследований, позволяющая осуществлять проверку адекватности разрабатываемых моделей. Реализованная в ней экспресс-методика идентификации операций механической обработки дает возможность расширять базу имитационных динамических моделей определения геометрических параметров качества обработанных поверхностей.

8. Поставлена и решена комплексная задача стохастической оптимизации подготовки поверхности под нанесение покрытий по критериям максимальной площади сцепления с основой и минимизации объема наносимого материала. Для контроля адгезии покрытия с основой разработано устройство, позволяющее контролировать решение задачи оптимизации. Внедрение методик и результатов стохастической оптимизации в ООО "Центр развития технологии - Алтай" позволило снизить брак по отслаиванию покрытия.

9. Экономический эффект от внедрения результатов исследований составляет 469434 руб. (1981-1985 г.г.) и 722603 руб. (2004-2009 г.г.) Основные положения диссертации опубликованы в работах Монографии:

1. Технологическое обеспечение качества изготовления деталей с износостойкими покрытиями / С. П. Кулагин, С. Л. Леонов, Ю. К.

Новоселов, Е. Ю. Татаркин. - Новосибирск: Изд-во новосиб. ун-та, 1993.

- 209 с.

2. Леонов С.Л.. Основы создания имитационных технологии прецизионного формооборазования. / С. Л. Леонов, А. Т. Зиновьев. - Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2006. - 198 с.

Публикации в изданиях, включенных в перечень изданий ВАК РФ:

3. А. с. 918796 СССР, МКИ3 G 01 H 3/06. Устройство для измерения колебаний при шлифовании / Е. Ю. Татаркин, С. Л. Леонов, А. П.

Скляров. - № 2989742/18-28; заявл. 30.09.80; опубл. 07.04.82, Бюл. № 13.

- 3 с.

4. А. с. 9922174 СССР, МКИ3 B 24 B 51/00. Устройство для измерения длительности контакта зерна с металлом при шлифовании / С. Л. Леонов, В. Я. Майданский, А. П. Скляров, Е. Ю. Татаркин. - № 3294395/25-08;

заявл. 27.05.81; опубл. 30.01.83, Бюл. № 4. - 5 с.

5. А. с. 1235709 СССР, МКИ3 B 24 D 7/06. Сборный абразивный инструмент. / Ю. К. Новоселов, А. П. Скляров, И. А. Глущенко, С. Л.

еонов, Е. Ю. Татаркин, О. Ю. Малеев, С. П. Кулагин. - Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений СССР 08.02.1986.

6. Пат. 2255318 Российская Федерация, МПК7 G 01 M 7/00, B 23B 25/06.

Способ идентификации технологической системы / А. А. Ситников, С. Л.

еонов. - № 2003136218/02; заяв. 15.12.03; опубл. 27.06.05, Бюл. № 18. - 10 с.

7. Шевелева Е. А. Совершенствование чистовых операций изготовления прецизионных деталей топливной аппаратуры путем применения сложноимпрегнированного инструмента / Е. А. Шевелева, С. Л. Леонов, Е. Ю. Татаркин. // Ползуновский вестник. - 2007. - №4. - с. 224-230.

8. Леонов С. Л. Технологическое обеспечение эксплуатационных свойств деталей с покрытиями / С. Л. Леонов, Е. Ю. Татаркин. // Обработка металлов. - 2007. - №4. - с. 4-7.

9. Леонов С. Л. Обеспечение требуемого микрорельефа поверхности при абразивной обработке основы для нанесения покрытия / С. Л. Леонов. // Обработка металлов. - 2008. - №1. - с. 4-7.

10. Леонов С. Л. Конструирование моделей для расчета шероховатости и топографии обработанных поверхностей / С. Л. Леонов, Е. Ю.

Татаркин. // Ползуновский вестник. - 2008. - №1-2. - с. 170-174.

11. Пат. 76460 Российская Федерация, МПК7 G 01 N 19/04. Устройство для контроля адгезии покрытия с основой. / В. Н. Буевич, Е. Ю. Татаркин, А.

А. Ситников, С. Л. Леонов. - № 2008116769/22; заяв. 28.04.08; опубл.

20.09.08, Бюл. № 28. - 2 с.

Свидетельства об официальной регистрации программ для ЭВМ:

12. Свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ 670005.

"Творчество" - интенсификация инженерного труда / Е. Ю. Татаркин, С.

. Леонов, А. А. Ситников, А. М. Марков, Ю. В. Головнев, Д. О.

Грабарев, К. Б. Кошелев - № 960494; зарегистрировано 05.01.97.

13. Свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ 2002610066. Технологическая себестоимость / Ю. Г. Власов, Р. М. Дмуха, Л. М. Красильникова, А. М. Леонов, С. Л. Леонов, М. И. Маркова - № 2001611670; заяв. 03.12.01; зарегистрировано 22.01.2002.

14. Свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ 2002610067. Расчет трудозатрат / Ю. Г. Власов, Р. М. Дмуха, В. Ф.

Коинова, С. Л. Леонов, М. И. Маркова - № 2001611671; заяв. 03.12.01;

зарегистрировано 22.01.02.

15. Свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ 2002610461. Функционально-стоимостный анализ технологических процессов / В. В. Цуруль, А. В. Балашов, С. Л. Леонов, А. М. Марков, А.

А. Черепанов - № 2002610163; заяв. 04.02.02; зарегистрировано 29.03.02.

16. Свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ 2004611457. Расчет автоколебаний при резании металлов /Леонов С.Л., Марков А.М., Смирнов Е.В. - № 2004610835; заяв. 13.04.04;

зарегистрировано 11.06.2004.

17. Свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ 2005610291. Расчет профиля дисковой фрезы / А. А. Хоменко, С. Л.

еонов, Ю. В. Федоров, И. И. Ятло - № 2004612460; заяв. 06.12.04;

зарегистрировано 03.02.2005.

18. Свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ 2005611994. Расчет профилограммы поверхности при бесцентровом шлифовании / Я. Г. Мостовая, С. Л. Леонов, В. Н. Некрасов - № 2005511455; заяв. 14.06.05; зарегистрировано 08.08.2005.

19. Свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ 2005611993. Размерный анализ технологических процессов / Н. П.

Федорова, С. Л. Леонов, А. А. Кленов - № 2005611454; заяв. 14.06.05;

зарегистрировано 08.08.2005.

20. Свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ 2006610595. Определение принадлежности выборки заданному закону распределения / А. Т. Зиновьев, С. Л. Леонов, Д. В. Сарапкин, Е. Ю.

Татаркин, Е. А. Шевелева - № 2005613386; заяв. 21.12.05;

зарегистрировано 10.02.2006.

21. Свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ 2006612387. Расчет топографии поверхности при торцевом фрезеровании / С. Л. Леонов, В. Н. Некрасов, А. О. Черданцев, А. М. Марков, Д. В.

Золотов - № 2006611493; заяв. 10.05.06; зарегистрировано 07.07.2006.

22. Свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ 2006612387. Расчет прямозубых дисковых долбяков / Ю. В. Федоров, А.

О. Черданцев, С. Л. Леонов - № 2006614366; заяв. 13.12.06;

зарегистрировано 08.02.2007.

23. Свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ 2006612387. Расчет фасонных резцов / Ю. В. Федоров, А. О. Черданцев, С. Л. Леонов - № 2006614367; заяв. 13.12.06; зарегистрировано 08.02.2007.

24. Свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ 2007613355. Расчет профилограммы поверхности детали с износостойким покрытием, обработанной шлифованием / А. А.

Ситников, С. Л. Леонов, Я. Г. Мостовая, Е. Е. Антонова - № 2007612384;

заяв. 13.06.07; зарегистрировано 10.08.2007.

25. Свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ 2008615403. Расчет операционных размерных цепей для деталей с покрытиями /Ситников А.А., Леонов С.Л., Мостовая Я.Г. - № 2008614294; заяв. 22.09.08; зарегистрировано 12.11.2008.

Публикации в других изданиях:

26. Новоселов Ю.К. Моделирование явления износа шлифовального круга / Ю. К. Новоселов, С. Л. Леонов. // Отделочно-чистовые методы и инструменты в технологии машиностроения: Межвузовский сборник - Барнаул, 1981. - C. 6-11.

27. Леонов С.Л. Расчет радиального съема металла при шлифовани / С. Л.

еонов, Е. Ю. Татаркини. // Качество поверхности и эксплуатационные свойства деталей машин и приборов: Сборник тезисов докладов. - Новосибирск, 1982. - C. 57-58.

28. Новоселов Ю.К. Моделирование процессов образования шероховатости и отклонений формы поверхности при шлифовании / Ю. К. Новоселов, С.

. Леонов, Е. Ю. Татаркин. // Технологическое управление триботехническими характеристиками узлов машин: Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции. ЦМ.: Завод-втуз при Московском заводе им.Лихачева, 1983. - C. 41-43.

29. Леонов С.Л. Аналитическое определение износа абразивных инструментов / С. Л. Леонов, Ю. К. Новоселов. // Абразивно-алмазная обработка: Тезисы докладов научно-технической конференции. ЦПермь:

изд-во Перм.политехнич.ин-та, 1983. - C. 26-27.

30. Леонов С.Л. Моделирование процесса круглого врезного шлифования на ЭВМ / С. Л. Леонов. // Повышение качества и производительности обработки деталей машин и приборов: Сборник тезисов докладов региональной научно технической конференции. - Горький, 1984. - C.

72-73.

31. Малеев О.Ю. Прогнозирование отклонений формы деталей при шлифовании с продольной подачей / О. Ю. Малеев, С. Л. Леонов. // Повышение эффективности обработки конструкционных материалов:

Тезисы докладов республиканской научно-практической конференции. Улан-Уде, 1985. - C. 42-43.

32. Новоселов Ю.К. Расчет сил резания при торцешлифовании. / Ю. К.

Новоселов, А. П. Скляров, С. Л. Леонов // Резание и инструмен:

Республиканский междуведомственный научно-технический сборник.

Выпуск 34. - Харьков: Вища школа, 1985. - C. 134-140.

33. Леонов С.Л. Безразмерные модели для описания явлений при резании материалов. / С. Л. Леонов. // Повышение эффективности использования станков с ЧПУ в производстве: Тезисы докладов научно-практической конференции. - Барнаул: изд-во АПИ им.И.И.Ползунова, 1987. - C. 42.

34. Леонов С.Л. Использование безразмерных моделей при проектировании операций для ГПС / С. Л. Леонов. // Автоматизация механосборочных процессов в машино- и приборостроении: Тезисы докладов конференции.

- М.: изд-во ВНИТИПРИБОР, 1989. - C. 76-77.

35. Леонов С.Л. Использование безразмерных комплексов в расчетах шероховатости шлифованной поверхности / С. Л. Леонов. // Отделочночистовые методы обработки и инструменты автоматизированных производств: Межвузовский сборник. - Барнаул: изд-во АПИ им.И.И.Ползунова, 1989. - C. 63-67.

36. Леонов С.Л. Размерный анализ технологических процессов изготовления деталей / С. Л. Леонов, А. А. Мазиков, Н.П.Федорова. // Проблемы автоматизации и технологии в машиностроении: Тезисы докладов международной научно-технической конференции. - Рубцовск, 1994. - C.

171-173.

37. Леонов С.Л. Резание металлов. / С. Л. Леонов, Е. Ю. Татаркин, Ю. В.

Федоров // Горизонты образования. - 2003. - Вып. 5.

38. Маркова М.И. Структурная оптимизация операций фрезерования на станках с ЧПУ / М.И.Маркова, С. Л. Леонов. // Управление качеством образования, продукции и окружающей среды. ЦБийск.: Изд-во Алт.гос.техн.ун-та, 2004. - C. 56-59.

39. Хоменко В.А. Имитационное моделирование формирования шероховатости обработанной поверхности при торцевом фрезеровании / В. А. Хоменко, С. Л. Леонов, В. Н. Некрасов. - Новосибирск: 2005. - C.

96-100.

40. Мостовая Я.Г. Имитационное моделирование алмазно-абразивной обработки деталей с износостойкими покрытиями. / Я. Г. Мостовая, А. А.

Ситников, С. Л. Леонов // Обработка металлов. - 2008. -№2. - C. 36-37.

41. Леонов С.Л. Жизненный цикл деталей с износостойким покрытием / С. Л.

еонов, Е. Ю. Татаркин. // Управление качеством образования, продукции и окружающей среды. - Бийск.: Изд-во Алт.гос.техн.ун-та, 2008. - C. 169-173.

42. Буевич В.Н. Имитационное моделирование формирования волнистости при обработке сложноконтурных поверхностей. / В. Н. Буевич, С. Л.

еонов, Е. Ю. Татаркин // Обработка металлов, -2008. -№2. - C. 12-14.

43. Леонов С.Л. Прогнозирование шероховатости при токарной обработке поверхности под нанесение покрытий. / С. Л. Леонов, Е. Ю. Татаркин. // Обработка металлов, - 2009. - №1. - C. 28-30.

еонов Сергей Леонидович Обеспечение геометрических параметров качества деталей на основе прогнозирования законов распределения методами имитационного стохастического моделирования Автореферат Подписано в печать Заказ Формат 60х84 1/16 Печать ризография. Усл. п.л. 1,86 Тираж 100 экз.

Отпечатано в типографии АлтГТУ им.И.И.Ползунова Лицензия на полиграфическую деятельность ПЛД № 28-35 от 15.07. Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по техническим специальностям