Разработка научных методов создания технологии высокоэффективной многокоординатной автоматизированной обработки с синергетическим управлением формообразующими движениями тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.08, доктор технических наук Флек, Михаил Бенсионович

• Флек, Михаил Бенсионович
• доктор технических наук
• 2008

Оглавление диссертации доктор технических наук Флек, Михаил Бенсионович

Введение

Глава 1 Анализ исследований в области автоматизированной технологии 11 многокоординатной обработки

1.1 Объекты и область исследований

1.2 Современные тенденции совершенствования технологических процессов 21 и станков с Ч11У в интегрированном гибкоструктурном производстве

1.3 Предпосылки совершенствования технологии обработки на станках с 27 ЧПУ с позиций синергетической теорией управления

1.4 Особенности построения технологических процессов с учетом динамики 30 резания и возможностей динамического диагностирования

1.5 Проблемы построения технологических процессов на основе 34 синергетического принципа управления

1.6 Выводы

Глава 2 Механизм взаимодействия траекторий, задаваемых на исполнительные элементы станка, с траекториями формообразующих движений

2.1 Формализация связей между процессом резания и управляющей 44 программой. Уравнения динамики процесса резания

2.2 Зависимость сил резания от координат при формообразовании 56 поверхностей

2.2.1 Механизм взаимодействия инструмента и заготовки

2.2.2 Действие сил, формируемых в процессе обработки, в зоне 60 передней поверхности режущего инструмента

2.2.3 Действие сил, формируемых в процессе обработки, в зоне задней 66 поверхности режущего инструмента

2.3 Особенности построения программ с учетом деформации инструмента

2.3.1 Формализация процесса образования деформаций инструмента

2.3.2 Расчет упругих деформаций

2.3.3 Коррекция управляемых координат в технологическом процессе 80 для станков с ЧПУ

2.3.4 Учет изменений скорости подачи инструмента в УП

2.3.5 Концепция учета обобщенного влияния сил на перемещение 91 инструмента в управляющих программах

2.4 Выводы

Глава 3 Проектирование управляющих программ для "медленных" перемещений в технологических процессах для станков с ЧПУ

3.1 Проблема создания устойчивых траекторий движения исполнительных 103 элементов станков с ЧПУ

3.2 Учет влияния упругих деформаций инструмента при определении 114 аттракторов «медленных» движений, обеспечивающих требуемые показатели качества

3.2.1 Выбор траекторий, обеспечивающих компенсацию неравномер- 115 ности припуска на точность в продольном сечении изделия

3.3 Специфика построения траекторий при обработке деталей сложной 126 геометрической формы

3.4 Проектирование управляющих программ обработки заготовок с малой и изменяющейся вдоль траектории жесткостью 3.4.1 Учет изменений упругих деформаций заготовки вдоль траектории движения инструмента 3.4.2 Обеспечение точности детали в поперечном сечении

3.5 Выбор оптимальных траекторий при проектировании управляющих 144 программ для станков с ЧПУ

3.6 Выводы

Глава 4 Проектирование управляющих программ с учетом эволюционных изменений в технологической системе

4.1 Особенности методологии учета эволюционных изменений ТС в 161 структуре проектирования управляющих программ

4.2 Модель развития износа в форме интегральных операторов

4.3 Методика прогнозирования процесса износа инструмента с целью 169 повышения точности обработки

4.4 Механизм управления точностью формообразования с учетом износа 173 инструмента

4.5 Пути совершенствования управляющих программ для процесса резания

4.6 Выводы

Глава 5 Проектирование технологических процессов и управляющих программ для станков с ЧПУ на основе принципа синергетического управления

5.1 Механизм и методика синергетического управления

5.2 Определение ограничений, накладываемых на траектории 195 формообразующих движений

5.3 Выводы

Глава 6 Реализация синергетической концепции управления в технологических процессах обработки на станках ЧПУ

6.1 Усовершенствование управляющих программ для процессов точения на 211 основе синергетического управления

6.2 Разработка программ для технологических процессов растачивания

6.3 Проектирование управляющих программ для технологических процессов 234 фрезерования

6.3.1 Алгоритмы управления точностью обработки деталей, имеющих 235 ширину фрезеруемой поверхности, меньшую диаметра фрезы

6.3.2 Особенности проектирования технологических процессов 250 фрезерования деталей имеющих ширину фрезеруемой поверхности, большей диаметра фрезы

6.4 Разработка управляющих программ для технологического процесса 252 сверления глубоких отверстий малого диаметра

6.5 Обеспечение качества поверхностного слоя

6.6 Технологические рекомендации по проектированию процессов 270 обработки на станках с ЧПУ

6.7 Выводы 276 Заключение 280 Общие выводы 280 Литература 284 Приложения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка научных методов создания технологии высокоэффективной многокоординатной автоматизированной обработки с синергетическим управлением формообразующими движениями»

Актуальность проблемы. В современном машиностроении, особенно в авиационной и космической отрасли, большинство продукции выпускается по индивидуальным требованиям заказчика, для чего используется гибкоструктурное производство на базе быстропереналаживаемого автоматизированного оборудования (станков с ЧПУ, в том числе с прямым управлением от ЭВМ).

Большое количество отечественных и зарубежных работоспособных станков с ЧПУ, имеющихся на предприятиях машиностроения, недостаточно эффективно используются из-за ограниченности возможностей современных средств разработки и управления технологическими процессами. Для решения поставленных государственных задач по производству конкурентоспособной наукоемкой техники (в частности, продукции авиационно-космической отрасли) необходимо разработать новый подход к проектированию систем и методов управления, составляющих основу технологических процессов гибкоструктурного производства. Предлагаемая в работе система построения технологического обеспечения механической обработки на многокоординатных станках с ЧПУ создает условия для создания и выпуска наукоемких конкурентоспособных изделий, позволяет повысить уровень использования имеющегося автоматизированного оборудования до нормативных показателей (обеспечить загрузку не менее чем в 2 рабочие смены) и формирует требования к продукции отечественного станкостроения. Это отвечает национальным программам развития машиностроения, авиационной и космической техники.

Практика использования современных концепций и методик построения систем технологического обеспечения для оборудования с ЧПУ, в том числе, результаты работ автора, опубликованные в 1973-1985 г.г., показали, что дальнейшее совершенствование технологий механической и комбинированной обработки на станках с программным управлением связано с необходимостью создания теоретических основ преобразования траекторий исполнительных элементов станка в траектории формообразующих движений, с учетом влияния на них динамики процесса обработки, изменения жёсткости системы СПИД, припуска и эволюционных процессов (например, износа инструмента), происходящих в ходе функционирования технологической системы.

В изделиях авиационной и космической отрасли используют детали с минимальной массой, которые в большинстве случаев имеют пониженную жесткость. Для таких деталей целесообразно осуществлять технологическую подготовку процессов обработки ЧПУ с учетом изменения локальных характеристик жесткости детали и инструмента вдоль траектории их взаимодействия, износа инструмента, динамических характеристик приводов исполнительных элементов, возможности диагностирования процесса обработки и его адаптации в реальном времени, что позволит получать без доработки детали с предельно достижимой точностью при минимальной массе.

В отличие от традиционного подхода к синтезу управления технологической системой механообработки с ЧПУ, когда на ЭВМ создаётся геометрический образ детали, ограниченный желаемыми траекториями движения инструмента, а затем все координаты движения станка подчиняются обеспечению этого образа, в работе использован подход, основанный на синергетической теории управления. Согласно ему технологическая система обработки рассматривается как единая эволюционирующая сложная динамическая система, обладающая внутренними связями.

Системный синергетический синтез управления включает в уравнения движения технологической системы не только систему управления исполнительными элементами станка, но и законы преобразования траекторий исполнительных элементов в траектории движения инструмента относительно заготовки. При этом учитывается динамическая связь, формируемая процессом резания и объединяющая автономные подсистемы в единую управляемую систему, а также производится замена скалярного управления векторным. С другой стороны, для обеспечения управляемости процесса обработки в реальном времени должна обеспечиваться его наблюдаемость, т.е. возможность идентификации достаточного набора динамических параметров, определяющих выходные параметры: точность, качество, производительность. Основы такого подхода применительно к технологии многокоординатной обработки ранее подробно не рассматривались, хотя опыт авиационной и других отраслей машиностроения однозначно подтверждает его актуальность и своевременность разработки на его базе новых методов построения систем управления формообразованием и технологической подготовки.

Сформулированная проблематика фактически порождает новую предметную область знаний, получение которых определяет научную актуальность диссертационного исследования. Повышение точности сложноконтурных поверхностей особо ответственных деталей, качества поверхностного слоя, производительности процессов формообразования сокращает трудоемкость последующей доработки, позволяет снизить массу, ускоряет освоение и выпуск отечественной новой техники, повышая ее конкурентоспособность. Решение поставленной проблемы отвечает национальным программам в области машиностроения, в частности задачам, поставленным в Федеральной целевой программе "Развитие гражданской авиационной техники России на 2002 - 2010 годы и на период до 2015 года", а также в "Стратегии развития авиационной промышленности на период до 2015 года", утвержденной Правительством РФ.

Целью диссертации является разработка теоретических основ создания технологии высокоэффективной многокоординатной обработки деталей переменной жесткости на современных станках с ЧПУ с заменой принятых систем управления на динамические адаптивные, использующие законы преобразования траекторий исполнительных элементов в траектории движения инструмента относительно заготовки с учетом внутренних связей между всеми подсистемами технологической системы (ТС), формируемых процессом обработки путем корректировки траектории инструмента до получения максимальной точности обработки изделия с сохранением требуемых эксплуатационных характеристик.

Для достижения этой цели решаются следующие задачи:

1. Разработать научные положения о системном синергетическом синтезе векторного управления точностью обработки на металлорежущих станках класса С>ГС на основе раскрытия внутренней динамической структуры и реализации возможностей ТС, включающей процесс обработки резанием, комбинированные методы обработки.

2. Разработать математические модели динамики управляемой многокоординатной системы обработки, включающие подсистемы векторного управления исполнительными элементами станка; подсистемы, связывающие траектории исполнительных элементов с траекториями движения вершины инструмента относительно зоны обработки заготовки переменной жесткости с учетом динамических характеристик процесса обработки.

3. На основе разработанных моделей и результатов системных экспериментальных исследований установить закономерности преобразования траекторий исполнительных элементов станка в траектории формообразующих движений инструмента относительно заготовок переменной жесткости и раскрыть их связь с качеством обрабатываемой детали.

4. Раскрыть механизм эволюции динамических связей, формируемых в процессе резания, и метод идентификации его основных параметров.

5. На основе установленных закономерностей эволюционных изменений процесса обработки, а также методов расчета изменяющихся характеристик жесткости инструмента и заготовки вдоль формообразующей траектории создать методику синтеза оптимального векторного управления, обеспечивающего требуемое качество деталей.

6. Создать новую систему технологической подготовки производства (ТПП), базирующуюся на системном синергетическом синтезе оптимальных траекторий для технологических процессов (ТП) обработки на многокоординатных станках с ЧПУ.

7. Проверить правомерность созданной методики синтеза управления точностью на примере типовых технологических операций, выполняемых на серийном и специальном оборудовании с ЧПУ на предприятиях машиностроения, в том числе, в аэрокосмической отрасли.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Впервые на основе исследования динамической структуры автономных подсистем: станка, управления приводами, инструмента и заготовки, связанных процессом резания в единую управляемую систему, установлены закономерности преобразования вектора управления (программы ЧПУ) в траектории исполнительных элементов станка, траектории исполнительных элементов - в траектории формообразующих движений инструмента. Основанный на принципах синергетической теории, в частности, на принципах расширения-сжатия пространства состояния и когерентности управления, новый подход создал базу для построения системы ТПП и разработки управляющих программ (УП) для многокоординатных станков с

ЧПУ, обеспечивающих заданные показатели точности, качества и производительности ТП обработки ответственных сложноконтурных деталей.

2. Разработаны математический аппарат, алгоритмы и средства построения УП для формирования вектора управлений, обеспечивающего преобразования траекторий исполнительных элементов ТС в требуемые по условиям достижения заданных показателей качества, производительности и себестоимости траектории формообразующих движений инструмента относительно заготовки. Предложены инженерные зависимости, аппроксимирующие преобразования траектории исполнительных элементов ТС в траектории формообразующих движений инструмента для ТП точения, растачивания, попутного фрезерования концевыми фрезами, сверления глубоких отверстий малого диаметра.

3. На основе исследования моделей динамики процесса обработки сформулированы требования к системам векторного управления ТП оборудования ЧПУ, обеспечивающие минимизацию машинного времени при достижении заданных параметров качества обработки.

4. Разработана модель эволюционных процессов динамической системы резания с использованием представления параметров системы в виде интегральных операторов, и на ее основе - метод мониторинга процесса обработки. С использованием нового подхода к определению параметров износа через мощность необратимых преобразований ТС разработаны алгоритмы идентификации ядер интегральных операторов, описывающих динамику износа инструмента.

5. Выявлены неизвестные ранее закономерности влияния эволюционных преобразований в динамической системе резания на показатели качества изделий, и на этой основе разработаны методы и средства построения УП, компенсирующие влияние износа на точность и параметры качества ТП механической обработки.

6. Раскрыты новые механизмы проявления отклонений геометрии деталей от заданной, обусловленные особенностями динамики взаимодействия подсистем станка, процесса резания и самостоятельными процессами в зоне резания, на основе чего предложены технологические рекомендации по устранению этих отклонений, повышению производительности, качества и стабильности ТП.

Практическая значимость работы включает:

1. На стадии T1111 создание новой системы формирования векторного управления для ЧПУ, что позволило расширить технологические возможности серийных многокоординатных станков и разработать требования к вновь создаваемому оборудованию с ЧПУ.

2. Создание новой системы ТИП, позволившей сократить сроки освоения новых изделий, повысить качество продукции, увеличить загрузку станков с ЧПУ, поднять уровень конкурентоспособности отечественного машиностроения.

3. Разработку инструктивных материалов для расчета УП, обеспечивающих оптимальное преобразование траекторий исполнительных элементов ТС в траектории формообразующих движений инструмента относительно заготовки, что позволило повысить точность обработки на оборудовании с ЧПУ, особенно изделий малой жесткости при большом вылете инструмента.

4. Создание программного обеспечения, интерфейсов и технических решений, обеспечивающих существенное повышение эффективности ТП обработки на станках с ЧПУ при точении, растачивании, сверлении, фрезеровании маложестких деталей сложной геометрической формы, которые расширили область использования и загрузку оборудования на ОАО «Роствертол» и других предприятиях машиностроения.

5. Разработку систем динамической диагностики ряда процессов обработки, что ускорило адаптацию ТП к условиям формообразования на оборудовании в реальном масштабе времени.

6. Создание и внедрение в производство специализированных станков, в том числе для сверления глубоких отверстий малого диаметра, снабженных микропроцессорными системами синергетического управления, что позволило устранить брак дорогостоящих деталей и ускорить ТПП при запуске новых изделий.

Автор защищает:

1. Новую систему технологической подготовки производства, базирующуюся на системном синергетическом синтезе векторного управления точностью обработки на станках с ЧПУ, учитывающем динамическое состояние процесса обработки в реальном времени.

2. Установленные закономерности преобразования вектора управления в траектории исполнительных систем оборудования и формообразование поверхности заготовки, что позволило разработать и внедрить в промышленность программно-аппаратные средства ЧПУ с высокими технологическим возможностями для современного автоматизированного оборудования.

3. Синергетический подход к созданию методов синтеза УП для станков с ЧПУ, использующий единое описание системы управления исполнительными элементами станка, механическими подсистемами станка, заготовки и инструмента, законов преобразования траекторий исполнительных элементов в траектории движения инструмента относительно заготовки и учет динамической связи, формируемой процессом резания, в том числе, при его эволюции.

4. Методы и результаты исследования эволюционных преобразований динамической системы резания и их влияния на выходные характеристики, определяющие повышение показателей качества изготовления изделий и стабильности ТП.

5. Алгоритмы управления геометрической точностью деталей, позволяющие автоматизировать проектирование ТП для перспективного технологического оборудования, повысить точность, снизить трудоемкость изготовления, сократить число последующих технологических операций.

6. Результаты использования и внедрения результатов на предприятиях машиностроения и в учебный процесс технических ВУЗов.

Апробация работы. Результаты работы докладывались и получили одобрение на следующих конференциях: «Проблемные вопросы автоматизации производства», Всесоюзная научно-техническая конференция, М., 1978; «Конструирование и производство сельскохозяйственных машин», Всесоюзная научно-техническая конференция, Ростов-на-Дону, 1982; «Конструкторско-технологическая информатика», V Международный конгресс, МГТУ «Станкин». М., 2000; «Проблемы механики современных машин», Вторая международная конференция, Улан-Удэ: ВСГТУ, 2003; «Контактная жесткость. Износостойкость. Технологическое обеспечение», Международная научно-техническая конференция, Брянск: БГТУ, 2003; «Проблемы определения технологических условий обработки по заданным показателям качества изделий», Российская научно-техническая конференция, Рыбинск: РГАТА, 2003; «Нелинейная динамика и прикладная синергетика», Международная научно-техническая конференция, Комсомольск-на-Амуре, 2003; «Исследование станков и инструментов для обработки сложных и точных поверхностей», Межвуз. научн. конф, Саратов, 2003; «Информационные технологии в российской промышленности», Всерос. науч. - практ. конф., СПб., 2004; «Динамика технологических систем», VII Междунар. науч. - техн. конф., Саратов, гос. техн. ун-т, 2004; «Военная техника, вооружение и технологии двойного применения», Материалы III Междунар. технолог, конгр., Омск, 2005; VIII Международная научно-техническая конференция по динамике технологических систем», Ростов н/Д: ДГТУ, 2007; на отраслевой научно-практической конференции «Совершенствование производства поршневых двигателей для малой авиации», Воронеж, 2008.

Реализация результатов. Методики и технические решения, полученные по результатам диссертационной работы, нашли применение на предприятиях оборонно-промышленного комплекса: авиационной просышленности - согласно акту, утвержденному и.о. начальника Управления авиационной промышленности В.Н. Рыбаковым; на ОАО «Азовский ОМЗ», г. Азов; на ОАО «КВЗ», г. Казань; ВМЗ, г. Воронеж; НП ОАО «Фаза», ОАО «НПП КП Квант», ОАО «Гранит», ОАО «Роствертол», г. Ростов-на-Дону.

Разработанные методы и результаты вошли составной частью в учебники и учебные пособия по дисциплине «Технология авиастроения».

Публикации. По материалам выполненных исследований опубликовано 37 трудов, из них 12 в журналах по Перечню ВАК РФ. Общий объем публикаций 142,5 печатных листа, в том числе соискателю принадлежит 93,6 печатных листа.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, общих выводов по работе, списка использованной литературы, приложений. Диссертация изложена на 340 страницах, содержит 156 рисунков, 17 таблиц, список литературы из 223 источников.

Заключение диссертации по теме «Технология машиностроения», Флек, Михаил Бенсионович

Общие выводы

1. Сформулирована синергетическая концепция векторного управления технологическими процессами обработки на станках, заключающаяся в рассмотрении единой системы обработки, включающей координаты пространства управлений, исполнительных элементов станка и инструмента различной жесткости, формообразующих движений инструмента относительно заготовки и выходные характеристики качества изготовления деталей, а также интегро-дифференциальные уравнения динамики, описывающие взаимосвязь между этими подсистемами. Показаны пути её реализации на основе проектирования инвариантного многообразия асимптотически устойчивых траекторий формообразующих движений инструмента относительно заготовки, обеспечивающих требуемые показатели геометрического качества изделий и соответствующих им траекторий движения исполнительных элементов станка и вектора управления. Принципиальное отличие развитого подхода от принятого в мировой инженерной практике состоит в построении технологического процесса и программы ЧПУ не по геометрическому образу детали, а по проектируемому инвариантному многообразию траекторий, обеспечивающему заданные показатели точности, качества поверхности и минимальные приведенные затраты.

2. Разработаны математические модели преобразования вектора управления в вектор перемещений исполнительных элементов станка и в формообразующие движения инструмента относительно заготовки (с учетом внешних и внутренних факторов), а также в вектор геометрического качества и состояния процесса резания, отличающиеся от известных тем, что впервые преобразование траекторий выполняется в реальном масштабе времени через единую управляющую систему, учитывающую дополнительные связи, формируемые подсистемами, в том числе, процессом резания. Модели представлены в виде системы интегро-дифференциальных уравнений динамики и управления ТС, что дает возможность реализовать ТС как систему векторного управления, в которой автономные системы управления отдельными исполнительными элементами станка становятся системами связанного управления за счёт реакции со стороны процесса резания. Предлагаемые метод и средства адаптивного векторного управления позволяют эффективно автоматизировать разработку технологических процессов и УП, сформировать требования к создаваемому оборудованию и к модернизации имеющегося станочного парка с системами ЧПУ.

3. Реализован принцип проектирования систем управления ТП в реальном времени, основанный на использовании иерархии систем дифференциальных уравнений, описывающих механизм формообразования. Рассмотрено два иерархических уровня: подсистема «медленных» движений исполнительных элементов станка, задающих «медленные» смещения точки равновесия динамической системы резания, и «быстрые» движения инструмента относительно заготовки. Рассмотрено два иерархических уровня подсистем замедленных движений исполнительных элементов станка, задающих малые скорости смещения точки равновесия динамической системы резания, в вариациях, относительно которых рассматриваются ускоренные движения инструмента относительно заготовки. Такая композиция позволила преодолеть чрезмерное увеличение степеней свободы известных систем векторного управления, определить закономерности формирования траекторий формообразующих движений и решить проблему управления траекториями формообразующих движений широкого спектрального состава, лежащего за пределами полосы пропускания управляемых приводов станка.

4. Разработаны адекватные модели преобразования траекторий исполнительных элементов станка в траектории формообразующих движений для широкого круга ТП обработки изделий современного машиностроения. Для инженерного применения при разработке ТП и УП приведены аппроксимации построенных моделей. Наибольший вклад в увеличение точности обработки, особенно нежестких деталей, дает использование разработанных моделей и алгоритмов преобразования траекторий при проектировании переходных процессов перемещения исполнительных элементов станка (врезание, изменение направлений движений, припуска) за счет учета динамических характеристик процесса резания, характеристик матриц жёсткости подсистем инструмента и заготовки, кинематики движения инструмента относительно заготовки.

5. Выявлено и установлено оптимальное соотношение самостоятельных процессов в зоне резания и формообразующих движений инструмента относительно заготовки при различных видах обработки.

На основе изучения методами анализа функций когерентности колебаний по функции профиля детали и авторегрессионного спектрального анализа соотношения самостоятельных процессов в зоне резания и колебаний инструмента относительно заготовки в направлении, нормальном к оси вращения шпинделя, при точении и растачивании определен граничный частотный диапазон, в котором требуемая точность геометрии детали обеспечивается формообразующими движениями инструмента (от 300-500 Гц до 0,8-1,2 кГц), а также соответствующие скорости, глубины резания и величины подач для группы авиационных материалов.

В результате анализа преобразования формообразующих движений в геометрию формируемой поверхности при попутном фрезеровании боковыми режущими лезвиями разработаны технологические рекомендации по созданию УП для типовых схем обработки.

6. Как важнейший элемент разработанного метода проектирования автоматизированного ТП создана методика определения оптимальных траекторий на инвариантных многообразиях, главным образом, оптимизации скорости резания по пути. В основу новой методологии проектирования ТП положено то, что оптимальной является не координата (например, скорость резания), а траектория скорости по пути, что позволяет обеспечить принцип биоптимальности, то есть установить минимум приведённых затрат на изготовление партии деталей при одновременном обеспечении требуемого качества. Развитый подход позволил сформулировать рациональные условия оптимальности переключения (переналадки) циклов обработки.

Предложенная методика подтверждена на примерах точения, растачивания, фрезерования и при сверлении глубоких отверстий малого диаметра.

7. Обоснован принцип создания УП, учитывающий эволюционные преобразования в ТС механической обработки, • основанный на представлении эволюционных параметров системы в форме интегральных операторов, описывающих траектории мощности необратимых преобразований по совершённой работе. Моделирование эволюционных преобразований на примерах развития износа инструмента и изменения параметров геометрической точности при точении использовано при разработке ТП и УП. Представлены алгоритмы идентификации ядер интегральных операторов, знание которых дает возможность достижения заданной точности обработки путем введения соответствующей коррекции УП, и создает основу для разработки нового поколения адаптивных станочных систем, включающих средства диагностирования износа, оценивания параметров микрорельефа обрабатываемой поверхности и показателей точности на основе мониторинга виброакустической эмиссии.

8. Эффективность разработанных принципов и алгоритмов синергетического векторного управления подтверждена на примерах ТП точения, растачивания, попутного фрезерования концевыми фрезами и сверления глубоких отверстий малого диаметра спиральными свёрлами. При этом выполнен комплекс мероприятий по широкому внедрению синергетической концепции управления для указанных технологических процессов на предприятиях машиностроения.

Разработанные материалы включают в себя новые принципы построения ТП и УП для станков класса С1ЧС, а также требования к модернизации и созданию специализированного оборудования, в частности, управляемого от ЭВМ. Это силовые сверлильные головки для сверления глубоких отверстий малого диаметра, в основу функционирования которых положены разработанные синергетические принципы. Главное прикладное значение работы определяется тем, что предложенные методы позволяют повысить эффективность использования и загрузку имеющегося на предприятиях оборудования с ЧПУ, обосновать пути его модернизации и разработки отечественных станков нового поколения, сформировать концепцию реструктуризации оборонной отрасли с учетом мирового уровня в машиностроении.

Заключение

Разработаны новая методология технологической подготовки производства и технология проектирования УП высокоэффективной многокоординатной обработки с адаптивной системой векторного управления автоматизированным оборудованием, основанная на синергетическом описании закономерностей преобразования траекторий исполнительных элементов ТС в траектории движения инструмента относительно заготовки с учетом внутренних связей между всеми подсистемами ТС, что позволило интенсифицировать технологический процесс, повысить точность, качество, эксплуатационные характеристики изделий, обеспечить повышенные требования к деталям ограниченной жесткости, в частности, авиационной и космической техники, разработать требования к модернизации парка существующих станков и созданию перспективного оборудования с ЧПУ.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Флек, Михаил Бенсионович, 2008 год

1. Аверьянов О.И. Модульный принцип построения станков с ЧПУ, М.: Машиностроение, 1987. -232 с.

2. Аверченков В.И. Основы математического моделирования технических систем / В.И. Аверченков, В.П. Федоров, М.П.Хейфец // Брянск: Изд. БГТУ, 2004.-271 с.

3. Автоматизированное проектирование средств технологического оснащения / Под ред. В.П. Смоленцева // Воронеж: Изд. ЦЧКИ, 1990. 96 с.

4. Автоматическое управление вибрационными испытаниями / А.Г. Гетманов, П.И. Дегтяренко, Б.Ю. Мандровский-Соколов и др. // М.: Энергия, 1978,- 112 с.

5. Адаптивное управление станками / Под ред. Б.С.Балакшина // М.:Машиностроение.1973. 688 с.

6. Аппель П. Теоретическая механика. Т. 2, М.: Физматгиз, 1960.487 с.

7. Афанасьев H.H. Статистическая теория усталостной прочности. М.: Изд-во АН СССР, 1953. 485 с.

8. Бабичев А.П. Основы вибрационной технологии / А.П. Бабичев, И.А. Бабичев // Ростов н/Д: ДГТУ, 1999. 624 с.

9. Бахвалов Н.С. Численные методы, М.: Наука, 1973. — 631 с.

10. Беллман Р. Динамическое программирование, М.: ИЛ, 1980. 336с.

11. Белянин П.Н. Промышленные роботы и их применение, М.: Машиностроение, 1983.

12. Беллман Р. Теория устойчивости решений дифференциальных уравнений, М.: Иностранная литература, 1954.

13. Берёзкин E.H. Лекции по теоретической механике, М., Изд. Московского университета, 1958.— С. 232-234

14. Берже П. Пороядок в хаосе / П. Берже, И. Помо, К. Видаль // М.: Мир, 1991.

15. Бирбраер P.A. Вместе построим умное производство. «Машиностроение 2005», М.: Изд-во ИТО, 2005. - С. 4-8

16. Богуславский И.В. Концептуальное моделирование мехатронных технологических машин // Труды конгресса «Конструкторско-технологическая информатика 2000», М.: Изд-во МОССТАНКИН, 2000. С. 70-73

17. Болотин В.В. Некоторые обобщения теории суммирования усталостных повреждений и их приложение к анализу долговечности при действии случайных сил. Известия вузов «Машиностроение», №8, 1958.

18. Болотин В.В. Численный анализ устойчивости линейных дифференциальных уравнений с периодическими коэффициентами. Избранные проблемы прикладной механики. М.: ВИНИТИ, 1974. С. 155166

19. Бондарь A.B. Качество и надежность, М.: Машиностроение, 2007. —308с

20. Бордачёв Е.В. Использование стохастического метода конечных элементов для оценивания смещений упруго деформированной балки / В книге «Механика деформируемого твёрдого тела» // Ростов н/Д: Изд-во РГУ, 1994.-С. 56-62

21. Браилов И.Г. Моделирование формообразования на станках с ЧПУ/ И.Г. Браилов, В.П. Смоленцев, Б.А. Голденко, Б.А. Бондарь // Воронеж: ВГТУ, 1998. -147 с.

22. Бржозовский Б.М. Надёжность и диагностика автоматизированных станков / Б.М. Бржозовский и др. // Саратов: Изд-во СГТУ, 2004. 152 с.

23. Бржозовский Б.М. Точность и надёжность автоматизированных прецизионных металлорежущих станков / Б.М. Бржозовский и др. // Саратов: Изд-во СГТУ, ч. 1, 1992.- 156 е., ч. 2.1994. 156 е., ч. 3, 1999.- 124 с.

24. Бутенин Н.В. Введение в теорию нелинейных колебаний / Н.В.Бутенин, Ю.И. Неймарк, H.A. Фуфаев // М.: Наука, 1987.

25. Бухгольц H.H. Основной курс теоретической механики, 4 11. М.: Наука, 1972.

26. Бушуев B.B. Основы конструирования станков. М.: Станкин, 1992.- 520 с.

27. Бушуев В.В. Тенденции развития мирового станкостроения. СТИН- 2000, №9. С. 20-24

28. Васильев A.C. Направленное формирование качества деталей машин: Труды конгресса «Конструкторско-технологическая информатика 2000». М.: Изд-во МОССТАНКИН, 2000. С.93 - 95

29. Васильев Г.Н. Автоматизация проектирования металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 1987. -280 с.

30. Васильков Д.В. Динамика технологической системы механической обработки / Д.В. Васильков, B.JI. Вейц, B.C. Шевченко // СПб: ТОО Инвентекс, 1997. 230 с.

31. Вейль Г. Симметрия. М.: Наука, 1968.

32. Вейц B.JI Динамика технологических систем / B.J1. Вейц, Д.В. Васильков, Ю.М. Зубарев // Санкт-Петербург: Изд-во института машиностроения, 2002. 256 с.

33. Вейц B.JI. Динамика управляемых машинных агрегатов / B.JI. Вейц, М.З. Коловский, А.Е. Кочура // М.: Наука, 1968. 475 с.

34. Вейц B.JI. Динамические расчёты приводов машин / B.JI. Вейц,

35. A.Е. Кочура // JL: Машиностроение, 1971. 342с.

36. Вейц B.JI. Прикладная теория механических колебаний / B.JI. Вейц, Д.В. Васильков, Ю.М. Зубарев // Санкт-Петербург: Изд-во института машиностроения, 2001. 223 с.

37. Вейц B.J1. Структурные преобразования динамических моделей машинных агрегатов с сосредоточенными параметрами / B.JI. Вейц, А.Е Кочура. // Прикладная механика, 1978, Том 14, N5. С. 26-35

38. Взаимозаменяемость в машиностроении и приборостроении / Под ред. В.В. Бойцова // М.: Изд-во Стандартов, 1984.

39. Волошин Д.А. Методика моделирования упругих деформаций цилиндрических концевых фрез в процессе фрезерования / Д.А. Волошин,

40. B.JI. Заковоротный, А.Д. Лукьянов, М.Б. Флек, С.Б. Родригес // Исследование станков и инструментов для обработки сложных и точных поверхностей: Межвуз. научн. сб. — Саратов: СГТУ, 2003.

41. Вукобратович М. Управление манипуляционными роботами: теория и приложения / М. Вукобратович, Д.Стокич // М.: Наука, 1985. 421 с."

42. Вульфсон И.И. Динамические расчёты цикловых механизмов. Л.: Машиностроение, 1976.-423 с.

43. Гаркунов Д.Н. Триботехника. М.: Машиностроение, 1985.

44. Гибкие производственные комплексы / Под ред. П.Н. Белянина и В.А. Лещенко // М.: Машиностроение, 1984. 376 с.

45. Гибкие производственные системы развитых капиталистических стран. М.: Минстанкопром, ВНИИТЭМР, 1997. 179 с.

46. Грановский Г.И. Кинематика резания. М., Машгиз, 1948. 230 с.

47. Демкин Н.Б. Качество поверхности и контакт деталей машин / Н.Б. Демкин, Э.В. Рыжев // М.: Машиностроение: 1981. 244 с.

48. Динамика управления роботами // Под ред. В.В.Козлова / М.: Наука,1984.

49. Евдокимов Ю.А. Планирование и анализ экспериментов при решении задач трения и изнашивания / Ю.А. Евдокимов, В.И. Колесников, А.Н. Тетерин / Под. Ред. А.В.Чичинадзе // М.: Машиностроение, 1980. 230 с.

50. Ефимов В.Н. Новое в мировой стратегии развития и производства станков: Труды научно-технической конференции «Новое в мировой стратегии развития технологии металлообработки», М.: ВНИИТЭМР, 2005.

51. Жарков И.Г. Вибрации при обработке лезвийным инструментом. Л.: Машиностроение, 1986. 184с.

52. Жарков И.Г. Влияние автоколебаний на стойкость инструмента / И.Г. Жарков, И.Г. Попов // Станки и инструмент, 1971, № 5. С. 7-8

53. Заде Л. Теория линейных систем / Л.Заде, Ч. Дезоэр // М.: Наука,1979.

54. Заковоротный В. Л. Изучение динамических сил при резании / В.Л. Заковоротный, И.А. Мялов // Сб. науч. тр. Ростов н/Д; 1998. - С. 3-8

55. Заковоротный В.Л. Анализ процесса резания как объекта автоматического управления / Известия Северо-Кавказского научного центра Высшей школы. Технические науки, 1976, N2. С.8-12.

56. Заковоторный В.Л Введение в динамику трибосистем / В.Л. Заковоторный, В.П. Блохин, М.И. Алексейчик // Ростов н/Д: ИнфоСервис, 2004. 680 с.

57. Заковоротный В.Л. Взаимосвязь эволюции трибосопряжений с параметрами динамической системы трения / В.Л. Заковоротный, М. Марчак, И.В. Усиков // Трение и износ, Т. 19, 1998, №6.

58. Заковоторный В.Л. Динамика трибосистем. Самоорганизация, эволюция. Ростов н/Д: Изд-во ДГТУ, 2003. 502 с.

59. Закономерности ползучести и длительной прочности. Справочник/

60. A.Л.Аршакуни, А.М.Локошенко. и др., М.Машиностроение, 1983, 101 с.

61. Заковоротный В.Л. Динамический мониторинг состояния процесса резания / В.Л. Заковоротный, Е.В.Бордачёв, М.И. Алексейчик // СТИН, 1998, № 12.

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

63. Заковоротный В.Л. Исследование динамической характеристики резания при автоколебаниях инструмента. Известия Северо Кавказского научного центра высшей школы, Сер. Технических наук, 1978, № 2. - С. 3741.

64. Заковоротный В.Л. Информационное обеспечение системы динамической диагностики износа режущего инструмента на примере токарной обработки / В.Л. Заковоротный, Е.В. Бордачёв // Проблемы машиностроения и надёжности машин, 1995, N3. С. 118-133.

65. Заковоротный В.Л. Контроль износа инструмента при растачивании высокопрочных сталей / В.Л. Заковоротный, Л.В. Бузик // Станки и инструмент, 1983, N9. С. 31-33.

66. Заковоротный В.Л. Электромеханические системы / Заковоротный

67. B.Л., Семко И.А. // Ростов н/Д: Изд-во ДГТУ, 2000.-212 с.

68. Заковоротный В.Л. Методика идентификации параметров нелинейной динамической модели процесса резания / В.Л. Заковоротный, А.Д. Лукьянов, О.О. Потравко // Проектирование технологических машин, Москва: Из-во "Станкин", Вып.18, 2000. С.26-33.

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

70. Заковоротный В.Л. Многофункциональный мониторинг динамического качества металлорежущих станков / В.Л. Заковоротный, Е.В.

71. Бордачев // Диагностика и управление в технических системах: Межвуз. сб. науч. ст., Ростов н/Д: ДГТУ, 1997. 12 -19 с.

72. Заковоторный В.Л. Нелинейная трибомеханика. Ростов н/Д: Изд-во ДГТУ, 2000. 294 с.

73. Заковоротный В.Л. Определение оптимальных траекторий формообразующих движений при обработке резанием / В.Л. Заковоротный, А. Д. Лукьянов, И.А. Мялов, М.Б. Флек // Вестник ' Донского государственного технического университета, Том 1, №3, 2001. С.86-109.

74. Заковоротный В.Л. Определение инвариантного многообразия траекторий формообразующих движений / В.Л. Заковоротный, М.Б. Флек // Проектирование технологических машин: Сб. науч. тр. / М.: МГТУ «Станкин», 1997. -Вып.4.

75. Заковоротный В.Л. Построение информационной модели динамической системы металлорежущего станка для диагностики процесса обработки / В.Л.Заковоротный, И.В. Ладник // Проблемы машиностроения и надёжности машин, 1991, N 4, С.49-53.

76. Заковоротный В.Л. Пути управления траекториями формообразующих движений / В.Л. Заковоротный, М.Б. Флек, В.В .Долгов // Проектирование технологических машин: Сб. науч. тр., М.: МГТУ «Станкин», 1996, Вып.2.

77. 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.

78. Заковоротный В.Л. Управление точностью обработки резанием с помощью ультразвуковых колебаний / В.Л. Заковоротный, В.Г. Бегун //

79. Автоматизация процессов в сельхозмашиностроении, Ростов на Дону: Из-во РИСХМ, 1977.-С. 38-44

80. Заковоротный В.Л. Динамика процесса резания. Синергетический подход / В.Л. Заковоротный, М.Б. Флек // Ростов н/Д: Терра, 2006. 876 с.

81. Земсков Г.Г.Автоматическая двухсуппортная токарная обработка с использованием ЧПУ / Г.Г.Земсков, М.Б. Флек // Механизация и автоматизация производства, 1980, № 10.

82. Земсков Г.Г. Автоматическое обеспечение точности обработки на основе ее прогнозирования / Г.Г.Земсков, М.Б. Флек // Механизация и автоматизация производства, 1977, № 3.

83. Земсков Г.Г. Анализ размерной точности при токарной обработке / Г.Г.Земсков, М.Б. Флек // Прогрессивная отделочно упрочняющая технология: Сб. науч. тр, Ростов н/Д: РИСХМ, 1983.

84. Земсков Г.Г. Метод расчета точности обработки на станках с ЧПУ и границы его применения / Г.Г.Земсков, М.Б. Флек // Повышение качества и эффективности производства деталей сельхозмашин: Сб. науч. тр, Ростов н/Д: РИСХМ, 1982.

85. Земсков Г.Г. Некоторые проблемы обработки конструктивных элементов деталей на токарных станках с программным управлением / Г.Г.Земсков, М.Б. Флек // Ростов н/Д: Сев.-Кавк. ЦНТИ (информ. листок), 1973, № 661.

86. Земсков Г.Г. Новый метод расчета точности обработки на станках с ЧПУ / Г.Г. Земсков, М.Б. Флек // Проблемные вопросы автоматизации производства, Тр. Всесоюз науч.- техн. конф, 1978.

87. Земсков Г.Г. Основные направления оптимизации процесса обработки на станках с ЧПУ / Г.Г. Земсков, М.Б. Флек // Механизация и автоматизация производства, 1980, № 10.

88. Земсков Г.Г. К вопросу учета нелинейности при расчете точности обработки на станках с ЧПУ / Г.Г.Земсков, М.Б. Флек // Интенсификация и контроль технологических процессов в сельхозмашиностроении: Ростов н/Д: РИСХМ, 1975.

89. Земсков Г.Г. Построение нелинейной математической модели упругих деформаций системы СПИД / Г.Г. Земсков, М.Б. Флек // Автоматизация процессов в сельскохозяйственном машиностроении: Ростов н/Д: РИСХМ, 1975.

90. Земсков Г.Г. Прогнозирование точности обработки на токарных станках с ЧПУ с применения ЭВМ / Г.Г. Земсков, М.Б. Флек // Механизация и автоматизация производства, 1982, № 6.

91. Исаев А.И. Применение ультразвуковых колебаний при резании металлов / А.И. Исаев, B.C. Анохин // Вестник машиностроения, 1961, N5. -С. 31-38

92. Кабалдин Ю.Г. Самоорганизующиеся процессы в технологических системах обработки резанием. Диагностика, управление / Ю.Г. Кабалдин,

93. A.M. Шпелёв // Владивосток: Изд-во Дальнаука, 1998. 296 с.

94. Кабалдин Ю.Г. Самоорганизация и нелинейная динамика в процессах трения и изнашивания инструментов при резании. Комсомольск-на-Амуре: Изд-во КнАГТУ, 2003 . 175 с.

95. Каминская В.В. Расчёты на виброустойчивость в станкостроении. М.: Машиностроение, 1985 . 56 с.

96. Каминская В.В. Исследование динамики тяжелых карусельных станков. Станки и инструмент, 1984, № 12. С. 8-12.

97. Каминская В.В. Динамическая характеристика процесса резания /

98. B.В.Каминская, Э.Ф.Кушнир // Станки и инструмент, 1979, № 5. С. 27-29.

99. Качество машин. Справочник в двух томах / Под ред. А.Г.Суслова // М.: Машиностроение, 1995.

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

101. Кедров С.С. Колебания металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 1978. 197 с.

102. Клушин М.И. Резание металлов. М.: Машгиз, 1958. 454 с.

103. Колев К.С. Точность обработки и режимы резания / К.С.Колев, JIM. Горчаков // М.: Машиностроение, 1976. 144 с.

104. Колесников A.A. Синергетическая теория управления. М.: Энергоатомиздат, 1994. 240 с.

105. Колесников A.A. Когнетивные возможности синергетики. Вестник РАН, 2003, №8.

106. Колмогоров А.Н. Элементы теории функций и функционального анализа / А.Н. Колмогоров, C.B. Фомин // М.: Наука, 1981. 544 с.

107. Кондратьев В.А. Интенсификация процесса обработки закалённых сталей резцами из эльбора Рметодом наложения ультразвуковых колебаний. Алмазы, 1973, № 4. - С.31 - 34.

108. Кондратов A.C. Зависимость стойкости резцов от интенсивности вибраций / A.C. Кондратов, Б.П. Бармин // Станки и инструмент, 1964, № 6. -С. 30-31.

109. Конструкция и наладка автоматических линий и специальных станков//Изд. 2-е, перераб. и дополн. М., Высшая школа, 1973, 310 с.

110. Коробков Ю.М. Влияние термоэлектрических явлений, возникающих при резании, на износ инструмента. Станки и инструмент, 1968, №3.

111. Корсаков B.C. Точность механической обработки. М.: Машгиз, 1961.- 420 с.

112. Крагельский И.В. Трение и износ. М.: Машиностроение, 1968.526 с.

113. Красовский H.H. Теория управления движением. М.: Наука, 1968. -475 с.

114. Ключев В.И. Теория электропривода.- М.: Энергоатомиздат, 1985. -560 с.

115. Красовский A.A. Проблемы физической теории управления. Автоматика и телемеханика, 1990, №11.

116. Красовский A.A. Системы автоматического управления полётом и их аналитическое конструирование. М.: Наука, гл. ред. физ. мат. лит, 1973. - 420 с.

117. Красовский H.H. Управление динамической системой. Задача о минимуме гарантированного результата, М.: Наука, 1985. -423 с.

118. Красовский A.A. Проблемы физической теории управления // Автоматика и телемеханика, 1990, №11.

119. Кретинин О.В. Исследование спектра термо ЭДС и сил при резании // В кн. "Вопросы технологии машиностроения", Горький: ГПИ, 1970.-С. 34-41

120. Кретинин О.В. Исследование спектра термо ЭДС и сил при резании //В кн. "Вопросы технологии машиностроения", Горький: Из — во ГПИ, 1970.-С. 34-41

121. Кудинов В.А. Динамика станков. М.: Машиностроение, 1967.359 с.

122. Ланкастер П. Теория матриц. М.: Наука, 1978. 724 с.

123. Летов A.M. Аналитическое конструирование регуляторов // Автоматика и телемеханика, 1960, №№ 4,5,6, 1961, №4, 1962 №11.121. . Ли Э.Б.Основы теории аптимального управления / Э.Б. Ли, Л. Маркус // М.: Наука, 1972. 576 с.

124. Лойцянский Л.Г. Курс теоретической механики / Л.Г. Лойцянский, А.И. Лурье // М.: Гостехиздат, 1957.

125. Лоладзе Т.Н. Износ режущего инструмента. М.: Машгиз, 1958.358 с.

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

127. Макаров А.Д. Износ и стойкость режущих инструментов. М.: Машиностроение, 1966. — 370 с.

128. Макаров А.Д. Оптимизация процессов резания. М.: Машиностроение, 1976. 335 с.

129. Мартынов В.Д. Влияние ультразвуковых колебаний режущих кромок инструмента на улучшение процесса обработки отверстий зенкерами / В.Д. Мартынов, Н.Н.Игнатенко // В кн. Долговечность и надёжность сельскохозяйств енных машин, М.: Машгиз, 1966. С.41 - 42.

130. Маталин A.A. Точность механической обработки и проектирование технологических процессов. М.: Машиностроение, 1970

131. Марков А.И. Исследование ультразвуковых методов обработки труднообрабатываемых материалов. Автореферат докторской диссертации. М.: МАИ, 1967.

132. Математические основы теории автоматического регулирования / Под ред. Б.К. Чемоданова// М.: Высшая школа, 1971.

133. Марголин Ш.М. Точная остановка электроприводов// М., Энергоатомиздат, 1984, 105 с.

134. Маслов А.Р. Производство современных станков // ИТО, Новости. 2005, №5.- С. 4-6.

135. Маслов А.Р. Развитие многооперационных станков с ЧПУ // ИТО. новости, 2005, № 3 . 22-29.

136. Металлорежущие станки, выпускаемые в СССР. М.: Машиностроение, 1985. 496 с.

137. Металлорежущие станки / Под ред. В.Э.Пуша // М.: Машиностроение, 1986. 576 с.

138. Металлорежущие станки и автоматы / Под ред. А.С.Проникова // М.: Машиностроение, 1981. 480 с.

139. Многоцелевые системы ЧПУ гибкой механообработки / Под ред. В.Г. Колосова// Д.: Машиностроение, 1984 . 223 с.

140. Михеев Ю.Е. Системы автоматического управления станками / Ю.Е. Михеев, B.JI. Сосонкин // М.¡Машиностроение, 1978 . 263 с.

141. Моисеев H.H. Алгоритмы развития. М.: Наука, 1987 . — 240 с.

142. Морозов В.П. Элементы теории управления ГАП. Математическое обеспечение / В.П. Морозов, Я.С. Дымарский // JL: Машиностроение, 1984 . -332 с.

143. Накамура Т. Анализ профилограмм поверхности. Сеймицу кикай (японск.), 1962, Т. 28, №3.

144. Нахапетян Е.Г. Контроль и диагностирование автоматического оборудования. М.: Наука, 1990. 272 с.

145. Неймарк Ю.И. Метод точечных отображений в теории нелинейных колебаний. М.: Наука, 1972.

146. Неймарк Ю.И. Стохастические и хаотические колебания / Ю.И. Неймарк, П.С. Ланда // М.: Наука, 1987.

147. Николис Дж. Динамика иерархических систем. Эволюционное представление. М.: Мир, 1989.

148. Николос Г. Самоорганизация в неравновесных системах / Г. Николос, И. Пригожин // М.: Мир, 1979.

149. Опитц Г. Современная техника производства. Состояние и перспективы. М.: Машиностроение, 1975 . 280 с.

150. Основы нетрадиционных информационных технологий автоматизированного проектирования и контроля изделий / Под ред. В.П. Смоленцева // М.: АМИ, 1999. 208 с.

151. Панин В.Е. Структурные уровни деформации твёрдых тел / В.Е. Панин, В.А. Лихачев, Ю.В. Гриняев // Новосибирск: Наука, 1985. — 217 с.

152. Писаренко Г.С. Деформирование и прочность материалов при сложном напряжённом состоянии / Г.С. Писаренко, A.A. Лебедев // Киев: Наукова думка, 1976 . 415 с.

153. Подураев В.Н. Исследование процесса резания методами акустической эмиссии / В.Н. Подураев и др. // Известия ВУЗов СССР. Машиностроение, 1976, N12. С. 17-21

154. Подураев В.Н. Кинематические и физические параметры нестационарного резания / В.Н. Подураев, В.Н. Валиков, В.И. Чирков // Известия вузов. Машиностроение, 1973, №8 . С. 25 - 28

155. Подураев В.Н. Особенности пластического деформирования и разрушения при вибрационном сверлении лёгких сплавов / В.Н .Подураев, A.C. Григораш // Известия Вузов, Машиностроение, 1973, № 7. — С. 158 — 162.

156. Понтрягин JI.C. и др. Математическая теория оптимальных процессов. М., Наука, 1969. 382 с.

157. Попов В.И. Динамика станков / В.И. Попов, В.И. Локтев // Киев: Техшка, 1975 . — 135 с.

158. Попов М.Е. Управление точностью технологического размера при изготовлении деталей на металлорежущих станках / М.Е. Попов, A.M. Попов // Ростов н/Д: Дон. гос. тех. ун-т, 2005. 204 с.

159. Проблемы CALS-технологий / Под ред. В.Г. Митрофанова // М.: «Янус-К», 1998 .-88 с.

160. Прогрессивное металлорежущее оборудование: Каталог. М.: Минстанкопром, ВНИИТЭМР, 1998.-50 с.

161. Проектирование металлорежущих станков и станочных систем. Справочник-учебник в трёх томах. М.: Машиностроение, 1994.

162. Проников A.C. Надёжность машин. М.: Машиностроение, 1978.592 с.

163. Плотников А.Л. Управление режимами резания на токарных станках с ЧПУ / А.Л. Плотников, А.О. Таубе // Волгоград: Изд-во РПК «Политехник», 2003. 183 с.

164. Пригожин И. От существующего к возникающему. М.: Наука,1985.

165. Пригожин И. Порядок из хаоса / И. Пригожин, И.Стенгерс // М.: Прогресс, 1986.

166. Пуш A.B. Испытательно-диагностический комплекс для оценки качества и надёжности узлов станков / A.B. Пуш, A.B. Ежков, С.Н. Иванников // Станки и инструмент, 1987, № 4. С. 14-18.

167. Пуш В.Э. Малые перемещения в станках. М.:, Машгиз, 1961.123с.

168. Пуш A.B. Оценка качества приводов прецизионных шпиндельных узлов по состояниям выходных параметров точности. Станки и инструмент, 1985, №2.-С. 12-15.

169. Пуш A.B. Шпиндельные узлы. Качество и надёжность. М.: Машиностроение, 1992. -285 с.

170. Резников А.Н. Теплофизика процессов механической обработки материалов. М.: Машиностроение, 1981. 279 с.

171. Решетов Д.Н. Детали машин. М.: Машиностроение, 1974. 648 с.

172. Решетов Д.Н. Точность металлорежущих станков / Д.Н. Решетов, В.Т. Портман // М.: Машиностроение, 1986. 336 с.

173. Робототехника и гибкие автоматизированные производства, В 9-и книгах / Под ред. И.М.Макарова // М.: Высшая школа, 1986.

174. Рубцов В.Е. Пластическая деформация и квазипериодические колебания в трибологической системе / В.Е. Рубцов, A.B. Колу баев // Журнал технической физики, 2004, Т. 74, Вып.11. С. 63-69.

175. Рыжов Э.В. Контактная жёсткость деталей машин. М.: Машиностроение, 1966. 362 с.

176. Самоподнастраивающиеся станки / Под ред. Б.С.Балакшина // М.: Машиностроение, 1970. -416 с.

177. Силин С.С. Оптимизация операций механической обработки по энергетическим критериям / С.С. Силин, А.В.Баранов // Станки и инструмент, 1999, № 1. С. 16-17.

178. Синергетика. Процессы самоорганизации и управления / Под ред. А.А.Колесникова // Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2004, 4.1 360 е., 4.2 - 358 с.

179. Синергетика и проблемы теории управления / Под ред. А.А.Колесникова // М.: Физматлит, 2004. 504 с.

180. Соломенцев Ю.М. Оптимизация процесса обработки с помощью адаптивного управления износом инструмента / Ю.М.Соломенцев, A.M. Басин // М.: "Станки и инструмент", 1974, N8. С. 21-23

181. Соломенцев Ю.М. Оптимизация операций механической обработки деталей / Ю.М. Соломенцев, Р.Ф. Карлов // Вестник машиностроения, 1968, N9.-С. 19-21

182. Смоленцев Е.В. Проектирование электрических и комбинированных методов обработки. М.: Машиностроение, 2005. 511 с.

183. Современная прикладная теория управления /Под ред. А.А.Колесникова в трех частях // Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2000.

184. Смоленцев В.П. САПР в малосерийном производстве / В.П. Смоленцев, Б.А. Голоденко // Воронеж: ВГУ, 1991. 124 с.

185. Смоленцев В.П. Электрохимическое маркирование / В.П. Смоленцев и др. // М.: Машиностроение, 1983. — 84 с.

186. Смоленцев В.П Организационные и экономические исследования в машиностронении / В.П. Смоленцев и др. // Воронеж: ВГУ, 2006. 72 с.

187. Соломенцев Ю.М. Оптимизация процессов обработки деталей на станках с использованием многомерных АСУ. М.: "Станки и инструмент", 1974, N3.-C. 37-39

188. Справочник по теории автоматического управления. М.: Наука, 1987.-620 с.

189. Справочник технолога машиностроителя. В 2-х томах, Т.2 / под ред. A.M. Дальского, А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова, А.Г. Суслова // М.: Машиностроение, 2001. 944 с.

190. Старков В.К. Обработка резанием. Управление стабильностью и качеством в автоматизированном производстве. М.: Машиностроение, 1989. -296 с.

191. Старков В.К. Алгоритм оптимизации процесса резания по энергетическому критерию качества / В.К. Старков, М.В. Киселёв // Станки и инструмент, 1992, № 10.-С.18-20.

192. Суслов А.Г. Технологическое обеспечение параметров состояния поверхностного слоя деталей. М.: Машиностроение, 1987. 253 с.

193. Талантов Н.В. Физические основы процесса резания, изнашивания и разрушения инструментов. М.: Машиностроение, 1992. 240 с.

194. Тихонов А.Н. Системы дифференциальных уравнений с малым параметром при высших производных. Математический сборник, 1952, Т.31, №3.

195. Филимонов JI.H. Анализ волнистости шлифованной поверхности с точки зрения теории случайных процессов. Абразивы и алмазы, № 6, 1966.

196. Флек М.Б. Технологичность и технология механической обработки деталей вертолётов. Ростов н/Д: «Терра», 2004. — 224 с.

197. Флек М.Б. Обработка отверстий с малым межцентровым расстоянием агрегатными головками / М.Б. Флек, A.B. Губарев, B.C. Каганов // Управление. Конкурентоспособность. Автоматизация: Сб. науч. тр., Ростов н/Д: ИУИ АП, 2002. Вып. 1.

198. Флек М.Б. Учет эволюционных преобразований при управлении формообразующими движениями. М.: Проектирование технологических машин: Сб. науч. тр. МГТУ «Станкин», 1998, № 9.

199. Флек М. Б. Синергетическая концепция построения программ ЧПУ при изготовлении деталей сложной геометрической формы. //СТИН, №9, 2007 С.12-31

200. Флек М.Б. Технологичность и технология механической обработки деталей вертолетов на станках с ЧПУ. Ростов н/Д: Терра, 2004. 160 с.

201. Флек М.Б. Математическое моделирование предсказания эволюционных преобразований процесса резания // Изв. вузов. Сев. — Кавк. регион: Техн. науки, 2003, № 5.

202. Флек М.Б. Моделирование развития износа инструмента в виде интегрального оператора // Изв. вузов. Сев. Кавк. регион: Техн. науки, 2003, № 5.

203. Флек М.Б. Обработка отверстий с малым межцентровым расстоянием агрегатными головками / М.Б. Флек, А.В.Губарев, B.C. Каганов // Управление. Конкурентоспособность. Автоматизация: Сб. науч. тр., Ростов н/Д: ИУИ АП, 2002, № 1.

204. Флек М.Б. Определение оптимальных аттракторов формообразующих движений при обработке отверстий малого диаметра // Авиакосмическое приборостроение, 2004, № 2.

205. Флек М.Б. Определение прогиба ступенчатых валов с учетом изменения момента инерции детали по мере съема материала на токарных станках с программным управлением // Деп. в ВИНИТИ, 1981, № 11.

206. Флек М.Б. Управление формообразующими траекториями на станках с ЧПУ. Теория и практика // Ростов н/Д: ДГТУ, 2005. 160 с.

207. Флек М.Б. Построение траекторий формообразующих движений при обработке на станках с ЧПУ // Ростов н/Д: ДГТУ, 2006. 184 с.

208. Флек М.Б. Регуляризация матриц динамической жесткости // Проектирование технологических машин: Сб. науч. тр., М.: МГТУ «Станкин»,1996, Вып.2.

209. Флек М.Б. Моделирование эволюционных процессов при резании интегральными операторами / М.Б Флек, B.JL Заковоротный, А.Д. Лукьянов, Волошин Д.А.// СТИН, 2000, № 3, с.32-38

210. Флек М.Б. Разработка технологических процессов изготовления деталей летательных аппаратов / М.Б. Флек и др. // Ростов н/Д: ДГТУ, 2005. 179 с.

211. Флек М.Б. Управление формообразующими траекториями на станках с ЧПУ. Тенденции и подходы. Ростов н/Д: ИУИ АП, 2001. — 116 с.

212. Хакен Г. Синергетика. Иерархия неустойчивостей в самоорганизующихся системах и устройствах. М.: Мир, 1985.

213. Харитонов B.JI. Семейство квазиполиномов. Автоматика и телемеханика, 1995, № 11. С. 169-182.

214. Хусу А.П. Шероховатость поверхностей. Теоретико-вероятностный подход / А.П. Хусу, Ю.Р. Виттенберг, В.А. Пальмов // М.: Наука, 1975.-343 с.

215. Черноусько Ф.Л. Управление колебаниями / Ф.Л. Черноусько, Л.Д. Акуленко //М.: Наука, 1987.

216. Черпаков Б.И. Станкостроение России: перспективы развития до 2005 года / Б.И. Черпаков, И.Д. Новосекльский // Труды конгресса «Конструкторско-технологическая информатика 2000» М.: Изд-во МОССТАНКИН, 2000. С. 257-260

217. Шаумян Г.А. Комплексная автоматизация производственных процессов. М.: Машиностроение, 1973.- 420 с.

218. Эльясберг М.Е. К теории и расчёту устойчивости процесса резания металла на станках. Станки и инструмент, 1971, №11. С. 6-11

219. Эльясберг М.Е. К теории и расчёту устойчивости процесса резания металла на станках. Станки и инструмент, 1971, № 12. С.26-27

220. Zakovorotny V.L. Modern Multifunctional Monitoring of the Machine Tool Dynamic Quality 13th International Conference on Computer-Aided Production Engineering, June, Warsaw, 1997.

221. Zakovorotny V.L. Variational Formulation for Optimal Multi-Cycle Deep Drilling of Small Holes Journal of Dynamic Systems, Measurement and Control / V.L. Zakovorotny, E.V. Bordatchev, T.S. Sankar // ASME, 1997, Vol.119.

222. Kumabe Junichiro, Fukuda Tochiho. Study on precision vibrating boring. In gray cast iron // CaMHijy KMKafi J. Jap. Soc. Precis. Eng., 1971, № 12. -P. 894 900.

223. Kumabe Junichiro, Fukuda Tochiho. Study on precision vibrating boring. In duralialumin, copper, carbon steel. CaMHuy Kmcaii J. Jap. Soc. Precis. Eng., 1973, № 10. P. 1002 - 1008.

224. ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ПРОМЫШЛЕННОСТИ (Роспром)

225. Управление авиационной промышленностиул. Щепкина, 42 Москва, ГСП-6,107996 Тел.: [phone] Факс: [phone] E-mail: [e-mail] http-// www.rosprom.gov.ru / ОКПО 00083470, ОПРН 1047796287362; ИНН/КПП 7702522868/7702010011. УТВЕРЖДАЮ

226. И.О. Начальника Управления диеншш^Тр омыш л енно сти1.* i * —. * /Л N1. Рыбаков1. На№о внедрении научных и практических результатов докторской диссертационной работы

227. Флека Михаила Бенсионовича

228. Создания гаммы специализированных управляемых силовых головок для глубокого сверления отверстий малого диаметра.

229. Создания гаммы устройств диагностики текущего состояния процессов резания ипоказателей качества деталей в ходе обработки.

230. Рекомендаций по поддержке жизненного цикла изделия при его изготовлении сучетом естественной эволюции процессов обработки.

231. Методов регуляризации матриц жесткости на основе изменения геометрии заготовки.

232. Рекомендаций по определению номенклатуры деталей, для которых необходимосоздать управляющие программы ЧПУ для механообработки по разработанной в диссертации методике.

233. Методики включения станков с ЧПУ в интегрированную систему управленияпроизводством по цепочке «безбумажной» технологии.

234. Рекомендаций по уточнению связей между станками с ЧПУ исистемами.

235. Разработаны и внедрены программные средства и микроконтроллер для разработки управляющих программ станков с ЧПУ сверлильно-фрезерно-расточной группы.

236. Разработана техническая документация, изготовлены и внедрены в производство специализированные управляемые сверлильные головки для глубокого сверления отверстий диаметром 2-4 мм. и 5-9 мм.

237. Разработаны, изготовлены и внедрены на операциях растачивания и фрезерования средства диагностики процесса резания.

238. Внедрены технические предложения по совершенствованию разработки управляющих программ обработки деталей на станках токарной и сверлильно-фрезерно-расточной группы.

239. При выполнении перечисленных технологических разработок использовались методические рекомендации, изложенные в работах М.Б.Флека:

240. Флек М.Б. Построение траекторий формообразующих движений при обработке на станках с ЧПУ // Ростов н/Д: ДГТУ, 2006.

241. Флек М.Б. Технологичность и технология механической обработки, деталей.вертолетов настанках с ЧПУ. // Ростовн/Д: Терра, 2004.

242. Флек М.Б. Управление формообразующими траекториями на станках с: ЧГ1У. Теория и практика // Ростов н/Д: ДГТУ, 2005, .а также в технических отчетах о выполнении этапов данной НИОКР.

243. За счет внедрения разработок: .

244. Сокращены затраты времени на разработку управляющих программ в среднем на 15-20%.

245. Для^деталей типа- «фитинг», «кронштейн» увеличена производительность'^ на операциях растачивания, и фрезерования сложных, контуров за счет диагностирования и исключения отклонений, вызванных вибрациями и износом инструмента.

246. Снижен процент неисправимого брака до 0,1% против 4,5% до внедрения системы диагностики.

247. Общий экономический эффект от внедрения перечисленных разработок за период 2002-2008г.г. составил 3 млн. 754 тыс. руб.1. От ОАО «Роствертол»:

248. Заместитель главного технолога

249. Начальник отдела Систем автоматизации технологической, подготовки! производства?

250. Начальник планово-экономического отделаV •1. От ДГТУ:

251. Начальник Управления научных исследований1. Г.П.Лыков ■

252. А.А.Поляницын Н. А?. Ситников1. А.Д.Лукьянов1.■1. ЛаГцшйш^иойй.51. ОАО«квЗ»1. УТВЕРЖДАЮ»

253. Финансовый директор-заместитель ь , 1 Генерального директора попланированию, экономике и финансамVоб использовании парных и практических результатов докторской диссертационной работы

254. Флека Михаила Бенсионовича

255. Метод адаптации существующего парка станков с ЧПУ к условиям компьютеризир ов анного производства

256. Рекомендации по разработке номенклатуры деталей, для которых необходимо создать программы механообработки.

257. Методика интеграции станков с ЧПУ в интегрированную систему по цепочке «безбумажной» технологии получения изделий

258. Рекомендаций по учету наличия связей между станками с ЧГГУ и САБ/САМ-системами.

259. Устройства диагностики текущего состояния процессов резания и показателей качества деталей в ходе обработки.

260. Использование указанных результатов позволяет повысить качество и эффективность производства; сократить затраты на модернизацию производства и изготовление продукции, сохранить действующий парк станочного оборудования1. Председатель комиссии

261. Главный технолог ОАО «КВЗ»

262. Члены комиссии: Начальник отдела механической обработки1. Егоров Н.С.

263. Начальник отдела разработки программ Для оборудования с ЧПУ

264. УТВЕРЖДАЮ» Первый заместитель Генерального директора -Генерального^конструктора1. Ж Н.А.Лавро2008 г.1. АКТ

265. Внедрения результатов I (ТЮКР «Повышение точности выполнения операций механической обработки деталей основного производства на станках с ЧПУ», выполненной в соответствии с Планом НТТП ТАНТК 2007 г.

266. Настоящий акт составлен в том, что согласно календарному плану НИОКР, при участии отдела «Автоматизации технологических процессов» Донского государственного технического университета выполнены следующие работы:

267. Разработаны и внедрены программные средства для коррекции управляющих программ станков с ЧПУ сверлильно-фрезерно-расточной группы и специализированные микроконтроллеры;

268. Разработана техническая документация, изготовлены и внедрены в производство специализированные управляемые сверлильные головки для глубокого сверления отверстий диаметром 5-9 мм;

269. За счет внедрения разработки: 1. Сокращены затраты времени на разработку управляющих программ в среднем для деталей 6-8 групп сложности на 15%

270. Снижена трудоемкость механической обработки номенклатуры деталей (32 наименования) за счет сокращения числа проходов для деталей в среднем на 10%.оН

271. Увеличена точность выполнения глубоких отверстий в деталях гидросистем (12 наименований) на станках токарной группы отклонение оси отверстий от прямолинейности на длине 60-80 мм снижено в среднем с 0,8-1,2 мм до 0,1-0,25 мм.

272. Снижен процент брака за счет поломки осевого инструмента в среднем на 40%, Снижена трудоемкость за счет повышения стабильности технологической операции в среднем на 40%;

273. Увеличен срок службы инструмента до 5 раз за счет снижения износа и исключения заклинивания.1. С.Н. Катальниково внедрении рез} льтатов НИР

274. Вид внедрения результатов: Технологическая подготовка производства новой техникикомпчекс, машина, системе, прибор, инструмент, технология, методика,зарегистрированные программы для ЭВМ, базы данньа, и т.д.)

275. Область и форма внедрения: серийное производство космической, авиационнойпроизводственный процесс серийное, уникальное или единичное производство,техники, изделий нефтехимической отраслипроектные разработки; научные исследования и т.п.)

276. Технический уровень НИР: поданы заявки на патенты ("способы, устройства)подана заявка на объекты промышленной собственности, получены положительные решения, патенты России, дипломы, медали и др, их Хн и дата)

277. Публикации по материалам НИР: монографии, статьи в центральной и местной печатиколичество, где опубликованы)

278. От предприят Уу Главный экошМис? завр^и1. C.B. Ковалев

279. Начальник отде.1а440 к.т.н. ~ ^-^t^t^S^i. Сух опух 03 200 Р г. *1. АКТоб использовании научных и практических результатов докторской диссертационной работы

280. Флека Михаила Бенсионовича

281. Метод адаптации существующего парка станков с ЧПУ к условиям компьютеризированного производства.

282. Рекомендаций по разработке номенклатуры деталей, для которых необходимо создать программы механообработки.

283. Рекомендации по учету наличия связей между станками с ЧПУ и САБ/САМ-системами.

284. Утверждаю» Генер алъньщдир ектор \Л4П'0А01«С!^аза»-Vl 11 '>" ¿006 г.1. АКТоб использовании (о внедрении) научных и практических результатов докторской диссертационной работы

285. Флека Михаила Бенсионовича

286. Метод адаптации существующего парка станков с ЧПУ к условиям компьютеризированного производства.

287. Рекомендаций по разработке номенклатуры деталей, для которых необходимо создать программы механообработки.

288. Методика интеграции станков с ЧПУ в интегрированную систему по цепочке «безбумажной» технологии получения изделий.

289. Рекомендаций по учету наличия связей между станками с ЧПУ и CAD/CAM-системами.

290. ОАО «Й1ж1Ш;«Квант» v ^ у&Л biyZfRlig^Т 'С'1. Йй*™1. АКТ

291. Об использовании научных и практических результатов докторской диссертационной работы

292. Флека Михаила Бенсионовича

293. Компьютеризация производства: оптимизация производственных решений» при разработке производственно-технологического комплекса, обеспечивающего интеграцию с компьютерным проектированием в следующем виде:

294. Метод адаптации существующего парка станков с ЧПУ к условиям компьютеризированного производства.

295. Метод построения управляющих программ многооперационных станков с ЧПУ.

296. Рекомендации по разработке номенклатуры деталей, для которых необходимо создать управляющие программы программы механообработки.

297. Рекомендации по учету наличия связей между станками с ЧПУ и CAD/CAM-системами.

298. Алгоритмы разработки управляющих программ для многооперационных станков с ЧГТУ.

299. Метод реконфигурирования управляющих программ многооперационных станков с ЧПУ.

300. Рекомендации по автоматизации процесса перевода управляющей программы в коды станка с ЧПУ.

301. Методика интеграции станков с ЧПУ в интегрированную систему по цепочке «безбумажной» технологии получения изделий.

302. Метод адаптации существующего парка станков с ЧПУ к условиям компьютеризированного производства.

303. Метод построения управляющих программ многооперационных станков с

304. Рекомендации по разработке номенклатуры деталей, для которых необходимо создать программы механообработки.

305. Методика интеграции станков с ЧПУ в общезаводскую систему по цепочке «безбумажной» технологии получения изделий.

306. Рекомендации по учету наличия связей между станками ЧПУ и САО/САМ-системами.

307. Ряд специализированных управляемых силовых сверильных головок для глубокого сверления отверстий малого диаметра.1. ЧПУ.и

308. Устройства диагностики текущего состояния процессов резания и показателей качества деталей в ходе обработки.