12 (декабрь)

Содержание №12 2011

ОБЩЕТЕХНИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ
GENERAL TECHNICAL INFORMATION

Григорьев С.Н.
ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ОТЕЧЕСТВЕННОГО МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Контактная информация: rector @ stankin.ru
Аннотация. Ускоренное развитие машиностроения требует форсированной модернизации российских машиностроительных предприятий, оснащенных, в большинстве своем, технологическим оборудованием, устаревшим морально и физически. В связи с этим, первостепенное значение получает задача технологического перевооружения российских машиностроительных предприятий, в первую очередь предприятий приоритетных отраслей промышленности – оборонно-промышленного, авиакосмического, энергомашиностроительного и судостроительного комплексов.
Ключевые слова: машиностроение; станкостроение; технологическое перевооружение; модернизация.

S.N. Grigoriev
PROBLEMS AND PROSPECTS FOR FURTHER DEVELOPMENT OF DOMESTIC MACHINE-BUILDING MANUFACTURE
Annotation. The rapid development of mechanical engineering requires the forced modernization of Russian machine-building enterprises. Today the most of them are equipped with outdated technological equipment. In this connect the task of the technological upgrading of the Russian machine-building enterprises, especially enterprises of the priority industry branches such as defence industry, aerospace, power engineering and shipbuilding complexes is becoming of paramount importance.
Keywords: Machinery; Machine tools; Technological change; Modernization.

Кутин А.А., Туркин М.В.
ОРГАНИЗАЦИЯ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА В УСЛОВИЯХ ПОСТРОЕНИЯ УЧАСТКОВ ЗАМКНУТОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ЦИКЛА
Контактная информация: rector @ stankin.ru
Аннотация. В статье рассматриваются вопросы организации и контроля машиностроительного производства в условиях построения участков замкнутого технологического цикла на основе целевых алгоритмов.
Ключевые слова: управление производством; организация производства; автоматизация производства; гибкое производство.

A.A. Kutin, M.V. Turkin
SMALL BATCH PRODUCTION PROCESS ARCHITECTURE FOR CELLULAR MANUFACTURING
Annotation. This paper looks at automating the process of collecting and analyzing production process information in order to form closed cycle manufacturing cells for small batch production.
Keywords: Cellular manufacturing; Process automation; Operation management; Production control.

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
UP-TO-DATE TECHNOLOGIES

А.С. Верещака, С.Н. Григорьев, В.П. Табаков
МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ СОЗДАНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПОКРЫТИЙ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В ИНСТРУМЕНТАЛЬНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ
Контактная информация: rector @ stankin.ru
Аннотация. Представлены разработанные методологические принципы создания функциональных покрытий на субстратах из инструментальных материалов при использовании процессов вакуумно-дугового осаждения. Приведены данные о механизмах управления свойствами покрытий, принципах формирования и технологиях их осаждения, эффективности режущих инструментов с покрытием.
Ключевые слова: покрытия; режущий инструмент; нанопокрытие; вакуумно-дуговое осаждение покрытий.

А.S. Vereshaka, S.N. Grigoriev, V.P. Tabakov
METHODOLOGICAL PRINCIPLES OF CREATION THE FUNCTIONAL COATINGS OF NEW GENERATION
FOR CUTTING TOOL MANUFACTURE
Annotation. Results of development for methodological principles of functional coatings creation on substrates from the different cutting tool materials at use of vacuum-arc deposition processes are presented. Dates on control mechanisms by properties of coatings, principles of their formation and coatings technologies as well as an efficiency of coated edge cutting tools are presented.
Keywords: Сoating; Сutting tool; Nanocoating; Metal vapor vacuum аrc coating deposition.

С.Н. Григорьев, А.М. Дмитриев, Н.В. Коробова
МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОНСТРУКЦИОННЫХ УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ ПРИ ХОЛОДНОЙ ОБЪЕМНОЙ ШТАМПОВКЕ И ИХ ОПИСАНИЕ АППРОКСИМИРУЮЩИМИ ЗАВИСИМОСТЯМИ
Контактная информация: rector @ stankin.ru
Аннотация. Рассмотрены основные положения и получены экспериментальные данные упрочнения стальных заготовок при холодной объемной штамповке. Для производства деталей из прочных сталей предложен метод выдавливания стаканов в подвижной матрице. Собраны экспериментальные данные по упрочнению стальных заготовок. Предложена методика аппроксимации этих данных.
Ключевые слова: штамповка выдавливанием холодная; детали типа стаканов; штамп с подвижной матрицей; заготовки стальные; упрочнение; аппроксимирующие зависимости.

S.N. Grigoryev, A.M. Dmitriev, N.V. Korobova
APPROXIMATION OF THE MECHANICAL CHARACTERISTICS OF THE STEELS IN THE PROCESSES OF COLD EXTRUSION
Annotation. There are considered the basic aspects of the hardening of steel blanks in processes of their cold forging manufacturing. For manufacturing the blanks from strong steels high-efficient method of the hollow blanks extrusion in movable gripping die is developed. Experimental dates of the hardening of steel blanks are accumulated. The method of rational approximation of these dates is suggested.
Keywords: Cold hollow blanks extrusion; Blanks from strong steels; Efficient method; Movable gripping die; Hardening of steel blanks; Approximation of the dates.

КОНСТРУИРОВАНИЕ, РАСЧЕТЫ
CONSTRUCTING, CALCULATIONS

И.Ю. Гапонов, Ю.В. Подураев, Х.-Ч. Чхо
РАЗРАБОТКА МАНИПУЛЯТОРА С ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ АРХИТЕКТУРОЙ ДЛЯ ПРЕЦИЗИОННОЙ МИКРОРОБОТОТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
Контактная информация: rector @ stankin.ru
Аннотация. Описывается манипулятор с параллельной кинематической структурой, предназначенный для выполнения задач манипулирования микроскопическими объектами. Приведены решения прямой и обратной задач кинематики для выбранной кинематики манипулятора. Устройство было изготовлено согласно разработанным чертежам и в данный момент успешно используется в дистанционно управляемой микроробототехнической системе.
Ключевые слова: манипулятор; микропозиционирование; микроробототехническая система.

I.Yu. Gaponov, Yu.V. Poduraev, H.-C. Cho
WORKING OUT OF THE MANIPULATOR WITH PARALLEL ARCHITECTURE FOR PRECISION
MICROROBOTICS SYSTEM
Annotation. In this work an original manipulator with the parallel kinematic structure is proposed. The manipulator is intended for micro-object manipulation tasks. The solutions for forward and inverse kinematics are provided. The device has been manufactured with accordance to the designed model and is currently successfully integrated into a micro-telerobotic system.
Keywords: Parallel manipulator; Micro-positioning; Micro-robotic system.

МЕТАЛЛОРЕЖУЩИЕ СТАНКИ И ИНСТРУМЕНТЫ
METAL-CUTTING MACHINES AND TOOLS

С.Н. Григорьев, А.А. Борисов, А.Р. Маслов
ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МИКРООБРАБОТКИ
Контактная информация: rector @ stankin.ru
Аннотация. Приведены характерные особенности разработки инструментальных систем для фрезерования 3D-поверхностей малой площади. Описана инструментальная система, созданная в МГТУ «СТАНКИН».
Ключевые слова: инструментальная система; микрообработка; фрезерование; 3D-поверхность.

S.N. Grigoriev, A.A. Borisov, A.R. Maslov
TOOL FOR MICROMACHINING
Annotation. The features review of small area 3D-surfaces milling processing, problems arising at working of similar tool systems. Described the tool system created in MSTU "STANKIN".
Keywords: Tool; System; Micromachining; Milling; 3D-surface.

В.А. Гречишников, В.А. Косарев
ИННОВАЦИОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕГО ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧНЫХ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ПРОИЗВОДСТВ
Контактная информация: rector @ stankin.ru
Аннотация. Представлены разработанные инновационные конструктивные решения, позволяющие повысить эффективность механической обработки материалов в результате использования твердосплавных режущих пластин и режущих элементов из сверхтвердых материалов с повышенной виброустойчивостью и возможностью регулировки на размер по геометрическим параметрам и по профилю детали. Показан классификатор на инструменты из наноструктурированных сверхтвердых материалов и технология их доводки с применением сепараторов оригинальной конструкции.
Ключевые слова: режущий инструмент; сборные конструкции; регулировка на размер.

V.A. Grechishnikov, V.A. Kosarev
INNOVATIVE DESIGNS OF THE METAL CUTTING TOOL FOR HI-TECH MACHINE-BUILDING MANUFACTURES
Annotation. In article the developed innovative constructive decisions are presented which allow raising efficiency of material machining at the expense of use the carbide cutting plates and cutting elements from superfirm materials with high vibration resistance and possibility for adjustment of the size by geometrical parameters and on a detail profile. The qualifier on tools from nanopatterned superfirm materials and technology of their operational development with application of separators having a distinctive design is shown.
Keywords: Cutting tool; Modular design; Adjustment for the size.

РАЗНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
DIFFERENT INFORMATION

Г.М. Мартинов, Л.И. Мартинова, Н.В. Козак, Р.А. Нежметдинов, Р.Л. Пушков
ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ СИСТЕМЫ ЧПУ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ МАШИНАМИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОТКРЫТОЙ МОДУЛЬНОЙ АРХИТЕКТУРЫ
Контактная информация: rector @ stankin.ru
Аннотация. Изложены принципы построения распределенной системы ЧПУ с открытой модульной архитектурой. Исследованы особенности кроссплатформенной реализации базового ядра. Описана организация процесса обработки данных. Продемонстрирована реализация заложенного в систему свойства инвариантности. Приведены примеры реализации удаленного управления и решения задачи мониторинга состояния инструмента о прогнозировании его остаточной стойкости.
Ключевые слова: ЧПУ; распределенная система управления; открытая модульная архитектура; ядро системы ЧПУ; гетерогенная вычислительная система; кроссплатформенная реализация.

G.M. Martinov, L.I. Martinova, N.V. Kozak, R.A. Nezhmetdinov, R.L. Poushkov
PRINCIPLES OF BUILDING DISTRIBUTED CNC-SYSTEM FOR TECHNOLOGICAL MACHINES USING
AN OPEN MODULAR ARCHITECTURE
Annotation. The principles of constructing a distributed system with CNC open modular architecture are described. The features of cross-platform implementation of the basic kernel are investigated. The organization of data processing is described. The properties invariance of the system has been demonstrated on the real system. Examples are represented for the implementation of remote management and monitoring of tools for prediction of its residual strength.
Keywords: CNC; Distributed control system; An open modular architecture; The core of the control system; Heterogeneous computing system; Cross-platform implementation.

ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ
ENERGY CONSERVATION

К.А. Змиева, Е.В. Кузнецова, Е.М. Шумихина
ПОИСК НАПРАВЛЕНИЙ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ
Контактная информация: rector @ stankin.ru
Аннотация. Показаны основные причины завышенного энергопотребления в промышленном секторе экономики России, рассмотрены пути повышения энергоэффективности производственного оборудования, в частности, описаны разработки научно-образовательного центра «Энергосбережение в промышленности» в области снижения энергопотребления производственным оборудованием, оснащенным асинхронным двигателем.
Ключевые слова: энергосбережение; производственное оборудование; энергоэффективность; асинхронный двигатель.

K.A. Zmieva, E.V. Kuznetsova, E.M. Shumihina
FIND WAYS OF INCREASING EFFICIENCY OF INDUSTRIAL EQUIPMENT
Annotation. The article shows the main causes of overvalued energy in the industrial sector in Russia, discussed ways to improve the efficiency of industrial equipment, in particular, describes the development of scientific-educational center "Energy Efficiency in Industry" in order to reduce the energy consumption of manufacturing equipment fitted with an induction motor.
Keywords: Energy conservation; Energy efficiency; Industrial equipment; Induction motor.

ПРИЛОЖЕНИЕ
SUPPLEMENT

ДИАГНОСТИКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ В МАШИНОСТРОЕНИИ

DIAGIOSTIKA TECHNOLOGICAL SYSTEMS IN ENGINEERING

СОДЕРЖАНИЕ
CONTENTS

Григорьев С.Н., Синопальников В.А., Черкасова Н.Ю.
РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ОСТАТОЧНОЙ СТОЙКОСТИ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА ПРИ ЕГО ЭКСПЛУАТАЦИИ НА СТАНКАХ С ЧПУ
Контактная информация: rector @ stankin.ru
Аннотация. Статья посвящена решению задачи диагностирования режущего инструмента и разработке алгоритма прогнозирования его остаточной стойкости. Приведен пример практической реализации алгоритма на станке с ЧПУ при механической обработке в заданных условиях. Рассмотрен вопрос компенсации погрешностей обработки с помощью подналадки.
Ключевые слова: диагностика; режущий инструмент; остаточная стойкость; алгоритм; износ; надежность.

Grigoriev S.N., Sinopalnikov V.A., Cherkasova N.Y.
DEVELOPMENT OF REMAINING CUTTING TOOL LIFE PREDICTION ALGORITHM BY PROCESSING ON CNC MACHINE TOOL
Annotation. The paper is dedicated to the decision of a problem of cutting tool diagnosis and working out of a remaining cutting tool life prediction algorithm. The example for practical realization of such algorithm on the CNC machine tool by machining under specified conditions is given. The question of working error compensation by means of corrective adjustment is considered.
Keywords: Diagnostics; Cutting tool; Remaining cutting tool life; Algorithm; Wear resistance; Reliability.

Сабиров Ф.С., Козочкин М.П.
ВИБРОАКУСТИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА ШЛИФОВАЛЬНЫХ ШПИНДЕЛЕЙ НА ПОДШИПНИКАХ КАЧЕНИЯ
Контактная информация: rector @ stankin.ru
Аннотация. В статье показаны некоторые сложности диагностирования состояния подшипников, рассмотрены методики виброакустической (ВА) диагностики шпиндельных узлов, позволяющих глубже проникать в сущность процессов, протекающих при холостом вращении шпинделя, при работе под нагрузкой и при повышении температуры. Рассмотрены результаты ВА диагностирования двух шлифовальных шпинделей на подшипниках качения.
Ключевые слова: виброакустическая диагностика; шпиндель; подшипники качения; виброускорение; амплитудно-частотные характеристики.

Sabirov F.S., Kozochkin M.P
VIBROACOUSTIC DIAGNOSTICS OF GRINDING WHEEL SPINDLES ON ANTIFRICTION BEARINGS
Annotation. In article some complexities by diagnosing of bearing conditions are shown, vibroacoustic diagnostic technique of spindles allowing to get more deeply into essence of processes proceeding at spindle single rotation, at work under loading and at rise in temperature are considered. Some vibroacoustic diagnostic results for two grinding spindles based on antifriction bearings are considered.
Keywords: Vibroacoustic diagnostic; Spindle; Antifriction bearings; Vibrational acceleration; Frequency response function.

Кузовкин В.А., Филатов В.В.
ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ СТЕНДОВ ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
Контактная информация: rector @ stankin.ru
Аннотация. В статье рассмотрены основные задачи и проблемы при разработке автоматизированных испытательных стендов (АИС), их функциональные особенности и структура. Показаны конфигурации и принципы реализации широко применяемых в современных испытательных установках функционально завершенных информационных измерительных систем на элементной базе современной микроэлектроники.
Ключевые слова: диагностика; автоматизированный испытательный стенд; информационная измерительная система.

Kuzovkin V.A., Filatov V.V.
PRINCIPLES OF AUTOMATED TEST BEDS CONSTRUCTION FOR PROCESS EQUIPMENT DIAGNOSING
Annotation. In article the primary goals and problems are considered by working out of the automated test beds (ATB) and their functional features and structure are reviewed. The configurations and realization principles of functionally complete information measuring systems widely applied in modern test facilities on element base of modern microelectronics are shown.
Keywords: Diagnostics; The automated test bed; Complete information measuring system.

Маслов А.Р., Порватов А.Н.
ДИНАМОМЕТРИЧЕСКАЯ ПАЛЛЕТА С ПЕРЕДАЧЕЙ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ ПО РАДИОКАНАЛУ
Контактная информация: rector @ stankin.ru
Аннотация. Разработана динамометрическая паллета с радиопередачей диагностических сигналов на рабочее место оператора. Исследования в производственных условиях показали высокую информативность измерения составляющих силы резания и подтвердили работоспособность созданной паллеты для многоцелевых станков с автоматической сменой заготовок.
Ключевые слова: диагностирование; сила; резание; паллета; радиопередача; измерительный сигнал.

Maslov A.R., Porvatov A.N.
DYNAMOMETRIC PALLET TRANSFER DIAGNOSTIC SIGNALS OVER THE AIR
Annotation. A pallet with dynamometric broadcast diagnostic signals to an operator position. Research in industrial conditions showed a high information density measuring cutting force and confirmed the efficiency created by pallets for multi-purpose machines with automatic changing billet.
Keywords: Diagnosis; Strength; Cutting; Pallet; Radio broadcast; The measuring signal.