Evaluation of the influence of the reaction rate of the thermodynamic subsystem on the dynamics of the cutting process in metalworking

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 23 No. 2 2021 25 TECHNOLOGY Рис . 13 . График изменения температуры снимаемой с термопары Fig. 13. Graph of the temperature change taken from the thermocouple динамической подсистемы системы резания , подробно описанный в работах [33, 34], именно рост постоянной времени приводит к росту са - мой температуры в зоне контакта инструмента и обрабатываемой детали . Таким образом , мы экспериментально под - твердили полученные ранее выводы на базе чис - ленного анализа разработанной нами математи - ческой модели . Проведенные исследования показали , что постоянная времени термодинамической под - системы системы резания существенным об - разом влияет на динамику деформационных движений инструмента . Исследования также показали , что существует некоторая оптималь - ная область допустимых значений такой по - стоянной времени с точки зрения обеспечения минимума энергии , расходуемой на вибрации инструмента . Все это достаточно хорошо со - относится с результатами экспериментальных исследований , проведенных нами , а также другими авторами , в частности , это подтверж - дается широко известным из работ Макарова А . Д . положением о существовании оптималь - ного с точки зрения обеспечения максимальной стойкости инструмента режима резания . Про - должая эти рассуждения и учитывая тот факт , что динамика процесса обработки непрерывно связана с динамикой изменения температуры в зоне резания , которая , в свою очередь , зависит от постоянной времени термодинамической подсистемы , оптимальная температура во мно - гом определяется значением введенной нами постоянной . Заключение В статье раскрыт механизм самоорганизации процесса резания через призму взаимодействия трех подсистем системы резания , подсистемы , описывающей деформационные движения ин - струмента , подсистемы силовой реакции про - цесса резания на формообразующие движения инструмента , а также термодинамической под - системы системы резания . В работе выдвинута и подтверждена гипотеза о наличии минимума энергии вибраций инструмента , находящего - ся в функциональной зависимости от вариации постоянной времени термодинамической под - системы системы резания . Рассмотренный в работе механизм минимизации вибрационной активности инструмента при резании позволяет оптимизировать процесс точения металлов по показателю шероховатости обработанной по - верхности за счет заблаговременной подготовки инструмента , под которым мы понимаем фор - мирование предварительной площадки контакта инструмента и детали с учетом выбранных эле - ментов резания , при которой его вибрации при точении минимальны .