Obrabotka Metallov 2019 Vol. 21 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 21 № 4 2019 31 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ Зависимость изнашивания инструмента и параметров качества формируемой резанием поверхности от динамических характеристик Вилор Заковоротный a , Валерия Гвинджилия b, * Донской государственный технический университет, пл. Гагарина, 1, г. Ростов-на-Дону, 344000, Россия a https://orcid.org/0000-0003-2187-9897, vzakovorotny@dstu.edu.ru , b https://orcid.org/0000-0003-1066-4604, sinedden@yandex.ru Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2019 Том 21 № 4 с. 31–46 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2019-21.4-31-46 Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov Введение Резание представляет систему, в которой взаимодействуют механические, термодина- мические, молекулярные, химические и дру- гие процессы [1–6]. Они влияют на динамику и обладают свойством «медленной» эволюции, ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 621.9:531.3 История статьи : Поступила: 19 сентября 2019 Рецензирование: 15 октября 2019 Принята к печати: 15 ноября 2019 Доступно онлайн: 15 декабря 2019 Ключевые слова : Динамическая система точения Скорость изнашивания Качество формируемой резанием поверхности Финансирование Исследование выполнено при фи- нансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта №19-08-00022. АННОТАЦИЯ Введение. Известно, что износ и качество поверхности детали изменяются в ходе обработки. Эти из- менения зависят от динамической системы резания. Известны также исследования в области динамики процесса резания, в которых рассматриваются проблемы устойчивости формируемых в окрестностях тра- екторий различных притягивающих множеств деформационных смещений. Анализируются и бифуркации притягивающих множеств, в том числе связанные с выделением энергии в зоне обработки. Однако иссле- дование связи эволюционной перестройки системы с выходными свойствами процесса резания в единстве интенсивности изнашивания инструментов и формируемой резанием геометрической топологии поверхно- сти не выполнено. В статье развиваются положения эволюционных преобразований динамической системы резания на случай анализа выходных характеристик процесса резания. Целью работы является раскрытие взаимосвязи эволюционной перестройки динамической системы резания с износостойкостью инструмента и изменением геометрической топологии формируемой резанием поверхности для обеспечения требуемых выходных характеристик обработки. Предлагается методика и приводятся результаты изучения изменения скорости изнашивания, величины износа и изменения геометрической топологии формируемой резанием поверхности в зависимости от исходных технологических режимов и динамических параметров системы в ходе эволюционной перестройки. Методами исследований являются: математическое моделирование эволюционных преобразований на основе представления зависимости параметров динамической связи, фор- мируемой процессом резания, в виде их зависимости от траектории мощности необратимых преобразований в узлах сопряжений граней инструмента с заготовкой и зоной резания. При этом рассматривается преоб- разование мощности в скорость изнашивания инструмента и изменение геометрической топологии поверх- ности. Результаты и обсуждение . Раскрыты зависимости износа и геометрии поверхности от эволюционно изменяющихся свойств динамической системы резания. Поставлена задача согласования проектируемых траекторий с внутренней эволюционно изменяющейся динамикой системы для повышения эффективности обработки. Результаты исследований перспективны особенно для обработки деталей сложного геометриче- ского профиля, а также деталей, матрицы жесткости которых изменяются вдоль траектории инструмента. Для цитирования: Заковоротный В.Л., Гвинджилия В.Е. Зависимость изнашивания инструмента и параметров качества формируемой резанием поверхности от динамических характеристик // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2019. – Т. 21, № 4. – С. 31–46. – DOI: 10.17212/1994-6309-2019-21.4-31-46. ______ *Адрес для переписки Гвинджилия Валерия Енвериевна , аспирант Донской государственный технический университет пл. Гагарина, 1, 344000, г. Ростов-на-Дону, Россия Тел.: +7 (918) 583-23-33, e-mail: sinedden@yandex.ru отображающей накопление необратимых пре- образований энергии на гранях инструмента, изменяют превалирующие механизмы физиче- ских взаимодействий и формирование дисси- пативных структур [1]. Первичным источником изменений является мощность необратимых преобразований и ее предыстория, влияющая на скорость изнашивания и параметры каче- ства деталей [6–8]. При моделировании эволю- ции необходимо рассмотреть модели динамики резания [9–42]. Как правило, рассматривались уравнения в вариациях относительно равнове-