ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 28 № 3 2026 148 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ токолебаний за счет нелинейной зависимости сил трения в области передней и задней граней инструмента [16–19]. Устойчивость равновесия и рассмотрение притягивающих множеств деформаций рассмотрены не только при точении, но и при фрезеровании [20–23] и сверлении [24, 25]. Подробный анализ исследований ДПР дан в монографии [26]. Необходимо отметить, что практически во всех исследованиях рассматривается автономная динамическая система резания (ДСР) в вариациях относительно равновесия. В последнее десятилетие опубликованы работы, в которых изучаются неавтономные ДСР, возмущенные периодическими воздействиями. Они рассматривают влияние периодических возмущений на формируемую резанием геометрическую топологию поверхности [27–29]. Показано, что ДПР оказывает влияние на формируемую резанием геометрическую топологию и изнашиваемость режущего инструмента [30], причем развитие износа сопровождается изменениями вибраций. Поэтому ДПР рассматривалась и при создании систем виброакустической диагностики износа [31–36]. Анализировались изменения сил [36], вибраций [32–34] и акустических характеристик [35]. Износ является следствием множества физических взаимодействий, сопровождающих обработку [37–40]. В ходе становления знаний об изнашивании сформировалась гипотеза: интенсивность изнашивания связана с необратимыми преобразованиями энергии (НПЭ) в зоне резания [41, 42]. Выполнены многочисленные эксперименты, подтверждающие справедливость этой концепции [43, 44]. Было обнаружено, что по мере увеличения износа имеет место изменение вибрационных характеристик [42], в том числе бифуркации притягивающих множеств деформаций [43]. Наконец, была сформулирована гипотеза о существовании оптимальных по износостойкости инструментов технологических параметров, задаваемых траекториями исполнительных элементов станка (ТИЭС). Им соответствует оптимальная мощность необратимых преобразований энергии в зоне резания, оцениваемая, например, температурой [47–49]. Поэтому предложено выбирать и обеспечивать режимы, при которых температура в зоне резания соответствует оптимальной. Существование режимов, прежде всего скорости резания, при которых интенсивность изнашивания минимальна, связано с тем, что по мере изменения мощности НПЭ варьируются превалирующие физические механизмы изнашивания [49–54], учитывающие усталостные, фрикционные, адгезионные, диффузионные и трибохимические взаимодействия. Эта концепция положена, например, в основу определения рациональных технологических режимов в фирме Sandvik Coromant [55]. Приведенный анализ показывает, во-первых, что текущее изнашивание инструмента является результатом внутрисистемных взаимодействий инструмента и заготовки, осуществляемых через процесс резания. Эти взаимодействия имеют различную физическую природу, но первичным их источником является работа и мощность НРЭ механической системы. Поэтому в таких взаимодействиях принципиальное значение имеют свойства ДСР. Во-вторых, интенсивность изнашивания зависит от двух конкурирующих процессов – адаптации взаимодействий инструмента к процессу резания и деградации свойств, проявляющихся в развитии износа. Все взаимодействия в ДСР взаимосвязаны и могут играть роль взаимосодействий в направлении цели функционирования обеспечить минимум интенсивности изнашивания. В-третьих, генератором интенсивности изнашивания служит не текущее значение мощности НПЭ, а вся траектория мощности НПЭ механической системы по совершенной работе. Наконец, развитие износа является лишь одним из проявлений эволюционного изменения свойств процесса резания, обусловленного НПЭ в зоне резания. Износ и параметры формируемой резанием динамической связи функционально связаны и вызывают явления самоорганизации и внутренней перестройки свойств ДСР. Однако именно влияние динамики внутрисистемных взаимосвязей с учетом процесса изнашивания на основе учета необратимых преобразований энергии в ДСР практически не исследовано. В связи с этим в статье ставится цель раскрытия взаимозависимости износа и параметров ДСР, эволюция которых зависит от траектории «мощность – работа» необратимых преобразований энергии в зоне резания. Открывается также не изученное направление повышения износостойкости инструментов на основе синергетического согласования эволюционных свойств изнашиваемости и параметров ДСР.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1