СИСТЕМНО-СИНЕРГЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ И СИНТЕЗ УПРАВЛЯЕМОГО ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В настоящее время достигнуты выдающиеся успехи в создании станков с системами ЧПУ ЭВМ. Они обеспечивают с высокой точностью соответствие программы и траекторий исполнительных элементов. Однако обеспечить изготовление деталей с такой же точностью удается лишь в исключительных случаях. Это связано с тем, что при изготовлении деталей необходимо рассматривать всю управляемую динамическую систему резания, в которой качество детали является результатом различных физических взаимодействий в процессе обработки. В отличие от известных исследований и разработок в статье уровень моделирования опирается на системно-синергетическое представление, включающее процедуру расширения – сжатия пространства состояния. Система учитывает упругие деформации ее элементов, эволюционные изменения их свойств, неуправляемые возмущения, раскрывает физические взаимодействия. Это сложная система, отдельные координаты состояния которой, во-первых, зависят от программируемых траекторий, во-вторых, они характеризуются внутренними связями и самоорганизацией, в-третьих, они влияют на выходные свойства резания. Выходные свойства включают параметры качества деталей и приведенные затраты на их изготовление. В статье излагаются основные положения синергетического системного анализа и синтеза управления динамической системой резания, приводится ее математическое моделирование, рассматривается поэтапная процедура анализа и синтеза модели, рассматривается пример практического применения.

Об авторах

Вилор Лаврентьевич Заковоротный

Донской государственный технический университет

Email: vzakovorotny@dstu.edu.ru
ORCID iD: 0000-0003-2187-9897
доктор технических наук 1984

Валерия Енвериевна Гвинджилия

Донской государственный технический университет

ORCID iD: 0000-0003-1066-4604

Список литературы

  1. Колесников А.А. Синергетика и проблемы теории управления. М.: Физматлит, 2004. 504 с.
  2. Заковоротный В.Л., Гвинджилия В.Е. Синергетическая концепция при программном управлении процессами обработки на металлорежущих станках // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2021. № 5. С. 24–36.
  3. Zakovorotny V., Gvindjiliya V. Process control synergetics for metal-cutting machines // Journal of Vibroengineering. 2022. 24(1). P. 177–189. doi: 10.21595/jve.2021.22087
  4. Рыжкин А.А. Синергетика изнашивания инструментальных материалов при лезвийной обработке. Ростов-на-Дону. ДГТУ, 2019. 289 с.
  5. Кудинов В.А. Динамика станков. М.: Машиностроение, 1967. 359 с.
  6. Tlusty J., Polacek A., Danek C., Spacek J. Selbsterregte SchwingungenanWerkzeugmaschinen.– Berlin: VerlagTechnik, 1962. 320 p.
  7. Altitias Y. Analytical prediction of three dimensional chatter stability in milling // JSME International Journal. Seri C: Mechanical Systems, Machine Elements and Manufacturing. 2001. 44 (3). P. 717–723. doi: 10.1299/jsmec.44.717
  8. Rusinek R., Wiercigroch M., Wahi P. Influence of Tool Flank Forces on Complex Dynamics of Cutting Process // International Journal of Bifurcation and Chaos. 2014. 24(9). P. 189–201. doi: 10.1142/S0218127414501156
  9. Заковоротный В.Л., Гвинджилия В.Е. Влияние флуктуаций на устойчивость формообразующих траекторий при точении // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки. 2017. № 2 (194). С. 52–61.
  10. Zakovorotnyi V.L., Gvindjiliya V.E. Influence of speeds of forming movements on the properties of geometric topology of the part in longitudinal turning // Journal of Manufacturing Processes. 2024. 28. P. 202–213. doi: 10.1016/j.jmapro.2024.01.037
  11. Заковоротный В.Л., Гвинджилия В.Е. Связь самоорганизации динамической системы резания с изнашиванием инструмента // Известия высших учебных заведений. Прикладная нелинейная динамика. 2020. Т. 28. № 1. С. 46–62. doi: 10.18500/0869-6632-2020-28-1-46-61
  12. Заковоротный В.Л. Моделирование эволюционных преобразований при обработке на металлорежущих станках с помощью интегральных операторов // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Естественные науки. 2004. № S. С. 26–40.
  13. Арнольд В.И. Математические методы классической механики. М.: Наука, 1974. 431с.
  14. Чичинадзе А.В., Буяновский И.А., Гурский Б.Э. Диаграмма переходов и экранирующего действия смазочного слоя // Трение и износ. 2002. № 3 (23). С. 334–340.
  15. Макаров А.Д. Оптимизация процессов резания. М: Машиностроение, 1976. 278 с.
  16. Altintas Y., Kersting P., Biermann D., Budak E., Denkena B. Virtual process systems for part machining operations // CIRP Annals. 2014. 63 (2). P. 585–605. doi: 10.1016/j.cirp.2014.05.007
  17. Altintas Y. Manufacturing Automation: Metal Cutting Mechanics, Machine Tool Vibrations, and CNC Design. UK: Cambridge University Press, 2012. 366 p. doi: 10.1017/CBO9780511843723

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).