No abstract

Introduction. The intensity of tool wear, as an increment of wear to the cutting path, characterizes one of the important processing indicators. It is used in the development of algorithms for controlling the cutting process, including the calculation of trajectories in CNC machines. As the cutting speed increases, there is a value at which the wear rate is minimal. It corresponds to the optimal value of heat production in the cutting zone, that is, the power of irreversible transformations of the energy supplied to cutting. Heat production depends on the dynamic system parameters that change along the tool path. In this regard, at the initial stage and during processing, it is necessary to coordinate the control with the properties of the dynamic cutting system. Subject. The paper offers a study and analysis of the relationship between the tool wear rate and the dynamic properties of the cutting process, and on this basis, the definition of technological modes in which the wear rate is minimal. The purpose of this work is to study the dependence of the tool wear rate on the initial and changing dynamic properties of processing along the path, and to create on this basis methods for matching technological modes with the current cutting dynamics to reduce the wear rate. Method and methodology of the work. In this paper, experimental and analytical methods are used to study the evolutionary changes in the properties of the system in relation to the development of tool wear. The developed mathematical models of the cutting system are presented, which differ from the known ones in that the power of irreversible energy transformations of the mechanical system in the interface of the back faces of the tool with the workpiece is additionally modeled. The dependence of the wear rate on the power of irreversible transformations, that is, on a given time interval in the increment of wear, is given. This takes into account the dependence of wear on the dynamic properties of the cutting system, including during its evolution. Results and discussions. It is shown that the properties of evolution are sensitive to small variations in the parameters of the dynamical system. These variations make significant changes in the wear rate. The paper reveals the dependence of wear on the properties of a dynamic system, that is, on its parameters, technological modes, beats, and other perturbations. Conclusions. The disclosure of the dependence of wear resistance on the dynamic properties of the cutting process characterizes new ideas about the factors that affect wear resistance.

Regulations are generalized on the synergetic theory of control for the case when the paths of shaping motions have a frequency structure exceeding considerably a pass band of servomotors which control a motion of executive elements. There is shown a simulator of the system and a dual optimization problem is under solution which is based on minimization of costs shown for manufacturing parts and for their accuracy support.

Цель. Исследование эволюционных изменений свойств динамической системы резания и бифуркаций притягивающих множеств деформационных смещений инструмента за счет необратимых преобразований подводимой энергии в сопряжении инструментпроцесс резания. Метод. Проведено математическое моделирование эволюционной системы в виде интегродифференциальных функционально связанных систем, а также рассмотрена проблема бифуркаций притягивающих множеств деформационных смещений инструмента относительно детали в ходе эволюции. Приведены примеры бифуркаций и их влияние на выходные свойства процесса обработки. Новизна. В отличие от известных исследований, в которых изменение этих свойств определяется заданными вариациями параметров системы, например, жесткости обрабатываемой детали, в статье эволюция параметров рассматривается как естественный процесс, обусловленный необратимыми преобразованиями энергии в зоне резания. В этом случае параметры динамической связи, формируемой процессом обработки, зависят от фазовой траектории работы и мощности необратимых преобразований в узлах сопряжения граней инструмента с деталью, а также в зоне стружкообразования. Поэтому параметры динамической связи рассматриваются зависящими от траектории работы и мощности необратимых преобразований в указанных областях. Таким образом, с одной стороны, параметры являются зависящими от указанных траекторий, с другой -их изменение влияет на работу и мощность необратимых преобразований. Обсуждение. Обсуждаются не рассмотренные ранее, важные общие закономерности управления обработкой на металлорежущих станках, заключающиеся в согласовании внешнего управления, например, от системы ЧПУ, с внутренней эволюционно изменяющейся динамикой системы.Ключевые слова: динамическая система точения, эволюция системы, бифуркации притягивающих множеств деформационных смещений, оператор Вольтерры.