The article is devoted to the designs improvement of face mills with round inserts on the basis of a systems approach. The increasing a cutting efficiency with face mills is provided by improving their designs in the following aspects: increasing the tool life, accuracy and productivity, improving the quality of the machined parts surface. Analysis of the operating conditions of the milling cutters is carried out element by element (body, shank, inserts and their location, etc.), these components are considered as one system. The technological system (machine, holder, workpiece, tool) is presented as a supersystem, which is under the influence of active, intermediate acting, reactive and derivative factors. The article decomposes into elements (cutting, body, base and fastening parts) of a standard face mill with round inserts and performs their system analysis relatively the occurrence of adverse cutting conditions. On the basis of this the scheme of structural improvement aspects of face mills designs is developed. As a result of structural improvement and variants synthesis, the authors propose concepts of face mills designs for different machining conditions.

Розвиток промисловості до рівня Industry 4.0 та перехід до рівня 5.0 передбачає повністю автоматизовані виробництва, на яких керування всіма процесами здійснюється в режимі реального часу і з урахуванням мінливих зовнішніх умов. Це можливо завдяки автоматизації та роботизації виробничих процесів. Застосування колаборативних промислових роботів на сучасному виробництві ставить ряд проблемних питань не тільки з технічної сторони, а й пов’язаних зі змістовністю визначень та коректного тлумачення, тобто однозначності розуміння їх сутності, термінології у колаборативній робототехніці при проєктуванні роботизованих технологій на етапі технологічної підготовки роботизованих механоскладальних виробництв машино- та приладобудування (при цьому обов’язкове дотримання виробничих стандартів ISO); при розробці управляючих програм із врахуванням вимог техніки безпеки тощо. Згадані вище проблеми не мають єдиного правильного варіанта вирішення, хоча не є новими у сфері виробництва та робототехніки. В роботі представлено стислий аналіз інформаційних джерел, які вказують на різноманітність підходів та методів досліджень у цьому напрямі, а також запропоновано змістовність тлумачення найпоширеніших термінів.

The multifractal analysis (MFA) of the spatial microform area formed on the surface of steel C35 and aluminum alloy AA2024 at the face milling was implemented. The input information for the MFA was micro-images of the machined workpiece surface. Multifractal (MF) spectra and their main parameters are calculated for the surface of samples machined at various cutting conditions. Renyi’s numbers and fractal ordering parameters were chosen as the most informative MF parameters describing the surface structure. It is shown that the MF functions of the system correspond to their canonical forms. Quantitative relationships between the parameters of MF spectra for the surface area of microforms formed during machining surfaces of steel and aluminum alloy workpieces and the cutting conditions were obtained. The physical processes that are responsible for the formation of the observed MF spectra on the surface of the workpieces depending on feed and depth of cut at the face milling were discussed. The developed computational technique can be used to describe and analyze the state of spatial fractal structures formed on the surface of other materials.

No abstract

No abstract