vrgupВестник Ростовского государственного университета путей сообщенияVestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya0201-727XРостовский государственный университет путей сообщения10.46973/0201-727X_2024_1_196vrgup-257Research ArticleМАШИНОСТРОЕНИЕMECHANICAL ENGINEERINGАнализ конструкторского решения «интеллектуального» режущего инструмента для токарных операций отрезкиAnalysis of the design solution of an “intelligent” cutting tool for turning operationsЕрзинО. А.ErzinO. A.

Олег Александрович Ерзин, кандидат технических наук, доцент

кафедра «Промышленная автоматика и робототехника»

Тула

Oleg Alexandrovich Erzin, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor

Chair «Industrial Automation and Robotics»

Tula

erzin79@mail.ruТульский государственный университет (ТулГУ)Tula State University (TulSU)20243003202401196204Copyright © Ерзин О.А., 20242024Ерзин О.А.Erzin O.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.rgups.ru/jour/article/view/257

   Предложена конструкция, реализующая принцип саморегулирования с помощью упругого элемента, увеличивающего его значение при возрастании сил резания, для проработки технического решения «интеллектуального» инструмента с управлением передним углом режущего клина для токарных операций отрезки. Рассмотрены результаты моделирования условий равновесия сил, действующих на поворотный сектор резца с изменяемым передним углом на операциях отрезки. Подтверждена техническая реализуемость предлагаемого технического решения с саморегулированием переднего угла. Получены рекомендации по выбору параметров узла саморегулирования, определены условия наиболее эффективного использования предлагаемого устройства резца. Подтверждена техническая реализуемость предложенного технического решения «интеллектуального» инструмента для управления процессом резания по переднему углу режущего клина на операциях отрезки.

   The invention proposes a design implementing the principle of self-regulation with the help of an elastic element which improves its value at increasing cutting forces, for working out the technical solution of the “intelligent” tool with control of the front angle of the cutting wedge for section turning operations. It is considered the results of simulating conditions of equilibrium of forces acting on cutter rotary sector with variable front angle at section operations. The technical feasibility of the proposed technical solution with front angle self-regulation has been confirmed. The recommendations on selection of parameters of self-adjustment unit are obtained. It is determined the conditions of most effective use of proposed cutter device. The technical feasibility of the proposed technical solution for an “intelligent” tool for controlling the cutting process along the front angle of the cutting wedge during cutting operations has been confirmed.

«интеллектуальный» инструментоперации отрезкимоделированиеусловие равновесия силповоротный секторреакции опормомент управленияintelligent” toolcutting operationsmodelingforce equilibrium conditionrotary sectorsupport reactionscontrol torqueReferencesSellmer, D. High-performance processing by means of the “intellektualnyq” cutting tools / D. Sellmer // Werkstatt und Betrieb. – 2001. – No. 3. – P. 38–40.Sellmer, D. High-performance processing by means of the “intellektualnyq” cutting tools / D. Sellmer // Werkstatt und Betrieb. – 2001. – No. 3. – P. 38–40.Шадский, Г. В. Принципы регулирования направления вектора внешнего воздействия при лезвийном разрушении материала в режиме реального времени / Г. В. Шадский, В. С. Сальников, О. А. Ерзин // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. – 2018. – № 10. – С. 585–590. – ISSN 2071-6168.Shadskiy, G. V. Principles of regulation of the external impact vector direction at blade material destruction in real time mode / G. V. Shadskiy, V. S. Salnikov, O. A. Erzin // Proceedings of the Tula State University. Technical Sciences. – 2018. – No. 10. – P. 585–590. – ISSN 2071-6168.Шадский, Г. В. Перспективы управления кинематическими углами режущего клина на операциях точения / Г. В. Шадский, В. С. Сальников, О. А. Ерзин // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. – 2019. – Вып. 12. – С. 342–349. – ISSN 2071-6168.Shadsky, G. V. Prospects of controlling the kinematic angles of the cutting wedge at turning operations / G. V. Shadsky, V. S. Salnikov, O. A. Erzin // Proceedings of the Tula State University. Technical Sciences. – 2019. – Issue. 12. – P. 342–349. – ISSN 2071-6168.Шадский, Г. В. Анализ технических возможностей кинематическими углами режущего клина при точении / Г. В. Шадский, В. С. Сальников, О. А. Ерзин // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. – 2019. – Вып. 12. – С. 360–367. – ISSN 2071-6168.Shadsky, G. V. Analysis of technical possibilities by kinematic angles of a cutting wedge at turning / G. V. Shadsky, V. S. Salnikov, O. A. Erzin // Proceedings of the Tula State University. Technical Sciences. – 2019. – Issue. 12. – P. 360–367. – ISSN 2071-6168.Патент RU2741397C1. Резец с изменяемым передним углом / Г. В. Шадский, В. С. Сальников, О. А. Ерзин. – № RU2020129113A ; заявл. 02. 09. 2020 ; опубл. 25. 01. 2021.Patent RU2741397C1. Cutter with variable front angle / G. V. Shadsky, V. S. Salnikov, O. A. Erzin. – No. RU2020129113A ; application form 09. 02. 2020 ; published 01/25/2021.Сальников, В. С. Анализ конструкторского решения «интеллектуального» режущего инструмента с управляемым передним углом / В. С. Сальников, Г. В. Шадский, О. А. Ерзин // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. – 2022. – Вып. 10. – С. 400–406. – DOI: 10.24412/2071-6168-2022-10-400-406.Salnikov, V. S. Analysis of the design solution of the “intellectual” cutting tool with a controlled front angle / V. S. Salnikov, G. V. Shadskiy, O. A. Erzin // Proceedings of the Tula State University. Technical Sciences. – 2022. – Issue. 10. – P. 400–406. – DOI: 10.24412/2071-6168-2022-10-400-406.Шадский, Г. В. Синтез системы управления передним углом режущего клина при точении / Г. В. Шадский, В. С. Сальников, О. А. Ерзин // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. – 2021. – Вып. 8. – С. 313–322. – DOI: 10.24412/2071-6168-2021-8-313-322.Shadskiy, G.V. Synthesis of the control system of the cutting wedge front angle at turning / G. V. Shadskiy, V. S. Salnikov, O. A. Erzin // Proceedings of the Tula State University. Technical sciences. – 2021. – Issue. 8. – P. 313–322. – DOI: 10.24412/2071-6168-2021-8-313-322.Шадский, Г. В. Робастное управление передним углом режущего клина при точении / Г. В. Шадский, В. С. Сальников, О. А. Ерзин // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. – 2021. – Вып. 8. – С. 297–302. – DOI: 10.24412/2071-6168-2021-8-297-302.Shadskiy, G. V. Robust control of the cutting wedge front angle during turning / G. V. Shadskiy, V. S. Salnikov, O. A. Erzin // Proceedings of the Tula State University. Technical Sciences. – 2021. – Issue. 8. – P. 297–302. – DOI: 10.24412/2071-6168-2021-8-297-302.Шадский, Г. В. Параметризация системы управления передним углом режущего клина для операций точения / Г. В. Шадский, В. С. Сальников, О. А. Ерзин // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. – 2021. – Вып. 9. – С. 620–629. – DOI: 10.24412/2071-6168-2021-9-620-629.Shadskiy, G. V. Parametrization of the control system of the cutting wedge front angle for turning operations / G. V. Shadskiy, V. S. Salnikov, O. A. Erzin // Proceedings of the Tula State University. Technical Sciences. – 2021. – Issue. 9. – P. 620–629. – DOI: 10.24412/2071-6168-2021-9-620-629.Сальников, В. С. Перспективы управления передним углом режущего клина при технологической обусловленности изменения скорости резания / В. С. Сальников, Г. В. Шадский, О. А. Ерзин // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. – 2023. – № 12. – C. 276–284. – DOI: 10.24412/2071-6168-2023-12-276-277.Salnikov, V. S. Prospects of the cutting wedge front angle control at technological conditionality of the cutting speed change / V. S. Salnikov, G. V. Shadskiy, O. A. Erzin // Proceedings of the Tula State University. Technical Sciences. – 2023. – No. 12. – P. 276–284. – DOI: 10.24412/2071-6168-2023-12-276-277.Силин, С. С. Методы подобия при резании материалов / С. С. Силин. – Москва : Машиностроение, 1979. – 162 с.Silin, S. S. Similarity methods in cutting of materials / S. S. Silin. – Moscow : Mashinostroenie, 1979. – 162 p.Безъязычный, В. Ф. Расчет режимов резания : учебное пособие / В. Ф. Безъязычный, И. Н. Аверьянов, А. В. Кордюков. – Рыбинск : РГАТА, 2009. – 185 c.Bezyazichny, V. F. Calculation of cutting modes : tutorial / V. F. Bezyazichny, I. N. Averyanov, A. V. Kordyukov. – Rybinsk : RSATA, 2009. – 185 p.Шадский, Г. В. Дискретная модель движения стружки по передней поверхности режущего клина / Г. В. Шадский, О. А. Ерзин, В. С. Сальников // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. – 2016. – Вып. 11. – Ч. 2. – С. 553–560. – ISSN 2071-6168.Shadskiy, G. V. Discrete model of a chip motion on the front surface of a cutting wedge / G. V. Shadskiy, O. A. Erzin, V. S. Salnikov // Proceedings of the Tula State University. Technical Sciences. – 2016. – Issue. 11. – Part 2. – P. 553–560. – ISSN 2071-6168.Shadskii, G. V. Dynamic Aspects of Chip Formation / G. V. Shadskii, O. A. Erzin, S. V. Salnikov // Russian Engineering Research. – 2018. – Vol. 38. – No. 2. – P. 130–134.Shadskii, G. V. Dynamic Aspects of Chip Formation / G. V. Shadskii, O. A. Erzin, S. V. Salnikov // Russian Engineering Research. – 2018. – Vol. 38. – No. 2. – P. 130–134.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.