vrgupВестник Ростовского государственного университета путей сообщенияVestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya0201-727XРостовский государственный университет путей сообщения10.46973/0201-727X_2024_1_205vrgup-262Research ArticleМАШИНОСТРОЕНИЕMECHANICAL ENGINEERINGТехническое обеспечение управления передним углом режущего клина на операциях отрезкиTechnical support for front angle control wedge on cutting 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)20243003202401205211Copyright © 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/262

   Рассмотрена математическая модель процесса управления передним углом режущего клина на токарных операциях отрезки, проведен синтез системы управления, обеспечивающий требуемые показатели качества ее реакции на периодические процессы образования и схлопывания поверхностей сдвига при стружкообразовании. На основании проведенных исследований подтверждена возможность и перспективность создания «интеллектуального» инструмента, использующего управление передним углом его режущего клина в зависимости от условий резания. Предложенный подход к созданию «интеллектуальных» инструментов для выполнения операций токарной обработки носит инновационный характер и позволит повысить эффективность выполнения работ в широком диапазоне изменения условий резания.

   The paper considers a mathematical model of the process of controlling the front angle of the second wedge at turning operations of the section. It is carried out a synthesis of the control system which provides the required indicators of the quality of its reaction to periodic processes of formation and collapse of shear surfaces during chip formation. Based on the studies carried out, the possibility and prospects of creating an "intelligent" tool using the control of the front angle of its wedge depending on the cutting conditions have been confirmed.

математическая модельповоротная режущая головкапередний уголмомент поворотасинтезmathematical modelrotary cutting headfront anglemoment of rotationsynthesisReferencesSellmer, 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.Патент на изобретение RU 2443510 С1. Токарный резец с изменяемым передним углом / Е. Б. Шелкунов, О. Н. Порошин / № RU2010144908/02A ; заявл. 02. 11. 2010 ; опубл. 27. 02. 2012.Patent RU 2443510 С1. Turning cutter with variable front corner / E. B. Shelkunov, O. N. Poroshin. – No. RU2010144908/02A ; filed 11. 02. 2010 ; published 02. 27. 2012.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 ; filed 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. – Тула : Изд-во ТулГУ, 2022. – Вып. 10. – С. 400–406.Salnikov, V. S. Analysis of the design solution of an "intelligent" cutting tool with a controlled front angle / V. S. Salnikov, G. V. Shadsky, O. A. Erzin // Proceedings of the Tula State University. Technical Sciences. – Tula : Publishing House of TulSU, 2022. – Issue. 10. – P. 400–406.Мартинов, Г. М. Расширение функциональных возможностей системы ЧПУ для управления установкой электронно-лучевой сварки / Г. М. Мартинов, В. В. Плихунов, А. В. Коваленко // Авиационная промышленность. – 2009. – № 1. – С. 16–21. – ISSN 0869-530X.Martinov, G. M. Expansion of CNC system functionality for control of electron beam welding plant / G. M. Martinov, V. V. Plikhunov, A. V. Kovalenko // Aviation industry. – 2009. – No. 1. – P. 16–21. – ISSN 0869-530X.Синтез и анализ системы автоматического управления лазерным технологическим комплексом / В. В. Звездин, С. М. Портнов, P. A. Кисаев, И. Н. Кузнецов // Проектирование и исследование технических систем : межвузовский научный сборник. – Наб. Челны : Изд-во ИНЭКА, 2010. – № 15. – С. 9–45.Synthesis and analysis of the automatic control system of the laser process complex / V. V. Zvezdin, S. M. Portnov, P. A. Kisaev, I. N. Kuznetsov // Design and study of technical systems : intercollegiate scientific collection. – Nab. Chelny : INECA Publishing House, 2010. – No. 15. – P. 39–45.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.Shadsky, G. V. Parametrization of the front angle control system of the cutting wedge for turning operations / G. V. Shadsky, 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. – С. 276–284. – DOI: 10.24412/2071-6168-2023-12-276-277.Salnikov, V. S. Prospects for controlling the front angle of the cutting wedge with the technological conditioning of the change in cutting speed / V. S. Salnikov, G. V. Shadsky, 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.Сальников, В. С. Техническое решение отрезного резца с управляемым передним углом / В. С. Сальников, Г. В. Шадский, О. А. Ерзин // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. Тула : Изд-во ТулГУ, 2024. – №. 2. – С. 3–6. – DOI: 10.24412/2071-6168-2024-2-3-6.Salnikov, V. S. Technical solution of a cutting cutter with a controlled front angle / V.S. Salnikov, G. V. Shadsky, O. A. Erzin // Proceedings of the Tula State University. Technical Sciences. – Tula : Publishing House of TulSU, 2024. – No. 2. – P. 3–6. – DOI: 10.24412/2071-6168-2024-2-3-6.Гайдук, А. Р. Теория и методы аналитического синтеза систем автоматического управления (полиномиальный подход) : монография / А. Р. Гайдук. – Москва : Физматлит, 2012. – 360 c. – ISBN 978-5-9221-1424-0.Gaiduk, A. R. Theory and methods of analytical synthesis of automatic control systems (polynomial approach) : monograph / A. R. Gaiduk. – Moscow : Fizmatlit, 2012. – 360 p. – ISBN 978-5-9221-1424-0.Афанасьев, В. Н. Математическая теория конструирования систем управления / В. Н. Афанасьев, В. Б. Колмановский, В. Р. Носов. – 3-е изд., испр. и доп. – Москва : Высшая школа, 2003. – 615 с. – ISBN 5-06-004162-X.Afanasyev, V. N. Mathematical theory of design of control systems / V. N. Afanasyev, V. B. Kolmanovsky, V. R. Nosov. – 3<sup>rd</sup> ed., rev. and expand. – Moscow : Higher School, 2003. – 615 p. – ISBN 5-06-004162-X.Волков, Д. И. Разработка модели процесса резания с учетом цикличности формирования стружки / Д. И. Волков, С. Л. Проскуряков // Вестник УГАТУ. Машиностроение. – Уфа : Изд-во УГАТУ, 2011. – Т. 15, № 3 (43). – С. 72–78. – ISSN 1992-6502.Volkov, D. I. Development of a model of the cutting process taking into account the cyclical nature of the formation of chips / D. I. Volkov, S. L. Proskuryakov // USATU Bulletin. Mechanical engineering. – Ufa : Publishing House of USATU, 2011. – Vol. 15, No. 3 (43). – P. 72–78. – ISSN 1992-6502.Ye, G. G. Influence of cutting conditions on the cutting performance of TiAl6V4 / G. G. Ye1, Shi Feng Xue, Xing Hua Tong, Lan-Hong Dai // Advanced Materials Research. – 2011. – Vol. 337. – P. 387–391. – DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.337.387.Ye, G. G. Influence of cutting conditions on the cutting performance of TiAl6V4 / G. G. Ye1, Shi Feng Xue, Xing Hua Tong, Lan-Hong Dai // Advanced Materials Research. – 2011. – Vol. 337. – P. 387–391. – DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.337.387.Евсеев, Л. Л. Исходные положения и зависимости для расчета характеристик динамики процесса резания металлов / Л. Л. Евсеев // Вестник машиностроения. – 1995. – № 12. – С. 1–7. – ISSN 0042-463.Evseev, L. L. Initial positions and dependencies for calculating the characteristics of the dynamics of the metal cutting process / L. L. Evseev // Russian Engineering Research. – 1995. – No. 12. – Р. 1–7. – ISSN 0042-463.Евсеев, Л. Л. Расчет оптимальной скорости резания по коэффициенту динамичности процесса стружкообразования / Л. Л. Евсеев // СТИН. – 1994. – № 4. – C. 41–43. – ISSN 0869-7566.Evseev L. L. Calculation of the optimal cutting speed by the dynamic factor of the chip formation process / L. L. Evseev // STIN. – 1994. – No. 4. – P. 41–43. – ISSN 0869-7566.

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