<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">ipolytech</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">iPolytech Journal</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>iPolytech Journal</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2782-4004</issn><issn pub-type="epub">2782-6341</issn><publisher><publisher-name>Irkutsk National Research Technical University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21285/1814-3520-2020-5-977-992</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">ipolytech-430</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>MACHINE BUILDING AND MACHINE SCIENCE</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Система управления качеством кромки при финишной обработке эластичными полимерно-абразивными инструментами и ее анализ. Часть 1</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Edge quality control system at finishing treatment by elastic polymer abrasive tools and its analysis. Part 1</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Димов</surname><given-names>Ю. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Dimov</surname><given-names>Yu. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Димов Юрий Владимирович, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры конструирования и стандартизации в машиностроении</p><p>664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83 </p></bio><bio xml:lang="en"><p>Yury V. Dimov, Dr. Sci. (Eng.), Professor, Professor of the Department of Designing and Standardization in Mechanical Engineering</p><p>83, Lermontov St., Irkutsk 664074 </p></bio><email xlink:type="simple">dimov-ura@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Подашев</surname><given-names>Д. Б.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Podashev</surname><given-names>D. B.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Подашев Дмитрий Борисович, кандидат технических наук, доцент кафедры конструирования и стандартизации в машиностроении</p><p>664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83 </p></bio><bio xml:lang="en"><p>Dmitry B. Podashev, Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor of the Department of Designing and Standardization in Mechanical Engineering</p><p>83, Lermontov St., Irkutsk 664074 </p></bio><email xlink:type="simple">dbp90@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Иркутский национальный исследовательский технический университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Irkutsk National Research Technical University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2020</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>12</day><month>11</month><year>2020</year></pub-date><volume>24</volume><issue>5</issue><fpage>977</fpage><lpage>992</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Димов Ю.В., Подашев Д.Б., 2020</copyright-statement><copyright-year>2020</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Димов Ю.В., Подашев Д.Б.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Dimov Y.V., Podashev D.B.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://ipolytech.elpub.ru/jour/article/view/430">https://ipolytech.elpub.ru/jour/article/view/430</self-uri><abstract><p>Цель – создание системы управления качеством кромок при финишной обработке деталей эластичными полимерно-абразивными инструментами, которые эффективны при зачистке поверхностей и скруглении кромок деталей. Использован принцип системного подхода для формализованного описания системы с наличием взаимосвязи между образующими ее подсистемами. Рассмотрена система управления проектированием данных операций финишной обработки с целью обеспечения требуемого качества (по шероховатости поверхностей, размерам и геометрической точности кромок) с оптимальной производительностью процесса при большом разнообразии конструкций инструментов и форм обрабатываемых поверхностей и их взаимного расположения. Система включает в себя входные параметры, пространство состояний (подпрограммы) и выходные данные. Входными параметрами системы являются оборудование, заготовка и инструмент, в пространство состояний входят подсистемы математических моделей взаимодействия инструмента с поверхностью и сил, на базе которых действуют математические модели съема материала, формирования шероховатости, расхода электроэнергии, износа инструмента и температуры в зоне резания. Информация из этих подсистем передается в подсистему оптимизации параметров операции финишной обработки. Приведен алгоритм проектирования технологической операции финишной обработки, состоящий из ввода в систему входных данных, анализа функциональных возможностей операции, решения о возможности изменения исходных данных, формирования управляющего воздействия, проектирования операции, организации подготовки к выполнению операции, контроля результатов выполнения операции на соответствие требованиям нормативно-технической документации и внедрения ее в серийное производство. Разработанная система в результате выполнения своих функций выдает оптимальные инструмент и режимы обработки. При реализации этой информации в технологическом процессе изготовления детали обеспечиваются требуемые показатели качества (по шероховатости поверхностей, размерам и геометрической точности кромок) с оптимальной производительностью процесса.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The purpose of the paper is to create a control system of edge quality under finishing machining of parts by elastic polymer abrasive tools, which are effective in surface conditioning and rounding of part edges. The principle of the system approach is used for a formalized description of the system characterized by the mutual interaction between the subsystems that form it. Consideration is given to the control system of these finishing operations design in order to ensure the required quality (in terms of surface roughness, size and geometric accuracy of edges) and optimal process performance under a large variety of tool designs and shapes of the processed surfaces and their mutual arrangement. The system includes input parameters, state space (subroutines) and output data. The input parameters of the system include equipment, workpiece and tool. The state space includes subsystems of mathematical interaction models of tool and surface and forces on the basis of which the mathematical models of material removal, roughness formation, power consumption, tool wear, and cutting zone temperature operate. The information from these subsystems is transmitted to the subsystem for optimizing finishing operation parameters. An algorithm for designing finishing technological operations is presented. It consists of source data input to the system, analysis of operation functional capability, decisions on the possibility of changes in the input data, control action formation, designing of operation, organization of preparation for operation execution, control of operation execution results for the compliance with the requirements of normative and technical documentation and finishing operation implementation in mass production. The developed system provides optimal tools and processing modes as a result of fulfillment of its functions. When this information is implemented in the manufacturing process of parts, the required quality indicators (surface roughness, size and geometric accuracy of edges) are provided as well as the optimal process performance.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>финишная обработка</kwd><kwd>система оптимального управления</kwd><kwd>эластичный инструмент</kwd><kwd>требуемое качество</kwd><kwd>оптимальная производительность</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>finish machining</kwd><kwd>optimal control system</kwd><kwd>elastic instrument</kwd><kwd>required quality</kwd><kwd>optimum performance</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Абрашкевич Ю.Д., Мачишин Г.М. Эффективная эксплуатация полимерно-абразивной щетки // Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета. 2016. Вып. 73. С. 59–62.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Abrashkevych Yu, Machyshyn G. Effective use of the polymer-abrasive brush. Vestnik Har'kovskogo nacional'nogo avtomobil'no-dorozhnogo universiteta = Bulletin of Kharkov National Automobile and Highway University. 2016;73:59–62.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Димов Ю.В., Подашев Д.Б. Исследование качества поверхности при скруглении кромок полимерноабразивными щетками // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2016. Т. 20. № 9. С. 23–34. https://doi.org/10.21285/1814-3520-2016-9-23-34</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dimov YuV, Podashev DB. Studying surface quality under edge rounding by polymeric and abrasive brushes. Vestnik Irkutskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta = Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2016;20(9):23–34. (In Russ.) https://doi.org/10.21285/1814-3520-2016-9-23-34</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Димов Ю.В., Подашев Д.Б. Исследование производительности процесса скругления кромок полимерноабразивными щетками // Вестник машиностроения. 2017. № 3. С. 74–78.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dimov YuV, Podashev DB. Research of productivity of edge fillet process by polymer abrasive brushes. Vestnik mashinostroeniya. 2017;3:74–78. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">D’yakonov A.A., Shipulin L.V. Selecting the cutting conditions for plane grinding by the wheel periphery // Russian Engineering Research. 2014. Vol. 34. No. 12. P. 814–816. https://doi.org/10.3103/S1068798X14120119</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">D’yakonov AA, Shipulin LV. Selecting the cutting conditions for plane grinding by the wheel periphery. Russian Engineering Research. 2014;34(12):814–816. https://doi.org/10.3103/S1068798X14120119</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Дядя С.И., Гончар Н.В., Степанов Д.Н., Черный В.И., Алексеенко О.В. Обоснование выбора полимерноабразивного инструмента для выполнения отделочных операций // Новi матерiали i технологiї в металургiї та машинобудуваннi. 2010. № 2. С. 145–148.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dyadya SI, Gonchar NV, Stepanov DN, Chernyi VI, Alekseenko OV. Validation of the polymer-abrasive fibers selection for finishing operations procession. Novi materiali i tekhnologiї v metalurgiї ta mashinobuduvanni = New Materials and Technologies in Metallurgy and Mechanical Engineering. 2010; 2:145–148.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Fomin A.A., Gusev V.G., Sattarova Z.G. Geometrical errors of surfaces milled with convex and concave profile tools // Solid State Phenomena. 2018. Vol 284. P. 281–288. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/SSP.284.281</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Fomin AA, Gusev VG, Sattarova ZG. Geometrical errors of surfaces milled with convex and concave profile tools. Solid State Phenomena. 2018;284:281–288. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/SSP.284.281</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Fomin A.A. Microgeometry of surfaces after profile milling with the use of automatic cutting control system // International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing. 2017. https://doi.org/10.1109/ICIEAM.2017.8076117</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Fomin AA. Microgeometry of surfaces after profile milling with the use of automatic cutting control system. In: International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing. 2017. https://doi.org/10.1109/ICIEAM.2017.8076117</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Li Ning, Ding Jinfu, Hu Liguang, Wang Xiao, Lu Lirong, Huang Jianmeng. Preparation, microstructure and compressive properties of silicone GEL/SiC composites for elastic abrasive // Advanced Composites Letters. 2018. Vol. 27. Issue 3. P. 122–128. https://doi.org/10.1177/096369351802700305</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Li Ning, Ding Jinfu, Hu Liguang, Wang Xiao, Lu Lirong, Huang Jianmeng. Preparation, microstructure and compressive properties of silicone GEL/SiC composites for elastic abra-sive. Advanced Composites Letters. 2018;27(3):122–128. https://doi.org/10.1177/096369351802700305</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Проволоцкий А.Е., Негруб С.Л. Использование полимерабразивного эластичного инструмента на операциях чистовой обработки // Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета. 2006. № 33. С. 106–108.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Provolotcky A, Negrub S. Using polymer-abrasive elastic tools for finishing operations Vestnik Har'kovskogo nacional'nogo avtomobil'no-dorozhnogo universiteta = Bulletin of Kharkov National Automobile and Highway University. 2006;33:106–108.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Степанов Д.Н. Влияние параметров полимерноабразивного инструмента и режимов обработки на шероховатость поверхности титанового сплава ВТ8-М // Новi матерiали i технологiї в металургiї та машинобудуваннi. 2012. № 2. С. 87–90.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Stepanov DN. Influence of polymer-abrasive tool parameters and method of processing on the roughness of titanium alloy BT8-M surface. Novi materiali i tekhnologiї v metalurgiї ta ma-shinobuduvanni = New Materials and Technologies in Metallurgy and Mechanical Engineering. 2012;2:87–90.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Устинович Д.Ф. Экспериментальное исследование качества плоских поверхностей при обработке дисковыми абразивными щетками // Вестник Полоцкого государственного университета. Серия В: Промышленность. Прикладные науки. 2009. № 8. С. 130–134.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ustinovich DF. Experimental study of flat surface quality when machining by disk abrasive brushes. Vestnik Polockogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya V: Promyshlennost'. 2009;8:130–134.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Устинович Д.Ф., Прибыльский В.И. Зависимости мощности от режимов шлифования полимерноабразивными дисковыми щетками // Механика машин, механизмов и материалов. 2012. № 1. С. 75–79.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ustinovich DF, Pribylsky VI. Effect of processing conditions on power of grinding by polymeric-abrasive disk brushes. Mekhanika mashin, mekhanizmov i materialov = Mechanics of Machines, Mechanisms and Materials. 2012;1:75–79.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Чапышев А.П., Иванова А.В., Крючкин А.В. Технологические возможности процессов механизированной финишной обработки деталей // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2013. Т. 15. № 6-2. С. 533–537.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Chapyshev AP, Ivanova AV, Kryuchkin AV. Technological capabilities of processes of details mechanized finishing processing. Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra Rossiiskoi akademii nauk = Izvestia of Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences. 2013;15(6):533–537. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Чапышев А.П., Стародубцева Д.А. Программный модуль назначения режимов финишной обработки с применением автоматических щеточных стационарных установок // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Серия: Машиностроение, материаловедение. 2016. Т. 18. № 2. С. 21–37. https://doi.org/10.15593/2224-9877/2016.2.02</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Chapyshev AP, Starodubtseva DA. The program module designated processing conditions finishing employing automatic brushing stationary installation. Vestnik Permskogo nacional'nogo issledovatel'skogo politekhnicheskogo universiteta. Seriya: Mashinostroenie, materialovedenie = Bulletin of Perm National Research Polytechnic University. Series: Mechanical Engineering, Materials Science. 2016;18(2):21–37. https://doi.org/10.15593/2224-9877/2016.2.02</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Xiaojun Wu, Zhu Chen, Tianze Zhou, Changjie Ma, Xiao Shu, Jianyuan Dong. Research on processing efficiency and contact characteristics of M300 steel surface grinding with elastic abrasives // Journal of Mechanical Engineering. 2018. Vol. 54. Issue 1. P. 171–177. https://doi.org/10.3901/JME.2018.01.171</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Xiaojun Wu, Zhu Chen, Tianze Zhou, Changjie Ma, Xiao Shu, Jianyuan Dong. Research on processing efficiency and contact characteristics of M300 steel surface grinding with elastic abrasives. Journal of Mechanical Engineering. 2018;54(1):171–177. https://doi.org/10.3901/JME.2018.01.171</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Xiao-Jun Wu, Tian-Ze Zhou, Zhi-Xue Tong. Experimental study on surface quality in elasticity ball-end grinding of M330 steel // Journal of Computational and Theoretical Nanoscience. 2017. Vol. 14. No. 11. P. 5372–5377. https://doi.org/10.1166/jctn.2017.6954</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Xiao-Jun Wu, Tian-Ze Zhou, Zhi-Xue Tong. Experimental study on surface quality in elasticity ball-end grinding of M330 steel. Journal of Computational and Theoretical Nanoscience. 2017;14(11):5372–5377. https://doi.org/10.1166/jctn.2017.6954</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Yuan Julong, Zhe Wu, Binghai L(U), Ducnam Nguyen, Huizong Lu, Ping Zhao. Review on ultra-precision polishing technology of aspheric surface // Journal of Mechanical Engineering. 2012. Vol. 48. Issue 23. P. 167–177.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Yuan Julong, Zhe Wu, Binghai L(U), Ducnam Nguyen, Huizong Lu, Ping Zhao. Review on ultra-precision polishing technology of aspheric surface. Journal of Mechanical Engineering. 2012;48(23):167–177.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Яковлев Д.Р., Пини Б.Е. О взаимодействии волокна абразивно-полимерных щеток с обрабатываемой поверхностью // Известия Московского государственного технического университета МАМИ. 2009. № 2. С. 184–187.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Yakovlev DR, Pini BE. On the issue of interaction between the abrasive polymer brush’s fiber and the treating surfaces. Izvestiya Moskovskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta MAMI = Izvestiya MGTU MAMI. 2009;2:184–187. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. М.: Наука, 1978. 400 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Buslenko NP. Modeling of complex systems. Moscow: Nauka; 1978, 400 p. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Болтянский В.Г. Оптимальное управление дискретными процессами. М.: Наука, 1973. 448 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Boltyanskiy VG. Optimal control of discrete processes. Moscow: Nauka; 1973, 448 p. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit21"><label>21</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Месарович М., Мако Д., Такахара И. Теория иерархических многоуровневых систем / пер. с англ. И.Ф. Шахнова. М.: Мир, 1973. 344 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mesarovich M, Mako D, Takahara I. Theory of hierarchical, multilevel, systems. 1973, 344 p. (Russ. ed.: Teoriya ierarhicheskih mnogourovnevyh sistem. Moscow, Mir, 1973, 344 p.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit22"><label>22</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Новоселов Ю.К. Динамика формирования поверхностей при абразивной обработке. Севастополь: Издво СевНТУ, 2012. 304 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Novoselov YuK. Surface formation dynamics under abrasive treatment. Sevastopol: Sevastopol National Technical University; 2012, 304 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit23"><label>23</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Острѐм К., Виттенмарк Б. Системы управления с ЭВМ / пер. с англ. М.: Мир, 1987. 480 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Astrom K, Wittenmark B. Computer-controlled systems, 1987, 480 p. (Russ. ed.: Sistemy upravleniya s elektronnovychislitel'noj mashinoj, Moscow, Mir, 1987, 480 p.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
