Саблин Павел Алексеевич - кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры машиностроения, Комсомольский-на-Амуре государственный университет.
681013, Комсомольск-на-Амуре, пр. Ленина, 27
Pavel A. Sablin - Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor, Associate Professor of the Department of Mechanical Engineering,
27, Lenin Prospect, Komsomolsk-on-Amur 681013
Щетинин Владимир Сергеевич - доктор технических наук, доцент, профессор кафедры машиностроения.
681013, Комсомольск-на-Амуре, пр. Ленина, 27
Vladimir S. Shchetinin - Dr. Sci. (Eng.), Associate Professor, Professor of the Department of Mechanical Engineering.
27, Lenin Prospect, Komsomolsk-on-Amur 681013
Цель работы - сформировать новый подход к обеспечению качества обработанной поверхности на основе применения многофакторной модели. Предлагаемая модель способна учесть практически все параметры процесса механообработки. К данным основным параметрам относятся режимы резания, динамическая устойчивость процесса резания, тепловые эффекты в зоне резания. Разработка многофакторной модели основывалась на результатах анализа литературных источников, данных экспериментальных исследований, проведенных с использованием методов силового анализа процесса резания, цветовой пирометрии. Полученные данные были обобщены в единую многофакторную модель. Проведены анализ литературных источников, обобщение экспериментальных данных и результатов выполненных исследований по обеспечению качества обработанной поверхности при управлении каким-либо одним входным параметром процесса механообработки. Показано, что качество обработки (шероховатость) достигается посредством применения различных параметров обработки. К ним относятся: рациональные режимы резания, изменение геометрии режущего инструмента, снижение относительных пространственных динамических колебаний инструмента относительно обрабатываемой поверхности заготовки, использование методов, воздействующих на физико-механические свойства обрабатываемых материалов. Установлено, что в качестве входного параметра могут выступать динамическая устойчивость процесса, режимы резания или процесс стружкообразования. Показано, что предложенная схема многофакторного влияния параметров обработки на выходной параметр - шероховатость поверхности - применима для любого вида обработки материалов. Созданная модель учитывает все входные параметры механической обработки и нацелена на управление качеством обработанной поверхности, исходя из требуемых эксплуатационных характеристик детали и изделия. На основе предложенной многофакторной схемы планируется создание адаптивной системы, которая будет способна управлять процессом механической обработки на базе многоцелевого станка с числовым программным управлением.
The aim of this work is to develop a novel approach for ensuring the quality of the finished surface based on a multi-factor model. The proposed model can take into account most of the machining process parameters. The main parameters include cutting conditions, dynamic stability of the cutting process, thermal effects in the cutting area. The development of a multi-factor model was based on a literature review and experimental data obtained from the cutting force analysis and colour pyrometry. The data obtained were summarised into a unified multi-factor model. We analysed the key literature sources and summarised the experimental data and findings to assure finished surface quality when controlling one of the input parameters of the machining process. It was shown that the surface quality (roughness) can be achieved by applying different machining parameters. They include the rational cutting conditions, a change in the geo m-etry of a cutting tool, reducing the relative spacial dynamic vibrations of the tool relative to the working surface of the raw part, using the methods influencing the physical and mechanical properties of the processed materials. It was established that the process dynamic stability, the cutting conditions or the chip formation process can be used as an input parameter. The proposed scheme of multi-factor influence of processing parameters on the output parameter - the surface roughness - applies to any materials under processing. The created model takes into account all input parameters of mechanical processing. It aims at the quality management of the finished surface based on the required performance characteristics of the items. Based on the proposed multi-factor scheme, we plan to create an adaptive system capable of controlling the mechanical processing based on a computer numeric control machining centre.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.