<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article 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" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Bulletin of Bryansk state technical university</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Bulletin of Bryansk state technical university</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Вестник Брянского государственного технического университета</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">1999-8775</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">29426</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.30987/article_5d10851f4b6017.67446520</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Машиностроение и машиноведение</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>Mechanical engineering</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Машиностроение и машиноведение</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">ANALYSIS OF TOOL OSCILLATION FOR CASES OF SINGLE-CUTTER PROCESSING AND WITH CUTTERS OPPOSITE LOCATION</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>АНАЛИЗ КОЛЕБАНИЙ ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ СЛУЧАЕВ ОДНОРЕЗЦОВОЙ ОБРАБОТКИ И С ОППОЗИТНЫМ РАЗМЕЩЕНИЕМ РЕЗЦОВ</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Пашков</surname>
       <given-names>Евгений Валентинович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Pashkov</surname>
       <given-names>Evgeniy Valentinovich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>pashkov@sevsu.ru</email>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>доктор технических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>doctor of technical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Вожжов</surname>
       <given-names>Андрей Анатольевич</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Vozhzhov</surname>
       <given-names>Andrey Anatol'evich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>0506773532@mail.ru</email>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>кандидат технических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>candidate of technical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-2"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Севастопольский государственный университет</institution>
     <city>Севастополь</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Севастопольский государственный университет</institution>
     <city>Севастополь</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-2">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Севастопольский государственный университет</institution>
     <city>Севастополь</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Севастопольский государственный университет</institution>
     <city>Севастополь</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <volume>2019</volume>
   <issue>6</issue>
   <fpage>38</fpage>
   <lpage>42</lpage>
   <self-uri xlink:href="https://zh-szf.ru/en/nauka/article/29426/view">https://zh-szf.ru/en/nauka/article/29426/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Приведен анализ колебаний для случаев однорезцового и двухрезцового фасонного точения с оппозитным размещением резцов. Рассмотрена неустойчивая форма колебаний системы «резец - заготовка» в процессе точения. Представлены зависимости, позволяющие оценить величины колебаний при обработке. Приведено решение предложенной задачи для конкретного случая, подтверждающего теоретические предположения.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>The analysis of oscillation for cases of single-cutter and twin-cutter shaped turning with the cutters opposite location is shown. An unstable form of “cutter-blank” system oscillation during turning is con-sidered. The dependences allowing the assessment of an oscillation value during processing are presented. The solution of the problem offered for a specific case con-firming theoretical suppositions is shown.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>двухрезцовое точение</kwd>
    <kwd>однорезцовая обработка</kwd>
    <kwd>коллектор</kwd>
    <kwd>фасонная поверхность</kwd>
    <kwd>оппозитное размещение резцов</kwd>
    <kwd>колебания</kwd>
    <kwd>качество поверхности</kwd>
    <kwd>точность</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>twin-cutter turning</kwd>
    <kwd>single-cutter processing</kwd>
    <kwd>collector</kwd>
    <kwd>shaped surface</kwd>
    <kwd>cutters opposite location</kwd>
    <kwd>oscillation</kwd>
    <kwd>surface quality</kwd>
    <kwd>accuracy</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p>Работа посвящена совершенствованию методов обработки профильных щеточных канавок токосъемных колец коллекторов малого диаметра высокоточных электрических микромашин с использованием двухрезцового фасонного точения и  конструктивных решений технологических элементов подсистемы «инструмент - деталь», которые позволяют обеспечить точность и качество поверхности на операции чистового фасонного точения.Рассматриваемые типы коллекторов имеют малые габаритные размеры и сложную конструкцию.  На рис. 1а показана схема осевого сечения коллектора. Коллектор состоит из контактных колец 1, которые  опрессованы и залиты компаундом (изолятором) 3, предотвращающим электрический контакт между кольцами. Под каждое кольцо 1 в месте пайки 5 подпаян медный токопровод 4. Основанием конструкции служит центральный валик 2. Сборка и последующая обработка узлов коллектора характеризуется повышенной сложностью и занимает много времени, следовательно, производительность их изготовления очень низкая. а)                                                                                б)                     Рис. 1. Схема конструкции коллекторов ГК-11, ГК-12 (а) и профиль поперечного сечения                 щеточной канавки (б): 1 - контактное кольцо; 2 - центральный валик; 3 - компаунд                         (электроизоляция); 4 - контактные провода; 5 - пайка провода под кольцо  При чистовой обработке фасонных поверхностей щеточных канавок, функционально являющихся исполнительными (рабочими) поверхностями, необходимо обеспечивать не только точность размера и формы, но также точность взаимного расположения их осей по отношению к наружным базовым поверхностям и качество обработки. Известно, что точность обработки и шероховатость поверхности, а следовательно, и износ резцов в значительной степени зависят от виброустойчивости технологической системы [1; 2]. Увеличение виброустойчивости технологической системы способствует повышению производительности обработки, так как в этом случае можно повысить и режимы резания, не опасаясь возникновения вибраций.При традиционном однорезцовом фасонном точении (рис. 2а) действие радиальной составляющей силы резания  не компенсируется, виброустойчивость технологической системы не повышается и повышение точности и качества обработки достигается с помощью малоэффективных способов, не позволяющих добиться повышения производительности. а)                                           б)                                     в)                          Рис. 2. Рассматриваемые технологические схемы фасонного точения:              а - однорезцовая обработка резцом сложной формы; б - двухрезцовая совмещенная                  обработка  чистовыми резцами различного профиля, расположенными оппозитно  Применение двухрезцового чистового фасонного точения с разделением удаляемого объема материала кольца для образования щеточной канавки на два объема (рис. 2в), распределенных между двумя резцами (с обеспечением при этом равенства радиальных составляющих сил резания  и  (рис. 2б)), устраняет прогибы коллектора, а следовательно, повышает виброустойчивость технологической системы.В процессе фасонного чистового точения неустойчивая форма колебаний чаще всего представляет собой колебания системы «резец - заготовка». Для описания подобных колебаний системы достаточно ограничиться одной степенью свободы в направлении действия вектора равнодействующей силы , где - тангенциальная, а  - радиальная составляющая силы резания [3; 4]. В работе принята расчетная схема с одной сосредоточенной приведенной массой, т.е. с одной степенью свободы.При колебаниях на рассматриваемую систему действуют следующие силы: сила инерции; восстанавливающая сила, равная силе упругости; сила вязкого сопротивления; внешняя сила , которая является функцией времени  [5].Дифференциальное уравнение движения системы [5]:      ,                                    где - приведенная масса системы; - вязкое сопротивление;  - жесткость системы.Решение уравнения, определяющего динамическое смещение резца при начальных условиях  и , имеет вид,где  - собственная частота колебаний системы;  - декремент затухания колебаний;  - время, которое изменяется в пределах от  до .Сила  для одного резца изменяется во времени  по следующему закону:,где   - частота вращения шпинделя;  - коэффициент пропорциональности между силой резания и глубиной резания; - минимальный объем срезаемого материала;  - изменение величины среза,.Такой закон изменения внешней силы характерен в практике для случая смещения оси предварительно обработанной заготовки в процессе последующей чистовой обработки. В этом случае величина динамического смещения инструмента в любой момент обработки определяется согласно выражению [5]  .  В случае двухрезцовой обработки внешняя сила для первого резца будет изменяться во времени так же, как и в случае однорезцовой [6; 7]:.Для второго резца, расположенного оппозитно, т.е. под углом 180° по отношению к первому, внешняя сила ,или                        Так как векторы сил от обоих резцов направлены противоположно друг другу, то суммарная внешняя сила, действующая на систему «резец - заготовка», определяется разностью сил  и , т.е.,или                             .Тогда для двухрезцового точения . Применение двухрезцового точения не только снижает (примерно в 2 раза) амплитуды колебаний, но и возвращает обрабатываемую деталь в исходное положение квазистатического равновесия. Графики колебаний при однорезцовом и двухрезцовом точении изображены на рис. 3.Как следует из анализа приведенных выше формул для  и , в случае двухрезцовой обработки амплитуды колебаний инструмента определяются не полным припуском на обработку, как    при однорезцовом точении, а лишь величиной смещения , что подтверждает уменьшение амплитуды колебаний.В результате  обработки канавки двумя резцами одновременно можно свести к минимуму негативное влияние деформаций. Это способствует повышению точности и уменьшению высоты микронеровностей обработанной поверхности [8; 9].    0,05      0,10              0,15  t, с  Рис. 3. Амплитуды колебаний при однорезцовом ((t)) и двухрезцовом ((t)) точении  Использование технологической схемы двухрезцового чистового фасонного точения может обеспечить существенное уменьшение высоты микронеровностей по сравнению с однорезцовым. Возможно повышение показателей точности формы продольного и поперечного сечений канавок, что подтверждает эффективность применения метода в условиях фасонного точения [10].</p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Гулин, А.В. Введение в численные методы в задачах и упражнениях / А.В. Гулин, О.С. Мажорова, В.А. Морозова. - М.: Инфра-М, 2017. - 368 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Gulin, A.V. Vvedenie v chislennye metody v zadachah i uprazhneniyah / A.V. Gulin, O.S. Mazhorova, V.A. Morozova. - M.: Infra-M, 2017. - 368 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Мазур, М.П. Основи теорії різання матеріалів / М.П. Мазур, Ю.М. Внуков, В.Л. Доброскок, В.О. Залога, Ю.К. Новосъолов, Ф.Я. Якубов; під заг. ред. М.П. Мазура. - Львів: Новий Світ-2000, 2010. - 422 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Mazur, M.P. Osnovi teorії rіzannya materіalіv / M.P. Mazur, Yu.M. Vnukov, V.L. Dobroskok, V.O. Zaloga, Yu.K. Novos'olov, F.Ya. Yakubov; pіd zag. red. M.P. Mazura. - L'vіv: Noviy Svіt-2000, 2010. - 422 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Соломенцев, Ю.М. Адаптивное управление технологическими процессами / Ю.М. Соломенцев, В.Г. Митрофанов, С.П. Протопопов [и др.]. - М.: Машиностроение, 1980. - 536 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Solomencev, Yu.M. Adaptivnoe upravlenie tehnologicheskimi processami / Yu.M. Solomencev, V.G. Mitrofanov, S.P. Protopopov [i dr.]. - M.: Mashinostroenie, 1980. - 536 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Вожжов, А.А. Моделирование процесса двухрезцового точения фасонных поверхностей / А.А. Вожжов, Е.В. Пашков // Наукоёмкие технологии в машиностроении. - 2017. - № 6 (72). - С. 25-30.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Vozhzhov, A.A. Modelirovanie processa dvuhrezcovogo tocheniya fasonnyh poverhnostey / A.A. Vozhzhov, E.V. Pashkov // Naukoemkie tehnologii v mashinostroenii. - 2017. - № 6 (72). - S. 25-30.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Колев, К.С. Точность обработки  и режимы резания / К.С. Колев, Л.М. Горчаков. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1976. - 144 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Kolev, K.S. Tochnost' obrabotki  i rezhimy rezaniya / K.S. Kolev, L.M. Gorchakov. - Izd. 2-e, pererab. i dop. - M.: Mashinostroenie, 1976. - 144 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Петраков, Ю.В. Автоматичне управління процесами обробки матеріалів різанням / Ю.В. Петраков. - Київ: УкрНДІАТ, 2004. - 383 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Petrakov, Yu.V. Avtomatichne upravlіnnya procesami obrobki materіalіv rіzannyam / Yu.V. Petrakov. - Kiїv: UkrNDІAT, 2004. - 383 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Петрушин, С.И. Основы формообразования резанием лезвийными инструментами / C.И. Петрушин. - Томск: Изд-во ТГУ, 2003. - 172 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Petrushin, S.I. Osnovy formoobrazovaniya rezaniem lezviynymi instrumentami / C.I. Petrushin. - Tomsk: Izd-vo TGU, 2003. - 172 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Стуканов, В.А. Материаловедение / В.А. Стуканов. - М.: Форум, Инфра-М, 2015. - 368 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Stukanov, V.A. Materialovedenie / V.A. Stukanov. - M.: Forum, Infra-M, 2015. - 368 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B9">
    <label>9.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Бурцев, В.М. Технология машиностроения. В 2 т. Т. 2. Производство машин / В.М. Бурцев, А.С. Васильев, О.М. Деев [и др.]; под ред. Г.Н. Мельникова. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. - 640 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Burcev, V.M. Tehnologiya mashinostroeniya. V 2 t. T. 2. Proizvodstvo mashin / V.M. Burcev, A.S. Vasil'ev, O.M. Deev [i dr.]; pod red. G.N. Mel'nikova. - Izd. 2-e, pererab. i dop. - M.: Izd-vo MGTU im. N.E. Baumana, 2001. - 640 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B10">
    <label>10.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Vozhzhov,  А. Twincutter form turning of commutator rings using cutters’ progressive motion piezoelectric engines / A. Vozhzhov, E. Pashkov, V. Golovin, P. Florya // International Conference on Modern Trends in Manufacturing Technologies and Equipment (ICMTMTE 2017). - MATEC Web of Conferences 129, 01071 (2017).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Vozhzhov,  A. Twincutter form turning of commutator rings using cutters’ progressive motion piezoelectric engines / A. Vozhzhov, E. Pashkov, V. Golovin, P. Florya // International Conference on Modern Trends in Manufacturing Technologies and Equipment (ICMTMTE 2017). - MATEC Web of Conferences 129, 01071 (2017).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
