<!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">Vestnik of Don State Technical University</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Vestnik of Don State Technical University</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Вестник Донского государственного технического университета</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">1992-5980</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">3520</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.12737/5715</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Физико-математические науки</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>Physical and mathematical sciences</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Физико-математические науки</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">Determination of optimal trajectories under treatment with account for cutting process development</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Определение оптимальных траекторий при обработке с учётом эволюции процесса резания</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Лапшин</surname>
       <given-names>Виктор Петрович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Lapshin</surname>
       <given-names>Viktor Petrovich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>Lapshin1917@yandex.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-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Заковоротный</surname>
       <given-names>Вилор Лаврентьевич</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Zakovorotnyy</surname>
       <given-names>Vilor Лаврентьевич</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>vzakovorotny@dostu.edu.ru</email>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Губанова</surname>
       <given-names>Александра Анатольевна</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Gubanova</surname>
       <given-names>Aleksandra Анатольевна</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>anatoliya81@mail.ru</email>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Донской государственный технический университет</institution>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Don State Technical University</institution>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2014-09-30T00:00:00+04:00">
    <day>30</day>
    <month>09</month>
    <year>2014</year>
   </pub-date>
   <pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2014-09-30T00:00:00+04:00">
    <day>30</day>
    <month>09</month>
    <year>2014</year>
   </pub-date>
   <volume>14</volume>
   <issue>3</issue>
   <fpage>5</fpage>
   <lpage>12</lpage>
   <self-uri xlink:href="https://naukaru.ru/en/nauka/article/3520/view">https://naukaru.ru/en/nauka/article/3520/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Формулируется задача выбора оптимальных координат переключения циклов обработки, при которых производительность управляемого процесса обработки является максимальной. Это некоторое уточнение задачи оптимального быстродействия применительно к процессам обработки резанием для случая, когда имеет место управление режимами обработки, обеспечивающим стабилизацию тех или иных условий резания. Приводится типичный пример такой задачи, связанный с необходимостью переключения циклов обработки для операции сверления глубоких отверстий спиральными свёрлами. Доказано необходимое условие оптимальности, которому соответствуют равные между собой минимальные значения скоростей. На этой основе предлагается методика вычисления этих скоростей, обеспечивающих минимум времени. Приводится конкретный пример для случая сверления глубоких отверстий малого диаметра (диаметр — 2,15 мм, глубина отверстия — 140 мм). Полученные результаты обобщаются на случай, когда решаются задачи управления любой эволюционной системой обработки резанием.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>The task of selecting optimal coordinates of the switching cycles at which the controlled process performance attains a maximum is formulated. This is some refinement of the optimal control problem applied to the machining processes for the case when the treatment mode control providing stabilization of various cutting conditions occurs. A typical example of such a problem necessitating the treatment mode switching for deephole machining with twistdrills is given. The necessary optimum condition to which minimum velocity values equal among themselves correspond is proved. On this basis, a velocity calculation technique providing the time minimum is proposed. A concrete example for the case of deep pinhole machining (diameter — 2.15 mm, hole depth — 140 mm) is given. The obtained results are generalized in the case when problems on any evolutionary system control machining are solved.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>оптимальное по быстродействию управление</kwd>
    <kwd>процесс резания</kwd>
    <kwd>эволюционная система.</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>optimal control</kwd>
    <kwd>cutting process</kwd>
    <kwd>evolutionary system.</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p>Постановка проблемы. Процесс обработки на металлорежущих станках характеризуется эволюционной изменчивостью, связанной с работой, совершаемой при резании [1]. Эволюционные изменения, проявляющиеся в изменении параметров динамической связи, формируемой процессом обработки, в развитии износа инструмента, в изменениях параметров качества изготовления деталей и пр., требуют управления процессом. Однако и в этом случае процесс обработки, характеризуемый некоторыми координатами состояния, неизменно приходит к своему терминальному состоянию: потере устойчивости траекторий, достижению инструментом своего критического износа, достижению силами, действующими на инструмент, своих критических значений и пр. В результате, при выборе траекторий, минимизирующих приведённые затраты на изготовление партии деталей, возникает проблема определения моментов или координат переключения циклов обработки из условия оптимальности системы в целом. Особенно наглядно эта проблема может быть проиллюстрирована на примере сверления глубоких отверстий спиральными свёрлами. При создании автоматизированного оборудования для этого процесса приходится считаться с тем, что за счёт накопления стружки в стружкоотводящих канавках инструмента наблюдается монотонное, в пределах каждого единичного заглубления, изменение параметров динамической связи процесса резания [2–4]. В этом случае для предотвращения поломки инструмента и его заклинивания необходимо монотонно уменьшать скорость подачи.</p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Синергетический системный синтез управляемой динамики металлорежущих станков с учётом эволюции связей / В. Л. Заковоротный [и др.]. - Ростов-на-Дону : Изд. центр Дон. гос. техн. ун та, 2008. - 324 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Zakovorotny, V. L., et al. Sinergeticheskij sistemnyj sintez upravljaemoj dinamiki metal-lorezhushhih stankov s uchetom jevoljucii svjazej. [Synergistic system synthesis of controlled dynamics of metal-cutting machine tools with account for the evolution of relations.] Rostov-on-Don : DSTU Publ. Centre, 2008, 324 p. (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Заковоротный, В. Л. Определение оптимальных траекторий формообразующих движений при обработке резанием / В. Л. Заковоротный [и др.] // Вестн. Дон. гос. техн. ун-та. - 2001. - Т. 1, № 3. - С. 86-97.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Zakovorotny, V. L., et al. Opredelenie optimal&amp;#180;nyh traektorij formoobrazujushhih dvizhenij pri obrabotke rezaniem. [Determination of optimal forming motion trajectories under cutting.] Vestnik of DSTU, 2001, vol. 1, no. 3, pp. 86-97 (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Заковоротный, В. Л. Оптимизация вспомогательных перемещений пиноли силовой головки для сверления глубоких отверстий малого диаметра по критерию максимальной производительности / В. Л. Заковоротный, П. Н. Потапенко, М. Б. Флек // Вестн. Дон. гос. техн. ун-та. - 2003. - Т. 3, № 1. - С. 57-62.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Zakovorotny, V. L., Potapenko, P. N., Flek, M. B. Optimizacija vspomogatel&amp;#180;nyh peremeshhenij pinoli silovoj golovki dlja sverlenija glubokih otverstij malogo diametra po kriteriju maksimal&amp;#180;noj proizvoditel&amp;#180;nosti. [Optimizing auxiliary movements of the quill unit for deep pinhole machining on top performance criterion.] Vestnik of DSTU, 2003, vol. 3, no. 1, pp. 57-62 (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Заковоротный, В. Л. Система оптимального управления процессом глубокого сверления отверстий малого диаметра / В. Л. Заковоротный, Е. Санкар, Е. В. Бордачёв // СТИН. - 1994. - № 12. - С. 22-28.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Zakovorotny, V. L., Sankar, E., Bordachev, E. V. Sistema optimal&amp;#180;nogo upravlenija processom glubokogo sverlenija otverstij malogo diametra. [Optimal control system of deep pinhole machining.] STIN, 1994, no. 12, pp. 22-28 (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Понтрягин, Л. С. Математическая теория оптимальных процессов / Л. С. Понтрягин [и др.]. - Москва : Наука, 1969. - 206 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Pontryagin, L. S., et al. Matematicheskaja teorija optimal&amp;#180;nyh processov. [Mathematical theory of optimal processes.] Moscow : Nauka, 1969, pp. 128-206 (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Кабалдин, Ю. Г. Самоорганизация и нелинейная динамики в процессах трения и изна-шивания инструмента при резании / Ю. Г. Кабалдин. - Комсомольск-на-Амуре : Комсом.-на-Амуре гос. техн. ун-т, 2003. - 175 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Kabaldin, Y. G. Samoorganizacijaja i nelinejnaja dinamiki v processah trenija i iznashivanija instrumenta pri rezanii. [Self-organization and nonlinear dynamics in tool friction and wear processes under cutting.] Komsomol&amp;#180;sk-na-Amure : KnAGTU, 2003, 175 p. (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Altintas, Y., Budak, E. Analytical prediction of stability lobes in milling. Annals of the CIRP, 1995, vol. 44, pp. 357-362.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Altintas, Y., Budak, E. Analytical prediction of stability lobes in milling. Annals of the CIRP, 1995, vol. 44, pp. 357-362.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Balachandran, B. Non-linear dynamics of milling process. Philos. Trans. Roy. Soc., 2001, pp. 793-820.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Balachandran, B. Non-linear dynamics of milling process. Philos. Trans. Roy. Soc., 2001, pp. 793-820.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B9">
    <label>9.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Davies, M. A., Pratt, J. R., Dutterer, B. S., and Burns, T. J. The stability of low immersion mill-ing. CIRP Annals, 2000, vol. 49, pp. 37-40.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Davies, M. A., Pratt, J. R., Dutterer, B. S., and Burns, T. J. The stability of low immersion mill-ing. CIRP Annals, 2000, vol. 49, pp. 37-40.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B10">
    <label>10.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Gouskov, A. M., et al. Nonlinear dynamics of a machining system with two interdependent delays. Commun. Nonlin. Sci. Numer. Simul., 2002, vol. 7, no. 4, pp. 207-221.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Gouskov, A. M., et al. Nonlinear dynamics of a machining system with two interdependent delays. Commun. Nonlin. Sci. Numer. Simul., 2002, vol. 7, no. 4, pp. 207-221.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
