ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СКОРОСТИ РЕЗАНИЯ НА ТЕМПЕРАТУРНО-СИЛОВОЕ СОСТОЯНИЕ В ЗОНЕ ОБРАБОТКИ МЕТОДОМ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Гринек Анна Владимировна , Рубанов Василий Григорьевич , Калатозишвили Иван Васильевич , Михайлов Владимир Вячеславович

2016 / Номер 8(115) 2016 [ МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ ]

Цель. Исследование влияния скорости резания на температурно-силовое состояние в зоне обработки на основе численного метода моделирования. Методы. Конечно-элементное моделирование динамики процесса стружкообразования в трехмерной объемной постановке задачи проведено на примере продольного наружного точения заготовки из стали 03X16H15. Моделирование проводилось в диапазоне скоростей 100-550 м/мин. Результаты. Определен характер изменения силы резания в моменты входа и выхода инструмента из зоны резания. Показаны распределения тепловых полей и динамика изменения максимальной температуры на поверхности заготовки и инструмента с начала резания. Определено значение скорости резания для конкретных условий обработки, при котором температура в зоне резания достигает максимального состояния. Заключение. Авторами выявлено влияние технологических режимов на характер стружкообразования, величину тангенциальной и радиальной составляющих силы резания и теплового состояния зоны контакта режущей пластины с заготовкой. Результаты моделирования подтверждают имеющиеся данные о неоднозначном влиянии скорости резания на температуру в зоне резания. Показана качественная связь составляющих износа режущей кромки, определяемых тепловым состоянием в зоне резания. Предложен алгоритм управления тепловым состоянием в зоне резания.

Ключевые слова:

конечно-элементный,процесс резания,скорость,температура,сила,finite element,cutting process,speed,temperature,force

Библиографический список:

1. Суслов А.Г. Обеспечение качества поверхностного слоя. М.: Машиностроение, 2000. 320 с.
2. Энциклопедия по машиностроению XXL [Электронный ресурс]. URL: http://mash-xxl.info (06.12.2015).
3. Бобров В.Ф. Основы теории резания. М.: Машиностроение, 1975. 344 с.
4. Резников А.Н. Теплофизика процессов механической обработки материалов. М.: Машиностроение, 1981. 340 с.
5. Bareggi A., Donnell O. and Torrance A. Modelling Thermal Effects in Machining By Finite Element Methods. Proceedings of the 24th International Manufacturing Conference. 2007. Р. 263-272.
6. Gök K., Gök A., Bilgin M.B. Finite Element Modeling as Three Dimensional of Effect of Cutting Speed in Turning Proces // Journal of Engineering and Fundamentals. 2014. № 1 (1). Р. 11-22.
7. Duyun T.A., Kalatozishvili I.V., Grinek A.V. Finite Element Modeling Of Cutting Process At External Longitudinal Turning // International Journal of Applied Engineering Research (IJAER). 2015. Vol. 10. № 24. P. 44920-44926.
8. Kitawaga T., Kubo A. Temperature and wear of Cutting Tools in High Speed Machining of Inconel 718 and Ti-Al-6V-2Sn. 1997. Р. 142-148, 202.
9. Patrascu G., Carutasu G. Using Virtual Manufacturing Simulation in 3D Cutting Forces Prediction, Fascicle of Management and Technological Engineering. 2007. Vol. VI (XVI). Р. 1423-1426.

Файлы:

• Страницы_из_vest_8_(115)_2016-izdat.pdf (скачать | просмотреть) - скачано 34 раза