автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Разработка метода расчета контактных нагрузок на режущих поверхностях инструмента со сложной передней поверхностью

доктора технических наук
Мясищев, Александр Анатольевич
город
Киев
год
1994
специальность ВАК РФ
05.03.01
Автореферат по обработке конструкционных материалов в машиностроении на тему «Разработка метода расчета контактных нагрузок на режущих поверхностях инструмента со сложной передней поверхностью»

Автореферат диссертации по теме "Разработка метода расчета контактных нагрузок на режущих поверхностях инструмента со сложной передней поверхностью"

MiHiCTEPCTBO ОСВ1ТИ УЕ<РAÎHM

Кшвсышй 1ШЯЁтехшч»шй тсттл' УДК 621.9.02:539.4:058.512.01

(J Д H Я nî»îiî*tSïî pv WJWW*

Мяенцев Олександр ДиатэлгГю'гш

РОЗРОБКА МЕТОДУ

розрахунку контактних

НАВАНТАЖЕНЬ НА Р01СУЧУХ ПОЗЕРХНЯХ 1НСТРУМ2НТА 3

аттьюю гт?гтг^ок. поешржш-О

Спсц!алм«кть 05.03.0Î - Проц'-'с:-1 .vo;:«:^--si yct фЬи'-о-тохпгжо» обробки, bojîstcitjî т.г: Ьчстру»""1.?.ят

АВТОРЕФЕРАТ дисортацп на здобуття нчсного ступени доктора техшчнпх наук

КиТв - 1994р.

Дисертацкю € рукопис.

Роботу виконано в Хмельницькому технолопчному шституп.

Науковин консультант: Офщшш опоненти:

доктор техшчних наук, профссор Остаф'ев В.О.

доктор техшчних наук, профссор Василенко М.В.

доктор техшчних наук, професор Виноградов О.О.

доктор техшчних наук, професор Кузьменко А.Г.

Ведуча оргашзащя:

Хмелышцысе ВО "ТЕРМОПЛАСТАВТОМАТ"

Захист вЦбудеться 21 червия 1994 р. о 15 годиш на заадапш спец1ал1зовано1 Ради Д 068.14.10 в КиУвському иолпехшчному шетитуп за адресою 252056, м.Киш, нр.Пере-моги,37, гол.кор.ауд.214.

3 дисертац1ею можна озпайомитися к иауковш б1блютец1 КП1 Автореферат роз1Сланий "28" кб/ГНЯ 1994 р.

Вчений секретар спец1ал1зовано^ РЗ^и д.т.н.. професор /I М ^

Равська Н.С.

¡¡стати ууЧжа пгюепу.-гва ^¿^рсСуЛ гю-п^т--- «су.еягт-

и« аагам'.гакпд да.'' 1'хт'хеяту з с«я.т:=э птогягль .;?,•»«>,V» .к, ос! « гмхиа--»-« яим( гкя 'ЕЖйг™.кял; ячгэч птггяо-'/- и ар» ¡4. .1 при*« житное«.. Сгсортао ка-т«ггг!»чп1 ксг.е'и гу*эт».«у -"-чи, рг.с-1 гл««авош.ра1сгу» |каси«1яу огу^ ■я» глз.'^г-'*-*! {чстс!««ви-ту, I, -ггеа?« ^амч»*»* моиеисиимя гл-хда ста"к>:о. ^»тегл:, ст«.-; » лэ г:-».-.. .- гфограм но рограгзкгу «глгг.—>ттг. %vPTTtr-.au.. ту-стае- та егв4тил-»«.*г«» тсфуп&т» т. -»гучгг»- ги.-г"».»««!»1.,

яг«"' аг р!аяя. РозргС.-'.'.'г« •.«саг.р . -г ,-каку

зоса шжтодлхусг «срыва ж»

''».гтл.?.

1. Кэт'хгатггау ттагь ц^спусу рХшея »згзя1й ляя резрсгсо»*? л-:.-«икч: I>лгрутаяь па шлдаш зусзгя» р15п;ггя, д»:-

лЬг*«■••••«. пр<зц*жу

доыя ял »»сжмйрЦгаъ ^.^¡пзлалу вввхгвтк кх пвг»5-ягм&?з. ха пэ-верхгс. гоггрсго 1жггуу№-:гу.

3. ЗззЮ реграауету яоягзззтаог «»*»тгет«'д» тл у>Ъ?л.чк гэолггпск Заетр^-ияу, згуД ме рлк&е якзздзт'рвкя т» »аегу при гкашаЛ.

4. ^■.••.■гдтЕчжз рЬяода саязч! гмзаачегтя ггтох л»6сг*гг«*1«я

ГЯПГГ* сгрут^з! Э ^ЮССШ, ГГТ'Л.ЧК:^ ХЛТГ-'МГТГ та

5. Засов реерахужу геомггрП стругай та ^геяояякетх г.^тт.^»«-шос в^-сркгайа в пен! стк-гглуггсред.-гя тля р*'.яи»емитзуг. -т'-рог-л!х куГ1И РАЗЦЯ.

ЙКТШГСЕИСТЪ тачзкзрйетдажя; жггода кЬзшэт еягмеж-ха 'дая пргак?-еекня ..сгет'сгчзпого нздекяевапна гретзеу схру чхэтасрргЕа ,-пв пруззнх^зспге^его э«1щз5сгсг0 деферкхзвзкего эстге^оду, п!д-

нср&зхься га киастатаиН сп1ва1я*.-лвпачм ягфсрвашЯно! те-

7. Експ*?я!жигакьну квтогтжу, якэ пипхдерекус арзвгскьгСсть ксаа-извагоня процгсу струххяутосрекая.

8. Прсарагаий киптаке. гагаД аззвоязв да* ггсмвгпрг1 чого ЪютрукЕНТу еиз;иччгга кокгакте! иаваагетеинз, зуталля |и-эавиг. проаяэп!зу&гта стал эга?.! стр"/2К£?ут-асрепня та Дяструч^иггу. ажесаажата спг>ззг/, роэрзжужеп! апхдасп-ня по?«?р!спезого глру летал! тсят оС^сОггч.

• з •

ЗАГЛЛЬНЙ ХАРДКГЕГИС1ИКА ГОБСГЖ.

Ахтуауыйсть.

Неззажаачп иа значккй роашггох засобхв фор*-юутвор£га1я без ' зшггт.ч стружки, таких як лиття, куЕан-1, пггампуБання та хнзх, сО-роСка ц°гал!в рхзашагм залклает&ся ведучнм заверауючнм процесо- . виготсплегаш деталей. Розловсгдаекня цього засоНу в промысловому Еиробнииггв! пояскюеться Ього ун1версальы1сгыз 1 ьюжлиа1сто досяг-некня еисокого класу точност1 та чистспи оброОки.

Гсшоеним ка четком аотепсиИксц!! Биробшг^гЕа е пироке впрсваджеиня верс»ат1в з ЧЛУ, оОроСишвалыкх це2ггр1в, ав" тматизо-нанлх л!нхй. Аиаллз технхко-ехономхчно! ефекгивност! використання кспговного металор13ального устаткування пскззуе.ио гсловноп причиною, цо внкгаккае значн! економхчн! зСитки при заотосуваши вер-статхв з ЧПУ, е недостатнг ni.it -щсння продукткккост 1 оброОки {в 1.2-2.0 рази при мхн!мально неоОх!днхй в 3-5 раз) по зрхвнянио э ун1версальнкми кетапор!зальними верстатгми. Шдвиденыя продук-тивност! ОброОки в основному обкежуеться и1цк1стю, (гкйххстю р1-жучо1 кромки гнструкенту, яка е найб!льш слабкою лгнхотг в систе-мх ВП1Д.

На сьогодн1 однхеха э эадач, як! стоять перед технологом, е гииЯр такса гесметрН 1нструнг:тху, яка забезпечу \па Си найбЗль-шу тривалхс гь його роСоти.

Прогнозування працезяатаост1 знструменту найчастхлае викону-еться на основ! експерикентальких стхШиснкх достпдаень.

Для узагальнення результат!в експеримэктальних дослхдкень, роэроОки практичних рекомендаций,викорисговухлъ звичайно емп1рич-н1 метода!, як! е дуже трудомхсткими, потреСугть наявност1 складного, дороговартхсного • експериментального устаткування 1 не магггь достатньох точпост!. НайОхльш перспективним е розвиток числових метод1в прогнозувания працезяаткост! 1кст4 ументу на основ! ана-л1зу напружено-деформованого стану в зонх стружхоутворення та за-коиоодрност! розпс Длу кокгактаих нава..гажень на ргкучих поверх-нях.

Запропонована робота присвячена розробцх засосу розрахунку к^итактких навантажень для хнструменту з складною передньою по-верхлею, як1 е 1 ;сс!дни>з1 даними для розв'язку задач прогнозування и його працсздатностх. роэрсйлено пакет програм. який дозволяв роз- . раховувати контактах навантаження на р!жучих поверхнях, а також ека!валент. . налруження "в самсму !ь.груиент! э кетою анализу гадШност! со роОотн.

}V.>xa рооота.

в

Pcjrrс£ка иатсдй рогрлху;;ку аяяпни кг-зснгэЕМс» :и pixyrac -í insrpyMtfwa я ззяеитасг! »1д ñui'o л.-р.->"ст-

pia, умоа р1»а'Л!я, сласгг-всс" cfipoCnazjai'oro .'íiTrpjvty дг..т гро-рояйнкд склее?"», »iipíir.is4x i cxjaKÍc»BC pospayj*HXÍ3. Feisiscuia сахЛ сгасренэго мэтст/ naroia прогр.« по pc.spanyrtry roraw-

irat яс,за1:таэ;»\н:>, оусиль pisaísia та fifCsIm.rcJíT^nK' ii.v:rpy.Te»Ti. s irc-tpvtc.ttí для прсгяозувавня ríxsíeiproucot парамгтр1в, зябхуечугак мшхглал&ну його гг('зцег;ати1сть.

В ■гз'ЕЗгу з ivp-í Екр1Е^ьгцгиеь íiaciyiwl

1. Стгсрсзня íniTcn.rarr'oi проц^су pir^sum дт!я розрз-хунку веятактних вааанхалскь на псвс^аяяс incrpyi'.esrr/ зускгь piucas« i

FtyiSl I CTp^'i'Cy'rBOp.'-.'ílK .

2. Дослхглгалчя заткну гроптаппс, Tciioparip!^^:, curre умев ча 3a^4.-;io;iipiiicTb рог-п-вхяу *о!гга>--п-.кх :1?1«»:ггдзгк-:ь из псвсрхнтх гострогс incnpi'M'jrry,

3. Рсзрахунок контакта;« ¡lasaTOLEein. на р1ху::;х лсз^рхтс; знстру-кгзггу, кгий мг-j рздаус ззокрут.чезз-и та £>?ску r¡si зг:р!з-"л1.

4. Дсслхдзкага?! гроцесу сгружко/тсоретпш ¡иаспггаого t-jTupiajry гострягм инструментом 3 р1знскан1гшдан передаЬм гугак*.

5* Прсвздення егсспериментальннх яоойтаень з кетоп гЦдтверякешм результатов теорэтичного ¿üianisy.

6. Розрс-чка пакету програм по розрахунку контактаих навшпгажень, зусиль pisara« та екв1взлентнгх навзлтажень в р1жучсЫу 1нструмен-tí' з метоп пропгоэування його роботоэдатност1.

НаукоЕа новизна.

1. Розрсвлеио математичну модель прсцесу р!заиая дня розрахунху контакта« наваятаягень на поверхаях шструмеипу, дссл1якеиня ка-пружезю-деформованого стану . в зон! рхзашш та стружкоутзорення при оОройи пластичного кагер1алу. Модель дозволяв врахуг ти:

- эм!ну геоиетричюк параметр1в 1яструменту (переднього кута; за-окрупеття вервини, наят\тсть фаски '.та передн!й поверх! ¡1) ;

- тертя по поверхн! 1нструкенту, при заданоку закон! його розпо-дхлу;■

- вплив законамлрност! розпод!лу температуря 1 швндхостг деформа-цii на величина контактних навантажеяь 1 напружено-дефоргюзаний стан в зон1 резания;

- 5 ripia

í¿ops-i^Ü 31Л bentFsiíim керевкього путь сострсго 1кеально-гладкого рЬ.уЯОГО кхыу. Crecpsfii алгсрлгки i ггг.сграми розрахухху.

2. йстаьоайеяо riirom rto-.crpii Ьжггруленту на 3aKOí¿i«ipí:icrb раз-х-схалу tvsrsonri^MbS. по його ггоееркш.

3. разпаяих кагкэтугсяих зглчетг^ :штенсианэст1 »efcovsea-a зсеа стружжсутворе>шя в заязжноста вхв переднього »ута гос-

трсго гладгого 1нс1рукенту. Одерканэ poancein какопичених деОср-Maaiü A'J ССроОЯёКХЙ ПО&£рХн! Д£ГГвЛ1 ■ БСТШЮШТШЮ КТЦТИБ ПРррГГП.ПГП кута incrrpi>sarry ва хскетр!ж> стружки.

4. Рсарсйдеиг. експеримекгалыга иетовгка. яка гидтвердауе характер розпсвдлу ванатгжеаь на г-оверхнях инструменту.

5. Створено пакет грограм у внгляд! твскстеки СйПР-ТП (САПР-Х), якей созволие розрсжуЕати контакта! навантадення на рХжучих по-верхних, а такса; еквавалентт калружеккя в 1нструменг1 з метою прогнозуваняя його працеадатвостД.. "

Практична qimiicTb. - _

Знайдэн! законсм!рност1 розпогХлу контактних наватакекь на поверхнях 1пструко1гг/ та ix Егаз:а на надйЬйстъ роОоти 1нструнен -ту показали можлиа!стъ прогнозувашвя прадездатност! !нструманту на стая!i його проеггування.

Сгвс>рено метод розрахунку контахтних навантажснь, реал! зова-вий у еигляд! пакету програи п1дсистени САПР -ТО (CW1P-I), доведений до !нхенернаго равня. Це дае можлкз1стъ зьично схоротити об'ем вкпроСуиань при проектуианк! нового Инструменту i знайти його reoserptNHÍ паранетри, кк! заОезлечують максимальку трива-Л1СТЬ оброОки деталей. •

£ яхост! прикладу внзсористання створеного пакету црограм Су-яо вижонане назначения кадайних геанетричких параметров iнстру-кенгу доя токарно! onepani! сОроСхи направлягяих термопластавто-мату, як! дозволили п1двипкги ст1йк1сть !нструнекту в 1.4 рази.

Реая1зац1я результат!в роботи.

. Розройлений пакет програи по «одегаовании пгтцесу р!зання Сажано застосовувати в впроОничих, ваухово-доел!яних, учбових лабораториях э метоп -»увадая reoieipii Хкструмента, яка за без-печуе максикальну Tpi^cUiicrb його роботи.

Результата досл1даень 1 пакет програм, в який включено прог-рами по розрахунку контактнда навантажень напружено-деформованого стану в зон1 стружкоутворення, еквгвалентних навантажень в гнс-трумент!, по моделгжанкю процесу стружкоутворення, використовува-лись при розробц1 системи автоматизованого проекгуваиня техноло-г1чних процесса мехатчно1 обробки в диалоговому режима.

Результата досл!д*ення впроваджет на Хмельницькому Ю "АДВ1С", Хмельницькому ВО "ТЕРМОПЛАдТАВТОМАТ", Хотинському завод! "КАЛ1БР". Очакуваний ргчний еконстчний ефект' виз застосування розроблено1 системи автоматизоваиого проектування в технологхчних В1дд1лах тальки цих заводов повинен скласти в Ц1нах 1991 року 205 тис. крб., що досягаеться за рахунок 1нтенсиф1кацН працг ¡.н-женера-технолога 1 л1двищення надгйностх технолоГ1чних операц1й механооОробки.

Розроблет программ числового моделювання процесу р1зання впровад*ен1 в учбовий процес Хмельницького технолог1чного, хнсти-туту 1 використовуиться в НауКОВО-ДОСЛ1ДНИЦЬК1Й Д1 ялы!ОСТ1.

Апробация робот и.

Робота велась в сп!вдружност1 з лабораторхехз САПР кафедри технолог!1 приладоСудування Ки1вського полгтехтчного анституту. Зав1дуи*1ий лаборатор1ег> д.т.н. проф. Остаф'ев В.О. Загальт результата дисертацН допов1дались на сладуючих науково-технхчних конференциях и сем1нарах: всесоюзна науково-техн1Чна конферегаия " Проблемы повышения качества, надежности и долговечности машин" (Брянськ 1990р.); всесоюзний учбово-техн1чниЙ сем1нар "Механика и технология машиностроения"(Свердловськ 1990р.); всесоюзний науко-во-техтчний сем1нар" Наукоемкие технологии размерной обработки в производстве деталей машин" (Звен1Город,1992р.); науково-технична конференц1я "Современное состояние и перспективы развития процессов резания и холодного пластического деформирования металлов инструментам из сверхтвердых материалов"(Кигв,1992р.); науково-тех-н1чна конференгЦя " Качество и надежность технологических систем" (Краматорськ 1992р.); м1жресгтуПгиканська науково-техтчна конференция "Качество и надежность узлов трения"(Хмельницький 1992р.); науково-техтчна конференция "Современная технология упрочнения, восстановления и механической обработки деталей с покрытиями " (Ки1В 1993г.); науково-техн!чна конференц1я "Повышеюте эффективности и качества механообрабатывающего производства" (Евпатор1я 1Э93р.); м1жнародна науково-техтчна конференц!я "Оснастка-94"

(Ки1в 1994р.).

Публ1кац11.

За матер1алами дисертацН надруковано 28 робгг, з них одна моиограф1я.

»

Структура и об1 ем р о О о т и.

Дисертад1Я складаегься г вступу, шести глав, заключения, перела.ку л!тератури з 136 назв.

Робота складаегься з 214 сторонок машинописного тексту, 96 малсшив, 7 таблице».

ЗЖСГ РОБОТ!.

Розглянут! задач!, як! стоять при р1шенн1 проблема розроСки 1нженерних методов розрахунку на м1цн1сть р1жу-чо! частини 1нструиегпу. Обгрунтовуетьоя акгуальндсть робот, приведений короткий склад 11 г..ав, в1дм1чен! найб1льш важлив! науков! положения , як1 эазаяцае автор.

Щхзведено огляд л1тератури по питаниям дисертацИ. в!дм1чено, що створеикя ефективних систем автека-тизованого проекгувакня немежливе без створення систем прогнозу-вання ст1йкост! металорЬкучог-о 1нструменту в широкому диапазон! умов р1зання. Усп1шне р!шення задач м1цност! та оброОлюемост1 по-требуе ефекгивних кетод1в вивчення природа та механизму контакт-них явищ на рджучих поверхнях р!зця. Першорядне значения Гг I цьо-V (особливо для р!шення питаю, пхцносТ1 рхкучо! частини 1нстру-мету) магпъ величини та законом1рност1 розподалу контактних на-ватажень на рхжучих поверхнях 1нструмзнта, визначення яких 1 уяв-ляо собою одну з основних задач досл1#жекня процесу р1зання.

Показано, що питания по роэробц! системи розрахунку контакт, них навангажень на поверхн! р!*учого 1нструмента з р!знаишитни -"и геометричними параметрами при обребц! метал!в р!занням розглянут! не достатньо глибоко. Вдосконалення методик розрахунку повинно Оазувагися на чисельних методах досл1дкення напружено-ле" формованого стану з урахуванням пружнопластичних деформацхй. Н5 основ! ан=п1зу 1снуичих моделей процесу р!зання вибрана модель,

найОхлып припустима для роэрахунку контакгаих навантажень на по-

о

верхнях хнструменту. Привелени.. огляд л1тературних отерел х на основ1 1х анализу поставлен! задач! дослхдження.

Обгрунтоване використанн- моделх плоско! деформацИ для • досаияження г«антак-гних навантажень на псверхнх «сгруменгу.

Визначен! основах припущення 1 граничн! умсп.

ООроблюваний матер1ал рахуеться !зотрспним, пружно-пластич-ним т!лом, з л!н!йним зм!цненням, пхдкоряеться закону Гука в пружнсму стан! , пл.зстичтсть матер1алу в облает! пластично! дв-формац!! задовхльняе умов! текучостх Мхзеса. В пластичн1й частит дхгггь сп!вв!дношення Прандгля-Рейсса. На поверхнх з!ткнення мате-р!алу та абсолютно жоре»кого р!жучого клину реалхзуються умови !деал^ного ковзання та негра; иного тертя. Результатом вир!шення поставлено! задач! е знаходкення 1.лл!в напружень та перемхщень в достиджуваному катер!алх, а також розрах: .ок налруз-.ень на 1нстру-менг! в результат! його перем!щення.

Висзначено, то дня вир!шення поставлено! задач! доцгльно ви-користовувати метод к!нцевих елемент!в. За к!нцевий елемент прий--нятий трикутний симплекс-елемент, який при-ускае , що напруга та деформац!я у середин! елементу е лостхйноп та зм1нветься при переход! в1д одного Лицевого елементу до другого.

Характеристичне р!вняння для трикутного симплекс-елементу при Сезюнцево мал!й деформацИ мае вигляд:

; .' . (Р}*=А5 [В]Г{6}, (1)

де А, Б-плоплна ! товсяна елементу,

. в) -напруга в елемент!, {Р} •-сипи у вузлах,

1В1Т -транспонована матриця град!ент!в [В]. Поаний вираэ для швидкост! зм!ни сиди а вузлх :

ЫР] +мсвзТ{с{(>1

В рхвняннх (2) не враховуеться зм!на ппощ! елемента А, так як при пластичному деформуваннх металхв зм1нст> об"ему можна знехтувати.

В основному при вирхшенн! технолог!чних задач обробки мета-л!в методом к1нцевих елемент1в використовуьться теорхя Сезюнцево мало! деформацИ, яка передбачае, що форма елементу або матриця град!енг1в [В} не зм!коеться, оск!льки прирощенн.. деформац!! дуже

(2)

- 9 - . "

мале 1 швидк1сть зтни напруження {(/5) зал ежить т!льки в!д'швид-кост1 зтни деформацИ. в Д1йсност1, для отрикання Схлып точного результату, в к!нцево-елеменгн1й модел1 необх!яно врахувати змл.ну форми елементу та його оСертання при кожному прирсщент деформа-цП. Така теор!я називаеться теорхев к1нцево1 деформацН. Швид-к!сть зм1ни напруження {¿б } при цьому залежить не тхльки вхд де-формацП, тобто {(/б > = Г0] С ¿С) , але й в!д обертання елементу. При обертанн! елементу,нав1ть коли напруження, пов'язане з матер1аль-но ф1ксованими координатами, залишаегься постхйним, напруження Ейлера або Копи { б* }, пов'язане з просторово-фхксованими координатами, змхнюеться. Очевидно., Ер в характеристичному р1внянн1 повинно розглядатись прирощення напруження Йомена, пов'.язане з ру-хомос системою координат, тобто .Таким чинам, = УЕ).

Знайшовши зв'язок м!ж {С& }1для плоского деформованого стану, характерисличне р!вняння можна подати у вигляд!:

[¿Р] = Л5 +А5[4В]Т{0) +М [В]г</0 / 2 т?, Г

Тод1 загальну залежнхсть можна записати як

и?}--ШШ]+Ш1<ш}>ШШ} <4)

[К{}■ матриця, пов'язана !з зм1нса> деформац11,

ш - ЯЫВЗТМШ,

<5>

[Ка5- матридя , пов'язана гз змхною форми елементу; 1 ¡К)}- матрица, лов'вязана з обертанням елементу.

При обчислюванн! за наведеними залежностями повне напруження та деформац11 виэначалися шляхом додавання величин Прирощення,об-числюваних на кожному етап!.

Одержан! матричн1 сп1ва1дношення для визначення матриц! жорсткост! легко вбудовухться в розрахунков! модел! на ЕОМ та Сули реализован! у вигляд! к1нцево-елементних програм.

В модел! такаж, на тдстав! обчислюван'я швидкост! дисипацН енерг!! пластичного деформування, передо-чалась можлив!сть повер-нення елементу в.пружний стан при його розвантаженн!;

Перев!рха сл ¡пв1дносюнь проводилась на задач! стиснення металхчного куби двома паралельники гранично шорсткики

- 10 -

плитами в умэвах плоско! дефоркацП.

Для апровацН модел! в якост1 заготовки використовували чис-ту /зипалену м!дь. Розрахунки проводились для таких штадк1в ка-вангаження:

1 - враховувалось оСертання 1 зм1гш форми елеменгу, тоОто,

{4Р} -- С«Л<Ш} <«

2- враховувалась змлна форми, тобто,

¡с!Р} =[КЛ{с1и] +ШШ}, (7)

3 - не враховувалось оСертання 1 зм1нз форми, тоСто

[¿Р] -- ШШ}. (8>

Повна величина дефоркацИ кубу для вс1х випадкхв навантажен-ня приймалась однаковоо. На мал.1 (а,б,в) в1дпов1дно показан! результата формоутворення для випадк1в навантаження, описаних вище.1

Яки» анал1зувати змлну розрахованого дефсрмуочого зусилля в!я перем1Шення, то для вс!х випалкав одержано достатньо Слизьк! результата. Розходження не перевииуе 2-5%.

3 анализу форм* плити П1сля осадки видно, що в другому ви-паяку (при врахуванн1 зм1ни форми елеменгу (мал.10)) вона найб1лыа близько в1дпотдэе експериментальним даним.

Б той те час у робот! в1лм1чено, що вир1шення першо! 1 яру-го! задач! пов'язано з форкуванням комплексно! матриц! жорсткос-т1, яка вклсчала матриц! [К^ 5, [К а ], I К ; ]. При цьому глобальна матриця жорсткостI е несикетричною, одержана система л!н1Йних р1внянь вир!шувалась ¡.терашйним методом Гауса• Зейлаля, що потре-Суе великих виграт машинного часу 1 об1 ему пам' 5гг 1 для проведения оСчислень. У зв'язку з цим, доречно розглялати трет1й випадок на-вантажеккя , в якому матриця жорсткост1 мае симетричну форму, щэ р1зко спропуе прсцес оСчислень,а результата розрахугаов практично ствпадалть з результата.»«, одержаними в другому випадку наван-татення.

На мал.2 показана базова модель пронесу зняття стружки р1жучим клином. Зона стружксутворення розбита на елекенти, розмлри яких вар'ссться у в1дпов1дност! до нер1вном!рност1 розподхлу налружень 1 де$ормац!й. В зон! найо!пыго! де^срмац 11, тоСто перед р!жучою кромкою, 1 в контактн1й зон! проведена разбивка на с1лып М1лк1 елемеяти. Деталь прийнята нерухомои, перемх-щення надаеться Ыструменту. Граничн1 умови так1: вздоаж поверхш АВ заборонен! вертикальна перемещения вузлсвих точок, вздовж А1. • горизонгальн!. Вузловим точкам поверхт БЕ надзються однаксв1 го-

Нал. 1. Реаупьтатк «ормоутаорення для ■1длов1жннх внпадк!* мавактавекь. *

—"1г—Г

в

А

10.9

Нал.2. Базоаа модель пронесу энятта стружки 1д*ял! о-гострик р1*учи* клином.

ризоктальн! перекхщеккя, р1вт перемаденню !нструменту. Величина 1фоку визначалася в результат! пробних запусков молел!.

Для вир1шення задач1 прийнята теор1я прирощення пластичних деформаций, для яких матричне равняння, цо встаноапте зв'язок тж Приращениям перемхщекь вузлхв и та дхючих в них прирощень сил Р, Запишеться у вигляда :

-(9)

Магрицю жорсткостз. [К] можна знайти за допомогою таких р!в-нянь: для пружного стану

СК'3= ]ШТ[Ь*3[ВШ; <10>

V"

для пластичного стану

[к']:£свУа>0[ВЫ}Г, (И)

ве Ев]- матриад, яка пов'язуе перемещения вузлово! точки з дефор-

т ер

мащеп; [В] -транспонована матриця [В] ; Ф ], Юг] -матриц!, як!

зв'язують прирощення напружекь та деформаций, складен! зг1дно з законами Гука та Прандтля-Рейсса в1дпов!Шю.

Заплачу вир1шували в такому порядку: даеться прирощення пе-ремиаенни 1нструменту, розраховуеться прирощення перемёщень, де-формац.Ш 1 напружень заготовки, змхютлъся координати вузловик точок та знову даеться прирощення перемиценню л.нструменту, для якого проводяться Т1 ж розрахунки, 1 т.п. до тих тр, доки наван-таження не досягне задано! величина. Напруження 1 повна деформация визначалися додаванням величин прирощень, обчислюеаних на кожному еташ..

Величина перемещения, яка в1дпое!дае закхнченню процесу на-вантаження, визначалася таким чином. 301лыаення Леремадення 1нс-трумента супроводжувалося з01льшуванням Д1Ючого на нього наванта-ження. При досягнеюй деяио1 величини перем!щення, коли зона пластично! деформадП досягне достатньо1 величини, навантаження на !нструмент, зг1дно розрахункхв, починахггь энижуватись (моделю-еться процес сколювання стружки).Тут Оуло прийнято, що в1диукува-не перемщення в1дпов1дае найб!лыюму навантаженню на хнструменг.

На основ! Сазово1 модел1 Оули проведен! досл!ди влливу законом! рност! зм!ни тергя на поверхн! контакту стружки ! !нструменту на характер розпод!лу контактних навактажень. Геометрия 1нструменту , параметр« процесу р1зання та граничн! умови по закр1плен-ню заготовки використовувалися так! «, я х в попереднхй задач!.

Для врахут тертя по переший поверхн! !нструг.енту вико-ристаяий кое^д . пропорц!йност! к!ж нормаль ними ! дотичники

• и -

нагруженняма_/')(.

'урахувания терта презодалося так-.'!! чияом. Нвхкй 1 -а тз (1г+1) -а вузлсв! точки получал? $ -а прирсгцетая перегияеяь с/и^ • Тод! прирсщення нормгльшас напрут-2!& а цга нуаюпих тачках npt.it-муть в!длов!дло значения Л , (игл.2 ).

Прирсщення доптаых капрутгЕЛгь, аг!вга закону Кулона Ст/дуть дорхы-кзЕати;

& Ъ * Л61 ; 1Ч=/цч*йб1н ,

де - коеф!ц!енг тертя, який в загальному нипадку зм!кхзеться по довжин! контактно! поверий.

Середп! величзпи пр-.трсцсль дотичИ1х напрухеиь 1 сети тертя 'на пбверхн! доваиноо прйкутб значения:

. _ (гз)

= гЪе 1цч= т)

Наревгт!, величина прирощення етлп тертя а точцх назначалась як

• д = (ам ЁсрО/ё, (15)

1- використовувалась пря вир!венн1 задач! в якост! початкових умов для (■1+-1) -го етапу обчислень.

Розрахунки показали, що пря залаяхй величин! прирощення !нструменту, 1терац1йиий процес е таким, що сходиться.

Визначення ко.чтактних навантзжень проводалося для випадку з пост!йним тертям по передай поверяй! у^х =0.2,0.4, 1, кали тертя зм!ноеться по передай поверхн!, по л!н1йному закону

0.2+0.21*1, где I - Ь/а.

(1б)

На кал,3 показано розпод!л контактних нзвантажень по передай поверий г острого мструменту. Крив! 1,2,3 показуигь роз-под1л.дотичних налружень В1дпоп!дно при У* =0.2,_//г =0.4, —

=0.2+0.211,. А крив! 4,5,6 розподгл норнапьких наванта-тень ,в!д-пов1дао, при цих же умовах.

, Як!сне порхвняння розрахунковкх кривих з експермментальяими даяики показало, со випадок э _Д=0.2+0.21Ь (мал.3(3,6)) нзйОАлыв близь ко В1дпоа1яае досл!ду.Особли;!о ца пае в!даоше1ШЯ до дотичних

напружень, де спостер!гаеться плогщва текучост! в пластича1й зо-н1. Одержан! результата п! дтверотуотъ, вр характер зм!ни тертя по поверхн! Олизький до л!нШюго, це нгобх1дно враховувати при роз рахунку дотичних навантажень.

При вир1шенн1 поперелн1х задач допусхалося , ар процес де формацИ проходив при м1номальних швидкостях р!закня та не врахо вувався вплив пввдкост1 дофоркада!, нер1внотрност1 гемпгратурнс го поля на законом!рн!сть розпод!лу контактных навантажень. При внр1шенн1 пластично неоднор1дпо1 задача взаемозз'изок кож температурою у зон1 резания та границею текучосг1 оОроСлпваного мате-р!алу Сули алроксимован! залеан1стю:

6oS - 6*05 н (i- 0.5^0' 9), 117)

де & - температура у зон! сгружхооутворення, бс&Н - границ* техучост! катер!алу в нормальких уловах. сум1сгпкй бплив швидкоста деформацН та теиператури враховаво за допсыогою фориу-

ЛИ!~ = L<5G0%h ({-&), Ш)

де 0'- приведена температура i g'» в/Q.' де температура плавл1ння оСроСишваного материалу.

Для врахування впливу температуря на границе техучост! ма-Tepiany у зон! р!зання у po<5crri використана температурпа модель, яка одержана за методикою Резникова А.Н., при таг-х умовах: матерхад ШХ15, щвидк!сть разання V= 80 м/хв, подача S» 0.5 мм/оС, глибина t=4.1 км, передней кут J =0® , материал 1нструмеята Т14К8.

Заготовка хае Taxi MexaHÍ4HÍ характеристики: модуль пруж-hoctí Е=2«10 МПа, коефщ!енг Пуассона V»0.3 , налруження початку текучост!, при 9=20* ,£¿№=410 МПа, модуль м!цност1 Н*«330 МПа .

Зону стружкоутворення розбили на елементи, визначили температуру в вузлах i середно в елементах. Задач! виргшен! при таких умовах:

1. Без урахування температурного поля , швидкост! деформацН дом Реально гладкого !нструменту.

2. 3 урахуванням HepioHCMÍpaocTi температурного поля, Оез ypaxv-вання швидкост1 деформацН для !деально гладкого 1нструкента.

3. 3 урахуванням спального впливу HepÍBHCMipHOCTi температурного паля, швидкост! дофоркацИ для негранично - шэрахуватого íhctfv-менту.

4. 3 урахуванням HapÍBucMipiiocTl температурного поля, без ураху-

Пал.3* Роапод1л контактннх напружень на ловерхн!

1нструмеиту для р!эних умов тертя по передн!й. поверхн!.

(2-ГД (5-6n),Ji,'0A\ (3-Tf), (6-6^^^0.2^0.211.

вання шиадкост! деформацН для негранично-тэрохуъатого !нструмен-та.

Результате розрахунку представлена на мал.4. На ochobí ана-л!зу характер!' розпод1лу навантажень на noBepxHi анструнента та напрукено-деформовакого стану я зона р1зання в робот! вддуцчено, с;о урахування сумасного вплиьу пвидкоста деформацН, температуря i тер-гя по поверхнх анструменту практично не впливае на характер розподалу коятаетних напружень на noeepxHi хнструменту. Макси-. мальна розб0жн1сть результатов не перевищуе 10%-15%. Також в цих межах спостерхгаехься розСйжн1сть зусиль, д1ючих на 1нструмент в момент чергового зсуву.

Проведено розрахунок контактних навантажеиь на анструмент! 3 р1зними геометричники параметрами.

РозроЗлена модела та проанал1зований вгшив величини перед-нього'кута на законом!pnicTb розподхлу i величина нормальних навантажень при реальному ковзакн!.

3 метою nepeaiprat to4hoctí -розрахунк1в, пороняна зусилля pisarais при 3míhí переднього кута, одержан! методом верхньох оцхнки i методом ххнцевих елементхв. Розбожнасть значень при цьо-му не перевищуе 10-20%. Експериментальн1 досл1даення .-дозволили знайти корелявдю м!ж характером розподхлу навантажень та зносом рхжучого ¿нструмента по передней поверхно..

Так як i-нструменг в реальяих умовах разання мае заокруглення вершини, розроСлеш модел! та визначеш граничн1 умови. для розрахунку контактних навантажень на инструментi з рзд1усок заокруглення . .

У результат! розрахунк1в (див мал.5) одержан! картини розподхлу нориальних напружень на. nonepxHi анструментУ ; характер розподхлу якого де в чому ва.др1зняеться В1Д даних , лка одержан! íh-терферометричним методам. Ця вхдмхна виявляеться в тому, що в нашому випадку у sohí перехода вл \ прямоп1нхйно1 до заокругленох . pijcy40i кромки спостерхгапться pÍ3KÍ скачки нормальних напружень, якх не Сули одержан! експериментально paHime. Поряд з цим, у 30HÍ переходу В1Д криволхн1йно! поверхнх до задньо! спостер1гагггься лхки навантажень, i вони, мабуть,вШ1ивагггь на законоирнгсть зно-иення 1нструменту в ц!й ойпастх.

Есперименгальнх досл1дження напружено - деформованого стану инструмента !нтерферометричним методом на розроОлен1й в Кихвсько-му пап1техн1чному хнститут! установц1 пл.дгвердили отриманий роз-рахунком характер розподп.лу нормальних навантажень.

- IS -

ад

МП Ol 800

700 600 . 500 400 300 200 100

0.2 0.4 0.6 0.8 X/L

San. 4. Роэпод1п urrHTWu напружены ял* Ансггружеыту a plamnx грашпнкхк уяовааси ж зон! plivna.

«axis. v«eo*/**» s»o. 5и*/об. t=>4. i*«, тика, ¡ *oe>

il - Л* О, э у рахувак:. ЛК текпературн >

12. Э, беа у-раху»ання температуря I

(3 -6« , 5 - ff . _/,<»0.2>0.2lL, » урахуаанпкм текпературм 1 Ч , б -Г/ , ytfr*0.2»0.21L, а гракпакк» температуря

1 MlUKOCTl >e*opni)il >.

R=0,135

iHCTpyMeHTy.

Кр1м цього , иа основ! анализу законом1рност! розпод!лу кон-тажтних навантажень, експер^ентально п1дтверждена можливасть оптимазацП радауса заокр/глення .

Таксск у робот! розройлен! розрахунков! модел! та дослхджений вплив кута налогу фаски на передней поверхн! на 3- .чоном!рн1сть розпод!лу контакгних навантажень.

Проанал1зований вплив гесметрН 1нструменту на напружено-де-форкеваний стан у зон! рхзання.

Для идеального жорсткопластичного дефор-мованзго матер¿ала в умовах плоска! деформацИ вирашена задача визначення зусиль р!зання для реально-гладкого абсслгггно жорст-кого "1зця з фаскою методом характеристик.

Анал1тичним методом за допомогою метода операц1йного оОчислення сприман! залежност! для розрахунку рад1ус1В кривиэни в кривая!-н!йно1 облает! поля характеристик, виражен! через цшиндричн! функцИ Бесселя уявного аргументу. Так для характеристики (мал.6) одержано сп!вв!цношення:

(19)

По радиусам кривизни характеристик знайден! анал!тичн! залежност! для розрахунку геометрН паля в залежнотс! вхд геометричних пара-нетр1в рхжучого !нструмента. 3 ц1ео метоп вир1шувалась система р!внянь (мал.6):

(20)

, як! входять сели, в рс от! Подан! через цил!н-дричн! фунхц1! Ломмеля п - го порядку. Наприклад, для Я можна эаписати:

(21)

тут Н визначиться

к

= /?/" созф^а^)} т ^ + т 9

(22)

А

(23)

/» —!

а один !з 1нгеград1а по залежност1: * __| •

Шляхом !нтегрування напрут, д!ючих уздовж характеристик, получен! аналатичн! спгвв1дношення, виражен! через функцИ Локмеля, для визначення контактних навантажеяь, Д1пчих на фасти Нгструменту, а такаж зусиль р1зання. Результата розрахунку по одержаним зэлеж-ностям зусиль р!зання для рхзних кут1в наклону фаски подан! на мал.7 (крива 2) . Крива 1 на цьому малюнку в1Япов!дае ргшетш, Одержаному методом к!нцевих елементхв без урахування заокруглення фаски при переход! до передньо! и задньо1 поверхням.Крива 3 також одержана МКЕ, апе з урахуванням заокруглення. з!ставлення анал!-тичного ргтення з кривою 1 показуе близьку хх в1лпов1ДН1сть (5-10%) .

РозроОлена математична модель, яка дозволяе анал1зувати процес утворення стружки для великих значень передних кут!в р1зц!в в умовах плоско! деформацН для деформованого матер1алу, який п1д-коряеться геор!л пластично! течИ та деформахийнгй теорИ плас-тичност!. використовухчи основн! сп1вв1дношення деформац1йно1 те-орН пластичност1 одержан! залежност!, . а в!користовукггься при к1нцево-е еменгному моделюванна. 3 метою мокливост! розрахунку напружено-деформованого ставу в пластичней облает! введено понят-тя.с!чного модуля, який визначаеться по залежностям:

(24)

В робот! розглянут! два кр1тер!я роздгпу обройленого матер!алу при утвореши стружки, причому перший базуеться на критичней величин! ефективно! пластично1 де?ормацП побяизу рхжучо! кромки, а другий - на модел! руйнування,заснован!й на концепц!! пластичного розрихлення матер1алу при пластичней деформаца!.

Нал.7. Эале*к1сть »уеилля де*ориу>анмя *1я кута наклону «аски яла р1аинх кстод1в *яр1аенняз

1-НКЕ Се» ааокруглення «асок|

2-Лная1тимниа метод;

3-ИКЕ а ааокруглення* »асок.

Згчдно першого кр!тер!я приймалося, I» вузел вхдя1лявся в1д заготхйкя 1 станоЕився частиною стружки в випадку, копи величина ефеет^ивно! пластично! деформацхх в найближчсму до вершина хнстру-менга вузл! досягала задано! величини (налриклад 0.4 або 0.8 од).

Друтяй кр1терШ хрипускав, адэ початок утворення макроскотч-но! три^сш та перехДд частини матер1алу в стружку Оуло пов • язане з досягненням критичного значения пластичного розрихлеяня. При

Ц1Й умов1 руйнування иакрочастки подавалося так: ■

Поетапний лрацес формоутварення стружки дл~ матер!ала,який пхд-коряеться теорИ пластично! течИ, представлено на мал. 8.

) розрахована геометрия стружки для р!зноман1тних передяхх кут!в для матерхала, який п^дкоряеться деформадхйнхй теорх! плас-тичност!. Показано, шр для великих значень передн!х кутхв р1зця рад1ус закрутки стру-ки, довжина линН контакту матер!ала та струмента, коефийенг усадки стружки мае менш. значения (мал.9.) Знайдено розпод!л !нтенслвностей накопичених деформаций в зон! стружкрутворення. виявлена гпиСина зм!цнгяого шару оСроСлено! по-верхн!. материалу ;мал.Х0). Встаноалено, щэ для малих переднхх ку-т1в рхзця ступ1нь зм!цнення оброблюемогоо матер1алу б1пьте, н!ж длявелишх (мал.11).

метелей верхнхх сц!нок розроблена спрсщена методика розра- • хунку значень деформаций в зон! стружхоутворення для идеального жорсткопластичного матерхалу при умов!, що на поверхвх рхзця ре-алазувться умови неграничного тертя. Одержана форма квадратно! ехтки, яка нанесена на загот!вку, п1сле проходгення зона пластично! дефоркацН. Показано, що направления !1 максимального видов-ження не сп!впадае э направлениям плодаяи эсуву, а утворюе з нею деяхий кут, як ! в!до!чалося в бзлыпост! експериментальних дос-дхдаень.

Представлений в робот! експеримекг пхдтвердив форму стружки для р1знсканхтних переднхх кутхв рхжучого ¡.нструменгу.

Описана система проеюгування техноло-гхчких проиесхв в Залоговому режим! (САПР-ТП). Система розроОлена на кафедр 1 технолог 1! мадинобудування Хкельницького тех""з-лог1чного хиституту ! ужвляе собою комплекс програм 1 Хнфорчавдй-них файлхв, призначеиих для автоматизац!х гтроекп'вання техноло-

гиякарюеться теорИ пластична! теч11.

- -

Dan.9. •op*m стружки для лсрадкъог-о кута, якия дор1>ик* 30 град.(а) 1 20 град.<Я> для натср1ала, якня п1дкорюс гься да*орияц1ян1я творИ пласткчноат!.

5)

ДЕФОРМОВАНИЙ МАТЕР1АЛ

V

ЕВДВШЬаж ЕШШЗШ ЮЗВВДВД ЮШвЮ.

XOPÇTKA П1ДЛ0ЖКА

Нал. 9.

(Продоажання)

Нал.11. Передн1я кут дор1вн»е 30 град.(а) 1 20 град.<б>. Мат«р1ал Шдкоряеться де#орйац!йн1й теорИ пластичкоеп.

run. 11. <Прохоаж*ммя'

г1чних прсцес1в обообки деталей на ун!версалькоку сйладнанн!. Система складаеться э програм по формувангаэ баз даних оОладнання, оснащения, пристро!в, 1яструмеэт1в 1 оригинального екранного редактора -технолога, який, використовуичи бази даних, программ по розрахунку режим1в р1заиня, дозволяе в д!алоэ1 формувати, корек-тувати технопог1чниЯ прсцес оСроСки деталей та одержуватя комплект технолог!чно! документами в в1дпов1дност1 з ЕСКД.

Система такса; забезпечена комплектен програм, як! дозволять чисельно змоделпвати процес р!занкя дс п!джуваного у тер!алу об-раним 1нструментсм i на основ! анал!зу законом!рност! розпод!лу контзкт"их иаваитахень скорехтувати його гесме ричн! параметр«. Кр!м цього, на основ! створеиого пакету програм розроблено по-сл!довн!сть розв'язку задач! по визначенню tpararmroc подач для операц!! точ!нн*.

Г*. Пакет схладаеться з сукупност! програм, прязначених для п!д-готовги юэделей, мояелгвання процесу р1зання та розрахунку контактах навангажень на поверхн! та напружень в 3oei р!зання, а такса програи овробки результата розрахунку. Тобто, малюваяня за допомогою граф!чно! система AutoCAD картин нагцтужень на поверхн! !нструменту 1 в зон! р!зання, по розрахунку ! анш*1зу напружено-деформованого сп\ .у в р!хучому !нструмепт!', викликаного эовн!шн1-ми начантажеяями, одерхавими panic».

ЗЫГАЛЫ51 ШСНОВКИ ПО Р0Б0Т1

1. РоэроОлена теоретична модель цроцесу р!зання пластичного мате-р!алу, яка дозволяе розрахувати контакта! навантаження на поверх -н! !нструмекгу. Удель реал!зоэана у вигляд! к!нцезо-элементно! модел! процесу ортогонального pisaHrot. Р розройлен!й модел! деталь розглядаеться як пружнопластичнв т1ло з л!н!йним змдцненням, при цьому враховуються: вплив умов р!зання на змхну його мелзн!ч -них властивостей, умови тертя по поверхн! !нструменту, зм!на геометр! ! передньо! поверхн!.

2. Еиконан! досл1джеяня' дашь мо*лив!сть сц!нити вллив тертя по Передн!й поверхн!, нер!внсм!рн!сть температуря i швидкосп. де-формад!! в зон1 р!эання на эамонск!рк1сть роэпод1лу контактних напрут. При цьому встановленэ:

- Використання усередненого коеф!ц!екгу тертя п поверий !нс-трументу викриакяе характер роэпод!лу дотвчних налружень.Для !х розрахунку припустил, викорисговуватя л!н!йний захон роз-

- 33 -

подхлу тертя по довжин! контакту.

• - Слхльне врахування температурно-швидххсного фактору не змх-нсе характер розподхлу напружень на поверхнх хнструменту 1 не эначно впливае на 1х величину. Тобто, дослхдження напру-жень, як1 д1еггь на хнструмент, иожна проводити з достатньов достов1рн1стх>, нехтуючи нерхвнам1рнхстю розподхлу темпера- " тури 1 швидкостх деформацз.й в эонх р1зання.

3. На пхдстав1 дослхдкень встановлено, що бхльга працездатний хнструмент мае таку геометр1с, яка забезпечуе найб1льш рхвно-мхрний розподхл напружень по його поверхням.

- Так, зменшення переднього кута дае б1льш р1вномгрний розподхл нормальних напружень при вершинх х.нструменту.

- Наявнхсть радхусу заокруглення вершини инструменту та на пе-рехх'дних поверхнях(в 1 д фаски до задньох та передньо1 поверхням) зменшуе п!ки напружень в цих областях 1нструменту, отже пхдвищуе мхцн1сть р1жучо! кромки зг1дно крхтерхс граничного стану. • • -

- Встановлено, що для дослхджених матер1алхз, геометрН инструменту величина вхдносного радхусу заокрул^ння, який забезпечуе максимальну працездатнхсть ¿нструкенту, знаходиться в межах 0.25-0.27 одиниць.

- Наявнхсть фаски на передний поверхт зменшуе п1к напружень при вершин1 хнструменту. Для досл1джених матер1ал!в при

^ = 0 кут нахилу фаски, який в1дповхдае найбхльшх.й м1цностх рхжучох кромки х найменшому зносу по задней поверхн! знаходиться в межах -20®...-30°.

4. РоэроОлено математичну модель, яка дозволяе анал1зувати пронес утворення стружки для великих передних куНв при умов1, що де-формований материал - пластичне тхло, яке пхдкоряеться теорхх пластично! течП х деформац1йно1 теорП пластичностх,

Розраховано геометр1ю стружки для р1зноманхтних передних ку-тхв. Показано, що для великих значень передних кутхв рхзця рад!ус скрутки стружки, довжина лхнхх контакту катер! алу х ¿нструменту, коеффхцхент усадки стружки махггь меншх значения.

- Знайдено. розподхл'¡.нтенсивностх накопичених деформаций в зс-нх стружкоутворення. Встановлено, ио для малих передтх ку-т1в р1эця ступень зм1цнсння оброблюваного матер1алу б1лыпе, н1ж для великих.

Виявлена глиоина з.Ч1цненого шару обробленох поверхнх катер1алу.

- Експернкенталыга п1дгв«рсяека фсрка стружка для р!знс.чзи!т-ккх переди!х гут!в р!кутого !нструкеяту. |. Нэтедае« r-apararepsjcnnc одержан! аиал!тичн! эалежяост! для ип-irsvtKHJt зусалля дафсрмувздт при зняхт! стружки р!2ц<ж а гея. Sancaiocri гдфажен! через цгий'иркчн! фунхц!! Лсммаля та SsccaJUt. Сгйвгтлальчня "уетпь, рсзргхсваних кэтодсм к!нцеаих ело;гент!в i ьпал!тачно для pisscot nyrin нахилу фаскя покаэуа ix в!дггоэ!дн!сть. . На основ i родроОпеио! матекатачно1 иоаел! с-гворениа программна текплекг. в!н включений в систему д1алогового проекгуванкя технологiviwat npouecin. Дезволяе для pisnoi геометр!! р1жучого !нструмент-у визначитп контакта! навантаження, гроанал!эувати напружено-деформозаниЯ стаи эоки стружкоутвореннл та !нстру-иенту, змадагасватя стружку, розрахувати зм1цнения поэерхневого шзру дэтал! п!сля оСроСги. . В якост! прикладу подана посл1дсвн!сть розрахукжу надИЪоос гесметричннх параметр!в 1кструкенту i граничите подач для one-роцН точ1нкя.

, Показана мсжлив!сть використаяня ррэррвлеиого пакету програм - для роэрахунку зусиль pisamu при оОроОц! метал!в. , Програкний комплекс маяв Оут ефектигник при проектуааки1 нового хнетрументу э складной передкьси поаерхнео. В1я дозволяв зпрогяоэувати над!йн!сть робота !нстру». лту по характеру роз-под!лу напружень на його поверхнях.Ноже Оути пристосоааний для Biдшугання геометр!! !нсггрументу при проектуванн! технолог!«-них onepauifi оСроСки нових надавердих матер!ал1в.

Впровадаення результат!в роОоти на Хмельницьгсму ВО "АДВ1С". ¡елыицьгему Ю "ТЕРМОПЛАСТАВТОМАТ", Хотинсьхому завод! "КАЛ1БР" свалили одержат економ!чний ефекг в су«! 205 тис.руО. <ц1нй 91р.).

' Основний зм!ст дисертацН надруковано в сл1дуютх роботах: 1.0«арагдов И.А., мясищев A.A. Анагаггическге репенив задачи раэования острения. В сб.¡Исследование в осласти пластичнос-и обработки металлов давление«;-Тула:ТПИ,1981. г.Ренне И.П., Нясищев A.A. Аналитическое решение с помощь» дов задачи определения удельного усилия редуцирования через адкуо матрицу* В СО.¡ООработха металлов давлением,вып.7.-. ердловск:-УШ, 1980. 3.Смарагдов И.А.. Ренне И.П., Мясищев A.A. Аналитическое ¡пение задачи сСразования выступов щи вдавливании тупых сим-

- 35 - . '

меяричиых клиньев. Пзтестая ЕУЗсю. Черная металлургия. 1381', Ы9.

4.Скграгдев К.А., Мяа-щза A.A. Лкатгшчссксе ïeûJùîo видам образования BEsrrynoE при вдаагдхьгжю тупгх аосииаетЕигсалс jubœk.- . ев.- В сб. : Исследование в обяасп: гаастдаоста п сСрайо:пa па-таллсе давлением.-Тула 1983.

5.Рение И.П., О-ирсгдов И.А., Няеш^в A.A. Аяалагичесхос

1 ¡не задач плоского фсрмоизкенвгий. Тула, 1331. Хсп.ь ЕЯИП'Л 20 вал. 1981, H 2348-81 152 с.

6.Ронне И.П., Скарзтдоп И.А., Иясьдза A.A. ARanmwîecoe рг-иение задач.» слредедеюш удельного усилия раганчроггкпя полоси через гладгуп гльоьуа »втрицу. Кэзестш; ЬУЗсв,

1SS0, N12.

7.Смарагдов К.к., Кясивсв A.A., Bcpticcra В.А. ^риоо0рззсиа;1::а зубьев па тонкой полосе. Известия БУЗоь, Hyanz3.nxx>eiH3il981, Ю.

В.Мясттаев A.A. Изменение шероховатости при гоагькгкси взаимодействия со кгакпсм. Езгестия ВУЗов, МаЕИгострас2:пе,197в,К1.

9 .Ияскцеа A.A. Едавливаьие поворачивающегося игахзта б »есхко-пластическуг полосу. Известия БУЗоа, Иашинастраедге, 1S85',H1C.

Ю.Мясищев A.A. Реиение в рядах задач* сеаткя гссгкапкасти-ческого слоя иароховатьои шаггама. Известия БУЗса. Чсркил металлургия. 19S6.K1. '

Н.Мясищев A.A. Сгатие упрочняющегося улругоодастичесжого слоя упругим инструментом. Известия БУЗов, Машиностроение,1985,

т.. .

12.Мясищев A.A., Погкнайко В.Б. Анализ сжатия ущзугсггаастиче-ского слоя упругими бойкаии.. Известия ВУЗса', Машиностроение, 1986, N6.

13.Мясгацев A.A. Упругопластически.'! анализ обратного выдавливания методом конечных элементе®. Хмельницкий, 1987, Дел. в УкрНИВт! 23 сентября 1987. Ы2671-УК87.

Н.Мясищев A.A. Соотношения для анализа конечных удруголпасти-ческих деформаций методом, конечных элементов. Известия ВУЗов, Машиностроение, 1S 8 8, И5.

15.Силин Р.И., Мясицез A.A., Ковальчук С.С. Анализ процесса снятия струкки металла режувю! клешам. Известия ВУЗов, Машиностроение,1989 К ст. 145-148.

16.Силин Р.И., Мясищев A.A., Ковзльчук С.С.Анализ контактных нагрузок ва режущей поверхности чг-струкеита. Дел. 10.11.89. N: 2527-Хк.89 *

П.Иягаэаа A.A., Коззльчук С.С.Еспользовакие метода ясввинил зл£."-!ггсз дая анализа процесса резаная . - В сб. Проблема псгжпеиия качества, надежности и далгоаетагастя малин . ^ряпск, 1990г. с.102.

1в.Мясйя*зз Д..А. лиаякз контакгтагх нагрузок на резутцгй поверхности инструмента. Нззестия ВУЗоа, Маштаосгроепяе,1390,К9.

19. KsTCHEjen i.A., Ковальчук С.С. упругопдастический анализ процесса резания металлов. В сб. "Механика и технологи« мавииостроекид", г. Свердловск, 199Сг с.85.

20.CIUWH Р.П., Кясищеа A.A., Ковальчук С.С. Расчет контакт-пах нагсузск на- поверхностях ротупгго кнструмг'~а. • В eG. "Яаухоемкне технологии размерной оСраСотки а производстве деталей маши" ,г. Звенигород. 1992г.

21.Автоматизированная система диалогового проектирования технологических процессов механической обработки деталей. -Мяащев A.A. Ковальчук С.С., ДзеСань В.П., Цвитуп 3-Е., Гандзск А.Г. Инфори. листок N 26-91 г. Хмельницкий, ¡ЛЦВТИ.

22.Силин Р.И., Мясидев A.A., Ковальчук С.С. Контактшео взаимодействия на поверхностях инструмента при резании металлов. - В сЗ:"Качество и надежность узлов трения".

г. Хмельницкий 1092г. с.8

23.Мясиэдеа A.A., Ковальчук С.С. К вопросу о повяшении надежности репуг-его ийс зумеота.- В сЗ. "Качество и надежность технологических систем", г. Краматорск ,199лг. с.26.

24.0стгафьев В.А., Мясищеа A.A. Ковальчук С.С. К вопросу об анализе контактных нагрузок на поверности режутоего инструмента. Вестник маяиностроения.1992, N4, с.47-49.

25.Силин Р.И., Мясищев A.A., Ковальчук С.С. Анализ процесса снятия сгрузки металла режувим клинси со округленней- Извести! Вузоз, Мапиностроение, 1992. N10-12.

26.Силин р.и., Мясищев A.A., Кулис 3.9. Моделирование процесса стружхоовраэования иеггодсм конечных элементов.- В сб. "Современная технология упрочнения, восстановления и механической овраОотки деталей с покрипимн",г.Киев.1993г.

27.Мяси!пев A.A., Козальчук С.С. Огтгамизадая геометрических параметров инструментов для операции точения на основе анализ контактных напряжений,- В сб."Повншение эффективности а качества ме-ханооирабатываацего производства",г.Евпатория, 1993г.

¡28.Силин Р.И., Мясищев A.A., Кулис 3.3. Примете;'метода конечных элементов для моделирования процесса стружхооОразования.-В со."Оснастка-94", г.Каев,'. J4r.

Г1