Повышение эффективности эксплуатации сборного режущего инструмента путем обеспечения его прочностной надежности на стадии проектирования

• Автор: Лобанов, Николай Владимирович
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 193 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Роль прочностной надежности инструмента в повышении эффективности технологического процесса обработки резанием
1.2. Критерии работоспособности режущего инструмента
1.3. Анализ факторов, определяющих напряженно-деформированное состояние сборного режущего инструмента
1.4. Анализ существующих расчетных моделей прочностной надежности режущего инструмента
1.5. Выводы по анализу литературных источников и постановка задачи исследования
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСНОЙ РАСЧЕТНОЙ МОДЕЛИ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ СБОРНОГО РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
2.1. Разработка комплексной расчётной модели
2.1.1. Допущения и ограничения принятые в комлексной модели
2.1.2. Выбор критериев напряженно-деформированного состояния сборного инструмента
2.2. Разработка методики расчета напряженно-деформированного состояния сборного инструмента, методом конечных элементов
2.3. Выбор рациональных граничных условий закрепления сборного инструмента
2.4. Разработка математической модели, напряженно-деформированного состояния режущего элемента
2.4.1. Основное решение для режущего элемента и оценка его точности
2.4.2. Анализ основного решения для режущего элемента
2.5. Поправочное и общее решение для режущего элемента
2.6. Определение реальных граничных условий закрепления режущего элемента
2.6.1. Анализ существующих способов определения реальных граничных условий режущего элемента
2.6.2 Определение интегральных характеристик реальных граничных условий режущего элемента
2.7. Проверка точности поправочного и общего решения математической модели, с помощью метода конечных элементов
2.7.1. Анализ общего решения
2.8 Выводы по главе
ГЛАВА 3. АНАЛИЗ РАБОТОСПОСОБНОСТИ МОДЕЛИ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ СБОРНОГО
РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
3.1 Анализ зависимостей прочностной надежности сборного инструмента от его параметров
3.2. Экспериментальная проверка расчетных моделей
3.3. Поверка работоспособности математической модели в случае объемного напряженного состояния режущего элемента, методом конечных элементов
3.4. Выводы по главе

ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИЮ СБОРНОГО ИНСТРУМЕНТА
4.1. Практические рекомендации к проектированию сборного режущего инструмента
4.2. Использование и внедрение результатов исследования
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Листинг програмнной реализации математической модели сборного режущего инструмента в среде Ма1Исас
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Акты о внедрении результатов исследования

инструмента характером взаимодействия (контактный тип) элементов. Такой тип взаимодействия, представляется наиболее сложным с точки зрения его моделирования. Таким образом, расчётная схема любого инструмента: цельного, клееного, сварного, может быть получена из комплексной, исключением некоторых элементов и упрощением характера взаимодействия между ними.
В настоящее время разработано, создано и эксплуатируется большое число конструкций СИ, отличающихся размерами, формой и конструкцией отдельных элементов.
Большинство типов СИ состоит как минимум из трех-четырех элементов, встречаются конструкции более сложные. Ввиду отмеченного выше сложного характера взаимодействия элементов СИ, моделирование даже одной конструкции с учётом всех основных параметров составляющих ее элементов, является разрешимой, но весьма трудоёмкой задачей. Таким образом, путь моделирования всех существующих конструкций инструмента (даже и одного назначения) с целью их оптимизации по НДС связан с очень большими объёмами вычислений. Проведённый выше анализ литературных источников по данному вопросу позволил сделать вывод о том, что на нынешний день не существует метода, который позволил бы создать модель, аналитически описывающую СИ, с учётом всех конструктивных особенностей, присущих различным его типам.
Исходя из вышеизложенного, наиболее рациональным представлялось создание модели первого приближения, в которой бы выделялись главные и второстепенные элементы СИ. Главные - это элементы, НДС которых нас интересует в первую очередь, а второстепенные - элементы интересующие нас настолько, насколько они влияют на НДС главных элементов. Такая модель позволяет уделить больше внимания моделированию главных элементов, а