Повышение эффективности лезвийной обработки на основе моделирования реологических процессов в зоне стружкообразования

• Автор: Козлова, Екатерина Борисовна
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 228 с. : ил.

Содержание
Введение

1 Состояние проблемы, цель и задачи исследования

1.1 Современные представления в области построения моделей стружкообразования

1.2 Физические основы моделирования процесса стружкообразования

1.3 Условия возникновения автоколебаний при резании металлов

1.4 Задачи оптимизации режимов резания при лезвийной механической обработке

' 1.5 Цель и задачи исследования

2 Исследование реологических характеристик материала

заготовки в зоне стружкообразования

2.1 Постановка задачи моделирования на основе дислокационного представления о механизме деформации и разрушения материала в процессе стружкообразования

2.2 Реологические модели процесса стружкообразования
2.3 Обобщенная реологическая модель процесса стружкообразования
2.3.1 Обоснование выбора реологической модели стружкообразования
2.3.2 Математическое моделирование процесса стружкообразования на основе обобщенной реологической модели
2.4 Результаты и выводы по главе
Имитационное моделирование лезвийной обработки на основе реологического описания процесса стружкообразования
3.1 Выбор и обоснование инструментальных средств для имитационного моделирования процесса стружкообразования
3.2 Моделирование зоны пластической деформации в процессе стружкообразования
3.3 Моделирование контактного взаимодействия стружки с передней поверхностью инструмента
3.4 Моделирование напряженно-деформированного состояния обработанной поверхности в результате динамического нагружения
3.4.1 Моделирование контактного взаимодействия сходящей стружки с задней поверхностью инструмента
3.4.2 Моделирование контактного взаимодействия с обработанным изделием задней поверхности инструмента в случае подвижной нагрузки
3.5 Результаты и выводы по главе
Экспериментальные исследования реологических процессов в зоне стружкообразования
4.1 Динамическое моделирование технологической системы механической обработки с учетом реологических процессов в зоне стружкообразования
4.2 Алгоритмы определения реологических характеристик при моделировании процесса резания
4.3 Результаты динамического моделирования технологической системы с учетом реологических процессов
в зоне стружкообразования
4.3.1 Стенд для динамического моделирования . . .
4.3.2 Расчетные и экспериментальные динамические
исследования по проявлению реологических свойств при обработке точением изделий из различных материалов

зания, определяющей фазовый сдвиг между изменением силы резания и изменением координаты (относительным смещением заготовки и инструмента). Здесь же введено понятие постоянной времени стружкообразования Тр. Показано, что она обратно пропорциональна скорости резания щ. Таким образом, сила, возникающая при резании, отстает по фазе от изменения толщины срезаемого слоя, что является причиной возбуждения автоколебательного процесса в технологической системе.
Теоретические и экспериментальные исследования [4, 59, 105, 107] показали, что в процессе стружкообразования в зоне контактного взаимодействия стружки с инструментом возникают пятна схватывания, т.е. имеет место явление местной адгезии. В работах [105, 107] было установлено, что периодическое разрушение и восстановление адгезионных связей может явиться одной из причин возникновения автоколебаний.
В настоящее время наибольшее применение в практике динамических расчетов технологических систем механической обработки резанием имеют гипотезы о замкнутости динамической системы станка при наличии динамической характеристики резания в виде дифференциального оператора, связывающего силу резания с перемещением по нормали к поверхности резания [54], и запаздывание силы резания относительно перемещения по нормали к поверхности резания и силы трения по отношению к усилию резания [109].