Моделирование генерации термо-ЭДС в нестационарном тепловом поле в условиях трения и упругопластической деформации

• Автор: Тимофеев, Василий Юрьевич
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Елец
• Количество страниц: 108 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ.

1 Обзор существующих моделей генерации ТЭДС в системе режущий

инструментдеталь

1.1 Моделирование процесса упругопластической деформации в зоне резания

1.2 Моделирование распределения теплового поля.

1.2.1 Моделирование распределения теплового поля с помощью аналоговых вычислительных машин.

1.2.2 Моделирование распределения теплового поля на электрических сетках

1.2.3 Моделирование распределения теплового ноля с помощью, языков программирования высокого уровня.

1.2.4 Моделирование распределения теплового ноля с помощью математических САПР.

1.2.5 Моделирование распределения теплового поля с помощью специализированных САПР

1.3 Выводы.
2 Разработка математической модели естественной термопары сверлодеталь.
2.1 Эквивалентная электрическая схема замещения естественной термопары.
2.2 Построение модели распределения тепла в зоне резания.
2.3Анализ процессов износа сверла
2.4 Разработка программного комплекса для расчта ТЭДС.
2.5 Выводыл.
3 Экспериментальное исследование генерации ТЭДС в процессе износа сверла
3.1 Разработка программноаппаратного комплекса для измерения ТЭДС
3.2Методика проведения эксперимента
3.3 Исследование взаимосвязи ТЭДС и степени износа режущего инструмента
3.4 Выводы.
Заключение.
Список использованных источников


Разработка программного комплекса для расчёта ТЭДС. Выводы;л. Выводы. Заключение. Список использованных источников. ПРИЛОЖЕНИЕ А. Развитие компьютерной техники и прикладной математики обеспечило существенный прогресс в исследовании явлений и процессов в природе и технике, выполнении численных экспериментов, что обеспечило повышение эффективности научно-исследовательских, конструкторских и технологических разработок, повышение уровня управления производственными процессами. Многие физические процессы, в частности связанные с обработкой металлов, могут быть представлены в виде эквивалентной схемы, включающей в себя естественную термопару, образующуюся при контакте объектов. Как правило, тепловое поле в таких системах является нестационарным, а закон его распределения весьма сложен. Кроме того, в зоне контакта термопара может подвергаться деформации и разрушению, а на отдельных её участках могут идти процессы диффузии и накопления микродефектов. Сигнал термо-ЭДС крайне тесно сопряжён с процессами, происходящими в зоне резания и может быть использован для оценки состояния технических систем. Таким образом, проблема моделирования генерацииТЭДС естественной термопарой является актуальной. В условиях автоматизированного малолюдного производства надёжное функционирование станков с Ч1ТУ возможно только при применении систем диагностирования, которые осуществляют контроль работы основных элементов оборудования. Одним из элементов, ограничивающих надёжность работы станка с ЧПУ, является режущий-инструмент^]. Его неконтролируемый предельный износ или поломка могут привести к браку изделия и разрушению узлов станка. В связи с этим, использование системы диагностики инструмента является необходимым условием надёжной работы автоматизированного металлорежущего оборудования. Спиральные свёрла, изготовленные из быстрорежущей стали, являются широко применяемым режущим инструментом, а образование с помощью него отверстий - распространённой операцией в механообработке[2-]. На данный момент предложено множество способов контроля, но все они имеют те или иные недостатки. Как показывают исследования, ЭДС резания является одним из наиболее стабильных сигналов, присущих процессу металлообработки [-8]. Данный сигнал можно измерять как в режиме постоянного, так и переменного тока. ТЭДС, т. В то же время, измерение переменной составляющей позволяет учитывать флуктуации ТЭДС, вызванные образованием локальных дефектов. Причём, от вышеперечисленных параметров зависят как статические, так и динамические, в частности частотные, параметры сигнала. ТЭДС в процессе резания. Методы и средства исследования. Математическая модель построена с использованием пакета конечно-элементного анализа и программы, разработанной автором. Экспериментальные исследования проведены на разработанной автором установке с использованием современных средств измерений. Обработка экспериментальных данных выполнена на ЭВМ с использованием программного комплекса, разработанного автором. Юнга, коэффициента Пуассона, теплоёмкости, теплопроводности и коэффициента теплового расширения материала обрабатываемой детали от температуры. ТЭДС от степени износа инструмента. Взаимосвязь изменения спектра сигнала ТЭДС со степенью износа инструмента. Программно-аппаратный комплекс для измерения и анализа ТЭДС. Апробация работы. Иобластная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы естественных наук и их преподавания». Липецк: ЛГПУ, . Шобластная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы естественных'наук и их преподавания». Липецк:. ЛГПУ, . Региональная научно-практическая конференция «Теория и практика производства листового проката». Липецк: ЛГТУ, . Г/областная научно-практическая конференция «Актуальные: проблемы естественных наук и их преподавания». ЛГПУ, ; . И. А. Бунина. Пятая всероссийская конференция «Необратимые процессы в науке и технике» — Москва, МГТУ им. Н. Э. Баумана, . Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 6 печатных работ, из них 2 в изданиях, входящих в перечень ВАК.