Повышение эффективности механической лезвийной обработки на основе имитационного моделирования динамики технологической системы с учетом процесса стружкообразования

• Автор: Максимова, Антонина Николаевна
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 202 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Современные подходы к ' изучению природы
автоколебаний технологической системы в процессе
резания
1.2. Современные подходы к формированию моделей
процесса резания
1.3. Современные подходы к построению динамической
модели стружкообразования в процессе резания
1.4. Цель и задачи исследования
2. ДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ
СИСТЕМЫ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
2.1. Динамическое моделирование элементов технологической
системы во.взаимодействии в процессе резания
2.2. Построение упрощенной динамической модели
технологической системы механической обработки
2.3. Математическая модель процесса стружкообразования с
учетом реологических особенностей процесса резания
2.4. Моделирование условий фазовых переходов в процессе
стружкообразования
2.5. Результаты и выводы по главе
ВВЕДЕНИЕ.
Повышение эффективности процесса резания, особенно при обработке коррозионно-стойких и жаропрочных сталей и сплавов, в современном машиностроительном производстве обуславливает необходимость широкого использования высокопроизводительного оборудования, позволяющего автоматизировать процессы механической обработки. Успешное решение задач управления процессами механической обработки в автоматизированных производствах возможно лишь на основе формирования новых подходов к изучению и использованию явлений, сопровождающих процесс резания металлов.
Теоретические и экспериментальные исследования, проведенные в последние годы в области механической обработки металлов резанием, основанные на дислокационном представлении структуры материала, позволили глубже понять многие физические явления в их взаимосвязи, что существенно способствовало совершенствованию технологии обработки металлов. С точки зрения рациональной организации процесса резания при обработке сталей наиболее желательно иметь сливную стружку, поскольку она является показателем динамической устойчивости технологической системы, обеспечивает высокое качество обработанной поверхности и гарантированное время службы инструмента. В реальных условиях обработки заготовок это соответствует узкому диапазону состояния технологической системы в процессе резания, что не всегда соответствует требованиям по производительности к применяемым режимам резания и параметрам стойкости инструмента.
Появление возмущения в упругой системе приводит к изменению состояния деформированной зоны и к соответствующему изменению сил резания. Это изменение не может распространяться мгновенно на
В работе [26] было получено реологическое уравнение модели в
виде
а + агб + азСа + о) = а4ё+а5ё + а6е, (1.14)
где аь а2, а3, а4, а5, а6 - кусочно-постоянные коэффициенты,
зависящие от параметров упругости и рассеяния энергии.
Уравнение (1.14) представляет собой сложную реологическую
модель в виде последовательного соединения
упруговязкопластической релаксирующей среды Ишлинского
(отражающей процесс динамической пластификации металла
срезаемого слоя) и среды Фойхта с двумя упругодиссипвативными
элементами (отражающей процесс деформации и трения сходящей
стружки) и взято за основу в последующем исследовании для
построения адекватной динамической модели процесса
стружкообразования.
1.4 Цель и задачи исследования.
Цель работы. Целью работы является повышение производительности станков с ЧПУ на основе динамического моделирования технологической системы с учетом процессов в зоне стружкообразования при лезвийной обработке.
Достижение поставленной цели требует решения следующих задач: Выполнение многоплановых исследований динамических характеристик технологических систем механической обработки резанием лезвийным инструментом с учетом локальных процессов стружкообразования и колебаний в контурах замкнутой системы на базе ранее предложенных динамических моделей.
Анализ и обоснование выбранных теоретических предпосылок отображения процессов пластического деформирования и разрушения металла в срезаемом слое при стружкообразован и и в условиях обработки лезвийным инструментом.