III Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2011

В зависимости от геометрических особенностей поверхности заготовки, а также состояния припуска процесс её обработки может мгновенно прерываться и возобновляться несколько раз в течение всего цикла обработки. Это явление получило название «обработка с ударом». Длительное воздействие ударной нагрузки на процесс обработки может иметь довольно пагубные последствия, одним из которых является выкрашивание режущей кромки инструмента.  Оно, в свою очередь, существенно снижает стойкость инструмента, тем самым увеличивая вероятность выхода его из строя. Также возможна безвозвратная потеря инструмента ввиду полного разрушения его режущей кромки.                                                                                                                                                                 

Хотя удар и является непрогнозируемым явлением, всё же существует несколько способов, позволяющих уменьшить ударное воздействие на инструмент, однако ни один из них не позволяет в полной мере оценить состояние процесса резания, а именно характеристики удара, деформации инструмента вовремя нагрузки, зависимость ударного воздействия от режимов резания. Эти данные позволят правильно назначить геометрические характеристики режущей части инструмента и сечения державки резца, а также режимы резания, позволив с необходимой точностью определить время обработки и качественные показатели обрабатываемой поверхности.

Однако получение подобной информации требует проведения серии дорогостоящих экспериментов. Использование пакетов конечно-элементного анализа позволит сократить их количество до приемлемого минимума. Полученная при этом модель процесса позволит назначить оптимальные режимы обработки и геометрию режущего инструмента.

Предварительные виртуальные исследования модели обработки с ударом позволили определить диапазон режимов обработки, в котором следовало провести эксперимент.

При проведении эксперимента необходимо осуществлять замеры следующих параметров технологического процесса [1]:

- мощности, потребляемой электродвигателем в процессе механической обработки;

- размера обрабатываемой детали до и после обработки и текущего. 

Таким образом, использование пакетов конечно-элементного анализа при расчёте ударного воздействия на режущую кромку инструмента позволяет с меньшими временными затратами оценить состояние процесса обработки и, как следствие определить диапазон оптимальных технологических параметров резания с минимальным воздействием ударных нагрузок.

Литература

1. Погонин А.А., Чепчуров М.С., Старостин С.В. Снятие характеристик процесса механической обработки крупногабаритных деталей // Тяжёлое машиностроение. 2005. № 3. С. 15-16.

2. Адлер Ю.П., Маркова Е.А., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука. 1971. 284 с.