Исследование прочности концевых фрез методом конечных элементов
В процессе исследования проводились: обзор и анализ научно-технической литературы по
теме магистерской работы, формулирование цели и задач исследования прочности
режущих пластин концевой фрезы, проведение экспериментов для измерений
технологических и физических составляющих силы резании, исследование распределения
контактных напряжений на передней и задней поверхностях острозаточенного и
изношенного инструмента, анализ полученных эпюр, вывод эмпирических формул для
расчёта эпюр контактных напряжений, исследование НДС режущей пластины фрезы,
определение оптимальной геометрии режущей пластины при обработке разных
материалов.
Введение …………………………………………………………………………………………………. 10
1. Задачи исследования для выполнения литературного обзора …………….. 11
2. Литературный обзор …………………………………………………………………………. 12
2.1. Исследование сил резания на передней и задней поверхностях ……….. 12
2.2. Исследование сил резания при фрезеровании …………………………………. 13
2.3. Исследование процесса стружкообразования ………………………………….. 18
2.4. Влияние вида нагружения на расчёт внутренних напряжений …………. 19
2.5. Влияние обрабатываемого материла на силы и температуру резания . 21
Методика выполнения работы………………………………………………………………. 23
1. Измерение составляющих сил резания динамометром Kistler ……………. 24
2. Расчёт контактных напряжений на рабочих поверхностях режущих
пластин с помощью программы MathCAD ………………………………………… 28
3. Создание 3D модели режущих пластин ……………………………………………… 38
4. Расчёт НДС режущего клина методом конечных элементов с
использованием программы ANSYS …………………………………………………. 40
5. Исследование влияния подачи и длины фаски износа на силы резания
при врезании …………………………………………………………………………………….. 45
6. Исследование распределения контактных напряжений на фаске задней
поверхности ……………………………………………………………………………………… 53
7. Исследование напряжённо-деформированного состояния (НДС)
режущей пластины и оценивание её прочности …………………………………. 56
8. Исследование установившихся сил резания а процессе резания …………. 62
9. Исследование НДС режущей пластины при резании …………………………. 62
10. Исследование прочности концевой фрезы ………………………………………. 70
11. Влияние виды нагружения на НДС пластины …………………………………. 81
12. Влияние обрабатываемого материала на НДС пластины …………………. 85
Раздел на иностранном языке ……………………………………………………………….. 94
Раздел «Социальная ответственность» ……………………………………………….. 115
Раздел «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение» ……………………………………………………………………………… 138
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………………………………………………………………………. 172
Фреза концевая является широко используемым в машиностроении
металлорежущим инструментом, предназначенным для обработки уступов,
пазов и плоскостей небольшой ширины на вертикально-фрезерных станках. В
настоящее время с популярностью станков с ЧПУ чаще применяются фрезы
сосменными многогранными пластинами (СМП). При этом исследование
прочности режущих пластин концевых фрез является актуальным и важным.
С другой стороны, форма и геометрические параметры режущих пластин
сильно влияют на стойкость инструментов, качество обработки и
эффективность производства. Поэтому теоретические исследования
прочности и напряженно-деформированного состаяния (НДС) пластины не
только способствуют выбору оптимальных размеров режущих пластин, но и
обеспечивают теоретическую основу для улучшения внутреннего
напряженного состояния режущих пластин и увеличения их стойкости.
1. КожевниковД.В.,КирсановС.В.Резаниематериалов.–М.:
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
4.5 (80 отзывов)
5 (154 отзыва)
4.2 (25 отзывов)
4.6 (30 отзывов)
4.9 (298 отзывов)
5 (22 отзыва)
4.2 (6 отзывов)
4.7 (46 отзывов)
4.1 (20 отзывов)
