ФГБОУ ВО «Воронежский государственный
технический университет»
УСТАНОВОЧНОЕ ЗАНЯТИЕ САПР ТП
ФГБОУ ВО «Воронежский государственный
технический университет»
С.Л. Новокщенов
УСТАНОВОЧНОЕ ЗАНЯТИЕ САПР ТП
УДК 621.882
Составитель: ст. преп. С. Л. Новокщенов
Учебное пособие по дисциплине «САПР ТП» предназначены для студентов направления «Машиностроение.» /Воронежский государственный технический университет. Сост. ст. преп. С.Л. Новокщенов, Воронеж, 2017. с.
Учебное пособие составлено в соответствии с требованиями программы изучения дисциплины “САПР ТП”. В нем изложены основные положения курса, приведены необходимые теоретические сведения, содержание и требования к выполнению курсовой работы, приведен список литературы.
Табл. 1, Ил. 25. Библиогр.: 39 назв.
Научный редактор: д-р техн. наук, профессор Ю.С. Ткаченко.
Рецензенты:
© Новокщенов С.Л., 2017
© Оформление. ФГБОУ ВО
«Воронежский государственный
Введение
Техническое перевооружение машиностроительного производства предполагает повышение производительности процесса обработки металлов резанием, улучшение качества обработанной поверхности, оптимальные режимы обработки и методов управления процессом резания лезвийным инструментом. Успешное решение всех этих вопросов связано с дальнейшим развитием науки о резании металлов.
Продукция современного машиностроения характеризуется использованием высокопрочных и труднообрабатываемых материалов, резким повышением требований к точности и качеству изделий и значительным усложнением конструктивных форм деталей машин, получаемых обработкой резанием (рис. №1).
Рис. 1.
С физической точки зрения процесс резания материалов является процессом интенсивного пластического деформирования и разрушения, сопровождаемым трением стружки о переднюю поверхность резца и трением задней поверхности инструмента о поверхность резания, происходящих в условиях высоких давлений и скоростей скольжения.
Затрачиваемая при этом механическая энергия переходит в тепловую, которая в свою очередь оказывает большое влияние на закономерности деформирования срезаемого слоя, силы резания, износ и стойкость инструмента.
Теоретическое изучение процессов обработки металлов резанием, сопровождающиеся значительной пластической деформацией и разрушением металла, во многих случаях возможно с применением численных методов, в частности, метода конечных элементов (МКЭ, рис. №2).
Рис. 2. Процесс формообразования стружки в постановке МКЭ
В общем виде в численных расчетах используется модель повреждаемой среды, характеризующаяся возможностью зарождения и развития в ней трещин. Общий объем среды W составляют ее неповрежденная часть, занимающая объем Wc и характеризующаяся плотностью ρc, а также занимающие объем Wf трещины, в которых плотность полагается равной нулю.
Средняя плотность среды связана с введенными параметрами соотношением ρ = ρc (Wc /W). Степень поврежденности среды характеризуется удельным объемом трещин Vf = Wf /(Wρ).
Однако следует иметь ввиду то, что несмотря на значительные достижения в этой области до сих пор не существует единой модели, способной качественно описать весь процесс с учетом всех этих параметров, ограниченное число работ сводится к соединению деформации от внешних нагрузок и температуры.
В настоящее время на основе МКЭ создано множество специализированных программных комплексов и систем инженерного анализа. И перед технологами машиностроительных предприятий возникает проблема выбора той или иной системы, полностью отвечающих требованиям производственных процессов.
По-прежнему наиболее широко распространены узкоспециализированные исследования, использующие сразу конечно-элементную постановку процесса и проводимые с использованием классических математических моделей примененных в конечно-элементных пакетах AnSYS, DYNA 3D, Deform-3D, Nastran, Mars.
Проводимые экспериментальные исследования, с применением рассматриваемых САПР объединяет скрытость основных факторов моделирования, что не позволяет применять данные наработки в собственных исследованиях, но является вполне достаточным при выборе механообрабатывающего оборудования на основе рассчитанных значений энерго-силовых параметров.