Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0214U003089, 0111U000246 , Науково-дослідна робота Назва роботи Створення методології 3D моделювання та управління процесом високошвидкісного глибинного шліфування зі схрещеними осями деталі і круга з надтвердих матеріалів Назва етапу роботи Керівник роботи Кальченко Володимир Віталійович, Доктор технічних наук Дата реєстрації 17-01-2014 Організація виконавець Чернігівський національний технологічний університет Опис етапу Наукова новизна теми полягає в розробці теоретичного обґрунтування ефективності високошвидкісного глибинного шліфування циліндричних, ступінчастих, конічних, торцевих і криволінійних поверхонь деталей, виготовлених з конструкційних та інструментальних матеріалів, титанових, твердих і алюмінієвих сплавів зі схрещеними осями деталі та алмазного або ельборового круга за допомогою прогнозуючого моделювання методом скінченних елементів. Вперше розроблені теоретичні основи методології прогнозуючого 3D моделювання процесу високошвидкісного глибинного поздовжнього шліфування деталей, виготовлених з конструкційних та інструментальних матеріалів, титанових, твердих і алюмінієвих сплавів зі схрещеними осями деталі та алмазного або ельборового круга, у рамках єдиної системи "оброблюваний матеріал - зерно шліфувального круга - зв'язка круга", методом скінченних елементів. Вперше, для вирішення прямої і зворотної задач теорії формоутворення, на основі розробленої авторами ієрархії 3D геометричних моделей, запропонована загальна модульна 3D модель, яка описує узагальнену форму оброблюваної поверхні, і на її базі отриманий профіль круга, який забезпечує формоутворення всіх можливих поверхонь обертання. А з моделі, яка описує зняття припуску, визначена безперервна лінія і пляма контакту, які розташовується на периферії та торці круга. Вперше розроблена загальна прогнозуюча термомеханічна модель робочого процесу шліфування зі схрещеними осями інструмента і деталі, яка здатна прогнозувати вид, форму та розміри стружок з урахуванням радіальних коливань шліфувального круга; визначає напружено-деформований та тепловий стан в об'ємі і на контактних поверхнях різальних кромок зерен; враховує ймовірність розподілу різальних кромок на локальних ділянках плями контакту; визначає величину шару матеріалу, який зрізується однією різальною кромкою; враховує різальні і деформуючі кромки на елементарній ділянці плями контакту інструмента і деталі та величину їх заглиблення в поверхню деталі; визначає загальні і локальні сили різання. На основі термомеханічної моделі, створена методологія управління робочим процесом шліфування, в якому чорновий припуск знімається торцем круга, з підвищенням продуктивності в 5-6 разів за рахунок оптимізації кута схрещення осей інструмента і деталі, що забезпечує рівномірне навантаження на торець; а чистовий - розвантаженою ділянкою периферії круга, яка знаходиться в точці перехрещення його і деталі, що забезпечує підвищення точності шляхом паралельним осі деталі розташуванням сили різання та фіксованим положенням формоутворюючої ділянки периферії круга. При шліфуванні поверхонь обертання деталей з нанокристалічного титану розроблена методологія управління робочим процесом, яка забезпечує збереження вихідної дрібнозернистої структури металу. За допомогою розробленої термомеханічної моделі визначено вплив властивості зв'язки, розміру зерен, їх концентрації і режимів шліфування на якість і продуктивність обробки. Для визначення зернистості круга, що моделюється, розроблена 3D модель, яка визначає нижню межу ймовірності різання алмазними або ельборовими зернами на глибині проникнення металу в поверхню круга в залежності від радіуса закруглення різальної кромки та швидкості шліфування. На базі аналізу розробленої моделі робочого процесу і запропонованого способу шліфування розроблені нові універсальні технології високошвидкісного глибинного шліфування деталей з конструкційних та інструментальних матеріалів, титанових, твердих і алюмінієвих сплавів зі схрещеними осями деталі та алмазного або ельборового круга. Розроблено програмно-математичне забезпечення САП в вигляді пакетів прикладних програм, які дадуть можливість проектувати керуючі програми при шліфуванні поверхонь за розробленими новими технологіями. Опис продукції Проведено теоретичне обґрунтування ефективності високошвидкісного глибинного шліфування циліндричних, ступінчастих, конічних, торцевих і криволінійних поверхонь деталей, виготовлених з конструкційних та інструментальних матеріалів, титанових, твердих і алюмінієвих сплавів зі схрещеними осями деталі та алмазного або ельборового круга. Розроблена загальна прогнозуюча термомеханічна модель робочого процесу шліфування зі схрещеними осями інструмента і деталі, яка здатна прогнозувати вид, форму та розміри стружок з урахуванням радіальних коливань шліфувального круга; визначає напружено-деформований та тепловий стан в об'ємі і на контактних поверхнях різальних кромок зерен; враховує ймовірність розподілу різальних кромок на локальних ділянках плями контакту; визначає величину шару матеріалу, який зрізується однією різальною кромкою; враховує різальні і деформуючі кромки на елементарній ділянці плями контакту інструмента і деталі та величину їх заглиблення в поверхню деталі; визначає загальні і локальні сили рі Автори роботи Єрошенко А.М. Венжега В.І. Кальченко В.І Кологойда А.В. Шкурко Ю.М. Додано в НРАТ 2020-04-02 Закрити