LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Технологія металів. Машинобуд. → Прогнозування параметрів процесу контурної обробки кінцевими фрезами на основі моделювання процесу різання та точності обробки

базової обєктно-орієнтованої архітектури системи прогнозуючого моделювання нами прийнято архітектуру Document/View (Документ/Вид) рекомендовану компанією Microsoft для розробників програмних продуктів під MFC (Microsoft Foundation Classes - базові класи компанії Microsoft). Схематична модель системи прогнозуючого моделювання, із врахуванням особливостей архітектури Document/View, представлена на рис. 13. Згідно представленої схематичної моделі працездатність системи прогнозуючого моделювання в цілому забезпечується рядом окремих підсистем, кожна з яких займається виконанням певних функціональних обов'язків.

Програмна реалізація системи прогнозуючого моделювання процесу контурної обробки кінцевими фрезами (рис. 14) виконана в Хмельницькому Національному університеті на кафедрі технології машинобудування. В якості середовища розробки програмного продукту використано Microsoft Visual Studio 6.0, мова програмування - C++, середовище візуалізації реалізовано на основі OpenGL (Open Graphic Library - відкрита графічна бібліотека), що є одним із загальновизнаних стандартів для відтворення тривимірних об'єктів.

В якості основи експериментального комплексу, для перевірки системи прогнозування параметрів процесу контурної обробки кінцевою фрезою, використано сучасний вертикально-фрезерний верстат з ЧПК моделі
МА-655СМ3DА, що дозволяє виконувати гнучке регулювання величини подачі та швидкості різання в процесі механічної обробки. Перевірка системи прогнозуючого моделювання процесу контурного фрезерування здійснювалась із застосуванням розроблених критеріїв пошуку раціональних подач. За результатами моделюючих дослідів процесу контурного фрезерування, отримано закони зміни подачі різального інструменту вздовж траєкторії руху, на основі яких розроблено відповідні керуючі програми для вертикально-фрезерного верстата з ЧПК. Порівняльний аналіз результатів, отриманих в ході виконання експериментальних досліджень, із результатами моделюючого досліду дозволив зробити висновок про наявність якісного та кількісний збігу.

ВИСНОВКИ

У дисертації представлено нове вирішення актуальної проблеми технологічної підготовки процесу контурної обробки кінцевими фрезами на основі застосування системи прогнозуючого моделювання. За результатами роботи зроблено наступні висновки:

1. Встановлено, що запропонована методологія прогнозуючого моделювання процесу контурної обробки кінцевими фрезами дозволяє, на етапі технологічної підготовки виробництва, призначати оптимальні режими механічної обробки, зокрема подачу різального інструменту, що дає можливість мінімізувати витрати і скоротити час виконання операції.

2. Встановлено, що реалізація математичної моделі процесу фрезерування, на основі поєднання методики дискретного моделювання із термомеханічним підходом до процесу різання пластичних металів, дозволяє виключити необхідність проведення складних експериментальних досліджень по встановленню невідомих характеристик процесу різання.

3. Розроблено математичну модель роботи одного зуба кінцевої фрези, що дозволяє врахувати ряд характерних особливостей обумовлених кінематикою процесу фрезерування та конструктивними особливостями різального інструменту. В якості основи для отримання рівнянь взаємозв'язку параметрів процесу різання використано принцип конвергенції сил діючих на елемент стружки, що є втіленням більш широкого енергетичного принципу, притаманного системі різання.

4. Розроблено математичну модель пружно-пластичної взаємодії задньої поверхні різальної кромки зуба кінцевої фрези із поверхнею різання, на основі принципу суперпозиції полів напружень від дії сил в умовній площині зсуву та пружного відновлення поверхні різання, що дозволяє врахувати довільну форму контактної задньої поверхні та наявність тертя між контактними поверхнями.

5. Розроблено теоретичні основи методики розрахунку температур і інтенсивності теплових потоків на робочих поверхнях різального леза зуба кінцевої фрези, що дозволяють описати процес розповсюдження тепла в ріжучому клині в умовах невстановленого режиму теплообміну.

6. Встановлено, що застосування методу кінцевих елементів, для розрахунку напружено-деформованого стану кінцевих фрез, дозволяє отримати рішення з похибкою в межах 5%. Принцип, покладений в основу методики побудови розрахункових кінцево-елементних моделей цільних кінцевих фрез, може бути застосований для різальних інструментів інших форм.

7. Отримано наявність якісного і кількісного збігу результатів експерименту та моделюючого досліду в процесі перевірка адекватності результатів моделювання силової взаємодії різального інструмента та заготовки.

8. Запропоновано комплекс методичного, алгоритмічного та програм-ного забезпечення, що може бути використаний на етапах проектування та розробки сучасних систем прогнозуючого моделювання процесів механічної обробки.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Ковальчук С.С., Присяжний Л.В., Крижановський С.А. Автоматизована підготовка даних для моделювання напружено-деформованого стану конструкцій складної форми // Вісник Технологічного університету Поділля - Хмельницький: ТУП. – 1999. – №4(10). – С. 109.

Здобувачем запропонована методика автоматизованої підготовки даних для моделювання напружено-деформованого стану конструкцій складної форми методом кінцевих елементів.

2. Мазур М.П., Крижановський С.А. Аналіз об'ємного напружено-деформо-ваного стану конструкцій методом кінцевих елементів // Вісник Технологіч-ного університету Поділля - Хмельницький: ТУП. – 2000. – №5(24). – С. 88.

Здобувачем запропоновано методику побудови розрахункових моделей та алгоритми розрахунку об'ємного напружено-деформованого стану конструкцій складної форми методом кінцевих елементів.

3. Мазур М.П., Крижановський С.А. Визначення напружено-деформо-ваного стану кінцевих фрез для процесу механічної обробки конура // Вісник Технологічного університету Поділля - Хмельницький: ТУП. – 2001. – №3(33). – С. 70.

Здобувачем запропоновано методику побудови розрахункових моделей кінцевих фрез для розрахунку напружено-деформованого стану різального інструменту методом кінцевих елементів.

4. Мазур М.П., Силин Р.И., Крыжановский С.А. Моделирование напряжённо-деформированного состояния концевых фрез для процесса контурного фрезерования // Вісник Житомирського інженерно-технологічного інституту - Житомир: ЖІТІ. – 2001. – С. 195.

Здобувачем запропоновано методику моделювання напружено-деформо-ваного стану кінцевих фрез для процесу контурного фрезерування та обґрунтовано можливість використання даної технології при розробці систем прогнозуючого моделювання.

5. Мазур М.П., Крижановський С.А. Розробка прогнозуючої моделі керування точністю процесу контурного фрезерування кінцевим інструментом // Вісник Сумського державного університету - Суми: СумДУ. – 2002. – №2(35). – С. 61.

Здобувачем запропоновано методику розрахунку контактних напружень на передній та задній поверхнях різальної кромки зуба кінцевої фрези, побудовану на основі принципу конвергенції сил, діючих на елемент стружки.

6. Мазур М.П., Крижановський С.А. Дослідження динаміки зміни температурного поля контактних поверхонь зуба кінцевих фрез в залежності від параметрів