Математическое моделирование температуры в зоне контакта инструмента и изделия при токарной обработке металлов
Автор: Бордачев Е.В., Лапшин В.П.
Журнал: Вестник Донского государственного технического университета @vestnik-donstu
Рубрика: Машиностроение и машиноведение
Статья в выпуске: 2 т.19, 2019 года.
Бесплатный доступ
Введение. Сопоставлены два фактора токарной обработки металлов резанием: рассеиваемая температура и мощность необратимых преобразований в материале изделия и инструмента. Статья посвящена вопросам математического моделирования их связи.Материалы и методы. Математический аппарат основан на модификации уравнения Вольтерры, которая предполагает использование двукратного интеграла. Он показывает, как выделенная ранее при резании тепловая энергия влияет на текущее состояние температуры в зоне контакта инструмента с обрабатываемой деталью. В работе помимо предложенной новой базовой математической модели использованы результаты обработки экспериментальных данных о мощности необратимых преобразований и об измеряемой температуре в зоне контакта инструмента с деталью при токарной обработке металла. Эксперименты проводились на станке 1К625 и стенде STD.201-1. В пакете Matlab была создана специализированная программа для обработки массивов информации, описывающих процессы, протекающие при резании (силы реакции, вибрации инструмента и мощность необратимых преобразований)...
Точение, резание, мощность необратимых преобразований, обработка металлов, теплопроводность металлов, уравнение вольтерры, термоэлектродвижущая сила (термоэдс)
Короткий адрес: https://sciup.org/142219837
IDR: 142219837 | DOI: 10.23947/1992-5980-2019-19-2-130-137
Список литературы Математическое моделирование температуры в зоне контакта инструмента и изделия при токарной обработке металлов
- Резников, А. Н. Тепловые процессы в технологических системах/А. Н. Резников, Л. А. Резников. -Москва: Машиностроение, 1990. -С. 187-190.
- Лоладзе, Т. Н. Прочность и износостойкость режущего инструмента/Т. Н. Лоладзе. -Москва: Машиностроение, 1982. -320 с.
- Макаров, А. Д. Оптимизация процессов резания/А. Д. Макаров. -Москва: Машиностроение, 1976. -178 с.
- Вульф, А. М. Резание металлов/А. М. Вульф. -Ленинград: Машиностроение, 1973. -496 с.
- Рыжкин, А. А. Обработка материалов резанием/А. А. Рыжкин, К. Г. Шучев, М. М. Климов. -Ростов-на-Дону: Феникс, 2008. -411 с.
- Заковоротный, В. Л. Влияние производства тепла на динамику процесса резания/В. Л. Заковоротный, И. А. Винокурова//Вестник Дон. гос. техн. ун-та. -2017. -Т. 17, № 3 (90). -С. 14-26.
- Вольтерра, В. Теория функционалов, интегральных и интегро-дифференциальных уравнений/В. Вольтерра. -Москва: Наука, 1982. -304 с.
- Работнов, Ю. Н. Элементы наследственной механики твердых тел/Ю. Н. Работнов. -Москва: Наука, 1977. -284 с.
- Смирнов, В. И. Курс высшей математики. Т. 2./В. И. Смирнов. -Москва: Наука, 1974. -479 с.
- Заковоротный, В. Л. Моделирование износа по работе и мощности необратимых преобразований энергии/В. Л. Заковоротный, В. П. Лапшин, Т. С. Бабенко//СТИН. -2018. -№ 3. -С. 9-10.
- Якубов, Ф. Я. К термодинамике упрочнения и изнашивания режущего инструмента/Ф. Я. Якубов, B. А. Ким, С. М. Тимофеев//Резание и инструмент в технологических системах. -1996. -Вып. 50. -С. 211216.
- Якубов, Ф. Я. Синергетика и процессы самоорганизации при трении и изнашивании/Ф. Я. Якубов//Современные технологии в машиностроении: сб. науч. тр. -2010. -№ 5. -С. 122-133.
- Zakovorotny, V. L. Assessing the Regenerative Effect Impact on the Dynamics of Deformation Movements of the Tool during Turning/V. L. Zakovorotny, V. P. Lapshin, T. S. Babenko//Procedia Engineering. -2017. -Т. 206. -P. 68-73.
- Lapshin, V. P. Dynamic influence of the spindle servo drive on the drilling of deep narrow holes/V. P. Lapshin, I. A. Turkin//Russian Engineering Research. -2015. -35 (10). -P. 795-797.
- Yildiz, A. R. A comparative study of population-based optimization algorithms for turning operations/A. R. Yildiz//Information Sciences. -2012. -Т. 210, № 1. -С. 81-88.
- Faga, M. G. Microstructural and mechanical characteristics of recycled hard metals for cutting tools/M. G. Faga, R. Mattioda, L. Settineri//CIRP Annals-Manufacturing Technology. -2010. -Т. 59, № 1. -P. 133136.
- Hu, J. Characterizations of cutting tool flank Wear-land contact/J. Hu, Y. K. Chou//Wear. -2007. -Т. 263, № 7. -P. 1454-1458.
- Igolkin, A. A. Method development of the vibroacoustic characteristics calculation of the gas distribution stations elements/A. A. Igolkin, L. F. Musaakhunova, K. Y. Shabanov//Procedia Engineering. -2015. -Т. 106. -P. 309-315.
- Лапшин, В. П. Влияние свойств сервопривода шпинделя на динамику сверления глубоких отверстий малого диаметра/В. П. Лапшин, И. А. Туркин//Вестник Дон. гос. техн. ун-та. -2013. -№ 5/6 (74). -C. 125-130.
- Заковоротный, В. Л. Влияние параметров серводвигателей на динамические свойства системы сверления глубоких отверстий спиральными сверлами/В. Л. Заковоротный, И. А. Туркин, В. П. Лапшин//Вестник Дон. гос. техн. ун-та. -2014. -Т. 14, № 2 (77). -С. 56-65.
- Лапшин, В. П. Моделирование динамики формообразующих движений при сверлении глубоких отверстий малого диаметра/В. П. Лапшин, И. А. Туркин//Вестник Адыг. гос. ун-та. -2012. -№ 4 (110). -С. 226-233. -(Естественно-математические и технические науки).
- Лапшин, В. П. Эффективность применения высокоточного измерительного оборудования для оценки качества выпускаемой продукции/В. П. Лапшин, Т. С. Бабенко, И. А. Саныгин//Инновации и инжиниринг в формировании инвестиционной привлекательности региона: сб. тр. -Ростов-на-Дону: Изд-во ДГТУ, 2017. -С. 425-431.
