ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

На основе законов механики и теплофизики, с использованием термодинамической теории необратимых процессов, получена система формул и уравнений для описания процессов на контактных поверхностях режущего клина с учетом динамики его формоизменения в процессе изнашивания.

На основе системы формул и уравнений разработана компьютерная модель изменения формы режущей части резца по мере его изнашивания со стороны передней и задней поверхностей.

При компьютерном моделировании были решены следующие частные задачи:

• найден закон распределения контактных напряжений на передней и задней поверхностях режущего клина с учетом комплексного влияния силовых и тепловых нагрузок.
• Определены тепловые потоки через контактные поверхности и на их основе распределение температуры в зоне фрикционного контакта
• Определено изменение геометрической формы поверхностей резца связанное с изнашиванием в процессе резания (геометрические параметры фаски износа на задней грани, лунки на передней грани режущего инструмента)

При этом все эти частные задачи решались в рамках единой структурированной компьютерной модели с учетом многочисленных взаимно влияющих факторов (режимные факторы, изменяющаяся геометрия инструмента, влияние СОЖ, влияние износостойких покрытий, жесткости технологической системы и др.) Взаимное влияние этих факторов учитывается в итерационном алгоритме решения систем уравнений, описывающих физические, механические, теплофизические и трибологические явления, сопровождающие процесс резания.

Процесс изнашивания режущего клина моделировался на основе энергетической теории износа.

Компьютерная модель позволяет в динамике, используя средства визуализации отслеживать изменение контактных характеристик процесса резания: поля напряжений и температур, формоизменение режущего инструмента в процессе изнашивания.

В компьютерной модели организована возможность оптимизации условий обработки по комплексному критерию (минимизация затрат на обработку, максимизация производительности при обработке и максимизация стойкости режущего инструмента). При задании критерия оптимизации используются весовых коэффициенты влияния факторов. Оптимизация производится на основе симплек-метода.

Наибольшую эффективность, разработанная компьютерная модель показала при моделировании и оптимизации черновых операций точения.

Компьютерная модель реализована в виде программного продукта в среде операционной системы windows с помощью системы визуального программирования delphi 5. Создана база данных характеристик инструментальных и обрабатываемых материалов. При создании базы данных использовался формат dbf.