Силы_резания_NX_брошюра

Рис. 17. Создание переменной UGII_ANSYS

После выполнения этой процедуры желательно перезагрузить Windows. Переходим в меню «Решение», заходим в изменение параметров решателя и убеждаемся, что выбран пункт «использовать системную переменную UGII_ANSYS» (рис. 18).

Рис. 18. Окно решателя

Затем в меню «Решение» нажимаем ОК, после чего появляется окно анализа расчета, показывающее состояние выполнения процесса. Решение закончится, когда появится надпись «Completed» (рис. 19).

21

Рис. 19. Окно Мониторинга анализа

Теперь переходим в «Навигатор постпроцессора», чтобы просмотреть полученные результаты (рис. 20).

Примечание: для правильного отображения русских шрифтов в окне постпроцессора необходимо проделать следующие операции:

Панель меню → Файл → Утилиты→ Настройки по умолчанию → Симуляция → Постпроцессор → Шрифт → Cyrillicf.

Рис. 20. Навигатор постпроцессора

Переходим в пункт «Перемещение по узлам» и выбираем Magnitude (общее перемещение). Максимальное значение на данной картине не должно превышать допуска на операцию. В нашем случае максимальное значение составляет 0,00375 мм и не превышает допуск на размер 0,2 мм (рис. 21).

22

Рис. 21. Картина общих перемещений

Теперь переходим в пункт «Напряжение по элементам\узлам» и выбираем Von-Mises (условие пластичности Мизеса). Максимальное значение на данной картине не должно превышать временного предела выносливости материала. В нашем случае максимальное значение составляет 8,862 МПа и не превышает предела выносливости

196 МПа (рис. 22).

Рис. 22. Картина общих напряжений

Согласно полученным результатам можно сделать вывод, что уси-

23

лия резания, возникающие на данной операции, не влияют на точность полученной поверхности.

Деформация заготовки от силы резания при фрезеровании

В данной операции ведется обработка лопаток ротора сферической фрезой Ø 8 мм. На предыдущей операции дисковой фрезой были прорезаны щели между лопатками. Самое сильное влияние усилия резания будет наблюдаться тогда, когда будет фрезероваться последующее межлопаточное пространство после уже обработанного, при том на самой периферии лопатки. В связи с этим по технологической карте операции была создана твердотельная модель (рис. 23). Обработка ведется в специальном приспособлении, базирование осуществляется оправкой по внутренней цилиндрической поверхности, упор происходит по торцам.

Рис. 23. Твердотельная модель для расчета деформаций от сил резания при фрезеровании

Расчет будет проводиться аналогично алгоритму приведенному выше. Следовательно, сначала надо создать и сохранить вспомогательную систему координат (рис. 24) согласно схеме приведенной на рис. 5.

24

Рис. 24. Создание вспомогательной системы координат

Рассчитаем составляющие усилия резания. Формула для расчета окружной силы имеет вид:

	31, 25 t		0,85	S		0,75	B z
P						Z		K
Z	D	0,73		n	0,13				MP

Данные для расчета:  глубина резания

t

1

мм

;













диаметр фрезы D 8 мм ;
ширина резания B 8 мм	;
число зубьев фрезы z 4	;
подача на один зуб фрезы SZ 0,3 мм / зуб ;
частота вращения фрезы	n 400 об / мин ;
поправочный коэффициент K		MP	0, 76

Подставим все значения в формулу и получим:

	0,85			0,75	8 4
P	31, 25 1		0,3			0,76	147,1 Н
	0,73			0,13
Z			400
	8
P 0,5 P 147,1 0,5 73, 6 Н
Y	Z

;

Разбивка на сетку конечных элементов реализуется также как и при точении (рис. 25).

25

Рис. 25. Создание сетки конечных элементов

Ограничения накладываем согласно схеме закрепления на специальном приспособлении (рис. 26).

Рис. 26. Схема закрепления

Силы прикладываем аналогично как при точении, только не к ребру, а к грани радиуса, образовывающегося при фрезеровании (рис. 27).

26

Рис. 27. Наложение сил резания

В результате проведенных расчетов были получены следующие картины перемещений (рис. 28) и картины напряжений (рис. 29).

Рис. 28. Картина общих перемещений

27

Рис. 29. Картина общих напряжений

Согласно полученным результатам можно сделать вывод, что деформации, возникающие при фрезеровании, не влияют на точность полученной поверхности. Так как максимальное перемещение равно 0,00348 мм, а допуск на данный размер составляет 0,1 мм. И напряжение в 7,044 МПа намного меньше предела выносливости 196 МПа.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Что такое сила стружкообразования?

2.На какие составляющие раскладывается сила R''?

3.Как изменится сила, возникающая на задней поверхности лезвия при увеличении радиуса скругления?

4.Как изменится с уменьшением отношения t/S степень влияния глубины резания на силу РZ?

5.Назовите поправочные коэффициенты из формулы расчета силы резания при точении.

6.На что оказывает давление радиальная сила РY при фрезеровании?

28

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

Данная лабораторная работа выполняется каждым студентом по индивидуальному заданию. Каждому студенту выдается задание по моделированию сил резания в определенных участках деталей.

Студенты производят расчет своих задач, по методике описанной выше. После чего у каждого из них получаются собственные результаты, на основании которых они делают вывод о выполненной работе.

На основании полученных результатов, студенты оформляют индивидуальный бланк отчета.

Бланк должен содержать следующие пункты:

1.Название и цель лабораторной работы;

2.Технологическая карта операции;

3.Схема для расчета сил резания;

4.Сравнение полученных результатов с характерными величинами;

5.Выводы по работе.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Ящерицын, П.И. Теория резания: учеб. [Текст] / П.И. Ящерицын, Е.Э. Фельдштейн, М.А. Корниевич. – 2-е изд., испр. и доп. – Мн.: Новое издание, 2006. – 512 с.

2.Дальский, А.М., Косилова А.Г. и др. Справочник технолога машиностроителя В 2-х т. [Текст] / Т 1,2. / А.М. Дальский, А.Г. Косилова и др. – М.: Машиностроение, 2003. – 912 с.

3.Данилов, Ю.В., Артамонов, И.А. Практическое использование NX [Текст] / Ю.В. Данилов, И.А. Артамонов – М.: ДМК Пресс,

2011. – 332 с.

4.Гончаров, П.С. NX для конструктора машиностроителя [Текст] / П.С. Гончаров, М.Ю. Ельцов, С.Б. Коршиков и др. М.: ДМК Пресс, 2010. – 504 с.

29

Учебное издание

ИНЖЕНЕРНЫЙ РАСЧЕТ ДЕФОРМАЦИЙ ДЕТАЛЕЙ ГТД ОТ СИЛ РЕЗАНИЯ В СРЕДЕ SIEMENS NX

С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РЕШАТЕЛЯ ANSYS

Методические указания

Составитель:

Нехорошев Максим Владимирович

Под редакцией проф. Проничева Николая Дмитриевича

Самарский государственный аэрокосмический университет. 443086, Самара, Московское шоссе, 34

30