Застосування методу скінчених елементів для пошуку шляхів оптимізації температурного поля при різанні інструментами із ПКНБ групи ВL

Автор(и)

  • Яна Павлівна Коваленко Державний університет «Житомирська політехніка», Україна
  • Ігор Андрійович Бойко АТ «Мотор Січ», Запоріжжя, Україна
  • Петро Петрович Мельничук Державний університет «Житомирська політехніка», Україна http://orcid.org/0000-0002-7071-651X

DOI:

https://doi.org/10.26642/ten-2022-2(90)-22-29

Ключові слова:

полікристалічний кубічний нітрид бору; температурні режими; метод скінченних елементів; механічна обробка; режими різання

Анотація

Інтенсифікація машинобудівної галузі сьогодні пов’язана з розробкою новітніх методів дослідження процесів виготовлення деталей машин та із вдосконаленням високошвидкісних процесів різання. В промисловості все частіше впроваджують процеси металообробки інструментами із надтвердих матеріалів, що дають значне підвищення продуктивності, якості оброблюваної поверхні та вдосконалення режимів різання лезовим інструментом. Усі ці параметри визначаються багатьма факторами, а саме конструктивними та геометричними елементами різальної частини, матеріалом різального інструменту, стружкоутворенням, умовами охолодження різальних кромок, що в подальшому формує умови для вибору продуктивних режимів різання. Вибір матеріалу інструментів є одним із найважливіших параметрів, що забезпечує високу продуктивність процесу різання. Поширеного застосування здобув полікристалічний кубічний нітрид бору групи BL для лезових інструментів. Але під час високоінтенсивних процесів обробки постають питання з оптимізації температурних полів у зоні обробки. Ще більш складним завданням є дослідження процесів високошвидкісної обробки з визначенням температурних режимів та технологічних процесів як в науковому середовищі, так і безпосередньо в промисловому виробництві. Вирішення цих завдань може бути здійснено шляхом моделювання робочих процесів різання, зокрема застосуванням методу скінченних елементів, що дасть побудову нових моделей у термобаричних процесах під час різання.

Посилання

Klimenko, S.A., Kopeikina, M.Yu. and Chumak, A.Yu. (2017), Tekhnologicheskie vozmozhnosti instrumentov, osnashchennykh kompozitami na osnove kubicheskogo nitrida bora, Kiev, 54 p.

Klimenko, S.A., Klimenko, S.An., Manokhin, A.S. et al. (2017), Kontaktnye napryazheniya na perednei poverkhnosti instrumentov, osnashchennykh kompozitami na osnove kubicheskogo nitrida bora, pri tochenii zakalennoi stali, [Online], available at: https://essuir.sumdu.edu.ua/bitstream-download/123456789/66395/1/Klymenko_Klymenko_Manokhyn_JES_2017_1_4_F8-F14.pdf

Mazur, M.P. (2018), Osnovy teorii' rizannja materialiv, Hmel'nyc'kyj, 195 p.

Krivoruchko, D.V., Zaloga, V.O. and Zaloga, D.V. (2012), Modelirovanie protsessov rezaniya metodom konechnykh elementov: metodologicheskie osnovy, monografiya, in Zaloga, V.A. (ed.), Universitetskaya kniga, Sumy.

Klimenko, S.A., Manokhin, A.S., Kopeikina, M.Yu. et al. (2018), Vysokoproizvoditel'naya chistovaya lezviinaya obrabotka detalei iz stalei vysokoi tverdosti, ISM im. V.N. Bakulya, Kiev, 51 p.

Manokhin, A.S., Temperatura rezaniya pri bezvershinnom tochenii zakalennykh stalei, [Online], available at: http://library.ztu.edu.ua/e-copies/Zbirnyk/Process_obrobky_6/19.pdf

Shchurov, I.A. and Boldyrev, I.S., Modelirovanie protsessa rezaniya zagotovok iz kompozitnykh materialov s primeneniem metoda konechnykh elementov, [Online], available at: https://cyberleninka.ru/article/n/modelirovanie-protsessa-rezaniya-zagotovok-iz-kompozitnyh-materialov-s-primeneniem-metoda-konechnyh-elementov/viewer

Mazur, M.P., Gayur, A.S. and Ben', Yu. (2014), «Modeljuvannja teplovyh javyshh procesu rizannja instrumentom z pokryttjam metodom skinchennyh elementiv», Suchasni tehnologii' v mashynobuduvanni, zb. nauk. prac', NTU «HPI», Harkiv, Issue 9, 183 p.

Romanchenko, O.V., Integrovani tehnologii' mashynobuduvannja, [Online], available at: http://moodle2.snu.edu.ua/pluginfile.php/118811/mod_resource/content/1/Lektsії.pdf

Reznikov, A.N. (1969), Teplofizika rezaniya, Mashinostroenie, M., 288 p.

Список використаної літератури:

Клименко С.А. Технологические возможности инструментов, оснащенных композитами на основе кубического нитрида бора / С.А. Клименко, М.Ю. Копейкина, А.Ю. Чумак. – Киев, 2017. – 54 с.

Контактные напряжения на передней поверхности инструментов, оснащенных композитами на основе кубического нитрида бора, при точении закаленной стали / С.А. Клименко, С.Ан. Клименко, А.С. Манохин и др. [Электронный ресурс]. – Режим доступа : https://essuir.sumdu.edu.ua/bitstream-download/123456789/66395/1/Klymenko_Klymenko_Manokhyn_JES_2017_1_4_F8-F14.pdf.

Мазур М.П. Основи теорії різання матеріалів / М.П. Мазур. – Хмельницький, 2018. – 195 с.

Криворучко Д.В. Моделирование процессов резания методом конечных элементов: методологические основы : монография / Д.В. Криворучко, В.О. Залога, Д.В. Залога ; под общ. ред. В.А. Залоги. – Сумы : Университетская книга, 2012.

Высокопроизводительная чистовая лезвийная обработка деталей из сталей высокой твердости / С.А. Клименко, А.С. Манохин, М.Ю. Копейкина и др. – Киев : ИСМ им. В.Н. Бакуля, 2018. – 51 с.

Манохин А.С. Температура резания при безвершинном точении закаленных сталей / А.С. Манохин [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://library.ztu.edu.ua/e-copies/Zbirnyk/Process_obrobky_6/19.pdf.

Щуров И.А. Моделирование процесса резания заготовок из композитных материалов с применением метода конечных элементов / И.А. Щуров, И.С. Болдырев [Электронный ресурс]. – Режим доступа : https://cyberleninka.ru/article/n/modelirovanie-protsessa-rezaniya-zagotovok-iz-kompozitnyh-materialov-s-primeneniem-metoda-konechnyh-elementov/viewer.

Мазур М.П. Моделювання теплових явищ процесу різання інструментом з покриттям методом скінченних елементів / М.П. Мазур, А.С. Гаюр, Ю.Бень // Сучасні технології в машинобудуванні : зб. наук. праць. – Харків : НТУ «ХПІ». – 2014. – Вип. 9. – 183 с.

Романченко О.В. Інтегровані технології машинобудування / О.В. Романченко [Електронний ресурс]. – Режим доступу : http://moodle2.snu.edu.ua/pluginfile.php/118811/mod_resource/content/1/Лекції.pdf.

Резников А.Н. Теплофизика резания / А.Н. Резников. – М. : Машиностроение, 1969. – 288 с.

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-12-19

Як цитувати

Коваленко, Я. П., Бойко, І. А., & Мельничук, П. П. (2022). Застосування методу скінчених елементів для пошуку шляхів оптимізації температурного поля при різанні інструментами із ПКНБ групи ВL. Технічна інженерія, (2(90), 22–29. https://doi.org/10.26642/ten-2022-2(90)-22-29

Номер

Розділ

ПРИКЛАДНА МЕХАНІКА