Нгуен Ши Хьен Совершенствование процесса обработки поверхностей сложной формы сфероцилиндрическими фрезами

Краткое описание

Нгуен Ши Хьен Совершенствование процесса обработки поверхностей сложной формы сфероцилиндрическими фрезами
ОГЛАВЛЕНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
кандидат наук Нгуен Ши Хьен
ВВЕДЕНИЕ............................................................................................................5

ГЛАВА 1 ДОСТИГНУТЫЙ УРОВЕНЬ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОЦЕССА ОБРАЗОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ СВОБОДНОЙ ФОРМЫ.................................................................................................................14

]. 1 Способы представления поверхностей свободной формы.................14

1.1.1 Параметрическая форма....................................................................15

1.1.2 NURBS поверхности..........................................................................16

] .2 Способы классификации поверхностей свободной формы................18

1.2.1 Глобальный подход............................................................................18

1.2.2 Локальный подход.............................................................................19

]. 3 Разбиение поверхностей свободной формы в технологических задачах.......................................................................................................................25

] .4 Обзор ранее разработанных моделей процесса фрезерования...........29

1.5 Влияние технологических параметров на силу резания и шероховатость поверхности, полученной фрезерованием....................................34

1.5.1 Влияние технологических параметров на силу резания................34

1.5.2 Влияние технологических параметров на качество поверхности 39

1.6 Выводы по первой главе.........................................................................42

ГЛАВА 2 РАЗБИЕНИЕ ПОВЕРХНОСТЕЙ СВОБОДНОЙ ФОРМЫ И ПОСТРОЕНИЕ ИХ ГРАНИЦ ...................................................................................... 44

Метод разбиения поверхности свободной формы на основе ее параметров кривизны................................................................................................. 44

2.1.1 Построение NURBS поверхности и создание сетки ее точек ....... 45

2.1.2 Обработка данных поверхности из 3D-модели детали..................48

2.1.3 Определение областей по значениям кривизны.............................50

2.2 Метод определения границ между областями.....................................53

2 3 Выбор режущего инструмента..............................................................56

2.4 Выводы по второй главе.........................................................................59

ГЛАВА 3 МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ ПРОЦЕССА ЧИСТОВОГО ФРЕЗЕРОВАНИЯ СФЕРОЦИЛИНДРИЧЕСКИМИ ФРЕЗАМИ.............................61

3.1 Особенности моделирования процесса фрезерования в программе SIMULIA Abaqus........................................................................................................61

3.1.1 Материал, инструмент и заготовка..................................................62

3.1.2 Задание контактных взаимодействий..............................................64

3.1.3 Построение сетки...............................................................................65

3.1.4 Выбор шага расчета...........................................................................66

3.2 2D моделирование процесса фрезерования..........................................67

3.3 Изучение влияния режимов резания на силы резания........................71

3.4 Изучение влияния ориентации инструмента на силы резания...........73

3.4.1 Трансформирование систем координат...........................................73

3.4.2 Геометрический анализ контакта инструмента и заготовки.........79

3.4.3 Влияние угла поперечного наклона фрезы на силы резания........82

3.4.4 Влияние угла продольного наклона на силы резания....................84

3.5 Определение напряжений, возникающих в инструменте...................85

3.6 Выводы по третьей главе........................................................................88

ГЛАВА 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ УСЛОВИЙ ОБРАБОТКИ И ОРИЕНТАЦИИ ИНСТРУМЕНТА НА СИЛЫ РЕЗАНИЯ И КАЧЕСТВО ПОВЕРХНОСТИ..............................................................90

4.1 Цель проведения эксперимента.............................................................90

4.2 Методика проведения эксперимента....................................................90

4.3 Технология обработки образцов............................................................99

4.3.1 Выбор динамометра...........................................................................99

4.3.2 Обработка образцов.........................................................................105

4.4 Экспериментальное исследование силы резания..............................107

4.4.1 Сопоставление результатов моделирования и экспериментального исследования........................................................................................................107

4.4.2 Влияние условий обработки на силы резания..............................110

4.4.3 Влияние ориентации инструмента на силы резания....................114

4.5 Экспериментальное исследование шероховатости поверхности при пятикоординатном концевом фрезеровании.........................................................122

4.5.1 Влияние угла поперечного наклона на шероховатость...............124

4.5.2 Влияние угла продольного наклона на шероховатость...............126

4.5.3 Влияние ориентации инструмента на шероховатость при изменении двух углов.........................................................................................127

4.6 Ограничение угла наклона инструмента............................................129

4.7 Рекомендации для повышения эффективности обработки поверхностей свободной формы на основе анализа динамики процесса..........131

4.8 Выводы по четвертой главе.................................................................133

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.................................................................................................135

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ...............................................................................137

СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ...................................................................................138

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.............................................................139

Приложение А...................................................................................................149

Приложение Б....................................................................................................155

Приложение В....................................................................................................161