Введение
1 Состояние вопроса. разработка модели концевого фрезерования, учитывающей пространственные искажения сложнопрофильной детали от сил резания 9
1.1 Значение фрезерных работ при лезвийной обработке лопаток ГТД 9
1.2 Технологические особенности изготовления лопаток компрессора ГТД 11
1.3 Погрешности, возникающие в процессе фрезерной обработки лопатки компрессора ГТД... 16
1.3.1 Погрешность, обусловленная деформацией детали от сил резания 17
1.3.2 Погрешность, обусловленная деформацией детали от сил закрепления 18
1.3.3 Погрешность из-за вибраций, возникающих в процессе обработки 19
1.4 Анализ ранее выполненных работ по теоретическому и экспериментальному определению
напряженно-деформированного состояния обрабатываемой детали и моделированию лезвийной
обработки с помощью МКЭ 21
1.4.1 Обзор работ, посвященных моделированию процессов лезвийной обработки 21
1.4.2 Некоторые особенности моделирования процессов лезвийной обработки с помощью МКЭ 27
1.4.3 Достоверность конечно-элементной модели резания 30
1.4.4 Обзор работ по расчету напряженно-деформированного состояния в зоне резания аналитическими и эмпирическими методами 32
1.5 Концепция автоматизированной системы на основе МКЭ для обработки деталей ГТД гипа «лопатка» и ее место в технологической подготовке производства 34
1.6 Выводы по главе 1. Цели и задачи исследования 38
2 Математическая модель определения напряженно- деформированного состояния обрабатываемой детали и сил резания при концевом фрезеровании 41
2.1. Допущения, принятые в данной работе 43
2.2. Математическое обеспечение расчета напряженно-деформированного состояния концевого фрезерования заготовки 44
2.3 Описание поведения материала за пределами упругости 51
2.4 Реализация механизма разделения материала 58
2.5 Модель режущего инструмента, применяемая в расчете 61
2.6 Моделирование движения инструмента при многоосевой обработке 66
2.7 Моделирование контактного взаимодействия инструмента и заготовки 69
2.8 Определение сил резания 73
2.9 Теоретическая реализация метода компенсации неравномерного удаления припуска при фрезерной обработке на основе конечно-элементной модели фрезерования 74
2.10 Характер влияния силы резания на величину прогибов заготовки при многоосевой обработке 76
2.11. Выводы по главе 2 86
3. Экспериментальная проверка адекватности моделирования фрезерования и программного обеспечения. экспериментальное определение влияния углов наклона и атаки на проекции силы резания 88
3.1 Методика проведения экспериментов 88
3.2 Описание хода экспериментов и анализ результатов 89
3.2.1 Определение деформаций и напряжений, возникающих в результате фрезерной обработки 89
3.2.1.1 Описание экспериментальной установки и план эксперимента 89
3.2.1.2 Анализ результатов эксперимента 94
3.2.2 Определение сил резания 106
3.2.2.1 Описание экспериментальной установки и план эксперимента 106
3.2.2.2 Общий анализ и результаты экспериментов 107
3.2.3 Построение расчетной обобщенной кривой по диаграмме растяжения для материала ВТЗ-1 115
3.2.4 Верификация программы 116
3.3 Выводы по главе 3 127
4 Практическая реализация результатов исследования 128
4.1 Применение программного обеспечения на основе метода конечных элементов для моделирования многокоординатного фрезерования сложнопрофильных деталей 128
4.2 Формирование исходных данных расчета 128
4.3 Метод уточнения сетки в заданной области 140
4.4 Проведение расчета 143
4.5 Компенсация траектории рабочего движения инструмента 144
4.6. Выводы по главе 4 145
5. Общие выводы по работе. дальнейшие исследования 146
5.1 Общие выводы по работе 146
5.2 Направления дальнейших исследований 147
Список использованных источников 148
