Модифицированный оператор Вольтерра как способ моделирования температуры при металлообработке


DOI: 10.34759/tpt-2019-11-11-505-513

Авторы

Лапшин В. П.

Донской государственный технический университет, ДГТУ, площадь Гагарина, 1, Ростов-на-Дону, 344003, Россия

Аннотация

Работа посвящена вопросам математического моделирования трансформации мощности необратимых преобразований в температуру при обработке металлов на металлорежущих станках точением. Здесь в качестве базовой модели предлагается использовать модифицированный оператор Вольтерра, который позволяет, с одной стороны, учесть эволюционное формирование температурного поля в обрабатываемой детали по мере резания металла, с другой, оценить вклад текущей мощности необратимых преобразований в температуру в зоне контакта инструмента и обрабатываемой детали. Сравнительный анализ оценки температуры в зоне контакта инструмента и обрабатываемой детали, полученной на основе предлагаемого в работе математического аппарата, и температуры, зарегистрированной при проведении натурного эксперимента, показал высокую степень адекватности предлагаемого математического аппарата.

Ключевые слова:

температура, мощность необратимых преобразований, оператор Вольтерра, обработка ре-занием.

Библиографический список

  1. Рыжкин А.А. Теплофизические процессы при изнашивании инструментальных режущих материалов. Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ, 2005. 311 с.

  2. Резников А.Н., Резников Л.А. Тепловые процессы в технологических системах. М.: Машиностроение, 1990. 288 с.

  3. Макаров А.Д. Износ и стойкость режущих инструментов. М.: Машиностроение, 1966. 264 с.

  4. Висторопская Ф.А., Рыжкин А.А., Моисеенко С.А. К вопросу о коэффициенте распределения теплового потока в зоне деформации при резании // Вестник Донского государственного технического университета. 2012. №. 6 (67). С. 41–46.

  5. Заковоротный В.Л., Винокурова И.А. Влияние производства тепла на динамику процесса резания // Вестник Донского государственного технического университета. 2017. Т. 17. №. 3 (90). С. 14–26.

  6. Резников А.Н. Теплофизика резания. М.: Машиностроение, 1968. 288 с.

  7. Лапшин В.П., Бордачев Е.В. Математическое моделирование температуры в зоне контакта инструмента и изделия при токарной обработке металлов // Вестник Донского государственного технического университета. 2019. Т. 19. №. 2. С. 130–137.

  8. Беляев Н.М., Рядно А.А. Методы теории теплопроводности. Т. 1. М.: Высшая школа, 1982. 327 c..

  9. Махненко В.И., Кравцов Т.Г. Тепловые процессы при механизированной наплавке де­талей типа круговых цилиндров. Киев: Наукова думка, 1976. 159 с.

  10. Рыкалин Н.Н. Расчеты тепловых процессов при сварке. М. : Машгиз, 1951. 296 с.

  11. Машрабов Н., Геренштейн А.В., Геренштейн Е.А. Обоснование метода определения температурного поля при наплавке, термической и механической обработке // АПК России. 2015. Т. 73. С. 69–75.

  12. Заковоротный В.Л., Лапшин В.П., Бабенко Т.С. Моделирование износа по работе и мощности необратимых преобразований энергии // СТИН. 2018. № 3. С. 9–10.

  13. Заковоротный В.Л., Тунг Ф.Д. Перестройка динамической системы, взаимодействующей с процессом резания, в ходе ее эволюции // Известия Южного федерального университета. Технические науки. 2011. № 6(119). С. 49–61.

  14. Заковоротный В.Л. Моделирование эволюционных преобразований при обработке на металлорежущих станках с помощью интегральных операторов // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Естественные науки. 2004. № S. С. 26–40.

  15. Zakovorotny V.L., Lapshin V.P., Babenko T.S. Assessing the regenerative effect impact on the dynamics of deformation movements of the tool during turning // Procedia Engineering. 2017. V. 206. P. 68–73.

  16. Воронов С.А., Непочатов А.В., Киселев И.А. Критерии оценки устойчивости процесса фрезерования нежестких деталей // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2011. № 1. С. 50–61.

  17. Voronov S.A., Veidun M. Mathematical modeling of the cylindrical grinding process // Journal of Machinery Manufacture and Reliability. 2017. V. 46. N 4. P. 394–403.

  18. Беляев Н.М., Рядно А.А. Методы теории теплопроводности. T. 2. М.: Высшая школа, 1982. 304 c.

  19. Положий Г.Н. Уравнения математической физики. М.: Высшая школа. 1964. 560 с.

  20. Lapshin V.P., Babenko T.S., Minakov V.S., Kambulov S.I. Experimental evaluation of the influence of tool wear on the temperature in the cutting zone during the turning of metals // MATEC Web of Conferences. 2018. V. 226. P. 02011.

  21. Lapshin V.P., Babenko T.S., Moiseev D.V. Experimental Evaluation of Influence of Tool Wear on Quality of Turning // Proceedings of the 4th International Conference on Industrial Engineering. 2018. P. 853–859.

  22. Лапшин В.П., Бабенко Т.С., Радионова И.С. Анализ процессов износа инструмента при точении металлов на металлорежущих станках // Молодой исследователь Дона. 2018. № 5(14). С. 73–77.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2018-2024