1. Титульные листы и задание на ВКР 1
2. Введение 6
3. Задачи исследования для выполнения литературного обзора 7
4. Литературный обзор 9
4.1. Исследование сил резания на передней и задней поверхностях 9
4.2. Исследование процесса стружкообразования 12
4.3. Влияние обрабатываемого материла на силы и температуру резания 14
4.4. Исследование распределения контактных напряжений на
передней и задней поверхностях резца 16
4.5. Исследование температуры резания и распределения
температуры в режущем клине 22
4.6. Вид эпюр контактных нагрузок на передней и задней
поверхностях инструмента 26
4.7. Исследование распределения внутренних напряжений
в режущем клине 27
4.8. Программное обеспечение, реализующее
метод конечных элементов 28
4.9. Оценка прочности режущего инструмента 30
4.10. Постановка задач исследований на основе литературного обзора 33
5. Методика выполнения работы 35
5.1. Приложение внешней нагрузки на заднюю и переднюю поверхности 35
5.2. Влияние вида распределения контактных нагрузок
на передней поверхности на НДС режущего клина 39
5.3. Создание модели режущего инструмента 40
5.4. Задание физико-механических характеристик
инструментального и обрабатываемого материалов 42
5.5. Распределение температуры на рабочих поверхностях инструмента 44
6. Результаты работы и обсуждение 46
6.1. Исследование НДС инструмента при разной толщине режущих пластин.46
6.2. Исследование влияния характера распределения контактных нагрузок
на передней и задней поверхностях инструмента на НДС инструмента...51
6.3. Влияние переднего угла инструмента на НДС режущего клина 62
6.4. Влияние округления режущей кромки инструмента
на НДС режущего клина 66
6.5. Влияние ширины фаски износа на задней поверхности резца
на НДС режущего клина 70
6.6. Влияние главного заднего угла режущей пластины
на НДС режущего клина 75
6.7. Влияние обрабатываемого материала на НДС режущего клина
при оптимальных углах и режимах резания 78
6.8. Влияние инструментального материала на НДС режущего клина 80
6.9. Выводы 85
С развитием производства, применение титановых сплавов не ограничивается только областью авиации и вооружения, но все шире используется в гражданском производстве. Для того чтобы улучшить точность обработки и эффективность производства была выбрана тема "Расчёт на прочность токарного инструмента при обработке титанового сплава методом конечных элементов". Для научно-исследовательской работы было решено использовать программное обеспечение SolidWorks и ANSYS как аналитических платформ. Построение моделей механизмов и деталей, анализ прочности моделей методом конечных элементов позволяет обеспечить наиболее рациональную и надёжную конструкцию с наименьшими затратами. Анализ механических и термических напряжений, которые испытывает резец во время его работы, позволяют узнать наиболее слабые места резца, и таким образом обеспечить оптимальную его конструкцию и геометрию.
В данной магистерской диссертации применяется программное обеспечение ANSYS для изучения прочности токарного резца методом конечных элементов. Указав силу, действующую на резец во время резания, и распределение этой внешней нагрузки, можно узнать распределение напряжений в режущем клине и выявить опасные зоны. Полученные результаты имеют также справочное значение для оценки прочности резца и могут быть использованы для анализа прочности других видов режущих инструментов.
