Влияние геометрии абразивного зерна на силы резания при шлифовании | Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана
|

Влияние геометрии абразивного зерна на силы резания при шлифовании

Авторы: Воронов С.А., Вэйдун Ма  Опубликовано: 14.09.2017
Опубликовано в выпуске: #5(116)/2017  

DOI: 10.18698/0236-3941-2017-5-52-63

 
Раздел: Машиностроение и машиноведение | Рубрика: Технология и оборудование механической и физико-технической обработки  
Ключевые слова: абразивное зерно, метод конечных элементов, напряженно-деформированное состояние, температура, шлифование, силы резания, микрорезание

Приведены результаты моделирования микрорезания отдельным абразивным зерном пирамидальной формы при заданных режимах с различными толщинами резания и углами наклона оси зерна (передними углами наклона режущего клина). Исследованы процессы упругопластического деформирования, стружкообразования, формирования впадин, наплывов и заусенцев при врезании, найдено соотношение площади врезания и силы резания. Для расчета напряженно-деформированного состояния использована модель материала Джонсона Кука, учитывающая температуру, уровень и скорость деформации. Задача определения напряженно-деформированного состояния решена в связанной постановке совместно с задачей расчета температуры в материале заготовки. Найдены коэффициенты сил резания, исследовано влияние передних углов врезания зерен на коэффициенты сил резания

Литература

[1] Malkin S., Guo C. Grinding technology: Тheory and applications of machining with abrasives. New York: Industrial Press Publ, 2008. 372 р.

[2] Воронов С.А., Киселёв И.А., Ма Вейдун, Ширшов А.А. Имитационная динамическая модель процесса шлифования сложнопрофильных деталей. Развитие методов моделирования // Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2015. № 5. С. 40–57. DOI: 10.7463/0515.0766577 URL:http://technomag.edu.ru/jour/article/view/283

[3] Astakhov V.P., Shvets S. The assessment of plastic deformation in metal cutting // Journal of Materials Processing Technology. 2004. Vol. 146. No. 2. P. 193–202. DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2003.10.015 URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0924013603009981

[4] Zhang Y., Outeiro J.C., Mabrouki T. On the selection of Johnson – Cook constitutive model parameters for Ti–6Al–4V using three types of numerical models of orthogonal cutting // Procedia CIRP. 2015. Vol. 31. P. 112–117. DOI: 10.1016/j.procir.2015.03.052 URL:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2212827115002504

[5] Wang S., Li C.H. Application and development of high-efficiency abrasive process // International Journal of Advanced Science and Technology. 2012. Vol. 47. P. 51–64. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.189-193.3113

[6] Li X. Modeling and simulation of grinding processes based on a virtual wheel model and microscopic interaction analysis: PhD Тhesis. Worcester, U.S., 2010. P. 4–12.

[7] Voronov S.A., Ma W. Simulation of chip-formation by a single grain of pyramid shape // Vibro-engineering Procedia. 2016. Vol. 8. P. 39–44.

[8] Kilicaslan C. Modelling and simulation of metal cutting by finite element method: MS Thesis. İzmir, 2009. P. 22–23.

[9] Fang N. Tool-chip friction in machining with a large negative rake angle tool // Wear. 2005. Vol. 258. No. 5-6. P. 890–897. DOI: 0.1016/j.wear.2004.09.047 URL:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043164804003333

[10] Ohbuchi Y., Obikawa T. Finite element modeling of chip formation in the domain of negative rake angle cutting // J. Eng. Mater. Tech. 2003. Vol. 125. No. 3. P. 324–332. DOI: 10.1115/1.1590999 URL: http://materialstechnology.asmedigitalcollection.asme.org/article.aspx?articleid=1427019

[11] Zherebtsov S., Salishchev G., Galeyev R. Mechanical properties of Ti–6Al–4V titanium alloy with submicrocrystalline structure produced by severe plastic deformation // Materials Transactions. 2005. Vol. 46. No. 9. P. 2020–2025. DOI: 10.2320/matertrans.46.2020 URL:https://www.jstage.jst.go.jp/article/matertrans/46/9/46_9_2020/_article