Архив номеров

В работе методом конечных элементов проведено трехмерное моделирование неустановившегося процесса резания упруговязкопластической пластины (заготовки) абсолютно жестким резцом, движущимся с постоянной скоростью V₀ при различных наклонах грани резца α (фиг. 1). Моделирование проводилось на основе связанной термомеханической модели упруговязкопластического материала. Приведено сравнение адиабатического процесса резания и режима с учетом теплопроводности материала заготовки. Проведено параметрическое исследование процесса резания при изменении геометрии заготовки и режущего инструмента, скорости и глубины резания, а также свойств обрабатываемого материала. Варьировался размер толщины заготовки в направлении оси z. Напряженное состояние изменялось от плосконапряженного H=H/L «1 (тонкая пластина) до плоскодеформируемого H »1 (широкая пластина), где Н - толщина, L - длина заготовки. Задача решалась на подвижной адаптивной лагранжево-эйлеровой сетке методом конечных элементов с расщеплением и использованием явно-неявных схем интегрирования уравнений [13]. Показано, что численное моделирование задачи в трехмерной постановке позволяет исследовать процессы резания с образованием непрерывной стружки, а также с разрушением стружки на отдельные куски. Механизм этого явления в случае ортогонального резания (α=0) может быть объяснен термическим разупрочнением с образованием адиабатических полос сдвига без привлечения моделей поврежденности. При резании более острым резцом (угол α велик) необходимо привлечение связанной модели термического и структурного разупрочнения. Получены зависимости силы, действующей на резец при разных геометрических и физических параметрах задачи. Показано, что возможны квазимонотонный и осциллирующий режимы и дано их физическое объяснение.