Совершенствование систем имитации процессов резания от двумерного к трехмерному случаю быдет выполнено в ближайшем будущем при развитии вычислительной техники, поскольку алгоритмы, необходимые для имитации практически уже разработаны. С практической точки зрения, наиболее существенной проблемой при имитации на реальных материалах является получение информации касающейся их физических свойств в условиях, которые возникают в зоне стружкообразования, такие как предел текучести, характеристики разрушения при больших скоростях деформации/температуре и влияния историиих изменения, а также надежный критерий износа/разрушения инструментальных материалов и др. Когда будет установлена (на приемлемом уровне) стоимость имитации для практического использования, а также подтверждена их надежность могут появится виртуальные обрабатывающие системы. Может возникнуть три уравня применения виртуальной обработки: заводские цеха, приектирвоание металлорежущего инструмента и станкостроительная промышленность.
Двумя главными назначениями виртуальной обработки в заводских цехах являются обучение нового производственного персонала или переобучение инженеров и проверка технологических процессов и программ ЧПУ на более высоком уровне, чем в современном случае при использовании програмного обеспечения, которое только проверяет запрограммированную геометрию. но не может оценить выбранную технологю.
Для производителей металлорежущего инструмента наиболее беспокоит проектирование оптимальных форм высокопроизводительных металлорежущих инструментов.
Потребность в новых усовершенствованных обрабатывающих системах, таких как системы для сверх скоростной обработки также могут быть более точно определены посредством виртуальных обрабатывающих систем.
4.5 Моделирование наномасштабной обработки
Механическая обработка выполняется во все уменьшающихся масштабах. Совсем недавно добавилось наномасштабное резания. Дальнейшее понимание авлений, связанных с ультрапрецизионным процессом резания вызвана желанием создание поверхностей особой точности и качества. Генерация топографии поверхности и подповерхностной структуры является важной и длительно продолжающейся темой исследований в области металлообработки.
Рис. 12 Области применения различных методов исследований процессов резания
Пионерские работы в этой области были выполнены Шой в пятидесятых годах, который сконцентрировал свои исследования на наросте и Пикелхарингом (Perelharing), который занимался исследованием желобочного износа (grooving wear) на вспомогательной режущей кромке при точении. Эти аспекты являлись важным фактором в совместном научно-исследовательском проекте CIRP-OECD [[118]]. В то время обычные величины подач при чистовом точении находились около 0,1 мм/об. Поздние исследователи, например, [[119]], сфокусировали свои усилия на прецизионной обработке с малыми толщинами среза при подачах около 0,01 мм/об или даже с подачами около 0,001 мм/об при сверхпрецизионной обработке. Последние исследования связаны даже с еще более меньшими подачами в 0,0001 мм/об или даже меньше.
Исследование процесса резания в нанометрическом масштабе в основном сфокусировалось не его моделировании. Для этой цели несколькими исследовательскими группами использовался метод молекулярной динамики, например [[120], [121], [122], [123]]. Благодаря развитию вычислительных возможностей был достигнут существенный прогресс, но все еще имеется недостаток экспериментальных исследований. При такой малой толщине среза микрогеометрия режущей кромки оказывает большое влияние. Поэтому, большое внимание должно быть уделено описанию режущих промок и являениям имеющим место в непосредственой близости от них. Тлько тогда могут быть поняты существенные различия в силах резания и подповерхностностном слое. Этот вопрос изучался для ряда обрабатываемых материалов [120, [124]]. Такие эксперименты помогут обосновать (подтвердить) модель молекулярной динамики.
4.6 Гибридный метод (Hybrid-technique): вязкопластичность и метод конечных элементов
Область применения предложеного гибридного метода, основанного на методе микровязкопластичности и специальном микро методе конечных элементов, показана на рисунке 12. Для исследований около обработаной поверхности деталей, например в подслое глубиной меньше 3 нм, может быть применен метод молекулярной динамики. Если исследования выполняются в области размерами в мм, классические (методы) механики с успехом используется в нескольких областях механики и технологии. Предлагаемый гибридный метод хорошо подходит для области размерами от нм до мм.
4.6.1 Вязкопластичность
[1] Прим. ред.
[2] Прим. ред.
[3] Прим. ред.
[4] С учетом принятой в СНГ классификации (Прим. ред.)
[5] Прим. ред.
[6] прим. ред.
[7] прим. ред.
[8] Прим. ред.
[9] Прим. ред.
[1] EIMa 93
[2] Jawa 93
[3] Lutt 93
[4] Byrn 95
[5] Anom 95
[6] Lutt 97
[7] Arma 95
[8] Jasp 95
[9] Tayl 02
[10] Merc 45
[11] Oxle 89
[12] Vict 71
[13] Lutt 84
[14] Peke 84
[15] Kahl 97
[16] Elma 93
[17] Anom 97
[18] Sart 95
[19] Weck 95
[20] Venu 96
[21] Arma 83
[22] Venu 96
[23] Arma 70
[24] Arma 91
[25] Arma 95a
[26] Arma 85
[27] Arma 96
[28] Back 52
[29] Turk 67
[30] Dewh 78
[31] Jawa 93
[32] Lutt 93
[33] Venu 98
[34] Tayl 07
[35] Kron 66
[36] Woxe 32
[37] Kron 66
[38] Cold 59
[39] Cold 91
[40] Rube 78
[41] Arma 83
[42] Arma 85
[43] Arma 96
[44] Kald 97
[45] Mart 41
[46] Koen 61
[47] Sabb 61
[48] Kline 92
[49] Suth 86
[50] Elbe 94
[51] Alti 96
[52] Suth 88
[53] Endr 95
[54] Chan 97
[55] Merc 45
[56] Alti 95
[57] Shaw 52
[58] Zore 66
[59] Venu 96
[60] Lee 51
[61] Lind 97
[62] Conn 68
[63] Loew 54
[64] Chao 50
[65] Chao 55
[66] Cars 50
[67] Sast 81
[68] Venu 86
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.