При резании указанные случаи практически отсутствуют. Можно допустить, что стружка имеет любую толщину и можно также допустить, что силы резания могут иметь любую величину. Существует много доказательств того, что это часто зависит от состояния начального контакта инструмента с заготовкой. Другими словами, процесс резания наследственно неоднозначно определен [[30]].
В добавок к этой неопределенности процесса деформирования необходимо отметить, что система резания является в известном смысле “открытой” системой. Существует взаимодействие между процессом стружкообразования и “водителем” [КДВ47] основных движений [ЗВА48] между заготовкой и инструментом, вследствие конечной жесткости обрабатывающей системы. В зависимости от обстоятельств статические и/или динамические упругие деформации могут привести к недопустимым результатам процесса резания[КДВ49] . Прогнозирование свойств открытых систем все еще развивается. Более подробно этот вопрос рассмотрен в разделах 6.4 (вибрации при резании) и 7 (точность детали).
Как было указано в пункте 3.2.3 образующаяся стружка может быть различных типов. Это является следствием различных процессов в зоне, где происходит образование стружки. Их (типы стружек) часто называют «режимами стружкообразования». Источник различных режимов заключается в различных откликах на сложные воздействия, приводящие к большим: уровням и скоростям деформаций; напряжениям и их градиентам; температурам и их градиентам совместно с трением на контактных поверхностях между инструментом, заготовкой и стружкой[КДВ50] . Границы между режимами неясны и невозможно даже с наименьшей допустимой точностью спрогнозировать, какой режим можно ожидать в конкретной ситуации.
Более того, влияние геометрии поверхностей многогранных неперетачиваемых пластин, отдельных стружкоформирующих элементов, внешних преград, случайно встретившихся не пути стружки и др. приводит к множеству форм стружки.
Подходы к моделированию, необходимые для каждого типа и формы стружки имеют тенденцию быть совершенно различными. Тем не менее, становится необходимым прогнозировать состояние стружкообразования так, что могут быть созданы (заказаны) соответствующие модели прогнозирования желаемого результата. Эти аспекты были хорошо изучены предыдущей рабочей группой НТК “Резание” [[31], [32]]. С тех пор группой Явашира (Jawahir) были получены новые важные результаты.
Как результат большого разнообразия рассматриваемых процессов механической обработки, инструментальных материалов, внутренних параметров и состояний стружкообразования моделирование процессов механической обработки требует создания и постоянного обновления [КДВ51] больших баз данных. Мы уже отмечали, что, например, Армарего уже использует базы данных. Тем не менее, создание этих баз данных является громадной работой, требующей значительного объема независимых испытаний. Эта особенность остается главным барьером при внедрении в производственную практику даже моделей, проверенных (подтвержденных) лабораторными испытаниями.
Была создана база данных литературы, которая включает информацию по множеству статей, интересных для разработчиков моделей процессов механической обработки. Ввод данных осуществляется посредством специально разработанного на Visual Basic программного обеспечения. Доступ к данным, запрашивание и создание отчетов может быть выполнено с помощью Microsoft Access. Члены CIRP могут получить доступ к указанному программному обеспечению через FTP сайд, расположенный в Городском университете Гонконга [[33]].
По состоянию на март 1998 года база данных содержала более 3500 записей. Каждая запись базы данных включает в себя стандартное библиографическое описание (заголовок, имена авторов, журнал, номера страниц и др.). Имеются возможности включения реферата, ключевых слов и комментариев. Наиболее важной специальной особенностью баз данных является включение меток. Метки являются описанием статей с определенной точки зрения. После тщательного обдумывания рабочей группой было решено создать более 180 меток. В соответствии с этим утвержденным списком каждая статья в базе данных была помечена меткой. Метки позволяют анализировать литературу с различных точек зрения. Такое собрание литературы довольно редкое для не англоязычных изданий. Дальнейшие усилия будут направлены для исправления этого дисбаланса.
Подробный отчет, выполненный рабочей группой CIRP «Моделирование процессов механической обработки» в период 1996-1997 гг., идентифицировал более 55 крупных научно-исследовательских групп, работающих в области моделирования в настоящее время. Этот отчет охватывает более 15 тем, относящихся к моделированию процессов механической обработки и в этом отчет сделана попытка разработать наиболее общие инструменты и методы, используемые научно-исследовательскими группами по всему миру. Классификация направлений исследований включает шесть основных групп: прямоугольное резание единичным прямым лезвием, косоугольное резание единичным прямым лезвием, точение, фрезерование, сверление и фасонная обработка резанием.
Широкая классификация результатов показывает, что более 43% научно-исследовательских групп занимается экспериментальным/эмпирическим моделированием, в то время как 32% групп заняты аналитическим моделированием. Среди 18% групп, занятых численным моделированием оказалось, что моделирование с помощью метода конечных элементов (МКЭ) является преобладающим подходом, в то время, как методы граничных элементов (МГЭ) и конечных разностей (МКР) использует небольшое число групп. Оказалось, что растет число групп, занимающихся моделированием с использованием методов искусственного интеллекта (ИИ). Результаты обзора также показали, что более 31% усилий связаны с моделированием точения и 24% - фрезерования. Прямоугольным резанием единичным прямым лезвием, сверлением и косоугольным резанием единичным прямым лезвием занято соответственно 20%, 13% и 9% групп.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.