Методология численного моделирования резания для расчетов распределения контактных напряжений на примере фрезерования стали | Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2025. № 96. DOI: 10.17223/19988621/96/8

Методология численного моделирования резания для расчетов распределения контактных напряжений на примере фрезерования стали

Представлена общая методология численного моделирования резания при примере фрезерования концевой фрезой. Предложена многоуровневая модель, в которой представляются к определению функциональные связи между конструктивными параметрами инструмента, остротой режущей кромки, режимами резания, характеристиками обрабатываемого материала и возникающими эквивалентными напряжениями по Мизесу в режущем клине зуба фрезы.

Скачать электронную версию публикации

Загружен, раз: 5

Ключевые слова

численное моделирование резания, метод конечных элементов, фрезерование, контактные напряжения

Авторы

ФИО	Организация	Дополнительно	E-mail
Пивкин Пётр Михайлович	Московский государственный технологический университет «СТАНКИН»	кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории цифрового проектирования кибер-физических инструментальных систем	pmpivkin@gmail.com
Бабаев Артём Сергеевич	Томский государственный университет	кандидат технических наук, старший научный сотрудник лаборатории нанотехнологий металлургии	a.s.babaev@mail.tsu.ru
Козлов Виктор Николаевич	Томский государственный университет	кандидат технических наук, научный сотрудник лаборатории нанотехнологий металлургии	kozlov-viktor@bk.ru
Семёнов Артём Романович	Томский государственный университет	младший научный сотрудник лаборатории нанотехнологий металлургии	artems2102@yandex.ru
Назаренко Екатерина Сергеевна	Московский государственный технологический университет «СТАНКИН»	кандидат физико-математических наук, заведующая лабораторией цифрового проектирования кибер-физических инструментальных систем	katarina.86@bk.ru
Надыкто Алексей Борисович	Московский государственный технологический университет «СТАНКИН»	доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник лаборатории цифрового проектирования кибер-физических инструментальных систем	abnadykto@yandex.ru

Всего: 6

Ссылки

Denkena B., Kohler J., Sellmeier V., Morke T. Topography prediction of resilient parts after flank milling with chamfered tools // Production Engineering. Research and Development. 2011. V. 5. P. 273-281. doi: 10.1007/s11740-011-0305-2.

Denkena B., Bicke W., Sellmeier V. Flank milling of compliant workpieces with chamfered tools // Production Engineering. Research and Development. 2012. V. 6. P. 403-412. doi: 10.1007/s11740-012-0399-1.

Yen Y.-C., Jain A., Altan T. A finite element analysis of orthogonal machining using different tool edge geometries // Journal of Manufacturing and Materials Processing. 2004. V. 146. P. 72-81. doi: 10.1016/S0924-0136(03)00846-X.

Al-Athel K.S., Gadala M.S. The use of volume of solid (VOS) approach in simulating metal cutting with chamfered and blunt tools // International Journal of Mechanical Sciences. 2011. V. 53. P. 23-30. doi: 10.1016/j.ijmecsci.2010.10.003.

Yusoff A.R., Turner S., Taylor C.M., Sims N.D. The role of tool geometry in process damping milling // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2010. V. 50. P. 883-895. doi: 10.1007/s00170-010-2586-6.

Denkena B., Kohler J., Mengesha M.S. Influence of the cutting edge rounding on the chip formation process: Part 1. Investigation of material flow, process forces, and cutting temperature // Production Engineering. Research and Development. 2012. V. 6. P. 329-338. doi: 10.1007/s11740-012-0366-x.

Usui E., Shirakashi T. Mechanics of machining-from descriptive to predictive theory. In on the art of cutting metals - 75 years later // American Society of Mechanical Engineers. Publication PED. 1982. V. 7. P. 13-35.

Strenkowski J.S., Carroll J.T. A finite element model of orthogonal metal cutting // American Society of Mechanical Engineers. Journal of Engineering in Industrial Research. 1985. V. 107. P. 346-354.

Komvopoulos K., Erpenbeck S.A. Finite element modeling of orthogonal metal cutting // American Society of Mechanical Engineers. Journal of Engineering in Industrial Research. 1991. V. 113. P. 253-267.

Lin Z.C., Lin S.Y. A coupled finite element model of thermoelastic-plastic large deformation for orthogonal cutting // American Society of Mechanical Engineers. Journal of Engineering in Industrial Research. 1992. V. 114. P. 218-226.

Zhang B., Bagchi A. Finite element simulation of chip formation and comparison with machining experiment. // American Society of Mechanical Engineers. Journal of Engineering in Industrial Research. 1994. V. 116. P. 289-297.

Shih A.J. Finite element simulation of orthogonal metal cutting // American Society of Mechanical Engineers. Journal of Engineering in Industrial Research. 1995. V. 117. P. 84-93.

Strenkowski J.S., Carroll J.T. Finite element models of orthogonal cutting with application to single point diamond turning // International Journal of Mechanical Sciences. 1986. V. 30. P. 899-920.

Black J.T., Huang J.M. An evaluation of chip separation criteria for the FEM simulation of machining // The Journal of Manufacturing Science and Engineering. 1996. V. 118. P. 545-553.

Tugrul O., Erol Z. Finite element modeling the influence of edge roundness on the stress and temperature fields induced by high-speed machining // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2007. V. 35. P. 255-267. doi: 10.1007/s00170-006-0720-2.

Кожевников Д.В., Кирсанов С.В. Резание материалов. М.: Машиностроение, 2012.

Skripnyak V.V., Skripnyak V.A. Hexagonal Close-Packed (hcp) Alloys under Dynamic Impacts // Journal of Applied Physics. 2022. V. 28. P. 16-19. doi: 10.1063/5.0085338.

AUTODYN-TM Interactive non-linear dynamic analysis software theory manual. Horsam: Century Dynamics Inc., 1998.

Molinari A., Musquar C., Sutter G. Adiabatic shear banding in high speed machining of Ti-6Al-4V: experiments and modeling // International Journal of Plasticity. 2002. V. 18. P. 443-459. doi: 10.1016/S0749-6419(01)00003-1.

Zichuan Z., Lin H., Tao Zh. et al. Research on inverse identification of Johnson-Cook constitutive parameters for turning 304 stainless steel based on coupling simulation // Journal of Materials Research and Technology. 2023. V. 23. P. 2244-2262. doi: 10.1016/j.jmrt.2023.01.090.

Kozlov V., Babaev A., Schulz N. et al. Study of a Methodology for Calculating Contact Stresses during Blade Processing of Structural Steel // Metals. 2023. V. 13. doi: 10.3390/met13122009.

Бабаев А.С., Козлов В.Н., Семёнов А.Р., Шевчук А.С. и др. Исследование влияния параметров микрогеометрии режущих кромок на силу резания, износ и обрабатываемость при фрезеровании // Вестник машиностроения. 2024. Т. 103, № 10. С. 862-872. doi: 10.36652/0042-4633-2024-103-10-862-872.