Проектирование металлообрабатывающих инструментов и технологической оснастки в T-FLEX CAD. Киричек А.В - 134 стр.

                                   133
                             Работа №7

   Разработка рациональной конструкции элементов технологической
 оснастки с помощью моделирования их напряженно-деформированного
      состояния методом конечных элементов в T-FLEX CAD 3D.

      В настоящее время в области конструирования и эксплуатации режу-
щего инструмента и технологической оснастки накоплен большой опыт
как в отечественной, так и в зарубежной машиностроительной промыш-
ленности. Созданы типовые конструкции высокопроизводительных при-
способлений, обеспечивающие высокую точность и экономичность изго-
товления деталей. Однако при проектировании технологической оснастки,
особенно нестандартной, конструктору часто приходится сталкиваться с
серьезными трудностями. Это связано с тем, что детали приспособлений
имеют сложную пространственную форму, что существенно затрудняет их
расчеты на прочность, объемную и контактную жесткость и т.д. Проекти-
руемая конструкция деталей технологической оснастки часто оказывается
нерациональной: не обеспечивающей необходимых требований по прочно-
сти и жесткости либо излишне материалоемкой. Значительные затруднения
вызывает иногда и расчет сложного сборного режущего инструмента.
      Упростить подобные расчеты, повысить производительность труда и
качество работы конструктора, избежать значительного количества ошибок
можно, применив при проектировании технологической оснастки и режу-
щего инструмента современные методы инженерного анализа, в частности
метод конечных элементов (МКЭ).
      Метод конечных элементов, разработанный на основе матричных ме-
тодов расчета механических конструкций, является сегодня как одним из
основных способов решения задач, описываемых уравнениями математи-
ческой физики в частных производных (задачи теорий упругости и пла-
стичности, теплопроводности, диффузии, распространения волн и т.д.).
Идея МКЭ состоит в том, что любую непрерывную величину можно ап-
проксимировать дискретной моделью, которая строится на множестве ку-
сочно-непрерывных функций, определенных на конечном числе областей.
Кусочно-непрерывные функции определяются с помощью значений непре-
рывной величины в конечном числе точек рассматриваемой области. Ап-
проксимирующие функции могут быть как линейными (для конечных эле-
ментов первого порядка), так и нелинейными (для конечных элементов бо-
лее высоких порядков).
      При расчете с помощью МКЭ тело разбивается на простые по форме
части, называемые конечными элементами и имеющие ограниченное число
степеней свободы. Конечные элементы соединены между собой в отдель-