Компьютерное моделирование и оптимизация процессов резания. Пестрецов С.И. - 43 стр.

UptoLike

Составители: 

себестоимость, штучное время, компромисс стоимости и времени минимум; число (в штуках); доля
прибылимаксимум [6].
Зависимость для штучного времени должна быть приведена к проходу в пределах операции и к
составляющим затрат времени, зависящим от режимов обработки. Во вспомогательном времени должно
быть учтено только время на смену инструмента τ
сми
и поворот режущей пластины τ
прп
. Время
обслуживания и отдыха (τ
обсл
+ τ
отд
) можно не учитывать.
Система ограничений для процессов резания приведена в табл. 1.13.
1.13. Технические ограничения при точении
Ограничения Станок
Зажимное
приспособление
Оптимальные
рабочие режимы
Заготовка
Геометрические Рабочее пространство
(максимальный,
минимальный диаметр
заготовки, высота
рабочей зоны,
максимальная длина
обработки и др.)
Диапазоны
запрещённых
диаметров, биение
детали в патроне
Геометрия
режущей части,
форма державки,
токарный резец,
токарная штанга
Размеры
(громоздкость),
геометрические
погрешности
(макро- и
микроотклонения
формы)
По нагрузке (износ) Мощность, крутящий
момент
Ограничение по
частоте враще-
ния, ограничение
по силе зажима
токарного патрона,
задней баки
Материал режущей
части, режущая
пластина,
резцедержавка
Материал,
предварительная
подготовка,
обрабатываемость
Статическая Упругость (шпиндель,
станина, суппорт,
задняя бабка,
механизм подачи)
Жёсткость
закрепления
Прогиб державки Прогиб заготовки
(упругость
заготовки)
Динамическая Колебания (появление вибрации) в системе СПИД
Прочность,
деформация
и упругость
Термическая
Аналитически пока не
описано
Термические деформации
Основное временя τ
осн
, определяемое только для станков, относят к длине прохода с рабочей
подачей (может быть принята длина заготовки).
В качестве технологических составляющих себестоимости должны быть учтены стоимость одного
часа работы станка
С
ст
,
часовая заработная ставка
С
зс
, стоимость других расходов
С
др
и стоимость
инструмента
С
инстр
.
Ограничения могут быть образованы элементами системы СПИД, проявлением характеристик
(геометрии, кинематики, нагрузки, износа) или совокупностью переменных (силами резания,
производительностью, периодом стойкости), причём не всегда возможно однозначное разделение их.
1.6. МЕТОД КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КАК СРЕДСТВО
МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ РЕЗАНИЯ
1.6.1. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ, РЕАЛИЗУЮЩЕЕ МЕТОД
КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Сущность метода конечных элементов (МКЭ) заключается в том, что область, занимаемая телом,
разбивается на конечные элементы (треугольники в плоском случае и тетраэдры в пространственном).
Внутри каждого элемента задаются некоторые функции формы, позволяющие определить перемещения
внутри элемента по перемещениям в узлах (в местах стыков конечных элементов).
Комплексы МКЭ (ANSYS, NASTRAN, ABAQUS, COSMOS и др.) относятся к категории CAE-
систем (Computer Aided Engineering), применяемых при проектировании машиностроительных,
строительных и других конструкций.
Лидером комплексов МКЭ (FEA-пакетов) является ANSYS. Детальное описание пакета ANSYS
можно найти на официальном сайте компании ANSYS [7] или (русский, сокращённый вариант) на сайте
компании CAD-FEM-Russia [8]. Достоинством этой системы является наиболее полная документация и
система помощи.