Actual Problems in Machine Building 2018 Vol. 5 No. 1-2

Актуальные проблемы в машиностроении. Том 5. № 1-2. 2018 Инновационные технологии в машиностроении ____________________________________________________________________ 11 настоящей работе была решена узкая задача, направленная на моделирование трансформации модели детали при воздействии на нее упругих силовых деформаций в ходе реализации токарной обработки и оценку их влияния на размерную точность готового продукта. Неограниченные возможности реализации компьютерных моделей на основе МКЭ обусловили разработку новых методов математической физики для решения задач динамики, устойчивости, физической и геометрической нелинейности [6]. Так как в общем объеме механической обработки на долю изготовления корпусных деталей и деталей типа тела вращения приходится около 55%, то объектом исследования послужил вал из стали марки Сталь 40X (ГОСТ 4543-71). В качестве примера рассмотрена заготовка при точении, закрепленная в токарном патроне без заднего центра (см. рис. 1). Рис. 1. Эскиз детали Для конечно-элементного анализа, рассчитав составляющие силы резания, возникающие в процессе точения цилиндрической поверхности детали диаметром 33 мм и длиной 120 мм при однократном черновом точении, с глубиной резания t=2,5 мм, режущем инструменте – проходном резце Т15К6 ГОСТ 18878-73 с размером державки 16×25 и следующими геометрическими элементами резца: главный угол в плане φ°=45°; передний угол γ°=0°; угол наклона главного лезвия λ°=0°, создается расчетная модель с физико- механическими свойствами выбранного материала. Свойства выбранного материала следующие: модуль упругости E=1,76∙10-5 МПа; коэффициент Пуассона ν =0,25; плотность ρ =7670 кг/м3. Задаваемая нагрузка – составляющие силы резания Pz,y,x = 2798/1392/1392 Н. Результаты конечно-элементного анализа показывают изменение пространственной формы исследуемого объекта. После обтачивания форма детали получится не цилиндрической, а седлообразной в результате деформации от приложенных сил резания. В связи с вышесказанным, на основании проведенного численного моделирования, следующим этапом являлось внесение изменений в исходную геометрическую модель, записанную в STEP формате. Для подтверждения результативности предлагаемого способа управления геометрической точностью заготовки на станках с ЧПУ проведены экспериментальные исследования двух партий деталей, каждая из которых состояла из пяти штук, обработанных на токарном центре SMTCL CAK 50135 проходным резцом Т15К6 ГОСТ 18882-73 с размером державки 16×25. Первая партия обрабатывалась без учета возникающих погрешностей, вторая партия деталей подлежала обработке по программе с измененной траекторией перемещения вершины резца на основе трансформированной CAD -модели. Для оценки показателей надежности по параметрам качества изготовляемой продукции в зависимости от вида технической системы и целей оценки использовались опытно-статистические методы. При сравнении результатов измерений и определения