Obrabotka Metallov 2019 Vol. 21 No. 1

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 21 № 1 2019 50 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ Моделирование методом конечных элементов для определения напряженно-деформированного состояния в сменных многогранных пластинах червячной фрезы Дмитрий Василега a , Виталий Киреев b, , Виталий Зырянов c, * Тюменский индустриальный университет, ул. Володарского, 38, г. Тюмень, 625000, Россия a https://orcid.org/0000-0001-7618-7906, d_vasilega@mail.ru , b https://orcid.org/0000-0003-2285-1036, kireevvv@tyuiu.ru , c https://orcid.org/0000-0002-8191-3930, zyrjanovva@tyuiu.ru Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2019 Том 21 № 1 с. 50–60 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2019-21.1-50-60 Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov Введение Процессу формообразования зубчатых ко- лес, а также повышению производительности и стойкости инструмента было посвящено мно- жество научных работ [1–4]. В них проводились исследования инструмента в зависимости от различных факторов: кинематических параме- тров процесса резания [5]; влияния на стойкость ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 621.914.025.7 История статьи : Поступила: 11 октября 2018 Рецензирование: 23 января 2019 Принята к печати: 29 января 2019 Доступно онлайн: 15 марта 2019 Ключевые слова : Зубофрезерование Твердый сплав Сборная червячная фреза Напряженно-деформированное состояние режущих элементов АННОТАЦИЯ Введение. Инструментальная оснастка играет важную роль в работе машиностроительных предприятий. Наиболее важным в оснащении металлорежущего инструмента является замена режущей части из группы быстрорежущих сталей на режущую часть, изготовленную из твердого сплава, которая, в свою очередь, дает повышение стойкости и общей работоспособности режущего инструмента. Когда режущая способность материала инструмента увеличивается, взаимозаменяемость падает. Важным является всесторонний исследовательский подход, который учитывает проектирование инструмента, использующего твердый WC–Co. Проектирование, изготовление и испытание зубчатых режущих инструментов, отработка режимов резания должны проводиться в отношении конкретной обрабатываемой детали и ее материала. При разработке такого типа инструмента необходимо учитывать особенности сплава WC–Co как режущего материала, режимы резания, разрушение инструмента и другие моменты, связанные с его использованием. Цель работы: изучить влияние геометрии сменной многогранной пластины на распределение опасных напряжений растяжений. В работе исследованы результаты расчета напряженного деформированного состояния в сменной пластине из материала WC–Co. Зоны растяжения и сжатия наблюдаются на основной режущей кромке. Концентрация опасных растягивающих напряжений расположена в переходной зоне между прямой боковой режущей кромкой к вершине, так как именно в этой зоне имеется наибольшая стесненность резания. Соответственно наибольшее разрушение произойдет в этой зоне. Важно то, что в этой части режущей кромки будет происходить самый большой износ по задней поверхности. Методами исследования являются применение программы конечноэлементного анализа ANSYS для выявления опасных напряжений растяжения σ 1 . Результаты и обсуждение. Анализ изолиний распределения напряжений показал, что растягивающие напряжения вдоль передней поверхности сменной режущей пластины уменьшаются из- за того, что каждая сменная режущая пластина срезает свою часть материала. Первой в работу вступает зауженная режущая пластина, которая срезает металл верхней частью режущей пластины, а затем работает заниженная режущая пластина, которая работает боковыми режущими кромками. В результате проведенных исследований было установлено, что с применением прогрессивной схемы резания по сравнению со стандартной схемой, у которой исходный профиль производящей рейки изготовлен по DIN3972 при зубофрезеровании, существенно снижаются опасные напряжения растяжения в режущих твердосплавных пластинах. Для цитирования: Василега Д.С., Киреев В.В., Зырянов В.А. Моделирование методом конечных элементов для определения напряженно-деформированного состояния в сменных многогранных пластинах червячной фрезы // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2019. – Т. 21, № 1. – С. 50–60. – doi:10.17212/1994-6309-2019-21.1-50-60. ______ *Адрес для переписки Зырянов Виталий Андреевич , аспирант Тюменский индустриальный университет ул. Володарского, 38, 625000, г. Тюмень, Россия Тел.: 8 (919) 924-07-89, e-mail: zyrjanovva@tyuiu.ru