Actual Problems in Machine Building 2021 Vol.8 N3-4

Актуальные проблемы в машиностроении. Том 8. № 3-4. 2021 Технологическое оборудование, оснастка и инструменты ____________________________________________________________________ 77 ) ()( ) )(( )) (( )( 0 ref ref T T T T T tT tT t          где )( tT - температура тела (°С), ref T - эталонная (референтная) температура (°С), 0 T - начальная температура (°С), )( T  - коэффициент линейного температурного расширения (1/°С). Одним из распространённых способов получения остаточных (термических) напряжений является конечно-элементное (КЭ) моделирование процесса термической обработки [13]. КЭ расчёт над заготовкой предполагается на основе её твердотельной CAD-модели. При этом необходимо учитывать, что реальные её размеры могут отличаться от номинальных, поэтому необходимо проведение измерений геометрии и на их основе выполнять корректировку исходной CAD-модели. Наиболее эффективным методом измерения для данной задачи является лазерное сканирование. Также необходимо выполнить уточнение физико-механических свойств материала заготовки, поскольку, как известно заготовки из разных партий могут обладать различными показателями данных параметров. На рисунке 1 приведена схема процесса моделирования термических напряжений в заготовке. Рис. 1. Схема процесса моделирования термических напряжений в заготовке Результаты моделирования представляют собой деформации, остаточные напряжения и их распределение в заготовке. Данные результаты будут являться начальными установочными параметрами перед моделированием процесса фрезерования. Цель моделирования процесса фрезерования – прогнозирование формоизменения полученной заготовки и перераспределения остаточных напряжений. Данные явления возникают при снятии припуска, сопровождающегося формированием и разрушением поверхностных слоёв материала, что приводит к выходу из равновесного состояния термических напряжений и появлением изгибающих моментов между заготовкой и инструментом.