Actual Problems in Machine Building 2014 No. 1

Innovative Technologies in Machine Building I International Scientific and Practical Conference « Actual Problems in Machine Building » ________________________________________________________________ 20       1 2 2 0 5 1155 1 1 2 4 1 1 4 c z S об r s з c об c об r , u k P , uS t tg cos k u cos l k S sin tg k tg sin . cos uS sin ut                                            (1)       1 2 2 0 5 1155 1 1 2 4 1 1 4 c y S об r s з c об c об r , u k P , uS t tg sin tg k u l tg k S sin k tg cos . cos uS sin ut                                            (2) Здесь σ S - сопротивление деформированию материала заготовки в зоне резания; φ, γ, α – главный угол в плане, передний и задний углы режущего элемента (платины) инструмента; μ, μ 1 , μ 2 – коэффициенты контактного трения в зоне резания (пластической области) обрабатываемой заготовки, на передней поверхности режущего элемента инструмента за пределами зоны резания и на задней поверхности режущего элемента инструмента соответственно; S об - подача на оборот детали, мм/об; t r - глубина резания, мм; k c - характеризует утолщение стружки без учета скоростного и деформационного упрочнения [2]; и - характеризует расположение границы контакта области пластической деформации обрабатываемой заготовки на участке ее контакта с передней поверхностью режущего элемента инструмента [2]. Для апробации использования зависимостей (1,2) были использованы данные работ [5, 6] по обработке стали 45 (AISI 1045) режущим инструментом из ВК8 и ВК10 соответственно. В таблице 1 приведены следующие данные: экспериментально полученные значения составляющей силы резания P z , результаты расчетов этой величины по зависимости (1) и с использованием пакета прикладных программ LS-DYNA для трех моделей описания σ S - Оксли (Oxley P.L.B.), Джонсона – Кука (Johnson G.R. - Cook W.H . ) и Зерилли - Армстронга (Zerilli F.J. - Armstrong R.W.) [5]. Степень соответствия экспериментальных и расчетных данных оценивалась с помощью относительной ошибки е : 100 экс расч экс y y e % y    . В таблице 2 приведены следующие данные: экспериментально полученные значения компонент силы резания P z и P y , результаты расчетов этих величин по зависимости (1, 2) и с использованием пакетов прикладных программ ABAQUS и SiMPLe [6]. Для описания σ S использовалась модель Джонсона – Кука. Анализ значений величины е показывает, что оценка составляющих силы резания P z и P y по зависимостям (1,2) дает лучшее приближение к соответствующим экспериментальным данным по сравнению с результатами расчетов с использованием ряда популярных пакетов прикладных программ реализующих метод МКЭ.