Вычислительная система для определения режимов резания

Abstract

Щоб узгодити кількість невідомих параметрів і кількість рівнянь у математичній моделі процесу різання, необхідно поліпшити його фізичну модель. На сучасному рівні розвитку теорії різання металів неможливо під час математичного моделювання з’єднати досягнення термодинаміки й статистичної фізики, тому необхідно використовувати деякий комплексний параметр, здатний поєднати правила статистики та термодинаміки. Таким комплексним параметром є робота. Запропонована математична модель дозволяє обчислювати режим процесу різання без додаткових стійкістних випробувань інструментального та оброблюваного матеріалів. Крім того, розрахункова система здатна до адаптації в конкретних виробничих умов. Якщо обчислення базуватимуться на вимірах сили різання в процесі різання, то їх точність буде визначатися лише відмінністю механічних властивостей матеріалу інструменту від їх середніх статистичних значень. Створена математична модель містить нові для теорії різання поняття, такі як: ефективність системи різання, гранична робота інструменту, показник пластичності оброблюваного матеріалу. Вона інформативна, дозволяє не лише подавати необхідні знання з теорії різання, а й приєднувати їх новими. Розрахункова програма компактна, не вимагає великих баз даних.

В статье рассмотрена физическая модель процесса резания, которая содержит новые для теории резания понятия, такие как КПД системы резания, предельная работа инструмента, показатель пластичности обрабатываемого материала. Созданная на этой основе математическая модель позволяет не только представлять имеющиеся знания из области обработки металлов, но и присоединять к ним новые. Предложена компактная расчетная программа, не требующая больших баз данных, позволяющая вычислять режимы резания без любых предварительных стойкостных испытаний инструмента и обрабатываемых материалов. Проектирование происходит методом выбора оптимальных параметров механической обработки при работе виртуального оборудования.

The purpose of the present paper is perfecting of physical model of cutting process for an equilibration of amount of unknown parameters and amount of the equations organizing its mathematical model. The modern level of metal cutting science does not merge achievements of thermodynamics and the statistical physics at mathematical modelling. This require to change physical model. It is necessary to use such a complex factor which merges statistics and thermodynamics laws. Work is such a complex parameter and the proposed mathematical model uses this parameter as a criteria of cutting edge workability. The advantage of new calculation concept is that the flexible mathematical approach is offered convenient for the automated calculations. It is especially important, the mathematical model allows to calculate characteristics of the cutting process at turning without any joint tests of the tool and workpiece materials. The created mathematical model is informative. It allows not only representing necessary knowledge from the metal cutting theory, but it allows joining the new knowledge. The program for calculation is compact. It does not demand extensive databases. The workmaterial database includes the parameters of stress-strain curve gained at the standard tensile tests, as well as parameters of expression for the cutting temperature calculation.