Исследование прочности фрез методом конечных элементов при аддитивно-субстрактивной обработке образцов из стали 40Х13

Введение 13
Цель и задачи исследования 14
1.Литературный обзор 15
1.1. Конструкции и геометрические параметры СМП. 15
1.2. Конструкции и геометрические параметры концевых фрез. 19
1.3. Измерение составляющих силы резания при концевом фрезеровании, и их особенности. 23
1.4. Определение физических составляющих силы резания на передней поверхности, построение эпюр контактных напряжений. 27
1.5. Измерение сил на фаске износа по дадней поверхности и построение эпюр контактных напряжений. 34
1.6. Исследование и моделирование НДС в зоне стружкообразования при обработке стали 40X13. 38
1.7. Аддитивные технологии, их влияние на физико-механические свойства образцов из стали 40Х13 и стойкость фрез. 40
2. Методика проведения экспериментов при концевом фрезеровании образцов из стали 40Х13. 42
2.1 Построение 3-D модель фрезы и заготовке в Компасе. 42
2.2 Настройка параметров материала в модели явной динамики 43
2.3 Наложение граничных условий и расчет процессов 46
3.Исследовательская часть 48
3.1 Исследование фрезерования острой концевой фрезой 48
3.2 Исследование фрезерования изношенной концевой фрезой 62
3.3 Исследование контактных напряжений на передней поверхности и на фаске износа по задней поверхности . 69
3.4 Измерение сил фрезерования стали 40Х13. 73
3.5 Моделирование процесс резания и расчёт на прочность режущй части 77
3.6 Влияние переднего угла и толщины срезы на прочность инструментов 82
3.7 Рекомендации по фрезерованию образцов из стали 40Х13, созданных по аддитивной технологии. 106
4. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 108
Введение 108
4.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения исследований с позиции ресурс эффективности иресурсосбережения 109
4.1.1 Анализ конкурентных технических решений 109
4.1.2 SWOT-анализ 110
4.2 Планирование научно-исследовательских работ 114
4.2.1 Структура работ в рамках научного исследования 114
4.2.2 Разработка графика проведения научного исследования 116
4.3 Бюджет научно-технического исследования 121
4.3.1 Расчет материальных затрат научно-технического исследования 121
4.3.2Расчет амортизации специального оборудования 122
4.3.3 Основная заработная плата исполнителей темы 124
4.3.4 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) 125
4.3.5 Накладные расходы 125
4.3.6. Бюджетная стоимость НИР 126
4.4 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования 127
Выводы по разделу 130
5.Социальная ответственность 134
Введение 134
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 134
5.2 Производственная безопасность 138
5.2.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов 139
5.2.2 Расчет уровня производственного фактора 143
5.3 Экологическая безопасность 147
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 149
Выводы по разделу 151
Заключение 152

Весь текст будет доступен после покупки

В современной инженерной практике возросла потребность в технологиях, позволяющих производить детали с высокой степенью сложности и точности. Одной из таких технологий является аддитивно-субстрактивная обработка (АСО), которая сочетает в себе преимущества аддитивного и субстрактивного методов производства. Аддитивное производство позволяет создавать сложные геометрические формы, а субстрактивное обработку позволяет улучшить качество поверхности и точность размеров.
В данной работе исследуется применение аддитивно-субстрактивной обработки при фрезеровании образцов из стали 40Х13. Сталь 40Х13 является одним из наиболее распространенных конструкционных материалов, который обладает хорошей сочетанием механических свойств и технологичностью обработки. Фрезерование, как субстрактивный метод, позволяет получить детали с высокой точностью и хорошей поверхностью, что особенно важно для деталей, работающих в условиях высоких нагрузок и скоростей.

Весь текст будет доступен после покупки

1.Литературный обзор
1.1. Конструкции и геометрические параметры СМП.
Современное машиностроительные предприятия все больше стремятся к созданию нового высокопроизводительного инструмента для обработки труднообрабатываемых материалов. Концевые фрезы широко применяются при изготовлении сложных деталей. Цельная фреза повместно применяется наряду с режущим инструментом в виде твердосплавной сменной многогранной пластиы (СМП).Это значительно ускоряет процесс фрезерной обработке , расширяя ее возможности и снижая затраты.
СМП (сменные многогранные пластины)— это инструмент, который используется для фрезерной обработки материалов. Они могут иметь различные конструкции и геометрические параметры, которые зависят от конкретного типа их применения.
Сменные многогранные пластины имеют различную геометрическую(см.рис 1.1 1)форму в следующем обозначении
W – тригональные R – круглые S – квадратные A - параллелограммные
M – ромбические P – пятигранные O – восьмигранные Z - другой формы

Рисунок 1.1 1-геометрическая форма СМП
Конструкции сменных многогранных пластин (СМП) для концевых фрез с механическим креплением режущей пластины включают в себя следующие ключевые элементы:
? Режущая пластина:
Это основной рабочий элемент фрезы, который выполняет режущие функции. Обычно она изготавливается из высокопрочных материалов, таких как быстрорежущая сталь или карбид вольфрама.
? Механическое крепление:
Это система, которая позволяет легко и быстро менять режущую пластину на концевой фрезе. Обычно она включает в себя винты, штифты или другие крепежи, которые фиксируют пластину на фрезе (см.рис 1.1 2).
? Основание фрезы:
Это основная часть фрезы, к которой крепится режущая пластина. Оно должно быть достаточно жестким и прочным, чтобы обеспечить стабильность и точность резания.

Весь текст будет доступен после покупки

-

Весь текст будет доступен после покупки