Оценка конструктивной прочности специализированного обрабатывающего инструмента

Abstract

Исследовано напряженно-деформированное состояние обрабатывающего инструмента при динамическом нагружении. Рассматривается динамическая упруго-пластическая краевая задача для двух вариантов локализации ударного нагружения на конструкцию: удар рабочего фронтального и наклонного навесного элемента инструмента о препятствие. Численно контактная задача решалась методом конечного элемента на программном комплексе ANSYS. Анализ полей распределения эквивалентных напряжений в обрабатывающем инструменте при действии ударного нагружения показал, что в навесном рабочем элементе и в несущей конструкции возникают пластические деформации, которые не допустимы. С целью улучшения прочностных характеристик обрабатывающего инструмента предложено изменить геометрию его навесного рабочего элемента.

The analysis of stress-strain state for the machining tool provided under the dynamic loading. The dynamic elastic-plastic boundary value problem for both variants of the shock loading positioning on the structure is considered: frontal cob working and sloping hinged impacts of a tool element into the obstacle. To make a geometrical 3D model of the machining tool and to numerically solve the contact problem with finite element modelling, the software packages Pro/Engineer and ANSYS were used. The stress-strain state of the machining tool composite structure after calculations demonstrates various ranges and zones, where plastic deformations occurred. Their positioning and levels depend on the collision angles and location.