Исследование напряженно-деформированного состояния комбинированного магнитно-динамического инструмента

Studies of the stress-strain state of combined magnetic-dynamic tool

Dzmitry Svirepa

candidate of technical sciences, associate professor, Belarusian-Russian University, The Republic Of Belarus, Mogilev

Hanna Siamionova

Master of Science, Belarusian-Russian University, The Republic Of Belarus, Mogilev

Аннотация. Исследования напряженно-деформированного состояния комбинированного инструмента показали, что при нагружении инструмент имеет необходимый запас прочности, что позволяет судить о его высоком сроке службы и достаточной жесткости.

Astract. Studies of the stress-strain state of combined instrument showed that when the loading tool has the necessary margin of safety, that allows to judge about its high service life and sufficient rigidity.

Ключевые слова: комбинированный магнитно-динамический инструмент; напряженно-деформированное состояние.

Keywords: combined magnetic-dynamic tool; stress-strain state.

К числу перспективных методов обеспечивающих высокие качественные характеристики наружных поверхностей деталей машин можно отнести магнитно-динамической обработки [1–11].

Разработаный метод комбинированной обработки резанием и поверхностным пластическим деформированием позволяет совместить две операции технологического процесса (растачивание и поверхностное пластическое деформирование) в одной, что существенно увеличивает производительность процесса. Растачивание осуществляется режущими пластинами, а упрочнение поверхности детали - деформирующими шарами, свободно установленными в кольцевой камере и находящимися под воздействием постоянного магнитного поля, что придает им высокую динамическую активность [12–13]. Обработка может осуществляться на станках сверлильно-фрезерно-расточной или токарной групп.

С целью выявления прочностных свойств инструмента, а соответственно и его стойкости была спроектирована 3D модель комбинированного магнитно-динамического раскатника [14–15]. На полученную модель были наложены закрепления а также приложены силы от процесса резания и деформирования. Модель была разбита на конечное число элементов. Для всех тел, входящих в модель были назначены физико-механические свойства (рисунок 1).

Рисунок 1. Модель комбинированного магнитно-динамического раскатника разбитая на конечное число элементов с наложенными взаимосвязями

В результате расчета была получены  диаграммы напряженно-деформированное состояние комбинированного инструмента и его статическое перемещение (рисунок 2).

Рисунок 2. Напряженно-деформированное состояние инструмента и его статическое перемещение

Анализ исследования напряженно-деформированного состояния комбинированного инструмента показал, что данный спроектированный инструмент при нагружении имеет необходимый запас прочности, что позволяет судить о его высоком сроке службы и обладает достаточной жесткостью, которая позволяет инструменту воспринимать нагрузки без видимых деформаций.