MODELING OF THERMAL PROCESSES IN THE «WORKPIECE — CUTTING INSERT— TOOL HOLDER» SYSTEM BY THERMOELECTRIC ANALOGIES METHOD
https://doi.org/10.31660/0445-0108-2018-6-113-118
Abstract
The approach of electrothermo analogy for the analysis of thermal processes is considered. This approach is obviously justified, since it is based on a deep physical analogy of the processes of heat propagation and electric current in various media. The study aims to analyze the distribution of heat fluxes in the system «workpiece — cutting insert — tool holder» (W–CI–TH), taking into account external and internal cooling. We present the set of parameters of the system (W–CI–TH), which gives grounds to consider them as elements of the block diagram of the control system for the thermodynamic mode of turning materials of any physical and mechanical properties, which is the subject of independent researches.
About the Authors
V. P. Kuznetsov
Ural Federal University named after the first President of Russia B. N. Yeltsin,
Ekaterinburg
Russian Federation
Russian Federation
Doctor of Engineering, Professor at the Department of Heat Treatment and Physics of Metals
Yu. K. Shlyk
Industrial University of Tyumen, Tyumen
Russian Federation
Russian Federation
Doctor of Engineering,Associate Professor at the Department of Electric Power Engineering
R. Yu. Nekrasov
Industrial University of Tyumen, Tyumen
Russian Federation
Candidate of Engineering, Associate Professor, Head of the Department of Mechanical Engineering
Russian Federation
Candidate of Engineering, Associate Professor, Head of the Department of Mechanical Engineering
V. V. Ageev
Industrial University of Tyumen, Tyumen
Russian Federation
Candidate of Engineering, Associate Professor at the Department of Physics, Methods of Control and Diagnostics
Russian Federation
Candidate of Engineering, Associate Professor at the Department of Physics, Methods of Control and Diagnostics
References
1. Бабаков Н. А., Воронов А. А., Воронова А. А. Теория автоматического управления: Ч. I. Теория линейных систем автоматического управления. – М.: Высшая школа, 1986. – 367 с.
2. Попов В. М. Теплообмен в зоне контакта разъемных и неразъемных соединений. – М.: Энергия, 1971. – 216 с.
3. Тихонов А. Н., Самарский А. А. Уравнения математической физики. – М.: Наука, 1977. – 736 с.
4. Olson G. Dynamical analogies. – New York (USA), D. Van Nostrand Co, 1943. –192 р.
5. Эйнштейн А., Инфельд Л. Эволюция физики. Развитие теории от первоначальных понятий до теории относительности и квант / Пер. с англ. С. Г. Суворова. – Москва —Ленинград: Гостехиздат, 1948. – 272 с.
6. Коган И. Ш. Физические аналогии — не аналогии, а закон природы [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/7438.html (дата обращения: 03.09.2018).
7. Кононюк А. Е. Обобщенная теория моделирования. Начала. К.1.Ч.1 К.4. – Освіта України, 2012. – 602 с.
8. Фокин В. М., Бойков Г. П., Видин Ю. В. Основы технической теплофизики: моногр. – М.: Машиностроение, 2004. – 172 с.
9. Основы теории цепей / Г. В. Зевеке [и др.]. – М.: Энергия, 1975. – 752 с.
10. Усачев Я. Г. Явления, происходящие при резании металлов. – Петроград: типография Р. Г. Шредера, 1915. – 45 с.
11. Резников А. Н., Резников Л. А. Тепловые процессы в технологических системах. – М.: Машиностроение, 1990. – 288 с.
12. Спиридонов Ф. Ф., Фирсов А. М., Смирнов В. В. Алгоритмы и методы численного моделирования характеристик теплового состояния систем «Деталь — обрабатывающий инструмент» в процессе механической обработки: моногр. – Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2000. – 92 с.
13. Кулбанов М. С. Математическое моделирование. Методология и методы разработки математических моделей механических систем и процессов. Ч 1. Моделирование систем и процессов. – М.: МГТУ ГА, 2004. – 108 с.
14. Волкова В. Н., Горелова Г. В., Козлов В. Н. Моделирование систем и процессов / Под. ред. В. Н. Волковой, В. Н. Козлова. – М.: Юрайт, 2015. – 449 с.
15. Дядик В.Ф. Теория автоматического управления / Национальный исследовательский Томский политехнический ун-т. − Томск: Изд-во Томского политехнического ун-та, 2011. – 196 с.
16. Лазарева Т. Я., Мартемьянов Ю. Ф. Основы теории автоматического управления. – Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2004. – 352 с.
17. Проскуряков Н. А. Моделирование процессов диагностики технологической системы как средство повышения размерной точности при обработке на станках с ЧПУ // СТИН. – 2016. – № 1. – С. 2–5.
18. Тахман С. И. Закономерности процесса изнашивания и основы прогноза износостойкости инструментов из стандартных твердых сплавов // Механика и физика процессов на поверхности и в контакте твердых тел, деталей технологического и энергетического оборудования. – 2010. – № 3. – С. 64–72.
19. Шаламов В. Г. Математическое моделирование при резании металлов: учеб. пособие. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2007.
20. Diagnostics of cut-layer deformation and rational tool loading in numerically controlled lathes / R. Yu. Nekrasov Russian engineering research. – 2014. – Vol. 34, Issue 12. – Р. 826–828.
21. Nekrasov R. Yu., Putilova U. S., Soloviev I. V. Laser interferometry method of stress determination in loaded cutting tool parts // Applied Mechanics and Materials. – 2015. – Vol. 698. – Р. 537–541.
22. Nekrasov R. Yu., Starikov A. I., Lasukov A. A. Entering the operative correction machining processes CNC // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. – 2015. – Issue 91.
23. Nekrasov R. Yu., Starikov A. I., Lasukov A. A. Diagnosis of the computer-controlled milling machine, definition of the working errors and input corrections on the basis of mathematical // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. – 2016. – Vol. 154.
Review
For citations:
Kuznetsov V.P., Shlyk Yu.K., Nekrasov R.Yu., Ageev V.V. MODELING OF THERMAL PROCESSES IN THE «WORKPIECE — CUTTING INSERT— TOOL HOLDER» SYSTEM BY THERMOELECTRIC ANALOGIES METHOD. Oil and Gas Studies. 2018;(6):113-118. (In Russ.) https://doi.org/10.31660/0445-0108-2018-6-113-118
Views:
367
Email this article 
Post a Comment 