Віртуальний прилад для комп’ютерного моделювання напружень в зоні контакту леза зі стружкою

Abstract

Мета. В сучасних умовах підготовки кваліфікованих фахівців для роботи в машинобудівній галузі існує потреба у дистанційному інструментарії дослідження напружень. що виникають під час механічного оброблення виробів машинобудування. Тому метою даної роботи є створення відповідного віртуального пристрою. Методика. Метод дослідження включає аналіз відомих аналітичних залежностей, класифікацію параметрів процесу на адекватні вихідні дані та функціональні аргументи і, нарешті, побудову оцифрованого обчислювального алгоритму. Програмну реалізацію створеного віртуального інструменту здійснено в середовищі NI LabWIEV 7.1. Вибір вказаного програмного продукту ґрунтується на наступних позитивних методологічних особливостях, таких як: потужний інструментальний засіб для створення графічних програм, що являють собою віртуальні прилади, зручні засоби для розробки складних експериментальних стендів, систем автоматизації та управління, моделювання процесів та інших завдань, що стоять перед сучасною наукою, зручність використання завдяки графічному інтерфейсу, можливість створення модульних програм, підтримку безлічі апаратних засобів і платформ, а також широкий спектр інтегрованих інструментів для аналізу даних та візуалізації результатів, можливість проведення наукових досліджень на основі отримання та використання моделей досліджуваних об’єктів, явищ та процесів. Результати. Розраховані за допомогою віртуального приладу величини нормальних та тангенціальних напружень в зоні контакта стружки з лезом добре співпадають з опублікованими раніше даними. Наукова новизна. З урахуванням прийнятих обмежень щодо інтервалів значень параметрів процесів механічного оброблення сталі 45 та сталі Х18Н10Т встановлено графіки залежностей нормальних і тангенціальних напружень від довжині контакту стружки з лезом. Практична значимість. Створений віртуальний пристрій для проведення комп’ютерного моделювання напружень у зоні контакта леза зі стружкою впроваджено в навчальний процес при підготовці магістрів та аспірантів за спеціальністю 131 Прикладна механіка

Purpose. In modern conditions of training qualified specialists to work in the machine-building industry, there is a need for remote tools for stress research. that arise during the machining of mechanical engineering products. Therefore, the purpose of this work is to create a suitable virtual device. The methods. The research method includes the analysis of known analytical dependencies, the classification of process parameters into adequate input data and functional arguments, and, finally, the construction of a digitized computational algorithm. The software implementation of the created virtual tool was carried out in the NI LabWIEV 7.1 environment. The choice of this software product is based on the following positive methodological features, such as: a powerful tool for creating graphical programs that represent virtual instruments, convenient tools for developing complex experimental stands, automation and control systems, process modeling and other tasks facing modern science, ease of use due to the graphical interface, the ability to create modular programs, support for a variety of hardware and platforms, as well as a wide range of. Findings. The values of normal and tangential stresses in the chip-blade contact zone calculated with the help of a virtual device coincide well with the previously published data. The originality. Considering the accepted restrictions on the intervals of the values of the parameters of the machining processes of steel 45 and steel Cr18N10T, graphs of dependence of normal and tangential stresses on the length of contact of chips with the blade are established. Practical implementation. The created virtual device for computer modelling of stresses in the contact zone of the blade with chips has been successfully implemented in the educational process for master’s and postgraduate students in the specialty 131 Applied Mechanics.