Моделирование процессов формообразования при нарезании резьбы на тонкостенных трубах большого диаметра

Авторы
Файлы

Кисловский Е.Ю. Цыбрий И.К. Статья в формате PDF 737 KB

Обеспечение заданной точности при обработке резанием представляет собой сложный процесс, зависящий от соотношения большого ряда факторов: неточности настройки и износа режущего инструмента, упругих деформаций технологической системы СПИД, температурных деформаций узлов станка, заготовки и инструмента, вызывающих изменение величины, направления и точки приложения сил резания.

Кроме того, одним из важнейших факторов, влияющих на геометрические погрешности профиля, диаметральные размеры резьбы и погрешности хода винтовой линии на тонкостенных трубах большого диаметра, являются исходные погрешности формы заготовки.

В данной работе рассмотрена модель влияния технологической наследственности горячекатаных труб (отклонение от круглости) на изменение силы резания и связанных с этим напряжений и деформаций в процессе нарезания резьбы.

Компьютерное моделирование проводилось в программе ANSYS Multiphysics.

Исходным материалом для моделирования послужили результаты измерений радиального биения наружной поверхности трубы номинальным диаметром 178 мм и имеющей соотношение диаметра и толщины 25, показанные на рис. 1 в полярной системе координат.

Рис. 1. Радиальное биение наружной поверхности трубы

Номинальная глубина резания, равная при однопроходном резьбонарезании высоте профиля резьбы, устанавливалась по наименьшему наружному радиусу заготовки. Поэтому увеличение радиуса обpaбатываемой поверхности за счет некруглости формы эквивалентно возрастанию глубины резания, вследствие чего должны изменяться мгновенные значения сил резания, напряжений и деформаций.

Это подтверждается результатами расчетов в соответствии с [1] силы резания при изменении глубины резания по диаметру заготовки, показанными на рис. 2, откуда видно, что сила резания изменяется на 20% и ее колебания повторяют колебания формы заготовки.

Рис. 2. Зависимость силы резания от глубины

Результаты моделирования напряженно-деформированного состояния в условиях переменной глубины резания, представленные на рис. 3 4, также свидетельствуют о негативном влиянии предыстории заготовки на хаpaктеристики качества обpaбатываемой поверхности.

a б

Рис. 3. Распределение деформаций (а) и напряжений (б) при минимальной глубине резания

в

Рис. 4. Распределение деформаций (а) и напряжений (б) при максимальной глубине резания

По результатам работы можно сделать следующие выводы:

- при обработке деталей малой жесткости необходимо учитывать возможные деформации от сил резания, которые повлияют на точность формы поверхностей детали,

- необходимо назначать режимы обработки с учетом предыстории заготовки,

- дальнейшая работа должна проводиться в направлении включения в модель данных о влиянии хаpaктеристик материала заготовки, а также деформаций кинематической цепи станка.

Список литературы

1. Справочник технолога машиностроителя; под ред. А.Г. Косилова. - М.: Машиностроение, 1986.

2. Басов К.А. ANSYS: справочник пользователя. - М.: ДМК Пресс, 2005.

ИЗМЕНЕНИЯ В БРОНХОЛЕГОЧНОЙ СИСТЕМЕ ЖИВОТНЫХ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ТОКСИЧЕСКИХ АГЕНТОВ

Статья в формате PDF 258 KB...

03 05 2026 23:43:46

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАСЧЕТНО – ЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ УПРАВЛЕНИЯ АВТОМАТИЧЕСКИМИ КА

Статья в формате PDF 170 KB...

02 05 2026 3:28:20

ГАЗИФИКАЦИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ТОПЛИВ И БИОМАСС

В последние годы для сжигания как традиционных топлив, так и биомасс различного происхождения широко применяются газификационные технологии. Газификация чаще всего производится в кипящем слое при недостатке окислителя. Конструкции установок по газификации различных топлив отличаются, но не принципиально. Также близкими оказываются и параметры генераторного газа. Необходимо развитие установок и технологий по совместной переработке различных топлив. ...

01 05 2026 11:10:26

МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ЛЕГКИХ И ПОЧКАХ ПРИ ОСТРОЙ ИНТОКСИКАЦИИ АЦЕТОНОМ

Статья в формате PDF 111 KB...

30 04 2026 21:29:33

ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ КУЛИНАРНЫХ ИЗДЕЛИЙ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ СУБЛИМИРОВАННЫХ ПОЛУПРОДУКТОВ ИЗ ПРУДОВЫХ РЫБ

Статья в формате PDF 253 KB...

29 04 2026 14:57:59

КОМПЛЕКСНЫЕ МЕТОДЫ ОЦЕНКИ СТАТОКИНЕТИЧЕСКОЙ ФУНКЦИИ У ДЕТЕЙ С ДИСБАЛАНСОМ МЫШЕЧНОЙ СИСТЕМЫ

Статья в формате PDF 106 KB...

28 04 2026 1:11:40

ОБОБЩЕННОЕ ДИСКРЕТНОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ФУРЬЕ ДЛЯ КОЛЕЦ НЕПРИВОДИМЫХ ПОЛИНОМОВ

Статья в формате PDF 119 KB...

27 04 2026 2:50:49

УРОВЕНЬ ИНТЕЛЛЕКТА У ДЕТЕЙ С ПОСЛЕДСТВИЯМИ ПЕРИНАТАЛЬНОЙ ПАТОЛОГИИ ГОЛОВНОГО МОЗГА

Статья в формате PDF 115 KB...

26 04 2026 13:27:16

ВЫВОД УРАВНЕНИЯ ЛАГРАНЖА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФУНКЦИИ СОСТОЯНИЯ

Статья в формате PDF 317 KB...

25 04 2026 9:22:45

Морфологические и функциональные показатели студентов г.Сургута с высокой двигательной активностью

Статья в формате PDF 105 KB...

24 04 2026 4:56:10

КАЧЕСТВЕННОЕ И КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ БЕЛКА В ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ДОБАВКЕ ИЗ СКОРЦОНЕРА ИСПАНСКОГО

Статья в формате PDF 124 KB...

23 04 2026 22:19:19

ОСОБЕННОСТИ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ И ЭМОЦИОНАЛЬНО-ВОЛЕВОЙ СФЕРЫ ДЕТЕЙ С ЗАДЕРЖКОЙ ПСИХИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ

Статья в формате PDF 140 KB...

22 04 2026 16:50:42

ФАКТОРЫ ДИНАМИКИ РАЗВИТИЯ СЕМЬИ ВОЕННОСЛУЖАЩЕГО: КОНФЛИКТНОСТЬ И ТОЛЕРАНТНОСТЬ

Статья в формате PDF 102 KB...

21 04 2026 16:43:48

ХИРУРГИЧЕСКОЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ ПОВРЕЖДЕННОЙ ВЕРХНЕЙ СТЕНКИ ВЕРХНЕЧЕЛЮСТНОЙ ПАЗУХИ – ВАЖНЕЙШИЙ ЭЛЕМЕНТ РЕАБИЛИТАЦИИ ПОСТРАДАВШИХ

Статья в формате PDF 102 KB...

20 04 2026 12:18:54

Поле скоростей газа в аппарате с активным гидродинамическим режимом

Статья в формате PDF 329 KB...

19 04 2026 21:30:22

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДРЕВЕСНЫХ ОПИЛОК В КАЧЕСТВЕ ВОССТАНОВИТЕЛЯ В ОКИСЛИТЕЛЬНОВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССАХ

Статья в формате PDF 245 KB...

18 04 2026 12:26:41

АНАЛИЗ ПАСТБИЩНОЙ ДИГРЕССИИ СТЕПНЫХ СКЛОНОВ БАССЕЙНА СРЕДНЕГО ДОНА

Статья в формате PDF 114 KB...

17 04 2026 23:51:31

КОНТЕЙНЕРЫ В МЕТОДОЛОГИИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ

Статья в формате PDF 101 KB...

16 04 2026 9:26:14

МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ В НАУКЕ И ТЕХНИКЕ

Статья в формате PDF 108 KB...

15 04 2026 21:54:50

ГЕОМЕТРИЯ ЧЕТЫРЕХМЕРНОГО МИРА

Представлен четырехмерный мир без фактора времени с предопределенностью событий и явлений в вечности. ...

14 04 2026 14:42:44

ПЕТРОЛОГИЯ И ГЕОХИМИЯ СУБВУЛКАНИЧЕСКИХ ОБРАЗОВАНИЙ УНИКАЛЬНОГО КУМИРСКОГО Sc-U-TR МЕСТОРОЖДЕНИЯ ГОРНОГО АЛТАЯ

Для уникального Кумирского скандий-уран-редкоземельного месторождения впервые описаны субвулканические образования, сформировавшиеся в антидромной последовательности от гранитов до долеритов. Более ранние гранит-порфиры и аляскит-порфиры слагают Кумирский шток, в контакте с которым образовались сложнее по составу метасоматиты от фельдшпатоидов до пропилитов. Гранитоиды формировались в процессе частичного плавления мантийного субстрата(кварцевые эклогиты) и относятся к А-типу (анорогенных гранитоидов), а дайки долеритов обнаруживают в своём образовании мантийно-коровое взаимодействие: смешение мантийной базальтовой магмы и корового материала. ...