Дослідження впливу механічних властивостей оброблюваних матеріалів заготовок на формування силових чинників механічного оброблення виробів на основі аналізу імітаційних моделей
Автор: Мазуркевич Андрій Іванович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Технології машинобудування
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2025-2026 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Метою магістерської роботи є комплексний аналіз впливу механічних властивостей заготовки на формування сил різання з використанням імітаційного моделювання. Дослідження передбачає застосування моделей із можливістю змінювати властивості різних оброблюваних матеріалів, що дає змогу оцінити їхній вплив на величину й розподіл сил різання. Актуальність роботи визначається тим, що незважаючи на значні успіхи в моделюванні механічної обробки, залишаються невирішені питання — зокрема, вибір оптимальної матеріальної моделі, її перевірка експериментальними даними та узагальнення результатів для різних матеріалів і режимів. Врахування цих аспектів підкреслює практичну важливість дослідження для підвищення точності прогнозів силових характеристик і оптимізації технологічних процесів, повязаних з різанням. Сили різання та їхня структура є фундаментальними характеристиками механічного оброблення, що визначають енергетичні витрати, інтенсивність зношування різального інструменту та якість обробленої поверхні. Механічні властивості заготовки — включаючи міцність, твердість, пластичність, чутливість до швидкості деформації, теплопровідність і мікроструктурні особливості — визначають закономірності деформаційних процесів і формування стружки, що, у свою чергу, безпосередньо впливає на величину сил різання. Під час металорізальних операцій властивості оброблюваних деталей зазнають змін під впливом теплових ефектів та тертя, що виникає в процесі утворення стружки. Аналіз температурного поля в зоні різання дозволяє прогнозувати та запобігати передчасному зношуванняу або виходу з ладу різального інструменту. Напружений стан матеріалу, швидкість деформації та залишкові напруження в оброблюваних деталях можуть бути визначені і проаналізовані у віртуальних середовищах моделювання, що сприяє підвищенню продуктивності та надійності виробів у реальних експлуатаційних умовах. Особливу увагу провідні дослідники в галузі технології машинобудування приділяють обробці важкооброблюваних матеріалів, що складно піддаються різанню, з метою підвищення якості обробленої поверхні та ресурсу різального інструменту в процесі механічного оброблення. У цьому контексті в даній кваліфікаційній роботі мною представляється огляд сучасних досліджень механічної поведінки матеріалів під час металорізальних операцій, а також окреслюються перспективні напрямки майбутніх наукових досліджень. Моделювання силових та термодинамічних процесів різання дає змогу оптимізувати швидкість оброблення, запобігати надлишковим деформаціям заготовки та мінімізувати мікронерівність профілю завдяки зменшенню відхилення різального інструменту під час обробки. Аналіз сил різання та деформації заготовки дозволяє підвищувати точність виробництва деталей, зменшуючи негативний вплив прикладених механічних навантажень.