DOI: https://doi.org/10.26642/tn-2017-2(80)-49-59

Параметрична оптимізація конструкції круглих компенсаційних отворів дискової фрези в середовищі Solidworks Simulation

Олександр Леонідович Мельник, Наталя Олександрівна Балицька, Володимир Володимирович Сєров, Андрій Володимирович Соловйов

Анотація


Робота присвячена питанням підвищення якості проектних рішень в ході автоматизації проектування конструкцій за рахунок параметричної оптимізації в середовищі SolidWorks Simulation на прикладі круглих компенсаційних отворів дискової фрези. Визначено можливість підвищення динамічної стійкості дискових фрез від дії сили різання за рахунок впливу на частоту їх власних коливань. В роботі запропоновано забезпечувати підвищення частоти власних коливань дискових фрез за допомогою виконання круглих компенсаційних отворів, конструктивні параметри котрих визначаються за результатами параметричної оптимізації в середовищі SolidWorks Simulation. Показані особливості формулювання інженерної задачі, проведені первинні статичний міцнісний та частотний аналізи, згідно яких встановлені обмеження та ціль цієї оптимізаційної задачі. Досліджено вплив відцентрових сил на власні частоти коливань фрези. Здійснено порівняльну характеристику ітеративного та прямого вирішуючого методу SolidWorks Simulation відповідно до результатів розрахунку. Оптимізаційне дослідження виконане в середовищі  SolidWorks Simulation з використанням безлічі повторів (згідно плану Бокса-Бенкена), при цьому отримано оптимальні конструктивні параметри компенсаційних отворів дискової фрези для вказаних меж змінних параметрів дослідження. Здійснено аналіз впливу кількості отворів та діаметра колового масиву множини компенсаційних отворів на значення перших п’яти частот власних коливань дискової фрези.

Ключові слова


параметрична оптимізація; SolidWorks Simulation; дискова фреза; частотний аналіз; міцність

Повний текст:

PDF

Посилання


Malygin, V., Perfil'ev, P., Khudyakov, M. and Lobanov, N. (2010), «Skvoznoe proektirovanie sbornogo rezhushchego instrumenta», аvailable at: http://sapr.ru/article/7991

Bazhanova, A.Yu. (2015), Modelі ta metodi analіzu pruzhno-disipativnikh sistem v SAPR, dissertation, Odesa, 146 р.

Kozlova, O.S. and Gomenyuk, S.I. (2014), «Sovremennye tendentsii razvitiya SAPR v mekhanike», Vіsnik Zaporіz'kogo natsіonal'nogo unіversitetu, No 1, pp. 38–51.

Alyamovskiy, A.A. (2010), COSMOS Works. Osnovy rascheta konstruktsiy na prochnost' v srede SolidWorks, DMK Press Publ., Moskva, 784 p.

Alyamovskiy, A.A., Sobachkin, A.A., Odintsov, E.V., Kharitonovich, A.I. and Ponomarev, N.B. (2008), SolidWorks 2007/2008. Komp'yuternoe modelirovanie v inzhenernoy praktike, BKhV-Peterburg Publ., SPb, 1040 p.

Alyamovskiy, A.A. (2010), Inzhenernye raschety v SolidWorks Simulation, DMK Press Publ., Moskva, 464 p.

Alyamovskiy, A.A. (2012), SolidWorks Simulation. Kak reshat' prakticheskie zadachi, BKhV-Peterburg Publ., SPb, 448 p.

«ANSYS Workbench and ANSYS Design Explorer», аvailable at: https://support.ansys.com/staticassets/ANSYS/Conference/Confidence/San%20Jose/Downloads/optimizationdesign-explorer-7.pdf.

Zhuravkov, M.A., Gromyko, O.V. and Careva, A.A. (2010), «Yspol'zovanye paketov Ansys Workbench, Adams, Visual Nastran y Pro/ENGINEER dlja yssledovanyja mehanyky robotov», BGU, pp. 209–214.

Lombard, M. (2017), «Design Optimization in Solid Edge», аvailable at: https://community.plm.automation.siemens.com/t5/Solid-Edge-Blog/Design-Optimization-in-Solid-Edge/ba-p/389500

«Issledovaniya proektirovaniya v SolidWorks», аvailable at: http://help.solidworks.com/2014/russian/SolidWorks/sldworks/_Design_Studies_in_SolidWorks.htm?id=28972ac3 15024e9c99a52518e8a68de3#Pg0&ProductType=&ProductName=

Balytska, N.O. (2015), Pidvyshhennja pracezdatnosti proriznyh frez, Kyi'v, 25 p.

Balytska, N.O. (2011), «Pracezdatnist' dyskovyh pyl, vidriznyh ta proriznyh frez», Visnyk ZDTU, Serija Tehnichni nauky, Vol. 59, pp. 3–6.

Balytska, N.O. (2011), «Dynamichna stijkist' vidriznyh ta proriznyh frez», Visnyk ZDTU, Serija Tehnichni nauky, Vol. 73, pp. 3–5.

Panchuk, V.G. (2009), Teoretychni osnovy proektuvannja vidriznyh frez, Kyi'v, 285 p.

Adler, Yu.P. (1969), Vvedenie v planirovanie eksperementa, Metallurgiya, Publ., Moscow, 276 p.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1.  Сквозное проектирование сборного режущего инструмента / В.Малыгин, П.Перфильев, М.Худяков, Н.Лобанов // САПР и графика. – 2010 [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://sapr.ru/article/7991.
  2. Бажанова А.Ю. Моделі та методи аналізу пружно-дисипативних систем в САПР : дис. … канд. техн. наук : спец. 05.13.12 / А.Ю. Бажанова. – Одеса, 2015. – 146 с.
  3. Козлова О.С. Современные тенденции развития САПР в механике / О.С. Козлова, С.И. Гоменюк // Вісник Запорізького національного університету. Серія : Фізико-математичні науки. – 2014. – № 1. – С. 38–51.
  4. Алямовский А.А. COSMOS Works. Основы расчета конструкций на прочность в среде SolidWorks / А.А. Алямовский. – Москва : ДМК Пресс, 2010. – 784 с.
  5. SolidWorks 2007/2008. Компьютерное моделирование в инженерной практике / А.А. Алямовский, А.А. Собачкин, Е.В. Одинцов, А.И. Харитонович, Н.Б. Пономарев. – СПб : БХВ-Петербург, 2008. – 1040 с.
  6. Алямовский А.А. Инженерные расчеты в SolidWorks Simulation / А.А. Алямовский. – М. : ДМК Пресс, 2010. – 464 с.
  7. Алямовский А.А. SolidWorks Simulation. Как решать практические задачи / А.А. Алямовский. – СПб. : БХВПетербург, 2012. – 448 с.
  8. ANSYS Workbench and ANSYS Design Explorer // ANSYS. – 2012. – Access mode : https: //support.ansys.com /staticassets/ANSYS/ Conference/Confidence/San%20Jose/Downloads/optimization-design-explorer-7.pdf.
  9. Журавков М.А. Использование пакетов Ansys Workbench, Adams, Visual Nastran и Pro/ENGINEER для исследования механики роботов / М.А. Журавков, О.В. Громыко, А.А. Царева. – Минск : БГУ, 2010. – C. 209–214.
  10. Lombard M. Design Optimization in Solid Edge / M.Lombard // Siemens. – 2017. – Access mode : https://community.plm.automation.siemens.com/t5/Solid-Edge-Blog/Design-Optimization-in-Solid-Edge/ba-p/389500.
  11. Исследования проектирования в SolidWorks // Dassault Systèmes. – 2014. – Access mode : http://help.solidworks.com/2014/russian/SolidWorks/sldworks/c_Design_Studies_in_SolidWorks.htm?id=28972ac315024e9 c99a52518e8a68de3#Pg0&ProductType=&ProductName=.
  12. Балицька Н.О. Підвищення працездатності прорізних фрез : автореф. дис. … канд. техн. наук : спец. 05.03.01 «Процеси механічної обробки, верстати та інструменти» / Н.О. Балицька. – К., 2015. – 25 с.
  13. Балицька Н.О. Працездатність дискових пил, відрізних та прорізних фрез / Н.О. Балицька // Вісник ЖДТУ. Серія : Технічні науки. – 2011. – № 4 (59). – С. 3–6.
  14. Балицька Н.О. Динамічна стійкість відрізних та прорізних фрез / Н.О. Балицька // Вісник ЖДТУ. Серія : Технічні науки. – 2011. – № 2 (73). – С. 3–5.
  15. Панчук В.Г. Теоретичні основи проектування відрізних фрез : дис. докт. техн. наук : спец. 05.03.01. – К., 2009. – 285 с.
  16. Адлер Ю.П. Введение в планирование эксперимента / Ю.П. Адлер. – Москва : Металлургия, 1969. 




Copyright (c) 2017 Олександр Леонідович Мельник, Наталя Олександрівна Балицька, Володимир Володимирович Сєров, Андрій Володимирович Соловйов

Ліцензія Creative Commons
Це видання ліцензовано за ліцензією Creative Commons Із Зазначенням Авторства - Некомерційна 4.0 Міжнародна.