МКЭ-анализ динамики обработки тонкостенных крупногабаритных композитных труб на многоцелевом станке

Abstract

С помощью МКЭ проведен статический, модальный и гармонический анализ поведения тонкостенной габаритной трубы из композиционного материала. Труба обрабатывается резанием и склонна к резонансному возбуждению. Установлено, что и в статике, и в динамике ведущим деформационным движением является прогиб стенки под инструментом. Выявлен диапазон мощных комплексных резонансов на частотах между 25 и 40 Гц. Описано поведение систем пучностей на поверхности трубы. Они создают плотно расположенные резонансные пики. В некоторых межпиковых провалах, тем не менее, возможна эффективная обработка. Системы пучностей становятся многоволновыми и хорошо демпфируются на частотах выше 100 Гц. Рекомендовано обрабатывать вращающуюся трубу или точением на низких частотах (<20 Гц) или фрезерованием на высоких частотах (>80 Гц) согласно концепции высокоскоростной обработки (ВСО).