Skip navigation
Please use this identifier to cite or link to this item: https://libeldoc.bsuir.by/handle/123456789/49728
Title: Численное моделирование процесса магнитно-импульсной обработки осевого режущего инструмента в ANSYS
Authors: Малеронок, В. В.
Ционенко, Д. А.
Алифанов, А. В.
Keywords: публикации ученых;магнитно-импульсная обработка;режущие инструменты;3D-моделирование;программное обеспечение;ANSYS
Issue Date: 2022
Publisher: Национальная академия наук Беларуси
Citation: Малеронок, В. В. Численное моделирование процесса магнитно-импульсной обработки осевого режущего инструмента в ANSYS / В. В. Малеронок, Д. А. Ционенко, А. В. Алифанов // Доклады Национальной академии наук Беларуси. – 2022. – Т. 66, № 2. – С. 237–246. – DOI: https://doi.org/10.29235/1561-8323-2022-66-2-237-246.
Abstract: Целью данного исследования является анализ результатов численного моделирования процесса магнитно-импульсной обработки (МИО) осевого режущего инструмента в среде ANSYS и выработка на их основе практических рекомендаций, связанных с выбором режимов МИО. С использованием модуля Ansys Electronics Desktop (Maxwell) получено распределение индукционных токов на поверхности сверла, помещенного в индуктор. Временная реализация импульса тока в индукторе соответствует форме экспериментально измеренного импульса, который генерируется установкой МИУ-2. Рассчитана напряженность магнитного поля, которая на глубине 0,1 мм от поверхности сверла достигает h0,1 = 1,247 · 107 [А/м]. Рассмотрены два случая позиционирования сверла в индукторе: полная загрузка сверла (сверло устанавливается на всю длину индуктора) и половинная загрузка сверла (режущие кромки находятся в центре). Анализ показал, что плотность индукционного тока имеет наибольшую величину в канавке сверла при полной загрузке и в области режущих кромок при половинной загрузке. С использованием модуля Ansys Transient Thermal: выполнено моделирование тепловых процессов для двух основных временных интервалов (нагрев сверла в процессе разряда в индукторе при МИО и остывание сверла во время заряда конденсаторной батареи для повторного цикла МИО). Получено распределение температуры для обоих вариантов расположения сверла внутри индуктора и сделан вывод, что для обработки боковой поверхности режущего инструмента (режущей ленточки) необходимо использовать вариант с полной загрузкой, а для обработки режущих кромок, более эффективной является половинная загрузка.
Alternative abstract: The purpose of this study is an analysis of the numerical simulation results of the magnetic-pulsed processing (MPP) of axis cutting tools using ANSYS. Practical recommendations for the choice of optimal MPP modes are developed on the basis of this analysis. The induction current distribution on the surface of a drill placed in an inductor was obtained using the Ansys Electronics Desktop (Maxwell) module. The time realization of the current pulse in the inductor corresponds to the shape of the experimentally measured pulse waveform. The magnetic pulse is generated by the unit MIU-2. According to the calculation, the magnetic field strength reaches the value h0,1 = 1.247 · 107 [A/m] at a depth of 0.1 mm from the drill surface. Two cases of drill positioning in the inductor are considered: full loading of the drill (the drill is installed on the inductor entire length) and half loading of the drill (the cutting edges are situated in the inductor center). The analysis results show that the density of the induction current has the highest value in the grove of the drill at full loading and in the region of cutting edges at half loading. The numerical simulation of thermal processes was performed for two main time intervals (drill heatingduring the discharging in the inductor for the MPP cycle and drill cooling during the charging of the capacitor bank for the repeated MPP cycle) using the Ansys Transient Thermal module. The temperature distribution was obtained for the both options for the location of the drill inside the inductor. The result is that for reinforcing the side surface of the cutting tool (cutting band) the full loading option must be used. For reinforcing the cutting edges the half loading option is more efficient.
URI: https://libeldoc.bsuir.by/handle/123456789/49728
Appears in Collections:Публикации в изданиях Республики Беларусь

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Maleronok_Chislennaya.pdf4.3 MBAdobe PDFView/Open
Show full item record


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.