Modelowanie procesu i operacji skrawania z zastosowaniem metody elementów skończonych (MES). Cz. II. Przykłady zastosowań praktycznych

• Autorzy: Niesłony P. , Grzesik W.

Warianty tytułu

EN

The practice of modeling the metal cutting process and cutting operations using the Finite Element Method (FEM) Part II. Case studies

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Podstawy i zastosowanie modelowania metodą elementów skończonych (MES). Zalety i możliwe aplikacje do symulacji procesu skrawania. Podstawowe modele konstytutywne materiałów obrabianych. Istota modelowania metodą Eulera i Lagrange’a. Sposoby tworzenia siatki MES dla strefy skrawania. Komercyjne pakiety MES i wskazówki dla użytkowników co do ich wyboru.

EN

Fundamentals and practice of modeling the cutting process/operations by means of finite element method (FEM). Advantages and alternative applications for the 2D of 3D simulations of cutting process. Basic constitutive models are explained in relevance to the materials to be worked. Specific Euler’s and Lagrange’s modeling methods. How the FEM grids could be generated in working zone. A number of commercial FEM software packages are enumerated complete with recommendations for their selection.

Słowa kluczowe

PL

proces skrawania; operacje skrawania; modelowanie MES; komercyjne oprogramowanie

EN

cutting process; cutting operations; FEM-based modeling; commercial FEM software

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Mechanik
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 86, nr 11
• Strony: 909--910, 912, 914, 916--917
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys., tabl.

Twórcy

autor

Niesłony P.

• Katedra Technologii Maszyn i Automatyzacji Produkcji na Wydziale Mechanicznym Politechniki Opolskiej

autor

Grzesik W.

• Katedra Technologii Maszyn i Automatyzacji Produkcji na Wydziale Mechanicznym Politechniki Opolskiej

Bibliografia

• 1. Pelosi G. „The finite-element method”, Part I: R. L. Courant: „Historical Corner”, IEEE Antennas and Propagation Magazine, 2007, Vol. 49/2, pp. 180÷182.
• 2. Stein E. Zienkiewicz O.C. „A pioneer in the development of the finite element method in engineering science”. Steel Construction, 2009, Vol. 2 (4), pp. 264÷272.
• 3. Grzesik W. „Advanced Machining Processes of Metallic Materials”. Amsterdam: Elsevier, 2008.
• 4. Grzesik W. „Experimental investigation of the cutting temperature when turning with coated indexable inserts”. Int. J. Mach. Tools Manufact., 1999, Vol. 39/3, pp. 355÷369.
• 5. Leopold J. „Werkzeuge für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung”. München-Wien: Carl Hanser Verlag, 1999.
• 6. Zębala W. „Modelowanie procesu skrawania”, Kraków: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, 2011.
• 7. Fang N. „A new quantitative sensitivity analysis of the flow stress of 18 engineering materials in machining”. J. Engineering Materials and Technology, 2005, Vol. 127, pp.192÷196.
• 8. Niesłony P. „Modelowanie przepływu ciepła i rozkładu temperatury w strefie skrawania dla ostrzy z twardymi powłokami ochronnymi”, Opole: Oficyna Wydawnicza Politechniki Opolskiej, 2008.
• 9. www.thridwavesys.com/products
• 10. Farzad E. (ed.): „Finite Element Analysis – Applications in Mechanical Engineering”, InTech 2012.
• 11. Mcdill J.M., Goldak J.A., Oddy A.S., Bibby M.J. „Isoparametric quadrilaterals and hexahedrons for mesh-grading algorithms”. Communication in Applied Num. Methods, 1987, Vol. 3, pp. 155÷163.
• 12. Blacker T., Stephenson M. „Paving a new approach to automated quadrilateral mesh generation”. Numerical Methods in Engineering, 1991, Vol. 32, pp. 811÷847.
• 13. Blacker T.D., Jung J., Witkowski W.R. „An adaptive finite element technique using element equilibrium and paving”. ASME 1990, Dallas, Paper No. 90-WA/CIE-2.
• 14. Bil H., Kilic S.E., Tekkaya A.E. „A comparison of orthogonal cutting data from experiments with three different finite element models”. Int. J. Machine Tools & Manufacture, 2004, Vol. 44, pp. 933÷944.
• 15. Vijayaraghavan A., Gardner J.D. „Comparative study of finite element simulation software. Research reports 2004/05”, Laboratory for Manufacturing Automation, University of California, Berkeley, pp. 15÷18.
• 16. Marusich T.D., Usui S., Ma J., Stephenson D.A., Shih A.J. „Finite Element Modeling of Drilling Processes with Solid and Indexable Tooling in Metals and Stack-ups”. 10th CIRP International Workshop on Modeling of Machining Operations, Reggio Calabria, Italy, Aug. 27-28, 2007.
• 17. Gardner J.D., Dornfeld D. „Finite Element Modeling of Drilling Using DEFORM, 2006, Consortium on Deburring and Edge Finishing”, Laboratory for Manufacturing and Sustainability, Berkeley. http://www.escholarship.org/uc/item/9xg0g32g
• 18. Dornfeld D., Min S., Kim J., Hewson J., Chu Ch. H., Tyler P., Ffield P., Askari A. „Burr Prevention and Minimization for the Aerospace Industry”, SAE Technical Paper 1999.
• 19. Cichosz P., Kuzinowski M. „Metody wykonywania fazek i gratowania krawędzi”, Mechanik, 2011, 7 (cz. I), 8-9 (cz. II), s. 553÷559 i 674÷681.
• 20. Ranganath S., Guo C., Hegde P. „A finite element modeling approach to predicting white layer formation in nickel superalloys”. CIRP Annals – Manufacturing Technology 2009, 58, pp. 77÷80.
• 21. Grzesik W. „Wykorzystanie modelowania numerycznego i techniki VR do doskonalenia procesów technologicznych części silnie obciążanych cieplnie i mechanicznie”, Mechanik, 2012, 10, s. 803÷817.
• 22. Pramanik A., Zhang L.C., Arsecularatne J.A. „An FEM investigation into the behavior of metal matrix composites: Tool – particle interaction during orthogonal cutting”, Int. J. of Machine Tools & Manufacture, 2007, 47, pp. 1497÷1506.
• 23. Maurel-Pantel A., Fontaine M., Thibaud S., Gelin J.C. „3D FEM simulations of shoulder milling operations on a 304L stainless steel”, Simulation Modelling Practice and Theory, 2012, 22, pp. 13÷27.