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

Abstract

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.