Определение качества поверхностного слоя маложестких цилиндрических изделий после правки поперечной обкаткой гладкими плитами

Для восстановления формы маложестких цилиндрических деталей типа валов и осей предложена правка поперечным изгибом с последующей обработкой заготовок способом поверхностного пластического деформирования, основанного на поперечной обкатке гладкими плитами. Приведены экспериментальные и расчетные результаты по определению влияния абсолютного обжатия на основные характеристики качества поверхностного слоя деталей: шероховатость поверхности и остаточные напряжения. Анализ данных экспериментального исследования по оценке деталей после правки поперечной обкаткой гладкими плитами выявил следующие положительные изменения: резкое уменьшение исходной шероховатости, формирование равновесных сжимающих остаточных напряжений в поверхностных слоях и обеспечение стабилизации точности обработанной детали по размерам и форме. В зависимости от абсолютного обжатия качество поверхности повышается на 2–3 класса, образуются достаточно большие (до 375 МПа) сжимающие остаточные напряжения. Результаты работы позволяют рекомендовать предлагаемый способ правки поперечной обкаткой гладкими плитами для внедрения в технологию восстановления деталей машин.

Литература

[1] Иванов В.П., Кастрюк А.П. Основные направления ресурсосбережения в ремонтном производстве. Труды ГОСНИТИ, 2013, т. 112, ч. 2, с. 15–18.

[2] Мураткин Г.В., Катова И.В. Математическая модель процесса правки деталей методом поверхностного пластического деформирования с предварительным изгибом заготовки. Металлообработка, 2004, № 6, с. 27–31.

[3] Коцюбинский О.Ю., Творогова Р.С., Рубина Е.Э. Правка растяжением стальных заготовок типа стержней. Станки и инструмент, 1976, № 5, с. 34–35.

[4] Емельянов В.Н., Васильев П.Г., Олисов В.Н. Правка прямых валов поверхностным пластическим деформированием. Автоматизированное проектирование в машиностроении, 2014, № 2, с. 92–97.

[5] Avent R.R., Mukai D.J., Robinson P.F. Heat Straightening Rolled Shapes. Journal of structural engineering New York, 2000, vol. 126, iss. 7, pp. 755–763, doi: 10.1061/(ASCE)0733-9445(2000)126:7(755)

[6] Батищев А.Н., Голубев И.Г., Лялякин В.П. Восстановление деталей сельскохозяйственной техники. Москва, Информагротех, 1995. 295 с.

[7] Бубнов А.С. Технологические возможности процесса правки маложестких цилиндрических деталей стесненным сжатием. Вестник ИрГТУ, 2006, № 4, с. 68–75.

[8] Романова О.Г., Драчев А.О. Расчет технологических режимов при холодной правке валов изгибом. Известия ВолгГТУ, 2008, т. 4, № 9(47), с. 99–102.

[9] Манило И.И., Тютрин С.Г., Клочков А.С., Городских А.А., Герасимов С.В. Повышение точности ориентации валов с дефектами поверхности при их правке на прессах. Инновации и исследования в транспортном комплексе. Матер. I Междунар. науч.-практ. конф., Курган, Российская транспортная академия, 2013, с. 86–87.

[10] Зайдес С.А., Лэ Хонг Куанг. Аналитический расчет основных параметров процесса правки маложестких цилиндрических деталей поперечной обкаткой плоскими плитами. Вестник ИрГТУ, 2018, т. 22, № 3, с. 24–34, doi: http://dx.doi.org/10.21285/1814-3520-2018-3-24-34

[11] Zaides S.A., Fam Dak Fong. Roughness of Cylindrical Parts in Transverse Burnishing by Flat Plates. Russian Engineering Research, 2018, vol. 38, no. 12, pp. 921–925, doi: 10.3103/S1068798X18120420

[12] Зайдес С.А., Лэ Хонг Куанг. Способ правки маложестких цилиндрических деталей. Патент № 2685826 РФ, бюл. № 12, 2019.

[13] Кожевникова Г.В. Теория и практика поперечно-клиновой прокатки. Минск, Беларус. Наука, 2010. 291 с.

[14] Андреев Г.В., Клушкин В.А., Макушок Е.М., Сегал В.М., Щукин В.Я. Поперечно-клиновая прокатка. Минск, Наука и техника, 1974. 160 с.

[15] Щукин В.Я., Степаненко А.В., ред. Основы поперечно-клиновой прокатки. Минск, Наука и техника, 1986. 223 с.

[16] Клушин В.А., Рудович А.О. Технология и оборудование поперечно-клиновой прокатки. Минск, ФТИ НАН Беларуси, 2010. 300 с.

[17] Zaides S.A., Nguyen Van Hinh. Influence of Oscillatory Smoothing on the Residual Stress in Cylindrical Components. Russian Engineering Research, 2018, vol. 38, no. 11, pp. 859–864, doi: 10.3103/S1068798X18110217

[18] Саушкин М.Н., Радченко В.П., Павлов В.Ф. Метод расчета полей остаточных напряжений и пластических деформаций в цилиндрических образцах с учетом анизотропии процесса поверхностного упрочнения. Прикладная механика и техническая физика, 2011, т. 52, № 2, с. 173–182.

[19] Кузнецова Е.В., Горбач О.Н., Кузнецов Р.В., Мелехин А.Ю., Горбач К.В. Влияние технологических параметров изготовления на уровень остаточных напряжений в оболочках тепловыделяющих элементов. Прикладная математика и вопросы управления, 2017, № 4, с. 118–131.

[20] Макаревич С.С., Мрочек Ж.А., Кожуро Л.М., Пашкевич М.Ф., Ильющенко А.Ф. Остаточные напряжения. Минск, УП «Технопринт», 2003. 352 с.

[21] Блюменштейн В.Ю., Смеленский В.М. Механика технологического исследования на стадиях обработки и эксплуатации деталей машин. Москва, Машиностроение-1, 2007. 400 с.

[22] Зайдес С.А., Лэ Хонг Куанг. Оценка напряженного состояния цилиндрических деталей при поперечной правке. Технология металлов, 2019, № 2, с. 23–28, doi: 10.31044 / 1684-2499-2019-2-0-23-28

[23] Басов К.А., Красковский Д.Г. ANSYS в примерах и задачах. Москва, Компьютер Пресс, 2002. 224 с.

[24] Chen Xiaolin, Liu Yiijun. Finite Element Modeling and Simulation with ANSYS Workbench. CRC Press, 2014. 411 p.