Влияние направления и геометрии рабочего инструмента на напряженно-деформированное состояние при осциллирующем выглаживании цилиндрических деталей

Рассмотрена отделочно-упрочняющая технология цилиндрических деталей типа валов осциллирующим выглаживанием. На основе компьютерного моделирования разработана конечно-элементная модель осциллирующего выглаживания для определения напряженного состояния в очаге деформации и упрочненных деталях в зависимости от угла поворота и профильного радиуса рабочего инструмента. Рост профильного радиуса от 1 до 8 мм приводит к повышению максимальных остаточных эквивалентных напряжений сжатия на 45 %. При положительном угле поворота инструмента (когда его направление совпадает с направлением продольной подачи), равном 45°, сжимающие остаточные напряжения достигают минимального значения. При увеличении угла поворота рабочего инструмента от –30 до –85° в направлении, противоположном направлению продольной подачи, эти напряжения резко возрастают, а качество поверхностного слоя снижается. При разных профильных радиусах инструмента глубина упрочненного слоя может изменяться на 34 %, а при разных углах его поворота — на 70…75 %.

Литература

[1] Зайдес С.А., Нгуен Ван Хинь. Влияние параметров осциллирующего выглаживания на шероховатость упрочненных поверхностей. Вестник ИрГТУ, 2017, № 4, с. 22–29.

[2] Клепиков В.В., Бодров А.Н. Технологические процессы алмазного выглаживания. Москва, Высшая школа, 2004. 320 с.

[3] Папшев Д.Д. Отделочно-упрочняющая обработка поверхностным пластическим деформированием. Москва, Машиностроение, 1987. 152 с.

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

[5] Емельянов В.И. Правка деталей машин поверхностным пластическим деформированием. Новгород, НовГУ, 1996. 127 с.

[6] Суслов А.Г. Качество поверхностного слоя деталей машин. Москва, Машиностроение, 2000. 320 с.

[7] Попова В.В. Поверхностное пластическое деформирование и физико-химическая обработка. Рубцовск, Изд-во Рубцовского индустриального института, 2013. 98 с.

[8] Вишняков Я.Д., Пискарев В.Д. Управление остаточными напряжениями в металлах и сплавах. Москва, Металлургия, 1989. 253 с.

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

[10] Скороходов А.Н., Зудов Е.Г., Киричков А.А., Петренко Ю.П. Остаточные напряжения в профилях и способы их снижения. Москва, Металлургия, 1985. 185 с.

[11] Торбило В.М. Расчет оптимального усилия при алмазном выглаживании. Станки и инструмент, 1970, № 2, с. 25–26.

[12] Блюменштейн В.Ю., Махалов М.С. Расчетная модель остаточных напряжений упрочненного поверхностного слоя при размерном совмещенном обкатывании. Вестник КузГТУ, 2008, № 5, с. 50–58.

[13] Зайдес С.А., Горбунов В.Ф., Горбунов А.В. Расчет профильного радиуса ролика при обкатке нежестких валов. Вестник ИрГТУ, 2015, № 3, с. 40–44.

[14] Зайдес С.А., Нгуен Ван Хинь. Влияние кинематики локального нагружения на напряженно-деформированное состояние в очаге деформации. Вестник ИрГТУ, 2017, № 6, с. 22–29.

[15] Зайдес С.А., Нго Као Кыонг. Оценка напряженного состояния при стесненных условиях локального нагружения. Упрочняющие технологии и покрытия, 2016, № 10, с. 6–9.

[16] Зайдес С.А., Климова Л.Г. Управление технологическими остаточными напряжениями в маложестких валах охватывающим деформированием. Вестник ИрГТУ, 2006, № 4, с. 46–51.

[17] Зайдес С.А., Фам Дак Фыонг, Нгуен Ван Хинь. Устройство для поверхностного пластического деформирования. Пат. 2626522, РФ, 2017, бюл. № 22, 1 с.

[18] Баков К.А. ANSYS. Справочник пользователя. Москва, ДМК Пресс, 2005. 640 с.

[19] Бруяка В.А., Фокин В.Г., Солдусова Е.А., Глазунова Н.А., Адеянов И.Е. Инженерный анализ в Ansys Workbench. Ч. 1. Самара, Самар. гос. техн. ун-т, 2010. 271 с.

[20] Chen X., Liu Y. Finite Element Modeling and Simulation with ANSYS Workbench. CRC Press, 2014. 411 p.