Obrabotka Metallov 2009 No. 4

сжимающих напряжений 1-го экстремума и глуби- ны его расположения. Проведенный анализ показывает, что для полу- чения больших значений и глубин распространения сжимающих напряжений необходимо стремиться об- рабатывать детали с большим натягом и профильным радиусом ролика. Однако для получения наибольших значений на поверхности значение натяга роликов должно оставаться на уровне 0,2…0,3 мм. При моделировании механического состояния ПС на стадии ЦД в соответствии с научными положени- ями механики технологического наследования (ТН) было принято следующее. 1. Состояние поверхностного слоя после обработ- ки РСО является исходным для стадии циклической долговечности. 2. При эксплуатации деталь подвергается много- цикловому усталостному знакопеременному нагру- жению по схеме консольного изгиба с вращением в условиях симметричного цикла. 3. На стадии ЦД продолжается процесс накопле- ния деформации и исчерпания запаса пластичности, протекающий в условиях непрерывной релаксации тензора остаточных напряжений, при этом ОН по- степенно релаксируют независимо от их знака. 4. Окончанию стадии ЦД соответствует момент накопления предельных деформаций (до уровня Λ р ), полного исчерпания запаса пластичности (ψ = 1), полной релаксации тензора остаточных напряжений ([ T σ ост ] = 0) и зарождения начальной усталостной трещины, происходящего в некоторой точке, которая может быть расположена как на поверхности детали, так и на некотором удалении от нее. Изменение амплитуды напряжений цикла проис- ходит по синусоидальному закону, а результирующее напряженное состояние определяется суперпозици- ей остаточных и усталостных напряжений: (2) При совпадении направлений векторов главных напряжений для обеих составляющих и симметрич- ном цикле усталостных напряжений поверхностный слой изделия работает в условиях асимметрии цикла тем большей, чем больше абсолютное значение ОН. Среднее напряжение цикла равно величине остаточ- ных напряжений, а амплитуда равна напряжению от внешней нагрузки. При этом чем ближе значение ре- зультирующих напряжений к пределу текучести, тем с большей скоростью происходит релаксация оста- точных напряжений. Проведенные на базе основных положений меха- ники ТН исследования позволили разработать мо- дель трансформации механического состояния ме- талла поверхностного слоя упрочненной РСО детали на стадии циклического нагружения, выполнить рас- четы циклической долговечности (ЦД) для обрабо- танных РСО образцов и установить взаимосвязи ЦД с параметрами режима упрочняющей обработки. На основе полученных взаимосвязей разработан алгоритм расчета ОН и циклической долговечности детали, упрочненной РСО. Алгоритм реализован в виде программного продукта, который позволяет прогнозировать распределение составляющих тензо- ра ОН по глубине упрочненного ПС и усталостную долговечность детали в зависимости от режимов об- работки. Контактная информация для переписки: Махалов М.С. – 650000, Кемерово, Кузбасский государственный технический университет, ул. Весенняя, 28; e-mail: maxim_ste@mail.ru ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (45) 2009 35 ТРУДЫ КОНФЕРЕНЦИИ