Actual Problems in Machine Building 2016 No. 3

Actual Problems in Machine Building. 2016. N 3 Innovative Technologies in Mechanical Engineering ____________________________________________________________________ 112 Материалы, оборудование и методика экспериментального исследования Эксперименты проводились на стенде (рис. 1), состоящем из токарного станка модели 1К62, ультразвукового генератора УЗГ3-4 с магнитострикционным преобразователем, устройства нагружения и регистрационной аппаратуры, состоящей из усилителя ТА-5 и самопишущего потенциометра КСП-4. Первичными преобразователями сигналов являлись проволочные тензодатчики, наклеенные на балку равного сопротивления. Тензосистема предварительно тарировалась образцовыми грузами. Образцами для исследований служили цилиндрические кольца диаметром 150 мм из стали ШХ 15СГ с твердостью HRC э 60…62, предварительно обработанные шлифованием до шероховатости Ra 1,25…0,63 мкм. Контртелом для образцов служил деформатор из твердого сплава ВК 8, которым оснащался ультразвуковой инструмент. Рабочая часть деформатора выполнялась в виде сферы радиусом 5 мм [15]. Рис. 1. Стенд для измерения силы трения при ультразвуковой упрочняюще-чистовой обработке Влияние колебаний на трение инструмента с обрабатываемой поверхностью изучалось по сравнению с обработкой без наложения на деформатор ультразвуковых колебаний. Силы трения определялись при изменении статической нагрузки (Рст = 200…700 Н), скорости обработки (V = 20…200 м/мин), амплитуды колебаний инструмента (2А = 20…60 мкм) при постоянной частоте колебаний f = 18 кГц, и подачи инструмента S = 0,07 мм/об в условиях смазки (масло «Индустриальное 45») [16] и сухого трения. Результаты и обсуждение Проведенные опыты показали, что сила трения деформатора с деталью величина не постоянная. В исследуемой области факторного пространства на графических зависимостях наблюдаются две зоны: первая - зона возрастания и вторая - зона убывания силы трения, что свидетельствует о существенном изменении условий контактного взаимодействия при варьировании режимов обработки.