Actual Problems in Machine Building 2016 No. 3

Actual Problems in Machine Building. 2016. N 3 Innovative Technologies in Mechanical Engineering ____________________________________________________________________ 140 УДК 621.9.048.6 ХАРАКТЕР НАСЛЕДОВАНИЯ ТОЧНОСТНЫХ И МИКРОГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПОВЕРХНОСТИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ НА ФИНИШНОЙ СТАДИИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ Ю.С. СЕМЕНОВА, канд. техн. наук, доцент А.П. ЛИХАЧЕВ, магистрант (НГТУ, г. Новосибирск) Семенова Ю.С. – 630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, Новосибирский государственный технический университет, e-mail: nahat@yandex.ru В данной работе рассмотрены особенности технологического наследования микрогеометрии и точности обработки на заключительных этапах механической обработки поверхностей деталей в технологических процессах, включающих ультразвуковое пластическое деформирование (УЗПД). Показано влияние исходной шероховатости поверхности перед УЗПД на окончательное состояние микрогеометрии. Предложен механизм назначения режимных параметров обработки, обеспечивающих формирование полностью нового регулярного микрорельефа без следов предшествующей обработки. С помощью математической модели определены границы значений параметра исходной шероховатости, в пределах которой на поверхности детали формируется полностью новый микрорельеф для реальных условий обработки. Получено экспериментальное подтверждение теоретических исследований. Также экспериментально установлено, что погрешность размеров после УЗПД уменьшается в пределах величины исходной шероховатости, что также соответствует основным положениям теории о технологическом наследовании. Ключевые слова: Ультразвуковое пластическое деформирование, технологическое наследование, деформатор, шероховатость, поверхностный слой. Введение Согласно теории технологического наследования качество поверхностного слоя детали формируется поэтапно в ходе технологического процесса. При этом основной вклад в создание качества поверхности вносят заключительные операции [1-3]. Одним из перспективных методов обеспечения высоких эксплуатационных характеристик поверхности является ультразвуковое пластическое деформирование (УЗПД). Данный метод основан на пластическом деформировании поверхностного слоя, в результате которого формируется новый регулярный микрорельеф, снижается шероховатость, повышается микротвердость. При этом в поверхностном слое детали формируются благоприятные напряжения сжатия [3, 4]. Применение метода ультразвуковой обработки позволяет в широком диапазоне управлять параметрами качества поверхности, путем изменения режимов обработки. В работах [5, 6] показано, что существуют математические зависимости, устанавливающие взаимосвязь шероховатости и других геометрических параметров микрорельефа от режимов ультразвуковой обработки. Однако при недостаточном деформационном воздействии эти зависимости невозможно применить, поскольку не соблюдается условие формирования полностью нового рельефа - остаются следы предшествующей обработки.