Obrabotka Metallov 2019 Vol. 21 No. 2

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 21 № 2 2019 118 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ При увеличении натяга радиальный компо- нент имеет тенденцию к увеличениюразмаха мак- симальных сжимающих и растягивающих напря- жений, которые располагаются непосредственно вблизи поверхности детали. С увеличением профильного радиуса ролика размах напряже- ний, наоборот, уменьшается. Глубина распро- странения существенных по величине значений при изменении натяга и профильного радиуса ролика значительно не меняется. Максимальные сжимающие окружные на- пряжения и глубина их распространения также увеличиваются с увеличением натяга. Экстре- мум в большинстве случаев располагается на поверхности либо на глубине 0,5…1 мм. Изме- нение профильного радиуса ролика не оказывает на этот компонент существенного влияния. По данным работы [26], окружной компонент имеет распределение, аналогичное осевому, но харак- теризуется меньшими напряжениями на поверх- ности и в первом экстремуме. Изменение обоих параметров существенно не изменяет распределение касательного ком- понента по глубине ПС, однако несколько влия- ет на его значения непосредственно на поверх- ности. Так, при малых значениях профильного радиуса максимальные касательные напряже- ния дают большие значения натяга, в то время как при больших значениях R пр – меньшие зна- чения h з . Выводы 1. На основе разработанной для процесса ППД модели упрочняемого упругопластиче- ского тела выполнены расчеты компонентов тензора остаточных напряжений с различными режимами обработки. Установлено, что наи- большие остаточные сжимающие напряжения характерны для осевого компонента, при этом экстремум может располагаться как на поверх- ности детали, так и на некотором удалении от нее. Глубина распространения сжимающих ОН составляет примерно 3 мм при глубине распро- странения существенных по величине напря- жений около 7 мм. 2. Выявлено влияние упрочнения металла на распределение остаточных напряжений. На при- мере осевого (наибольшего по величине) ком- понента показано, что разница максимальных значений составляет почти 30 %. Полученный результат соответствует представлениям о том, что упрочненный металл, имеющий повышен- ный предел текучести, допускает наличие боль- ших по величине остаточных напряжений. 3. Установлены взаимосвязи компонентов тензора остаточных напряжений с основными параметрами режима обработки: натягом и про- фильным радиусом ролика. Так, для осевого компонента ОН: – при увеличении натяга имеется тенденция к увеличению максимальных значений сжима- ющих напряжений, однако этот экстремум сме- щается от поверхности в глубину до 0,5 мм, что приводит к формированию в тонком приповерх- ностном слое растягивающих ОН небольшой ве- личины; – изменение профильного радиуса ролика позволяет сделать вывод о том, что для получе- ния наилучшего распределения осевых ОН по глубине каждому значению натяга соответствует некоторое оптимальное значение профильного радиуса ролика; – глубина распространения сжимающих ОН, как и глубина расположения второго (положи- тельного) экстремума, увеличивается с увели- чением h д и R пр . В диапазоне h д от 0,05 мм до 0,07 мм такой рост происходит более интенсивно. Для радиального компонента при увеличе- нии натяга увеличивается, а при увеличении R пр , наоборот, уменьшается размах напряжений на поверхности детали. Максимальные сжимающие окружные на- пряжения и глубина их распространения увели- чиваются с увеличением натяга. Изменение R пр при этом не оказывает существенного влияния. Для касательного компонента изменение ос- новных параметров режима оказывает лишь не- которое влияние на значения на поверхности. Список литературы 1. Технология и инструменты отделочно-упроч- няющей обработки деталей поверхностным пла- стическим деформированием. В 2 т. Т. 2. / А.Г. Сус- лов, А.П. Бабичев, А.В. Киричек, А.В. Овсеенко, П.Д. Мотренко, С.К. Амбросимов, А.И. Афонин,