OBRABOTKAMETALLOV Vol. 27 No. 1 2025 79 TECHNOLOGY Рис. 2. Изменение нормальной FN и тангенциальной Fτ составляющих силы взаимодействия инструмента и обрабатываемой поверхности при разных углах наклона инструмента α (ξm – амплитуда колебаний излучателя) Fig. 2. Change in the normal FN and tangential Fτ components of the interaction force between the tool and the workpiece surface at diff erent tool inclination angles α (ξm – the amplitude of vibrations of the ultrasonic emitter) составляющей FN появляется и тангенциальная (касательная) составляющая Fτ. В этом случае FN = Fsinα, а Fτ = Fcosα. Таким же образом изменяется и периодическая сила, создаваемая инструментом. Соответственно изменяется и характер воздействия на поверхность. При α = 90° и FN = FNmax каждое колебание инструмента оставляет на поверхности сферический отпечаток, в центре которого нормальные деформации будут максимальны (рис. 3, а). При α ≠ 90° и наличии составляющей Fτ инструмент проскальзывает вдоль поверхности, и отпечатки вытягиваются, причем в начале отпечатка преобладают нормальные деформации, а в конце – сдвиговые (рис. 3, б). То есть по аналогии со статическими видами поверхностного пластического деформирования при α = 90° процесс осуществляется по схеме выглаживания, а при α ≠ 90° – по схеме вибрационного выглаживания. Учитывая продольный характер колебаний, для обеспечения равномерной обработки криволинейных поверхностей ось инструмента должна быть направлена под заданным углом к любому участку обрабатываемой поверхности. С целью повышения качества обработки поверхностей со сложной геометрией способы ультразвукового ППД совершенствуются и модернизируются [17, 19]. Появились способы обработки многоэлементными деформирующими инструментами [23, 24], а также гибридные способы, сочетающие в себе признаки выглажи- а б Рис. 3. Следы (1) и поперечные сечения следов (2) рабочего инструмента на поверхности образца: а – при α = 90°; б – при α ≠ 90° Fig. 3. Traces (1) and cross-sections of traces (2) of the working tool traces on the sample surface: а – at α = 90°; б – at α ≠ 90° вающей и ударной обработки [27, 28] или комбинацию ППД с термической [31, 32] и химикотермической обработкой [29, 30]. В связи с этим целью работы является изучение влияния угла наклона колебательной системы на поверхностные свойства стали 45 при ультразвуковом поверхностном пластическом деформировании. Для достижения поставленной цели требовалось решить следующие задачи: – проанализировать изменение микроструктуры образцов, обработанных ультразвуковым ППД;
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1