ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 27 № 1 2025 84 ТЕХНОЛОГИЯ Рис. 7. Профилограммы поверхности, полученные при различных углах наклона рабочего инструмента: а – без ППД; б – при α = 90°; в – при α = 75°; г – при α = 60°; д – при α = 45° Fig. 7. Surface profi les obtained at diff erent working tool inclination angles: а – without SPD; б – at α = 90°; в – at α = 75°; г – at α = 60°; д – at α = 45° Структура, твердость и микротвердость При создании значительного усилия прижима деформирующий элемент и излучатель совершают синфазные колебания, т. е. инструмент не отрывается от обрабатываемой поверхности и условия обработки близки к выглаживанию. Основным механизмом, создающим деформации поверхностного слоя, является нагружение обрабатываемой поверхности шариком под действием статической силы прижима и значительно большей динамической силы, создаваемой колебаниями излучателя. При этом происходит как упрочнение, так и выглаживание поверхности. Очевидно, что при наклоне инструмента α = 90° сила воздействия на поверхность имеет только одну нормальную оставляющую FN, что создает наиболее благоприятные условия для упрочнения (наклёпа) поверхности. С уменьшением угла нормальная оставляющая FN уменьшается, а касательная Fτ растет. Это приводит к снижению твердости и уменьшению глубины упрочненного слоя, но при этом уменьшается и размер микронеровностей за счет выглаживания. Результаты металлографических исследований представлены на рис. 8. Как показывают результаты экспериментов (рис. 9), глубина наклепанного слоя увеличивается с увеличением угла наклона рабочего инструмента α. При α = 45° изменения структуры и свойств распространяются на глубину до 50 мкм, а при α = 90° глубина достигает 345 мм. Очевидно, что глубина деформированного слоя определяется величиной нормальной оставляющей FN силы. В то же время наибольшая микротвердость на глубине до 50 мкм достигается при α = 45°, что связано со сдвиговыми деформациями, создаваемыми касательной составляющей Fτ. Момент трения и износ Сравнительные испытания износа образцов проводились при постоянном усилии прижима между образцом и контртелом N = 25 Н. Частота вращения шпинделя n = 160 об/мин. В результате была получена зависимость (рис. 10) изменения момента трения Мтр на протяжении 1000 циклов.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1