OBRABOTKAMETALLOV Vol. 28 No. 2 2026 143 EQUIPMENT. INSTRUMENTS с 2 до 7,5 мм происходит монотонное снижение глубины упрочнения с 1,65 до 0,75 мм, сопровождаемое одновременным ростом высоты пластического наплыва с 0,013 до 0,022 мм. Такое изменение характеристик указывает на то, что с ростом радиуса инструмента эффективность обработки падает как по критерию глубины слоя, так и по качеству микрогеометрии. С сугубо геометрической точки зрения режим с минимальным радиусом ïð (R = 2,0 мм) является безусловно предпочтительным, так как обеспечивает максимальную проработку глубины материала при минимальном искажении профиля í ( 0, 013 h ≈ мм). Однако комплексная верификация данного режима по критерию напряженного состояния (рис. 3) выявила его технологическую несостоятельность. Установлено, что при ïð R = 2,0 мм возникают пиковые интенсивности остаточных напряжений около 396 МПа, выходящие за пределы текучести стали 45. Превышение этого порога инициирует процесс релаксации напряжений и способствует возникновению эффекта перенаклепа поверхностного слоя. Снижение эффективности упрочнения в этом случае свидетельствует о нерациональности использования данного диапазона параметров, несмотря на его геометрическую привлекательность. Для научного обоснования выбора рационального значения радиуса профиля ролика был применен метод анализа пересечения нормироРис. 4. Влияние радиуса профиля ролика Rпр на глубину упрочненного слоя (hу) и высоту наплыва (hн) Fig. 4. Eff ect of the roller profi le radius (Rpr) on the hardened layer depth (hh) and the pile-up height (hp) ванных функций отклика, который позволил найти компромисс между геометрической эффективностью и прочностной надежностью. Расчет координат пересечения выявил точку «технологического равновесия», соответствующую ïð R ≈ 4,8 мм. Это расчетное значение практически совпадает с точкой ïð R = 5,0 мм, полученной в результате моделирования и принятой в качестве базового параметра. Именно в этом режиме обеспечивается гарантия структурной целостности поверхностного слоя за счет поддержания интенсивности остаточных напряжений на безопасном уровне (365,17 МПа) при сохранении эксплуатационно значимой глубины упрочнения y ( 1,15 h ≈ мм) и удержании высоты наплыва в пределах рационально низких значений í ( 0, 017 h ≈ мм). Анализ результатов, представленных на рис. 5, позволяет определить рациональный диапазон шагов окружной подачи êð S при упрочнении роликом с выпуклым профилем. Основными критериями оптимизации в данном случае выступают высота остаточного гребешка îñò h , определяющая качество поверхности, и количество рабочих ходов N, характеризующее производительность процесса. Установлено, что в зоне Рис. 5. Влияние шага круговой подачи Sкр на высоту остаточного гребешка hост и количество рабочих ходов N при упрочнении роликом с выпуклой рабочей поверхностью (вариант I) Fig. 5. Eff ect of the circular feed step (Scr) on the residual ridge height (hres) and the number of passes N during hardening with a roller with a convex working surface (Variant I)
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1