Obrabotka Metallov 2014 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (64) 2014 83 ТЕХНОЛОГИЯ ки. Очень важно, что можно расчетным путем оценить накопление деформации и исчерпание запаса пластичности на стадиях последующей эксплуатации при заданных эксплуатационных воздействиях. Момент достижения материалом предельного состояния (полного исчерпания за- паса пластичности при  = 1) будет определять прогнозируемую предельную длительность ста- дии эксплуатации или прогнозируемый ресурс изделия. Накопление деформации и исчерпание за- паса пластичности рассматривается как резуль- тат пластического течения металла вдоль линий тока в очаге деформации. Очаг деформации – это локальный участок поверхностного слоя в состоянии пластического течения, возникающий в результате взаимодействия обрабатываемой детали с инструментом (рис. 1). Таким образом, для корректного определе- ния показателей механического состояния ме- талла поверхностного слоя ключевым вопросом б Рис. 1. Очаги деформации: а – очаг деформации, возникающий в процессе резания; б – очаг деформации, возникающий в процессе поверхностного пластического де- формирования а является адекватность расчета параметров на- пряженно-деформированного состояния реаль- ным процессам, происходящим в металле по- верхностного слоя при обработке. Традиционно такой расчет производился ме- тодом конечных элементов с использованием промышленных CAE-систем. Задача решалась в плоской постановке [2]. Моделировалась область обрабатываемой дета- ли с очагом деформации, а также индентор – ре- зец при моделировании резания или ролик при моделировании поверхностного пластического деформирования. Контактное взаимодействие обрабатываемой детали и индентора моделиро- валось путем создания специальных контактных элементов. Далее задавались граничные условия (ограничение смещения нижней границы обла- сти, моделирующей обрабатываемую деталь). Для всех узлов, соответствующих области, мо- делирующей индентор, задавалось смещение на величину подачи (рис. 2). б Рис. 2. Конечно-элементные модели: а – процесс резания; б – процесс поверх- ностного пластического деформирования а