Obrabotka Metallov 2011 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (52) 2011 11 ТЕХНОЛОГИЯ УДК 621.787 ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ ИЗ СТАЛИ 45 ПРИ УЛЬТРАЗВУКОВОМ ПОВЕРХНОСТНОМ ПЛАСТИЧЕСКОМ ДЕФОРМИРОВАНИИ* Х.М. РАХИМЯНОВ, доктор техн. наук, профессор, Ю.С. СЕМЕНОВА, аспирант ( НГТУ, г. Новосибирск ) Статья поступила 6 июля 2011 г. Рахимянов Х.М. – 630092, г. Новосибирск пр. Карла Маркса, 20, Новосибирский государственный технический университет, e-mail: tms-ngtu@mail.ru Выявлены закономерности формирования характерного для ультразвуковой обработки пластичных материалов ре- льефа поверхности. Представлена математическая модель для определения геометрических параметров рельефа в за- висимости от режимов обработки. Приведено экспериментальное подтверждение ее адекватности. Ключевые слова: волнообразование, ультразвуковое поверхностное пластическое деформирование, микрогеомет- рия, макрогеометрия, волнистость. ____________________ * Исследования проведены при финансовой поддержке в рамках выполнения аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы (2009–2010 годы)» (АВЦП 2.1.2/11449). Введение При обработке цилиндрических деталей из не- закаленной стали 45 ультразвуковым пластическим деформированием на их поверхности формируется характерный рельеф, образуемый в результате ци- клического накопления и последующего сброса де- формации металла в результате его пластического течения. В результате обработки образуются волны, развивающиеся по винтовым линиям с постоянным шагом (в виде многозаходной винтовой линии). При этом развитие спиралей может иметь направление по часовой или против часовой стрелки в зависимости от сочетаний режимных параметров обработки. На рис. 1 показано увеличенное изображение цилиндрической поверхности после УЗПД. Из ри- сунка видно, что волны располагаются под некото- рым углом α к направлению движения инструмента. В результате движения инструмента по обрабатывае- мой поверхности образуются дорожки отпечатков, хорошо различимые на рисунке. Расстояние между дорожками соответствует величине подачи при об- работке, равной 0,065 мм/об. Шаг L между гребнями соседних волн постоянен как в направлении главно- го движения ( V ), так и в направлении подачи ( S ), и включает в себя определенное число отпечатков ин- струмента. Рис. 1 . Увеличенное изображение рельефа поверхности, обработанной методом УЗПД