Obrabotka Metallov 2011 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (52) 2011 16 ТЕХНОЛОГИЯ Обсуждение результатов моделирования Полученные зависимости (1)–(8) позволяют описать формирование рисунка волн на поверх- ности при обработке пластичных материалов уль- тразвуковым поверхностным пластическим де- формированием. Влияние режимных параметров обработки на изменение рисунка представим в виде изменения зависимости от них угла α, харак- теризуюущего как направление развития волн, так и расстояние между гребнями в направлениях V и S , а также возможность перестроения числа волн при выбранных режимах. Изменение ультразвуковой частоты в пределах длительности одного эксперимента может влиять на изменение величины угла более чем на 60 % в зависимости от числа оборотов. На рис. 6, в видно, что при изменении числа оборотов в диапазоне от 370 до 375 об/мин величина угла изменяется во всем диапазоне возможных значений (от –90° до +90° с разрывом в области 0°). Величина разрыва значений угла в области 0° зависит от величины подачи. Поскольку угол определяется отношением сторон треугольника, одна из которых равна подаче, а вторая есть некоторое число промежутков (минимум 1 , максимум N –1) между соседними отпечатками, то минимальный угол α будет определяться выражением min max arctg arctg ( 1) V S S p l N α = = − . (9) Очевидно, что величина угла определяется кратностью ультразвуковой частоты числу оборотов шпинделя. Величина подачи при этом влияет на плавность изменения угла наклона при изменении числа обортов и величину разрыва в области α→0°. Для обеспечения стабильности рисунка следует выбирать такие режимы, при которых угол α будет находиться далеко от этой области, поскольку здесь наиболее возможно перестроение числа волн, а соответсвенно скачкообразное изменение рисунка (рис. 5, б ). При проверке модели на адекватность было про- ведено сравнение измеренных параметров волны на образцах 6(1), 6(2) и 6(3) и полученных моделиро- ванием. Измерялось расстояние между волнами в направлении движения инструмента ( l v × N ) и угол наклона волн (α) относительно того же направления. Образцы отличались друг от друга лишь диаметром обрабатываемой поверхности, режимы при обработ- ке не менялись (см. таблицу). а б в Рис. 6 . Зависимости значения угла α от условий обработки: а – от изменения диаметра; б – от частоты ультразвуковых колебаний, в – от изменения числа оборотов и подачи