ОБҐРУНТУВАННЯ МАТЕМАТИЧНОЇ МОДЕЛІ ПОВЕРХНЕВОГО ЗМІЦНЕННЯ ШЛЯХОМ ОБКАТКИ ЦИЛІНДРИЧНИХ ПОВЕРХОНЬ

Анотація

Висока ефективність технологій зміцнення методом поверхневої пластичної деформації у поєднанні з продуктивністю та економічною доцільністю робить їх привабливими для широкого ряду промислових галузей.На даний час сучасна пластична теорія ще не запропонувала повного розв’язання задачі взаємодії пружного інструмента з тілом, що піддається пружно-пластичній деформації, у випадку, коли обидві поверхні мають довільну кривизну. Метою даного дослідженнях є розробка математичної моделі, яка б дозволяла обґрунтовано визначати оптимальні режими поверхневої пластичної деформації циліндричних деталей при заданих показниках чистоти поверхні. Дослідження показали, що показники шорсткості, подачі та діаметри кульок інденторів взаємопов’язані між собою. Величина подачі суттєво впливає на стан обробленої поверхні. Із зростанням подачі збільшується інтервал між вершинами мікронерівностей, а кількість повторних натискань на одну й ту ж ділянку зменшується, що призводить до підвищення шорсткості та зменшення глибини і рівня наклепу.Зростання подачі у 15 разів збільшує шорсткість поверхні на два класи. У свою чергу, глибина наклепаного шару зменшилась у 2,5 раза, а ступінь наклепу в знизився на 11 %. Таким чином, аналіз результатів показав доцільність оптимальних значень подачі для сталі 45, що становить 0,05 мм/кульку. Під час обкатування сталевих поверхонь підвищення навантаження покращує характеристики наклепу. Із зростанням тиску шорсткість поверхні залишається на рівні Ra 0,2 мкм, при цьому глибина наклепу для сталі 45 збільшується із 0,9 до 1,8 мм, а ступінь наклепу в середньому підвищується на 11 %. Під час збільшення діаметрів кульок зміцнювального інструмента, за інших незмінних умов, спостерігається незначне зниження шорсткості поверхні, а також зменшення глибини та ступеня наклепу. Таким чином, із збільшенням діаметра кульок збільшується клас чистоти обробки поверхні, однак глибина та інтенсивність наклепаного шару знижується на незначну величину.