ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛУБИНЫ НАКЛЕПАННОГО СЛОЯ ПРИ ЦЕНТРОБЕЖНОМ ОБКАТЫВАНИИ МАЛОЖЕСТКИХ ВАЛОВ

Рассмотрены вопросы повышения качества маложестких валов. Исследовано напряженное состояние их поверхностного слоя. Глубина упрочнения, величина и распределение остаточных напряжений в поверхностном слое оказывают непосредственное влияние на геометрическую стабильность валов. Основная задача упрочнения — обеспечение однородности напряженного состояния в объеме тела. Предложена новая конструкция обкатника центробежного типа для эффективного упрочнения маложестких валов. Введено понятие зоны взаимного влияния. Представлены расчетные зависимости для формирования оптимальной глубины упрочненного слоя маложестких валов. Изложены результаты экспериментальных исследований по определению глубины упрочнения в зависимости от частоты вращения центробежного обкатника. Результаты исследований показали, что качество обработки нежестких валов центробежным обкатником зависит от свойств и толщины зоны взаимного влияния, которая определяется средним размером зерна микроструктуры. Разработанная конструкция центробежного обкатника обеспечивает неизменность рабочего усилия, стабильность деформации и напряжений по длине упрочняемой заготовки. Теоретически и экспериментально подтверждена рациональная глубина упрочнения поверхностного слоя нежестких валов при отделочно-упрочняющей обработке поверхностным пластическим деформированием (ППД). Она не должна быть больше размера зоны взаимного влияния.

1. Папшев Д. Д. Отделочно-упрочняющая обработка поверхностным пластическим деформированием. — М.: Машиностроение, 1978. — 152 с.

2. Емельянов В. Н. Правка деталей машин поверхностным пластическим деформированием. — Новгород: НовГУ, 1996. — 127 с.

3. Зайдес С. А., Мураткин Г. В. Упрочнение, восстановление, правка валов. — Иркутск: ИрГТУ, 2005. — 336 с.

4. Шнейдер Ю. Г. Образование регулярных микрорельефов на деталях и их эксплуатационные свойства. — Л.: Машиностроение, 1972. — 240 с.

5. Зайдес С. А., Нгуен Ван Хуан. Влияние остаточных напряжений на изгибную жесткость длинномерных валов / Вестник ИрГТУ. 2015. № 9. С. 45 – 49.

6. Технологические остаточные напряжения / Под ред. А. В. Подзея. — М.: Машиностроение, 1973. — 216 с.

7. Сулима А. М., Шулов В. А., Ягодкин Ю. Д. Поверхностный слой и эксплуатационные свойства деталей машин. — М.: Машиностроение, 1988. — 240 с.

8. Смелянский В. М. Механика упрочнения деталей поверхностным пластическим деформированием. — М.: Машиностроение, 2002. — 299 с.

9. Дрозд М. С., Сидякин Ю. И. Метод оптимизации технологических параметров режима упрочняющего обкатывания деталей роликами / Вестник машиностроения. 1984. № 1. С. 26 – 28.

10. Коновалов Е. Г., Сидоренко В. А. Чистовая и упрочняющая ротационная обработка поверхностей. — Минск: Вышэйшая школа, 1968. — 363 с.

11. Коновалов Е. Г., Чистосердов П. С., Флюмбенблит А. И. Ротационная обработка поверхностей с автоматической подачей. — Минск: Вышэйшая школа, 1976. — 190 с.

12. Дрозд М. С. Определение механических свойств металла без разрушения. — М.: Металлургия, 1985. — 171 с.

13. Дрозд М. С., Сидякин Ю. И., Осипенко А. П., Волынов А. Н. Расчет глубины пластической деформации при упрочнении деталей ППД / Вестник машиностроения. 1979. № 1. С. 19 – 23.

14. Ефремова Е. А., Журавлев А. З. Глубина упрочненного слоя при поверхностной пластической деформации (обзор) / Прогрессивная отделочно-упрочняющая технология. — Ростов-н/Д.: РИСХМ, 1980. С. 48 – 56.

15. Пат. 2124431 Российская Федерация, МКИ3 кл. 6В 24 В 39/4. Станок для отделочно-упрочняющей обработки цилиндрических изделий / Зайдес С. А. — № 97105098/02; заявл. 21.03.97; опубл. 10.01.99. Бюл. № 1.

16. Балтер М. А. Упрочнение деталей машин. — М.: Машиностроение, 1978. — 184 с.

17. Федюкин В. К., Смагоринский М. Е. Термоциклическая обработка металлов и деталей машин. — М.: Машиностроение, 1989. — 255 с.

18. Хенкин М. Л., Локшин И. Х. Размерная стабильность металлов и сплавов в точном машиностроении и приборостроении. — М.: Машиностроение, 1974. — 254 с.

19. Жуков В. А., Виноградова Н. В., Маринец Т. К. Масштабный фактор и структура металлов / Тр. ЛПИ. 1981. С. 57 – 61.

20. Hiroshi F. Effect of boundaries on plastic deformation / J. Mater. Sci. Jap. 1980. Vol. 17. N 5. P. 196 – 205.

21. Miyazaki S., Shibata K., Fujita H. Effect of specimen thickness on mechanical properties of polycrystalline aggregates with various grain sizes / Acta Metallurgica. 1979. Vol. 27. N 5. P. 855 – 862.

22. Зайдес С. А., Горбунов А. В. Определение механических свойств поверхностного слоя маложестких валов, упрочненных поверхностным пластическим деформированием / Упрочняющие технологии и покрытия. 2015. № 3. С. 15 – 19.

23. Зайдес С. А., Горбунов А. В. Повышение качества валов малой жесткости центробежным обкатыванием / Вестник машиностроения. 2015. № 12. С. 72 – 77.

24. Norstrem L. A., Iachasson D. Surface yield strength and flow stress in high-strength martencitic steel / Scfnd. J. Mat. 1983. Vol. 12. N 1. P. 37 – 39.

25. Алехин В. П. Физика прочности и пластичности поверхностных слоев материалов. — М.: Наука, 1983. — 280 с.

26. Балохонов Р., Болеста А., Бондарь М. Поверхностные слои и внутренние границы раздела в гетерогенных материалах. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2006. — 520 с.

27. Жуков В. А., Виноградова Н. В., Маринец Т. К. Масштабный фактор и структура металлов / Тр. ЛПИ. 1981. С. 57 – 61.

28. Панин В., Гриняев Ю. Физическая мезомеханика — новая парадигма на стыке физики и механики деформируемого твердого тела / Физ. мезомех. 2003. Т. 6. № 4. С. 9 – 36.

29. Пшибыльский В. Технология поверхностной пластической обработки: Пер. с польск. — М.: Металлургия, 1991. — 79 с.

30. Суслов А. Г. Качество поверхностного слоя деталей машин. — М.: Машиностроение, 2000. — 318 с.

31. Дрозд М. С., Матлин М. М., Сидякин Ю. И. Инженерные расчеты упругопластической контактной деформации. — М.: Машиностроение, 1986. — 224 с.

32. Зайдес С. А., Горбунов А. В. Научно-обоснованное определение оптимальных параметров качества поверхностного слоя маложестких валов при центробежном обкатывании / Наукоемкие технологии в машиностроении. 2016. № 6. С. 28 – 34.