Preview

Advanced Engineering Research

Расширенный поиск

Разработка методики проектирования технологического процесса обработки шарико-стержневым упрочнителем с учетом формирования сжимающих остаточных напряжений

https://doi.org/10.23947/1992-5980-2020-20-2-143-149

Полный текст:

Аннотация

Введение. Представлены результаты исследований процесса обработки многоконтактным виброударным инструментом — шарико-стержневым упрочнителем. Описаны методы обработки поверхностным пластическим деформированием, их преимущества. Приведена схема инструмента. Для шарико-стержневого упрочнения выявлены его особенности, технологические преимущества, область применения.

Материалы и методы. При проведении теоретических исследований процесса обработки установлены факторы, влияющие на качество поверхностного слоя обработанных деталей. Приведены зависимости для расчёта шероховатости поверхности, глубины упрочненного слоя, степени деформации при обработке шарико-стержневым упрочнителем. При исследовании формирования остаточных напряжений выявлена зависимость для расчета остаточных напряжений, образующихся в поверхностном слое обработанной детали.

Результаты исследования. Представлены результаты экспериментальных исследований процесса обработки, необходимых для проверки адекватности приведённых теоретических моделей, а также методика их проведения. Приведены таблица и графики, наглядно подтверждающие хорошую сходимость теоретических и экспериментальных данных (разница не превышает 20%). Остаточные напряжения в поверхностном слое являются сжимающими, что позволяет прогнозировать высокие эксплуатационные свойства обработанных деталей. Величина остаточных напряжений на поверхности детали находится в пределах 130÷200 МПа. Глубина залегания сжимающих остаточных напряжений находится в пределах 0,9-1 мм.

Произведены расчеты изменения усталостной характеристики — предельных напряжений цикла по глубине, которая оказывает влияние на величину предела выносливости. Установлено, что обработка деталей шарико-стержневым упрочнителем позволяет повысить предельное напряжение цикла при циклическом нагружении детали на 27-35%.

Обсуждение и заключения. Предложенная методика проектирования технологического процесса обработки шарико-стержневым упрочнителем может быть использована при разработке технологии на машиностроительных предприятиях. В соответствии с рекомендациями задаются пределы необходимых параметров качества поверхностного слоя обрабатываемой детали, выбираются параметры шарико-стержневого упрочнителя, натяг и радиус заточки стержня. Производится расчет параметров качества поверхностного слоя. Корректировка выбранных режимов и повторный расчет параметров обработанной поверхности производятся до тех пор, пока все заданные характеристики не будут располагаться в необходимых пределах.

Об авторах

М. А. Тамаркин
Донской государственный технический университет
Россия

Тамаркин Михаил Аркадьевич - заведующий кафедрой технологии машиностроения, доктор технических наук, профессор.

344000, Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1.

Scopus ID 6603762604



Э. Э. Тищенко
Донской государственный технический университет
Россия

Тищенко Элина Эдуардовна - доцент кафедры технологии машиностроения, кандидат технических наук, доцент.

344000, Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1.



С. А. Новокрещенов
Донской государственный технический университет
Россия

Новокрещенов Сергей Андреевич - аспирант кафедры технологии машиностроения.

344000, Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1.



С. A. Морозов
Донской государственный технический университет
Россия

Морозов Сергей Анатольевич - соискатель кафедры технологии машиностроения.

344000, Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1.

Scopus ID 57211903915



Список литературы

1. Тамаркин, М. А. Проектирование технологических процессов виброударной отделочной обработки шарико-стержневым упрочнителем / М. А. Тамаркин, Л. М. Щерба, Э.Э. Тищенко // Упрочняющие технологии и покрытия. — 2005. — № 7. — С. 13-20.

2. Тамаркин, М. А. Обеспечение акустической безопасности технологического процесса обработки шарико-стержневым упрочнителем плоских деталей при достижении заданных параметров поверхностного слоя / М. А. Тамаркин, А. Н. Чукарин, А. Г. Исаев // Науковедение.—2016.—№6.— С. 28-35.

3. Копылов, Ю.Р. Динамика процессов виброударного упрочнения: монография / Ю. Р. Копылов. — Воронеж : ИПЦ «Научная книга», 2011. — 568 с.

4. Шведова, А. С. Повышение эксплуатационных свойств деталей при обработке динамическими методами поверхностного пластического деформирования: дис. . ..канд. техн. наук / А. С. Шведова. — Ростов-на-Дону, 2016.— 144 с.

5. Тамаркин, М. А. Повышение качества поверхностного слоя и безопасности процесса при обработке деталей шарико-стержневым упрочнением / А. М. Тамаркин [и др.] // Вестник РГАТУ им. П. А. Соловьева. — 2017. — № 2 (41). — С. 82-88.

6. Tamarkin M.A., Tishchenko E.E., Shvedova A.S. Optimization of Dynamic Surface Plastic Deformation in Machining // Russian Engineering Research. — 2018. — Vol. 38, no. 9. — P. 726—727.

7. Тамаркин, М. А. Оптимизация процессов обработки деталей динамическими методами поверхностного пластического деформирования / М. А. Тамаркин, А. С. Шведова, Э. Э. Тищенко // СТИН. — 2018. — № 3. — С. 26-28.

8. Тамаркин, М. А. Увеличение жизненного цикла деталей при обработке динамическими методами поверхностного пластического деформирования / М. А. Тамаркин, А. С. Шведова, Э. Э. Тищенко // Автоматизация. Современные технологии. — 2018. — Т. 72, № 9. — С. 403-408.

9. Тамаркин, М. А. Методика проектирования технологических процессов обработки деталей динамическими методами поверхностного пластического деформирования / М. А. Тамаркин, А. С. Шведова, Э. Э. Тищенко // Вестник машиностроения. — 2018. — №4. — С. 78-83.

10. Tamarkin M.A., et al. Background technology of finish-strengthening part processing in granulated actuation media. Advances in Intelligent Systems and Computing, 2019. P.118-123.


Для цитирования:


Тамаркин М.А., Тищенко Э.Э., Новокрещенов С.А., Морозов С.A. Разработка методики проектирования технологического процесса обработки шарико-стержневым упрочнителем с учетом формирования сжимающих остаточных напряжений. Вестник Донского государственного технического университета . 2020;20(2):143-149. https://doi.org/10.23947/1992-5980-2020-20-2-143-149

For citation:


Tamarkin M.A., Tishchenko E.E., Novokreshchenov S.A., Morozov S.A. Development of design methodology of technological process of ball-rod hardening with account for formation of compressive residual stresses. Vestnik of Don State Technical University . 2020;20(2):143-149. https://doi.org/10.23947/1992-5980-2020-20-2-143-149

Просмотров: 82


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2687-1653 (Online)