Аннотации:
В статье обоснована необходимость учета повторного деформирования при технологической операции дорнования или деформирующего протягивания, приведены экспериментальные распределения остаточных наряжений при дорновании. Представлено моделирование остаточных напряжений в полом толстостенном цилиндре при дорновании с учетом вторичных деформаций и повторного деформирования. Рассмотрены области, в которых прошли пластическое нагружение и упругая разгрузка, упругое нагружение и упругая разгрузка; приведены примеры моделирования окружных остаточных напряжений, т. е. результаты расчетного определения окружных остаточных напряжений в полом
цилиндре по приведенным математическим моделям. Даны рекомендации по назначению количества дорнующих колец на дорнующем инструменте: их для формирования нужного распределения остаточных напряжений в приповерхностном слое достаточно двух, третье кольцо обеспечивает шероховатость. Рассмотрены особенности распределения окружных сжимающих остаточных напряжений в зонах вторичных и повторных деформаций; повторные деформации проявляются в приповерхностном слое, прилежащем к обработанной поверхности, т. е. остаточные напряжения от повторного деформирования накладываются на вторичные остаточные напряжения. Сформулированы подробные выводы по влиянию
на остаточные напряжения в приповерхностном слое изменений давления (натяга) при дорновании, изменений толщины стенки цилиндра и изменений предела текучести обрабатываемого материала. Результаты моделирования не противоречат экспериментальным данным. It is shown that the introduction of CNC grinding machines requires a constant assessment of the state of the technological system taking into account the dynamics of the process based on automatic
control of the machining process. The article substantiates the necessity of taking repeated deformation into account during the technological operation of burnishing (deforming broaching), and the experimental distributions of the residual stresses during burnishing are presented. In order for designers to have the right to set residual stress requirements on drawings, technologists must be able to form them and, therefore,
model them. A simulation of residual stresses in a hollow thick-walled cylinder during burnishing which takes into account secondary deformations and re-deformation is presented and areaswith plastic loading and elastic unloading or elastic loading and elastic unloading are examined. Examples of modeling residual stresses and the results of the calculated determination of the circumferential residual stresses in a hollow cylinder according to mathematical models are given; recommendations are given in this connection on the appointment of a number of burnishing rings on the burnishing tool; it is shown that two are sufficient to form the necessary distribution of residual stresses in the surface layer, and a third ring provides roughness. The features of distribution of circumferential compressive residual stresses in the areas of secondary and repeated
deformations are considered; repeated deformations appear in the near-surface layer adjacent to the treated surface, i.e. the residual stresses from the repeated deformation are superimposed on the secondary residual stresses. Detailed conclusions on the effect on residual stresses in the near-surface layer of pressure changes (interference) during burnishing, the changes in the wall thickness of the cylinder, and changes in the yield strength of the processed material$ simulation results donn't contradict experimental data.
Описание:
Мазеин Петр Германович, профессор кафедры «Технологии автоматизированного машиностроения», Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, mpg2@mail.ru.
Токарев Андрей Евгеньевич, начальник проектно-конструкторского отдела, ООО «Завод энергоэффективного и емкостного оборудования», г. Челябинск dyha71@yandex.ru.
P.G. Mazein1, mpg2@mail.ru,
A.E. Tokarev2, shronlb@mail.ru
1South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation,
2LLC “Plant of energy-efficient and capacitive equipment”, Chelyabinsk, Russian Federation