Актуальные проблемы в машиностроении. 2016. №3

111 / 530

Актуальные проблемы в машиностроении. 2016. №3 Инновационные технологии
в машиностроении
____________________________________________________________________
111
УДК 621.787:621.91
ИССЛЕДОВАНИЕ СИЛЫ ТРЕНИЯ ПРИ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ
УПРОЧНЯЮЩЕ-ЧИСТОВОЙ ОБРАБОТКЕ
В.П. ГИЛЕТА, канд. техн. наук, доцент
А.И. БЕЗНЕДЕЛЬНЫЙ, канд. техн. наук, доцент
В.Б. АСАНОВ, канд. техн. наук, доцент
(НГТУ, г. Новосибирск)
Гилета В.П. – 630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20,
Новосибирский государственный технический университет,
e-mail:
Исследовано влияние колебаний инструмента с ультразвуковой частотой на силы
трения при различных условиях и режимах поверхностного пластического деформирования.
Эксперименты проводились на специализированном стенде, состоящем из токарного станка
модели 1К62, ультразвукового генератора УЗГ3-4 с магнитострикционным
преобразователем, устройств нагружения, снятия и регистрации сигнала. Образцы
изготавливались из стали ШХ15СГ. Ультразвуковой инструмент оснащался деформатором
из твердого сплава ВК8. Исследованиями установлено, что наложение на деформатор
ультразвуковых колебаний при поверхностном пластическом деформировании значительно
снижает силы трения, как в условиях смазки, так и в условиях сухого трения. Варьирование
режимов обработки вызывает изменение силы трения. Увеличение амплитуды колебаний
инструмента приводит к уменьшению силы трения, а увеличение статической нагрузки – к ее
росту. Влияние скорости относительного скольжения на силу трения неоднозначно.
Ключевые слова: поверхностное пластическое деформирование ультразвуковым
инструментом (УЗО), деформатор, сила трения, смазка, статическая нагрузка, скорость,
амплитуда.
Введение
Упрочняюще-чистовая обработка ультразвуковым инструментом (УЗО) широко
используется для повышения износостойкости, усталостной прочности, контактной
жесткости и других эксплуатационных свойств деталей машин и инструментов [1-12].
Среди многих факторов, влияющих на качество поверхностного слоя при УЗО,
существенную роль играют силы трения в зоне взаимодействия инструмента и
обрабатываемой поверхности. Эти силы во многом определяют назначение режимов
обработки при этом методе.
Поэтому, целью настоящей работы было изучение влияния режимов УЗО на
изменение силы трения в зоне взаимодействия инструмента с поверхностью обрабатываемой
детали.
Изменение сил трения в условиях колебательного воздействия экспериментально
установлено в ряде работ [13, 14]. Однако почти все имеющиеся данные об изменении сил
трения относятся к узкому диапазону скоростей, относительного скольжения и амплитуд
колебаний, существенно отличающихся от применяемых при УЗО.
На сегодняшний день силы трения при УЗО недостаточно изучены и требуют
проведения дальнейших исследований.