142 / 530
Actual Problems in Machine Building. 2016. N 3
Innovative Technologies
in Mechanical Engineering
____________________________________________________________________
142
данными для модели являются физико-механические свойства материала (HD –
динамическая твердость, Н/м
2
,
– коэффициент Пуассона, Е – модуль упругости, Н/м
2
), а
также режимные параметры УЗПД (
f
–частота колебаний инструмента, Гц, 2А – амплитуда
колебаний инструмента, мкм). Необходимые выходные данные - Fct – статическое усилие, и
h
max
– максимальная глубина внедрения деформатора. На рисунке 2. Представлен график,
устанавливающий взаимосвязь Fct и h
max
, пользуясь которым можно назначать статическое
усилие, необходимое для перекрытия высоты микронеровностей, полученной на
предшествующем этапе обработки.
Рис. 2.
Взаимосвязь статического усилия Fct и максимальной глубины внедрения
деформатора h
max
При выборе режимов также необходимо учитывать, что для формирования нового
микрорельефа должно выполняться условие перекрытия соседних отпечатков деформатора
[6].
2
2
2
max
60
1
60
) 1(
2
S f
VDm
f
m VD S
hD
c
,
(1)
где D
c
- диаметр сферического наконечника, м; S - подача, мм/об;
VD
- скорость вращения
детали, м/мин;
f
- частота колебаний ультразвукового инструмента, Гц;
m
- дробная часть
числа фрагментов микрорельефа на одном витке при обработке цилиндрической
поверхности.
Экспериментальные исследования
В качестве образцов использовались валы диаметром 50 мм из стали 45. Каждый
образец был разделен на 6 участков (рис.3). При подготовке экспериментальных образцов
учитывалось место УЗПД в технологическом процессе, т.к. оно относится к финишной
обработке. На каждом из них проводилась токарная обработка для обеспечения исходной
шероховатости. Токарная обработка проводилась на режимах: скорость V=236м/мин
(n=1600об/мин), глубина резания t=0.5мм.Диапазон подач в пределах от 0.07 до 0.34мм/об.
Материал режущей части Т15К6, радиус режущей кромки R=1.2мм.
Для установления взаимосвязи между исходной и полученной после УЗПД
шероховатости проводились ее измерения до и после УЗПД при помощи профилографа-
профилометра модели 252. Для удобства расчетов режимов параметр шероховатости Ra