Актуальные проблемы в машиностроении том 4 №4

27 / 146

Актуальные проблемы в машиностроении. Том 4. № 4. 2017 Инновационные технологии
в машиностроении
____________________________________________________________________
27
УДК 621.9.048.6
УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОБРАБОТКА МАТЕРИАЛОВ НИЗКОЙ ТВЕРДОСТИ
А.Г. САМУЛЬ, магистрант
В.П. ГИЛЕТА, канд. техн. наук, доцент
(НГТУ, г. Новосибирск)
Самуль А.Г. – 630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20,
Новосибирский государственный технический университет,
e-mail:
В данной работе представлены результаты обработки образцов из стали 45 (HB 170) в
сыром состоянии при наложении на деформатор ультразвуковой частоты по нормали и по
касательной. Исследования показали, что обработка по нормальной схеме не позволяет
получать высокого качества поверхностного слоя при обработке металлов и сплавов низкой
твердости. Использование схемы с вводом ультразвуковых по касательной исключает
интенсивное течение материала в зоне контактного взаимодействия и обеспечивает
существенное снижение шероховатости поверхности, а также исключает существенное
развитие пластической деформации, приводящей к образованию волн текучести. Параметры
технологического воздействия при данной схеме позволяют управлять качеством
поверхностного слоя, как по геометрическим, так и по физико-механическим
характеристикам.
Ключевые слова: поверхностно-пластическое деформирование, ультразвуковая
обработка, шероховатость поверхности, схемы ввода колебаний
Введение
Существенное влияние на эксплуатационные свойства деталей в условиях
контактного, коррозионного и усталостного воздействий оказывает микрогеометрия
поверхности, её физико-механическое состояние. В настоящее время существует большой
набор методов, которые позволяют изменять микрогеометрию поверхностного слоя. В
настоящее время для окончательного формирования геометрического и физико-
механического состояния поверхностного слоя широко применяются методы поверхностно-
пластической деформации (ППД). Одним из данных методов является ультразвуковая
упрочняюще-чистовая обработка [1-5]. Ультразвуковая обработка (УЗО) обладает более
широким набором технологических параметров, по сравнению с другими методами ППД,
что обуславливает многократное воздействие деформатора на единицу обрабатываемой
поверхности, и позволяет формировать как специфическую микрогеометрию поверхности,
так и её физико-механическое состояние. В настоящее время УЗО широко применяется для
обработки металлов и сплавов повышенной и высокой твердости [6-12].
Целью работы является нахождение рациональной схемы обработки материалов
низкой твёрдости с использованием ультразвуковых колебаний обеспечивающей
существенное снижение шероховатости поверхности и повышения механических свойств.
Материалы, оборудование и методы исследования
В настоящее время возможно использование различных технологических схем УЗО,
отличающихся направлением колебаний деформатора к обрабатываемой поверхности.