Расчётные методы исследования поверхностного слоя тонкостенных валов, упрочняемых методами поверхностного пластического деформирования

А. С. Букатый, А. Н. Швецов

Аннотация


Рассмотрены расчётные методы исследования остаточного напряжённо-деформированного состояния поверхностного слоя валов, упрочняемых дробеструйной обработкой и алмазным выглаживанием. Валы, изготавливаемые на авиационных производствах, в основном тонкостенные. Кроме того, к ним предъявляются высокие требования по точности геометрических размеров и формы. Обеспечение сопротивления усталости валов достигается применением упрочняющей обработки. Остаточные напряжения от упрочняющей обработки приводят к остаточным деформациям валов, часто превышающим технологические допуски. Предлагаемые в данной работе модели и подходы позволяют расчётным путём прогнозировать остаточное напряжённо-деформированное состояние поверхностного слоя после алмазного выглаживания, осуществлять расчётное прогнозирование технологических остаточных деформаций валов от полученных остаточных напряжений и корректировать режимы дробеструйного упрочнения и алмазного выглаживания на стадии разработки технологического процесса. Работы проводились на примере валов из материалов ВТ-22 и ЭП517-Ш (15Х12Н2МВФАБ-Ш). По результатам работ показано, что применение предварительного расчётного анализа режимов обработки позволяет обеспечить остаточные деформации наиболее ответственных участков валов – посадочных поверхностей под подшипники – в пределах технологических допусков, а также снизить растягивающие остаточные напряжения на поверхности вала после алмазного выглаживания.


Ключ. слова


Дробеструйная обработка; алмазное выглаживание; остаточные напряжения; технологические остаточные деформации; сопротивление усталости

Полный текст:

PDF

Список литературы

1. Букатый А.С., Стогов В.С., Иванов А.А. Оптимизация режимов дробеструйного упрочнения высокоточных деталей на основе энергии поверхностного пластически деформированного слоя // Тезисы докладов международной научно-технической конференции «Прочность материалов и элементов конструкций». Т. 1. Киев: Ин-т проблем прочности им. Г.С. Писаренко HAH Украины, 2011. С. 56-57.

2. Букатый, С.А., Букатый А.С. Автоматизированная система определения остаточных напряжений // Труды XXXVIII Уральского семинара «Механика и процессы управления». Т. 1. Екатеринбург-Миасс: УрО РАН, 2008. С. 191-194.

3. Букатый С.А., Букатый А.С. Энергетический метод определения рациональных режимов упрочнения тонкостенных и маложёстких деталей ГТД поверхностным пластическим деформированием // Авиационно-космическая техника и технология. 2009. № 10(67). С. 45-49.

4. Букатый С.А., Иванов С.И. Изменение размеров тонкостенного вала после упрочняющей обработки поверхности // Сборник научных трудов «Вопросы прочности и долговечности элементов авиационных конструкций». Вып. 3. Куйбышев: Куйбышевский авиационный институт, 1977. С. 83-87.

5. Швецов, А.Н., Скуратов Д.Л. Анализ результатов моделирования алмазного выглаживания отверстий средствами CAE-технологий в програмном комплексе ANSYS // Материалы Всеросийской научно-технической конференции с международным участием «Высокие технологии в машиностроении». Самара: Самарский государственный технический университет, 2011. С. 34-36.

6. Швецов, А.Н. Скуратов Д.Л. Моделирование напряженно-деформированного состояния поверхностного слоя детали при алмазном выглаживании в программном комплексе ANSYS // Сборник научных трудов «Фундаментальные и прикладные проблемы моделирования современного машиностроения и металлургии». Ч. 2. Липецк: Липецкий государственный технический университет, 2012. С. 49-53.


DOI: http://dx.doi.org/10.18287/2412-7329-2015-14-3-474-480

Ссылки

  • Ссылки не определены.


 

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

 

ISSN: 2541-7533