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

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.