Технологическое обеспечение качества нежестких валов асимметричным упрочнением методами поверхностного пластического деформирования

• Автор: Кропоткина, Елена Юрьевна
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 199 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Состояние вопроса
1.1. Сущность обкатывания и выглаживания, область применения, технологическое оснащение и технологические режимы
1.2. Изменение отклонений от формы и размеров деталей при
ППД, роль в этом технологических остаточных напряжений
1.3. Остаточные напряжения при обкатывании и выглаживании валов
1.3.1. Расчетные методы определения остаточных напряжений
1.4. Влияние параметров обкатывания и выглаживания на шероховатость поверхности
1.5. Релаксация остаточных напряжений
Выводы
Цель и задачи работы
Глава 2. Исследование процесса асимметричного упрочнения
2.1. Математическое моделирование асимметричного упрочнения
2.1.1. Задача создания асимметричной эпюры силы обкатывания
2.1.2. Определение основных параметров области контакта
2.1.3. Остаточные напряжения и деформации при обкатывании
2.1.3.1. Влияние подачи на величину деформации и
остаточных напряжений
2.1.4. Расчет линии изгибов
2.1.4.1. Расчет плоской линии изгибов (при приложении
нагрузок в одной осевой плоскости)
2.1.4.2. Расчет пространственной линии изгибов
2.2. Прогнозирование величины шероховатости поверхности
после асимметричного упрочнения
Выводы по главе

Глава 3. Методика экспериментальных исследований
3.1. Оборудование, приспособление, инструмент
3.2. Подготовка образцов для исследования асимметричного упрочнения
3.3. Режимы асимметричного упрочнения
3.4. Контроль при проведении экспериментов
3.4.1. Методика измерений плоского изгиба
3.4.2. Методика исследования пространственного изгиба и погрешностей формы в продольном и поперечном сечениях
3.5. Этапы экспериментальных исследований
3.5.1. Этап 1. Исследование влияния на величину прогиба технологических факторов
3.5.2. Этап 2. Исследование влияния схем приложения силы при асимметричном упрочнении на величину, конфигурацию изгиба и погрешности формы поперечного сечения вала
3.5.3. Этап 3. Исследование шероховатости, полученной после асимметричного упрочнения
3.5.4. Этап 4. Исследование релаксации остаточных напряжений,
полученных асимметричным упрочнением
Выводы по главе
Глава 4. Экспериментальные исследования изгибов деталей,
возникающих под действием неравномерного упрочнения
4.1. Исследование влияния технологических параметров на величину изгиба оси детали при асимметричном упрочнении
4.1.1. Определение зависимости изгиба от изменения величин интервалов давлений по периметру детали
4.1.2. Определение влияния давления в области приложения максимальной силы на величину изгиба

4.1.3. Определение влияния давления в области приложения минимальной силы на величину изгиба
4.1.4. Определение влияния геометрических параметров инструмента на величину изгиба
4.1.5. Определение влияния подачи на величину изгиба
4.2. Исследование влияния схемы приложения силы при асимметричном упрочнении
4.2.1. Исследование неравномерного упрочнения,
формирующего простой плоский изгиб
4.2.2. Исследование формирования сложного плоского и пространственного изгибов при неравномерном упрочнении
4.3. Исследование релаксации асимметрично обкатанных образцов
под влиянием времени
4.4. Исследование шероховатости, полученной после
асимметричного упрочнения
Выводы по главе
Глава 5. Рекомендации по проектированию операций неравномерного
упрочнения с целью управления деформациями изгиба нежестких валов
Выводы по главе
Заключение
Библиографический список использованной литературы

Я а,и ни

0,2 о
0,15 0,20 0,25 Ц305,мм/о
Рис.1.2. Зависимость шероховатости от продольной подачи ролика: 1 - сталь 45;
2 - сталь 35; 3 - сталь 15; 4 - сталь 45Г2;
Р= 1000 Н; п = 3000 об/мин; Яр = 20 мм;
Яп = 20 мм; Б = 130 мм
Шероховатость поверхности существенно зависит от геометрии и размеров инструмента. При обкатывании роликами с большими размерами шероховатость уменьшается. Установлено [51], чем больше диаметр шара, тем значительнее должна быть сила, передаваемая на деталь посредством инструмента, тем реальнее становится опасение снижения точности обработанной детали. Особенно это важно иметь в виду при определении технологических режимов и геометрии инструмента для обработки нежестких деталей.
Следует учитывать, что с увеличением радиуса профиля ролика шероховатость несколько уменьшается, а диаметра ролика существенного влияния на шероховатость поверхности не оказывает [82].
Получаемая в процессе ППД шероховатость существенно зависит от параметров исходной микронеровности [12,50,82]. Это влияние по разному проявляется с изменением свойств обрабатываемого материала, при изменении давления в зоне контакта и геометрии инструмента. При обкатывании незакаленных сталей (НВ 150-200) с давлениями, близкими к оптимальным, шероховатость обработанной поверхности одинакова при исходных неровностях величиной от 15-20 мкм и менее. Видимо, в подобных случаях происходит полная деформация исходных гребешков неровностей.