Расчетное определение остаточных напряжений в поверхностном слое деталей при дорновании отверстий с учетом теплового и силового воздействий - Автореферат

Расчетное определение остаточных напряжений в поверхностном слое деталей при дорновании отверстий с учетом теплового и силового воздействийРабота выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Рыбинской государственной авиационной технологической академии имени П. А. Научный руководитель: заслуженный деятель науки и техники Российской Федерации, доктор технических наук, профессор Безъязычный Вячеслав Феоктистович Защита состоится «10» февраля 2010 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 212.210.01 в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Рыбинской государственной авиационной технологической академии имени П. А. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Рыбинской государственной авиационной технологической академии имени П. А.Надежность и долговечность работы деталей машин в значительной степени зависят от структуры материала и параметров качества поверхностного слоя деталей (микротвердости, шероховатости, остаточных напряжений), которые задаются при проектировании и формируются различными технологическими процессами обработки. С целью получения благоприятных показателей качества поверхностного слоя в отверстиях деталей широкое распространение находят методы дорнования, основная цель которых наряду с повышением точности обработки и обеспечения параметров шероховатости, создание в поверхностном слое наклепа и сжимающих остаточных напряжений, в ряде случаев повышающих эксплуатационные свойства деталей. В связи с этим данная диссертация посвящена разработке расчетных методов определения остаточных напряжений при дорновании с учетом одновременного действия температурного и силового факторов - основных причин формирования остаточных напряжений. Цель работы заключается в разработке расчетного метода определения остаточных напряжений при дорновании с учетом температурного и силового факторов и создание методики назначения режимов обработки в зависимости от требуемых остаточных напряжений. На основе установленных теоретических зависимостей остаточных напряжений от основных технологических факторов разработать методику определения режимов обработки по заданной величине и глубине залегания остаточных напряжений.Вторая глава посвящена теоретическому анализу температурных полей в поверхностном слое изделия с учетом объемного кольцевого источника тепла и разработке на этой основе теоретических зависимостей для определения остаточных напряжений от действия температурного и силового воздействий на поверхностный слой. На основе исследования температурных полей в зоне обработки представляется возможным решение такой проблемы, как теоретический расчет температурных деформаций изделия, термических напряжений в нем, точности обработки и, как следствие этого, назначение требуемых режимов обработки. Поэтому в настоящей работе была поставлена задача определения температуры в поверхностном слое изделия от действия объемного кольцевого источника тепла ABKNN1A1A2 Д1ДА в соответствии с принятой расчетной схемой (рис. Уравнение температурного поля от действия быстродвижущегося кольцевого источника тепла на поверхности детали будет описываться следующим уравнением: (2) где ? - температура в заданной точке поверхностного слоя; q - интенсивность источника; с? - объемная теплоемкость материала обрабатываемой детали; V - скорость дорнования; x0, ?0 - координата по оси X и угол теплового источника, x, ? - координата по оси X и угол расположения рассматриваемой точки; R - радиус отверстия детали; r - текущий радиус рассматриваемой точки; a - температуропроводность материала детали; ?, ?1-время охлаждения и нагревания детали в процессе обработки. На основании проведенных расчетов было изучено влияние на температуру в поверхностном слое детали при различной глубине подминаемого припуска, радиуса обрабатываемого отверстия, скорости дорнования, свойств обрабатываемого материала и получена следующая зависимость: (6) где Б - критерий, характеризующий степень влияния режимных условий процесса по сравнению с влиянием теплофизических свойств обрабатываемого материала; В - критерий, характеризующий условия пластического деформирования подминаемого припуска; ?P - сопротивление обрабатываемого материала пластическому сдвигу; - величина относительного натяга при дорновании; С, Х, Х1, Х2, Х3 - величины, зависящие от свойств обрабатываемого и инструментального материалов, геометрии инструмента, режимов обработки.

Основное содержание работы