Иркутский национальный исследовательский технический университет, Иркутск, Россия

С. А. Зайдес, профессор кафедры материаловедения, сварочных и аддитивных технологий, докт. техн. наук, эл. почта: zsa@istu.edu
Ву Куанг Хай, аспирант кафедры технологии и оборудования машиностроительных производств, эл. почта: vuquangkhai98hp@gmail.com

Представлено определение рациональной ориентации геликоидного инструмента, обеспечивающей максимальное напряженное состояние в очаге деформации и наибольшие остаточные сжимающие напряжения в упрочненных деталях. Напряженно-деформированное состояние при воздействии геликоидного инструмента на цилиндрическую заготовку оценивали по величине временных напряжений, возникающих в очаге деформации, и остаточных напряжений после разгрузки упрочненной заготовки. В результате конечно-элементного моделирования и численного расчета установлено, что с увеличением угла поворота оси рабочего инструмента контакт инструмента с заготовкой ухудшается и происходит неравномерная деформация, что вызывает неравномерность распределения остаточных напряжений. Установлено, что при геликоидном поверхностном пластическом деформировании рациональной является величина угла поворота оси инструмента, равная 0 град., т. е. поворачивать его в вертикальной плоскости нецелесообразно. С увеличением числа витков инструмента от 1 до 3 интенсивность временных и остаточных напряжений растет монотонно на 26 и 30 % соответственно. Эффективное упрочнение обеспечивает рабочий инструмент с двумя профильными витками.

1. Блюменштейн В. Ю. Инновационные технологии отделочно-упрочняющей обработки поверхностным пластическим деформированием в транспортном комплексе // Наукоемкие технологии в машиностроении. 2019. № 8(98). С. 16–24.
2. Макаров А. В., Титова А. П., Афонин А. Н. Перспективы применения поверхностного пластического деформирования для снижения шероховатости поверхностей деталей прокатных станов, упрочненных СВС-электродными материалами // Вестник БГТУ. 2020. № 8(93). С. 4–12.
3. Marchenko D. D., Artyukh V. A., Matvyeyeva K. S. Analysis of the influence of surface plastic deformation on increasing the wear resistance of machine parts // Problems of Tribology. 2020. Vol. 25, Iss. 2. P. 6–11. DOI: 10.31891/2079-1372-2020-96-2-6-11
4. Кабатов А. А. Анализ финишных методов обработки поверхностным пластическим деформированием // Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии. 2013. № 58. С. 49–54.
5. Hiegemann L., Tekkaya A. E. Ball burnishing under high velocities using a new rolling device // Journal of Manufacturing Science and Engineering. 2018. Vol. 140, Iss. 4. 041008. DOI: 10.1115/1.4037431
6. Maximov J., Duncheva G., Anchev A., Dunchev V., Anastasov K., Daskalova P. Effect of roller burnishing and slide roller burnishing on surface integrity of AISI 316 steel: theoretical and experimental comparative analysis // Machines. 2024. Vol. 12, Iss. 1. 51. DOI: 10.3390/machines12010051

7. Митрофанова К. С. Влияние поверхностного пластического деформирования мультирадиусным роликом на структурно-фазовое состояние и микротвердость образцов из стали 45 // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2022. № 3(151). С. 4–12.
8. Чернышев Е. Н., Шведова А. С., Тищенко Э. Э. Повышение эффективности технологических процессов обработки деталей динамическими методами ППД // Молодой исследователь Дона. 2018. № 4(13). С. 156–161.
9. Зайдес С. А. Новые способы поверхностного пластического деформирования при изготовлении деталей машин // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г. И. Носова. 2018. Т. 16, № 3. С. 129–139.
10. Новокрещенов С. А., Лисицкий Л. О. Применение метода ППД к решению задач повышения эксплуатационных свойств сварных соединений // Устойчивое развитие науки и образования. 2018. № 6. С. 257–261.
11. Зайдес С. А., Ву К. Х. Влияние пространственной ориентации тороидального ролика на напряженно-деформированное состояние цилиндрической заготовки // Упрочняющие технологии и покрытия. 2024. Т. 20, № 11(239). С. 489–495.
12. Пат. 2824641 РФ. Способ поверхностного пластического деформирования наружных поверхностей тел вращения / Зайдес С. А., Ву Куанг Хай, заявл. 15.03.2024 ; опубл. 12.08.2024, Бюл. № 23.
13. Костин А. В. О геликоидах Дини в пространстве Минковского // Итоги науки и техники. Современная математика и ее приложения. Тематические обзоры. 2020. Т. 180. С. 50–57.
14. Tupikova E., Rynkovskaya M. Analytical approach to stress-strain analysis of right and oblique helicoid structures // Magazine of Civil Engineering. 2021. Vol. 6, Iss. 106. 10609. DOI: 10.34910/MCE.106.9
15. Rahul Honkalas, Bhagyesh Deshmukh, Prabhakar Pawar. Investigation and analysis of existing design of worm and worm wheel of a gear motor used in a soot blower// Materials Today: Proceedings. 2023. Vol. 72, Part. 3. Р. 904–910.
16. Горин Ю. Н., Скляр Н. А. Шарикочервячная передача с повышенной нагрузочной способностью // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2013. Т. 2, № 2(71). С. 101–104.
17. Бруяка В. А., Фокин В. Г., Кураева Я. В. Инженерный анализ в ANSYS Workbench. — Самара : Самарский гос. техн. ун-т, 2013. — 109 с.
18. Кокорева О. Г. Оценка напряженного состояния при упрочнении поверхностно-пластической деформацией // Журнал передовых исследований в области естествознания. 2021. № 12. С. 4–6.