Способ исследования больших пластических деформаций

ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2016. № 4

Опыт применения разных методов нанесения координатных делительных се-

ток показал, что при высоких степенях деформации исследуемого материала, ко-

торыми отличается, в частности, технологический метод обработки резанием [13,

14], конечные искажения координатной сетки становятся неразличимыми в тек-

стуре материала. Поэтому в этих случаях деформации исследуют в условиях, суще-

ственно отличающихся от реальных. Так, при изучении деформированного состо-

яния зоны резания с помощью делительных сеток образцы обрабатывают либо на

микроскоростях, либо с применением инструмента с завышенным передним уг-

лом γ = 30…45°.

Воспроизведение реальной картины деформаций, происходящих в зоне об-

работки при резании с ОПД, стало возможным благодаря разработанному в

МГТУ им. Н.Э. Баумана методу координатных микросеток [15], в основе кото-

рого лежит принцип усиления контрастности изображения микросеток на фоне

деформированного металла.

Новый способ исследования больших пластических деформаций создавался

для получения наглядной картины поля деформации в зоне резания в результате

последовательного воздействия на материал двух разнохарактерных технологиче-

ских методов: ППД и резания при реальных, нормативных условиях обработки.

Решить такую задачу удалось в результате разработки и использования не-

традиционной технологии нанесения координатных делительных микросеток,

что позволило обеспечить ряд необходимых специфических требований для

исследования процесса стружкообразования при резании с ОПД, прежде всего

требования сохранности изображения сеток в микрообластях при последова-

тельном осуществлении двух больших пластических деформаций. Тем самым

дана возможность наблюдать за изменением положения их реперных точек сна-

чала в результате воздействия упрочняющего устройства, а затем воздействия

режущего инструмента на материал.

Достоинством применяемой технологии является также отсутствие требо-

ваний к исходной однородности структуры исследуемого материала, поскольку

при резании с ОПД, как и при обычном резании, обрабатываемый материал ха-

рактеризуется неоднородностью свойств по толщине срезаемого слоя [16] и,

следовательно, его структуры. Кроме того, новый способ нанесения микросеток

позволяет обеспечить их малую базу (размер стороны квадрата 0,05…0,07 мм и

менее). Это особенно важно при чистовой обработке, когда процесс резания

проводится с малыми толщинами среза.

Желаемый результат при исследовании двух последовательных больших

пластических деформаций достигнут при использовании в технологии нанесе-

ния микросеток комбинации методов нацарапывания и кернения в сочетании с

отдельными элементами такого метода неразрушающего контроля, как люми-

несцентная дефектоскопия.

Получение картины деформированного состояния материала при механиче-

ской обработке с применением нового метода нанесения координатных дели-

тельных микросеток состоит из нескольких этапов.