2 / 9
Одним из средств повышения эффективности обработки реза-
нием труднообрабатываемых материалов, особенно сталей и спла-
вов, отличающихся повышенной пластичностью, является разрабо-
танный в МГТУ им. Н.Э. Баумана комбинированный метод обработ-
ки — резание с опережающим пластическим деформированием (ОПД)
[1–3]. В этом случае используют дополнительный источник механи-
ческой энергии, воздействие которого на срезаемый слой вызывает
пластическое деформирование материала, целенаправленно изменя-
ет его физико-механические свойства, улучшает обрабатываемость
резанием и, как следствие, повышает период стойкости режущего
инструмента и производительность процесса. В качестве такого ис-
точника энергии могут служить различные методы поверхностного
пластического деформирования (ППД). Однако к настоящему време-
ни как в РФ, так и за рубежом наиболее обстоятельно исследован и
нашел промышленное применение метод ОПД преимущественно с
использованием накатывания роликом как средства дополнительного
механического воздействия на материал срезаемого слоя [3–12].
Экспериментальными исследованиями установлено, что результа-
тивность применения метода ОПД зависит от целого ряда факторов,
определяющих условия обработки: физико-механических свойств ма-
териала заготовки и инструмента, элементов режима обработки (ско-
рости резания
v
, подачи
S
, глубины резания
t
, нагрузки ОПД
P
o
),
а также особенностей распределения пластической деформации по
толщине срезаемого слоя после механического воздействия устрой-
ства ППД, предшествующего процессу удаления материала режущим
инструментом.
Исследования показали [11, 12], что значение оптимальной нагруз-
ки
P
o
ОПД изменяется в широких пределах и непосредственно связано
с толщиной
а
срезаемого слоя (
а
=
S
sin
ϕ
, где
ϕ
— главный угол в
плане, рис. 1). При этом наибольшая эффективность метода ОПД для
заданных условий обработки достигается при определенном, наибо-
лее благоприятном значении толщины среза
а
опт
(рис. 2). Изменения
скорости и глубины резания в пределах их нормативных (справочных)
значений по режимам обработки не оказывают существенного влияния
на оптимальную нагрузку
P
o
. Особое значение имеет распределение
Рис. 1. Типовые закономерности относи-
тельного изменения силы резания
η
P
от
нагрузки
P
о
ОПД при различных толщи-
нах срезаемого слоя
a
(
η
Р
=
P
z
−
P
z
o
P
z
×
×
100
%;
P
z
— главная составляющая
силы резания при обычной обработке;
P
z
о
— главная составляющая силы ре-
зания при обработке с ОПД)
120 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2015. № 1