Selivanov Aleksandr Sergeevich - PhD (Engineering), Associate Professor, Director of the Institute of Mechanical Engineering.445020, Togliatti, Belorusskaya Street, 14. Tel.: (8482) 53-91-20
Селиванов Александр Сергеевич - кандидат технических наук, доцент, директор Института машиностроения.445020, Тольятти, ул. Белорусская, 14. Тел.: (8482) 53-91-20
Balakhnina Anna Aleksandrovna - senior lecturer of Chair “Nanotechnologies, Materials Science and Mechanics”.445020, Togliatti, Belorusskaya Street, 14. Tel.: (8482) 53-91-20
Балахнина Анна Александровна - старший преподаватель кафедры нанотехнологий, материаловедения и механики.445020, Тольятти, ул. Белорусская, 14. Тел.: (8482) 53-91-20
Soroka Irina Valerievna - senior lecturer of Chair “Nanotechnologies, Materials Science and Mechanics”.445020, Togliatti, Belorusskaya Street, 14. Tel.: (8482) 53-91-20
Сорока Ирина Валерьевна - старший преподаватель кафедры нанотехнологий, материаловедения и механики445020, Тольятти, ул. Белорусская, 14. Тел.: (8482) 53-91-20
Under the conditions of the necessity of introduction of the advanced production technologies to match the solutions being developed, the principles of industry 4.0 require the development of the elements for the automation of technological processes including forecasting. Understanding the mechanisms of tool wear and special aspects of its destruction during the ultrasonic strengthening treatment by burnishing will allow developing the principles of forecasting of the tool operational life and optimizing the costs for support of technological processes. The paper considers the special aspects of wear and destruction of a tool during the ultrasonic burnishing of machine parts. It is found that during the ultrasonic treatment, along with the tool wear, such effects as tool plastic deformation, solder destruction and the loss of a working insert, the destruction of a threaded joint in the ultrasonic concentrator are observed. During the analysis of the results of the performed microscopic studies, the authors determined the dynamics of step-by-step deformation of tool material, the further development of defects during the processing up to the critical dimensions. The position of main points of origin of the burnishing tool wear is determined as well. The authors considered the principal differences in the development of foci of wear during the ultrasonic burnishing, carried out the analysis of graphic materials obtained during the processing with ultrasonic burnishing, and determined the nature of defects of a tool working section. The assumption about the influence of cavitation of the lubricating-cooling technological medium layer or oil films remaining on the surface of a detail on the emerging defects of a burnishing tool is made.
В условиях необходимости внедрения передовых производственных технологий для соответствия разрабатываемых решений принципам индустрии 4.0 требуется развитие элементов автоматизации технологических процессов, включая прогнозирование. Понимание механизмов изнашивания инструмента и особенностей его разрушения при ультразвуковой упрочняющей обработке выглаживанием позволит разработать принципы прогнозирования ресурса работы инструмента и оптимизировать расходы на сопровождение технологических процессов. В статье рассмотрены особенности износа и разрушения инструмента при ультразвуковом выглаживании деталей машин. Показано, что при ультразвуковой обработке наряду с износом инструмента наблюдаются такие эффекты, как пластическая деформация инструмента, разрушение припоя и выпадение рабочей вставки, разрушение резьбового соединения в ультразвуковом концентраторе. В ходе проведенного анализа результатов выполненных микроскопических исследований определен ход поэтапного развития деформаций материала инструмента, дальнейшее развитие дефектов в процессе обработки до критических размеров. Определено положение основных очагов возникновения износа выглаживающего инструмента. Рассмотрены принципиальные отличия в развитии очагов износа при ультразвуковом выглаживании. Выполнен анализ графических материалов, полученных в процессе обработки при ультразвуковом выглаживании, определен характер дефектов рабочего участка инструмента. Сформулировано предположение о влиянии кавитации слоя смазочно-охлаждающих технологических средств или масляных пленок, остающегося на поверхности детали, на возникающие дефекты выглаживающего инструмента.