МОДЕЛИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЗОНЫ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО КОНТАКТА ПРИ ПЛАКИРОВАНИИ ГИБКИМ ИНСТРУМЕНТОМ

В статье рассмотрен новый эффективный высокопроизводительный метод совмещенной обработки поверхностей изделий машиностроения плакированием гибким инструментом (ПГИ), в качестве которого, как правило, используется дисковая проволочная щетка. ПГИ является комбинированным способом модификации поверхности обрабатываемого изделия, заключающимся в одновременном деформационном упрочнении поверхности и нанесении на нее покрытий из различных материалов, обладающих требуемыми функциональными характеристиками. В статье представлена математическая модель определения геометрических и энергосиловых параметров зоны контакта при плакировании проволочным инструментом цилиндрических поверхностей обрабатываемых изделий. Модель построена посредством метода эллиптических параметров теории гибких упругих стержней. В основе модели лежит алгоритм расчетно-аналитического метода, содержащий цикл одновременного подбора угла, определяющего положение гибкого элемента в зоне контакта, и модулярного угла, входным параметром которого является ордината точки контакта в неподвижной системе координат.

Представлен анализ напряженного состояния ворса проволочного инструмента, являющегося базовым элементом плакирующих установок. Рассмотрено влияние конструкционных параметров проволочного инструмента и режимов плакирования на величину максимальных действительных напряжений, возникающих в ворсе при скольжении вдоль зоны контакта с обрабатываемым изделием. Представлены результаты моделирования напряженного состояния ворса проволочного инструмента в программе, реализующей метод конечно-элементного анализа и их сравнительный анализ с результатами расчета аналитическим методом. Максимальное расхождение значений напряжений, определенных по представленной математической модели и полученных посредством CAE-анализа, составило 12 %.