Разработка методик и средств технологического оснащения для исследования пластического течения металла в процессах обработки. Часть 2. Разработка специальной оснастки и методики проведения исследований методом цифровой корреляции изображений

摘要

Экспериментальная оценка закономерностей пластического течения, а также значений оста-точных напряжений в металле в процессах механической обработки является важной задачей для обосно-вания корректности получаемых конечно-элементным моделированием решений. Однако известные и ис-пользуемые в настоящее время методики экспериментального определения закономерностей пластического течения и остаточных напряжений в большинстве случаев имеют ряд существенных недостатков: трудо-емкость, низкая точность, необходимость пробоподготовки и трудноприменимость на реальных деталях. Целью работы являлась разработка специальной оснастки и методики проведения исследований методом цифровой корреляции изображений для проведения экспериментальных исследований пластического те-чения металла в очаге деформации и остаточных напряжений при свободном ортогональном резании и поверхностном пластическом деформировании в условиях варьирования технологических факторов обра-ботки. В работе выполнено обоснование схем ортогонального нагружения при исследовании пластического течения металла в процессах резания и поверхностного пластического деформирования, разработана кон-струкция оснастки для исследований. Определены погрешности перемещений станка, а также определены и обоснованы размеры образцов и режимы нагружения. С помощью метода цифровой корреляции изобра-жений выполнены экспериментальные исследования пластического течения металла в очаге деформации в процессах свободного ортогонального резания и поверхностного пластического деформирования. Для определения остаточных напряжений в экспериментальных образцах после свободного ортогонального ре-зания и поверхностного пластического деформирования впервые использована комбинация метода циф-ровой корреляции изображений и метода сверления зондирующего отверстия, идея которой заключается в определении перемещений материальных частиц поверхности образца по двум изображениям: поверхно-сти образца, имеющего остаточные напряжения и той же поверхности после высокоскоростного сверления зондирующего отверстия