ТЕХНОЛОГИЯ ОТДЕЛОЧНО-УПРОЧНЯЮЩЕГО РОТАЦИОННОГО ОБКАТЫВАНИЯ РОЛИКАМИ ДЛИННЫХ ТОНКОСТЕННЫХ ТРУБ

Предложено аналитическое решение упругопластической контактной задачи применительно к процессам отделочно-упрочняющей механической обработки длинных тонкостенных труб ротационным обкатыванием цилиндрическими и псевдосферическими тороидальными роликами. Рассматривается технологическое и инструментальное обеспечение этих процессов с целью повышения качественных показателей поверхностей труб и устранения погрешностей геометрической формы поперечного сечения. Определены условия самоподачи труб во время обработки. Разработан алгоритм расчета рациональных режимов поверхностного пластического деформирования длинномерных тонкостенных труб в программном комплексе Mathcad, учитывающий особую геометрию и повышенную гибкость тонкостенных труб, а также жесткие требования к изделиям по точности диаметрального размера и качеству обработанных поверхностей. Предлагаемая методика расчётного назначения рациональных технологических режимов отделочно-упрочняющей обработки прошла экспериментальную проверку на тонкостенных трубах (местами сплюснутых до 1 мм по диаметру) из стали 30 твёрдостью НВ160 с исходной шероховатостью поверхности Ra = 1,25…1,6 мкм. Обкатка труб проводилась с применением 3-х роликового обкатного устройства при частоте вращения обоймы с цилиндрическими роликами около 80 об/мин. Расчётные углы наклона роликов в обойме обкатного устройства и технологические параметры режима обработки позволили при 5…8-ми кратном перекрытии первоначального следа инструмента обеспечить не только условия самоподачи трубы и высокую производительность процесса, но и получение требуемых глубин наклёпа и степени деформационного упрочнения её поверхности. При этом шероховатость поверхности снизилась почти на порядок (до Ra ≤ 0,2 мкм) без заметных следов волнистости и шелушения, а первоначальная некруглость сечения трубы практически совсем исчезла. Разработанная методика ротационной обкатки длинных тонкостенных труб рекомендуется к широкому практическому использованию на машиностроительных предприятиях.