 |
- микронеровностью (шероховатостью).
|
|
|
|
Эксплуатационные характеристики деталей (износостойкость, стойкостьпротив коррозии, прочность, величина сил трения и др. ) в значительнойстепени зависят от качества поверхности. Под качеством поверхности деталей понимают физико-механическое игеометрическое состояние поверхности.
С физико-механической точки зрения качество поверхности определяют отклонение физических и механических свойств поверхностного слоя металла отего свойств в середине детали. При каждом методе обработки происходит изменение поверхностного слоя. Так при резании возникают структуры, микротвердости (степень и глубина наклепа), возникают остаточные
напряжения. В процессе резания происходит пластическое деформирование слоя металла и изменение структуры. Металл в результате пластического деформирования
становится упрочненным: увеличивается прочность и появляются остаточные напряжения. Степень упрочнения и глубина упрочненного слоя зависят от метода обработки, режима резания, геометрии состояния (остроты) рабочей кромки инструмента и свойств исходного металла, скорости резания. Степень упрочнения и глубину упрочненного слоя обработанной поверхности определяют путем измерения микротвердости на поверхности среза прибором ПМТ- 3. Данные измерения показывают, что при всех методах механическойобработки в поверхностном слое возникает упрочнение:
При выборе режимов резания следует учитывать, что остаточные напряжения сжатия в поверхностномслое увеличивают усталостную прочность, растяжение - снижают. Внутренние напряжения могут с течением времени приводить к изменению формы детали. Пригорячей обработке (горячая штамповка, литье, прокатка) поверхностный слой обезуглероживается на глубину 50-200 мк, у холоднотянутой калиброванной
|
|
|
стали наблюдается частичное обезуглероживание до 70 мк. Обезуглероживание поверхностного слоя имеет место и при резании, когда возникают значительные
температуры (например, шлифование).
С геометрической точки зрения качество поверхности оценивается следующими параметрами: - макронеровностью, - волнистостью,
- микронеровностью (шероховатостью).
Под макронеровностью понимают единичные, неповторяющиеся регулярноотклонения поверхности от номинальной формы с малой высотой и очень большимчислом (для цилиндрических деталей- овальность сечения, криволинейность, огранка, конусность, бочкообразность, выгнутость
Волнистость - периодическое чередование выступов и впадин, вызванные неравномерностью процесса резания (вибрацией).
Микронеровность (шероховатость) - действительное состояние поверхности на малом ее участке (1 кв. мм).
Причины возникновения микронеровностей.
Микронеровность - основной параметр, оказывающий наиболее разностороннее влияние на эксплуатационные характеристики деталей приборов.
Микронеровность характеризуется высотой гребешков. На высотумикронеровностей оказывают влияние:
1. Геометрические параметры инструмента, 2. Скорость резания и подача,
3. Установка инструмента относительно оси вращения. При необходимости получения точением минимальных микронеровностей нужно стремиться к тому, чтобы. Припуск на обработку в этом случае должен быть минимальным.
2. Влияние скорости резания.
Влияние скорости резания на чистоту поверхности связано с образованием нароста на резце. Нарост с увеличением скорости до некоторой величины увеличивается, а при дальнейшем увеличении скорости уменьшается. Скорость,
при которой возникает наибольшая величина нароста, называется критической. Для сталей она равна 15-30 м/сек. Соответственно увеличению нароста на резце увеличиваются силы резания, прогибающие обрабатываемую заготовку, благодаря чему увеличивается высота микронеровностей. При правильной скорости V> Vкр нарост не успевает образовываться и почти не
|
|
|
удерживается на резце.
3. Влияние установки инструмента относительно оси вращения.
Вершина резца должна устанавливаться на оси вращения, при другом положении вершины резца увеличиваются силы резания, и ухудшаетсяповерхность образца.
Качество поверхности устанавливается на основе ГОСТ 2789-73. Количественно оно определяется одним из следующих параметров:
а) средним арифметическим отклонением Rа=100.. 0. 08 мкм
б) высотой неровностей Rz=1600.. 0. 025 мкм
Rмах=1600.. 0. 025 мкм
S=12. 5.. 0. 002 мкм
Sn=12. 5.. 0. 002 мкм
Стандартом установлено 14 классов чистоты поверхности. Самый грубый класс чистоты 1й класс - (1, самый высококачественный – Ra=0, 003 мкм.
Шероховатость грубее 1го класса обозначается знаком, над которым указывается высота неровностей в миикронах. Для 1го класса Rz=300 мкм и Rа=80 мкм; для 14го класса Rz=0. 05 мкм и Rа=0. 01 мкм. ГОСТом определяются
величины для оценки микронеровностей (класса чистоты ), так 6-12 классов определяются по Rа, а 1-5 и 13-14 по Rz. Это объясняется тем, что при определении чистоты пользуются различными приборами, дающими в зависимости от измеряемых величин различную погрешность. Приборы позволяют записать в увеличенном масштабе профиль поверхности - профилограмму поверхности. Для определения микронеровностей применяют контактные приборы (оптико- механические профилографы, электродинамические, пьезоэлектрические и индуктивные профилографы) и бесконтактны(интерференционные, двойные,
микроскопы, микроскопы сравнения) приборы.
При проектировании технологических процессов следует пользоваться соответствующими материалами, в которых указан класс чистоты поверхности в
зависимости от служебного назначения детали, и данными о том, какая чистотаповерхности может быть получена при применении того или иного вида и режима обработки.
|
|
|
