Показатели и параметры, определяющие качество поверхностного слоя и поверхности.

Эксплуатационные характеристики деталей (износостойкость, стойкость против коррозии, прочность, величина сил трения и др.) в значительной степени зависят от качества поверхности. Под качеством поверхности деталей понимают физико-механическое и геометрическое состояние поверхности. С физико-механической точки зрения качество поверхности определяют отклонение физических и механических свойств поверхностного слоя металла от его 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. С геометрической точки зрения качество поверхности оценивается следующими параметрами:

- макронеровностью,- волнистостью,- микронеровностью (шероховатостью).

Под макронеровностью понимают единичные, неповторяющиеся регулярно отклонения поверхности от номинальной формы с малой высотой и очень большим числом (для цилиндрических деталей- овальность сечения, криволинейность, огранка, конусность, бочкообразность, выгнутость и т.д.).Волнистость - периодическое чередование выступов и впадин, вызванные неравномерностью процесса резания (вибрацией).Микронеровность (шероховатость) - действительное состояние поверхности на малом ее участке (1 кв.мм).

Параметры шероховатости поверхности:

Ra - среднее арифметическое отклонение профиля (100-0.008 мкм),

Rz - высота неровностей профиля по десяти точкам (1600-0.025 мкм),

Rmax - наибольшая высота неровностей профиля (1600-0.025 мкм),

Sm - средний шаг неровностей (12.5-0.002 мкм),

S - средний шаг неровностей по вершинам (12.5-0.002 мм),

tp - относительная опорная длина профиля, p- значение уровня сечения профиля.

При необходимости устанавливают направление неровностей поверхности.

Ra - среднее арифметическое абсолютных значений отклонений в пределах базовой длины

Rz - сумма средних арифметических абсолютных отклонений точек пяти наибольших минимумов и пяти наибольших максимумов в пределах базовой длины

Стандартом установлено 14 классов чистоты поверхности. Самый грубый класс чистоты 1й класс - Ñ1, самый высококачественный – Ra=0,003 мкм.. 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 бесконтактные (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 чистота поверхности может быть получена при применении того или иного вида и режима обработки.

2.Процессы,протекающие при горячем формовании изделий из реак­топластов. Как влияет каждый процесс на свойства изделий? Воз­никает ли неоднородность свойств и, если да, то пути ее сниже­ния.

При литье под давлением реактопластов должны строго регулировать температуру. При превышении оптимальной температуры происходит отверждение материала до заполнения формы. При пониженной температуре реактопласт плавится долго. Качество изделий не уступает по физико-механическим характеристикам изделиям, формованным другими методами.

Реактопласты льют под давлением реже, чем термопласты. Однако этот метод прогрессивен. Благодаря интенсивному перемешиванию материала в процессе подогрева скорость и степень отверждения материала при литье под давлением выше, чем при прессовании. Наиболее эффективен метод при изготовлении толстостенных изделий.

При переработке реактопластов формирование изделия обеспечивают путем сочетания физических процессов формирования с химическими реакциями отверждения полимеров. При этом свойства изделий определяют скорость и полнота отверждения. Неполное использование при отверждении реакционных способностей полимера обусловливает нестабильность свойств изделия из реактопластов во времени и протекание деструкционных процессов в готовых изделиях. Низкая вязкость реактопластов при формировании приводит к снижению неравномерности свойств, увеличению скорости релаксации напряжений и меньшему влиянию деструкции при переработке на качество готовых изделий из реактопластов.

В зависимости от способа переработки отверждение совмещается с формованием изделия (при прессовании), происходит после оформления изделия в полости формы (литьевое прессование и литье под давлением реактопластов) или при термической обработке сформованной заготовки (при формовании крупногабаритных изделий, например, листов гетинакса, стеклотекстолита и др.). Полное отверждение реактопластов требует в некоторых случаях нескольких часов. Для увеличения съема продукции с оборудования окончательное отверждение может происходить вне формующей оснастки, так как устойчивость формы приобретается задолго до завершения этого процесса. По этой же причине изделие извлекают из формы без охлаждения.