4.4 Понятие о качестве обработки резанием

Надежность машин во многом зависит от точности обра­ботки деталей, качества обработанных поверхностей и точности сборки. Под точностью обработки понимают точность выполнения размеров, формы и взаиморасположения поверхностей. Точность выполнения размеров определяется отклонением фактических раз­меров обработанной поверхности детали от ее конструктивных размеров, указываемых в рабочем чертеже.

Требования к показателям качества обработки конструктор про­ставляет на чертеже детали в виде допусков на размеры и формы и знаков шероховатости на обработанных поверхностях. Показатели качества должны удовлетворять условиям эксплуатации машины и не вызывать излишних затрат на обработку. Требуемые показатели качества с учетом повышения производительности труда достигаются прежде всего обоснованным выбором способа обработки.

Под точностью формы поверхностей понимают степень их соответ­ствия геометрически правильным поверхностям. Предельные отклонения формы обработанных поверхностей регламентируются государственными стандартами, так же как и точность их взаимного расположения.

Нет таких способов обработки, которые бы обеспечивали получение абсолютно точных деталей с идеально гладкими поверхностями. Например, при обтачивании цилиндрической поверхности имеют место отклонения от заданного номинального размера диаметра, круглости в поперечном сечении, цилиндричности, перпендикулярности торца и оси ци­линдра и т. д.

Погрешности обработки образуются по многим причинам, из которых одни являются систематическими, а другие — случайными. Например, невозможно заточить сверло так, чтобы его режущие кромки были абсолютно симметричны относительно оси хвостовика. Ось хвостовика не совпадает абсолютно точно с осью вращения шпинделя, который также изготовлен с некоторой погрешностью. В результате диаметр просверленного отверстия оказывается больше диаметра сверла. Возможны также погрешности обработки при небрежной работе (например: при загрязнении хвостовика сверла, перекосе заготовки при установке и т. д.). В этом примере погреш­ности изготовления станка и сверла являются систематическими, а небрежность работника — случайной.

Шероховатость оценивается высотой микронеровностей на обработанных поверхностях, она представляет собой совокупность неровностей, образующих рельеф поверхности и являющихся геометрическим следом движения режущего лезвия при обработке упругопластического материала. Экспери­ментально ее можно определять с по­мощью профилометров и профилографов. Характеристики шероховатости по ре­зультатам измерений высоты микроне­ровностей дается в ГОСТ 2789—73, который устанавливает харак­теристики неровностей поверхности, необходимые для нор­мирования и оценки ее шероховатости.

Шероховатость оценива­ется следующими основными параметрами: Rmax—наибольшая высота неровностей профиля; Rz— высота неровностей профиля (по десяти точкам); Ra—среднеарифметическое отклонение профиля.

Шероховатость обработанной поверх­ности по направлению траектории отно­сительно рабочего движения и перпенди­кулярно ей - различна. Шероховатость вдоль траектории перемещения режущего инструмента относительно обработанной поверхности отражает микрорельеф, образованный при пластическом деформи­ровании и разрушении металла режущим лезвием и возникновении новой по­верхности на заготовке.

Шероховатость в направлении, перпен­дикулярном траектории относительного перемещения, выражает макрорельеф обработанных поверхностей.

Макрорель­еф количественно выражает суммарную высоту микрорельефа, возникающего в ре­зультате разрушения предельно деформи­рованного металла, и высоту рельефа, образованного контурами остаточных се­чений срезаемого слоя. Чем меньше вы­сота неровностей микро- и макрорель­ефа, тем выше по признаку шерохо­ватости качество обработанной поверх­ности.

Шероховатость поверхностей условно можно разделить на четыре группы. К первой группе отно­сят грубые поверхности, получаемые при черновом точении, фрезе­ровании, сверлении. Ко второй группе относят поверхности, по­лученные получистовой обработкой разными технологическими ме­тодами. Третью группу составляют поверхности, обработанные абразивными инструментами, а также отделочными методами (тон­кое точение, развертывание, протягивание), электрофизическими и методами пластического деформирования. К четвертой группе от­носят поверхности, обработанные притиркой, хонингованием, су­перфинишированием, алмазным выглаживанием и другими техноло­гическими методами. Чем выше требования, предъявляемые к точно­сти и качеству поверхностей, тем длительнее процесс обработки за­готовки и сложнее технологический процесс изготовления.

Повышению качества обработки резанием способствуют: повы­шение однородности механических свойств заготовок, содержание станка в исправном состоянии, надежное закрепление инструмента на станке, своевременная переточка инструмента, аккуратное поль­зование измерительным инструментом, порядок и чистота на рабочем месте и другие меры.