45 Качество обработанной поверхности и его влияние на эксплуатационные свойства деталей машин: износоустойчивость, надежность сопряжений, усталостную прочность, сопротивление коррозии.
46 Основные показатели качества поверхностного слоя. Шероховатость и волнистость. Физико-механические свойства поверхностного слоя: структура поверхностного слоя, глубина деформированного слоя, микротвердость, наклеп, остаточные напряжения.
Качество поверхностного слоя деталей и его обеспечение технологическими методами
Качество поверхностного слоя характеризуется:
геометрическими параметрами:
шероховатость;
волнистость.
физико-механическими свойствами:
структура поверхностного слоя;
глубина дефектного слоя;
микротвердость;
наклеп;
остаточные напряжения.
–шероховатость;
–волнистость;
–погрешность
формы.
Российский стандарт предусматривает 6 показателей шероховатости:
высотные:
.шаговые:
;
–относительная
опорная длина микронеровностей профиля;
–среднее
арифметическое отклонение профиля;
,
–сумма
абсолютных отклонений профиля
микронеровностей в пределах базовой
длины относительно средней линии.
– средняя высота неровностей по 10
точкам.
При
этом для отделочных операций
;
для
механической обработки и лезвийных
методов обработки
;
всех
прочих методов обработки
.
Базовая длина зависит от высоты микронеровностей профиля.
1
– 5 классы шероховатости
На рабочих чертежах должны быть оговорены параметры шероховатости:
– в случае, если шероховатость получается
через снятие слоя металла;
– без удаления слоя металла (литье,
штамповка, пластическое деформирование);
– способ получения шероховатости не
оговаривается.
Физико-механические свойства поверхностного слоя
Любое технологическое воздействие на заготовку приводит к изменению свойств ее поверхностного слоя. Поэтому можно выделить несколько зон поверхностного слоя.
I – полное разрушение зерен исходного материала – зона сильных деформаций;
II – зона деформации, характеризуемая существенным искажением формы зерен, их значительным вытягиванием в направлении силового воздействия;
III – переходная зона, характеризуется постепенным переходом от деформируемых зерен к зернам исходного материала.
–глубина
деформируемого (дефектного) слоя.
Он характеризуется измененными свойствами:
Изменением микротвердости;
Оценку микротвердости выполняют методом косого шлифа. Затем вдавливают алмазную пирамидку.
Значения микротвердости используют для оценки показателя наклепа.
Величина наклепа характеризуется:
.
Иногда оценивают показатель степени наклепа:
.
В некоторых случаях выполняют оценку градиента наклепа:
.
При
отделочных работах
;
При
чистовых –
;
При
черновых –
.
Имеющиеся в действующем производстве.
Справочная информация
Точность
Шероховатость
Нормативы режимов резанья
Назначение припусков.
Руководящая информация включает данные о перспективных ТП-х в области, а также стандарты на ТП и их документацию.
47. Влияние технологических факторов на состояние поверхностного слоя. Влияние технологических факторов (подачи, глубины резания, скорости резания, геометрических параметров режущей части инструмента) на шероховатость обрабатываемой поверхности.
Влияние технологических факторов на шероховатость обработанной поверхости
На шероховатость обработанной поверхности влияют:
Скорость резания, главным образом при обработке металлов, склонных к наростообразованию;
Подача;
Геометрические параметры режущей кромки инструмента (радиус закругления при вершине инструмента);
Свойства обрабатываемого металла;
Трение задней поверхности, СОЖ;
Вибрации.
Подача: с увеличением подачи увеличивается высота микронеровностей, вследствие, копирования движения режущей кромки инструмента.
Скорость резания влияет неоднозначно.
Геометрия инструмента в большой мере сказывается на величине шероховатости, в первую очередь – радиус при вершине r, затем и , и другие углы. Для уменьшения шероховатости нужно увеличивать радиус при вершине, сделать равным . Такие резцы удобно использовать при чистовой обработке.
Обрабатываемый материал и его физико-механические характеристики в значительной мере влияют на шероховатость. Пластичные материалы при обработке дают более высокие микронеровности, чем твердые, т.к. пластичные зерна не срезаются, а деформируются, наволакиваются друг на друга. Для повышения чистоты необходимо охрупчить поверхность(введение S или P, т/о (улучшение)).
Влияние СОЖ оказывает > действие, особенно при чистовой обработке, а также при обработке вязких, пластичных и высокопрочных металлов. Для каждого вида обработки разработаны различные СОЖ. Существуют СОЖ обладающие охлаждающим действием на основе воды, с добавлением минерального масла, или СОЖ с ярко выраженным смазывающим действием – твердые смазки (MoS2, соли жирных кислот и др.). Среднее положение занимают СОЖ , обладающие смазывающим и охлаждающим действием – на основе минеральных масел с добавками S и Р (сульфофрезол). Как правило, применяются при чистовой обработке лезвийным инструментом. При разработке т/п подбирают вид смазки в зависимости от вида обработки, р.и., материала режущей части и детали и от того. Какая доля тепла уходит в деталь.
Вибрации оказывают, как правило, отрицательное воздействие, на процесс резания, ухудшая качество и точность обработанной поверхности, за исключением некоторых случаев при обработке высокопрочных материалов.
Для уменьшения вибраций необходимо: подбор СОЖ;
увеличить жесткость системы СПИД; правильный выбор т/о детали.
правильный выбор геометрии (применение виброгасящей фаски);
правильный выбор режимов резания; выбор виброгасителя;