18

Министерство образования и науки Российской Федерации

«МАТИ»-Российский государственный технологический университет имени К.Э.Циолковского

Кафедра: Технология проектирования и производства двигателей летательных аппаратов

ВЛИЯНИЕ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ ПРИ ТОЧЕНИИ

НА ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ И НАЗНАЧЕНИЕ

РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

ЗАДАННОЙ ШЕРОХОВАТОСТИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНЫМ ЗАНЯТИЯМ

по курсу «Теоретические основы проектирования технологических процессов АГТД (РД)»

Сост. Бойцов А.Г.

Игнатов М.П.

Батурин Д. А.

Москва 2015

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

Цель работы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

1. Пояснения к работе . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 3

1. Параметры шероховатости . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3

2. Измерение параметров шероховатости поверхности . 8

   1. Портативный профилометр TR200 . . . . . . . . . . . . . 8

1.2.2. Изменение условий измерения на профилометре

TR200 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

1.3. Влияние основных факторов при точении на шероховатость поверхности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

2.Порядок выполнения работы . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Контрольные вопросы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . 17

Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Включение установки без разрешения преподавателя, проводящего занятия,

ЗАПРЕЩЕНО!!!

Цель работы

1. Изучить факторы, определяющие параметры шероховатости поверхности при точении. Ознакомиться с методикой назначения режимов резания для получения заданной шероховатости.

2. Выполнить расчеты шероховатости поверхности исходя из заданных преподавателем геометрии режущего инструмента и величины подачи.

3. Произвести экспериментальную оценку влияния на параметры шероховатости режимов резания.

4. Определить режимы резания, обеспечивающие заданную преподавателем шероховатость поверхности.

5. Сделать выводы по результатам исследований

1. Пояснения к работе

1. Параметры шероховатости

Неровности поверхности характеризуются параметрами шероховатости и волнистости. Шероховатость поверхности - это совокупность неровностей с относительно малыми шагами, образующих рельеф поверхности детали и рассматриваемых в пределах базовой длины

Шероховатость после механической обработки - это геометрический след режущего инструмента, искаженный в результате пластической и упругой деформации и сопутствующей процессу резания вибрацией технологической системы.

Базовая длина – длина базовой линии, используемая для выделения неровностей, характеризующих шероховатость поверхности и для количественного определения ее параметров. Числовые значения шероховатости отсчитываются от базовой линии, за которую принята

средняя линия профиля m , имеющая форму номинального профиля и проведенная так, чтобы в пределах базовой длины среднее квадратическое отклонение профиля по этой линии было бы минимально (рис. 1.)

Рис. 1. Профиллограмма шероховатости поверхности и ее параметры

ГОСТ 2789-73 и ГОСТ 25142-82 устанавливают множество параметров шероховатости основными из которых являются:

• среднее арифметическое отклонение профиля Ra [мкм];

• высота неровностей профиля Rz [мкм];

• наибольшая высота неровностей профиля Rmax [мкм];

• средний шаг неровностей Sm;

• средний шаг неровностей по вершинам S;

• относительная опорная длина профиля tp;

• опорная кривая профиля.

Среднее арифметическое отклонение профиля (R_a) –среднее арифметическое абсолютных значений отклонений профиля в пределах базовой длины

где n – число выбранных точек профиля в пределах базовой длины ; y_i – отклонение профиля – расстояние между точкой профиля и базовой средней линией.

В интегральном виде выражение для R_а можно записать как:

Высота неровностей профиля по десяти точкам (R_z) - сумма средних абсолютных значений высот пяти наибольших выступов профиля и глубин пяти наибольших впадин профиля в пределах базовой длины

где y_pi – высота i-го наибольшего выступа профиля определяемая расстоянием от средней линии профиля (m) до высшей точки выступа профиля; y_vi - – глубина i-й наибольшей впадины профиля определяемая расстоянием от средней линии профиля до низшей точки впадины профиля;

Наибольшая высота неровностей профиля (R_max) – расстояние между линией выступов профиля и линией впадин профиля в пределах базовой длины.

Средний шаг неровностей профиля (S_m) –среднее значение шага неровностей профиля в пределах базовой длины.

Средний шаг местных выступов профиля (S) – среднее значение шагов местных выступов профиля, находящихся в пределах базовой длины.

Относительная опорная длина профиля (t_p) – отношение опорной длины профиля к базовой длине

где _p – опорная длина профиля на заданном уровне сечения профиля р. Уровень сечения задается в процентах от начиная с линии выступов. Обозначение t₁₀ означает, что параметр t_p определен для уровня сечения 10%.

Параметр t_p характеризует распределение материала в шероховатом слое. Можно представить модели шероховатости, которые имели бы одинаковые высотные и шаговые параметры но разную форму неровностей (рис. 2.)

Рис. 2. Модели шероховатости поверхностей

Очевидно, что эксплуатационные свойства деталей с такими неровностями могут быть различными. Наглядное представление о распределении материала в шероховатом слое и усредненной форме неровностей дает построение опорной кривой. При ее построении по оси абсцисс откладываются значения параметров t_p на различных уровнях сечений p, в процентах от R_max (рис. 3).

Рис. 3. Опорная кривая профиля

Определив t_p для разных уровней р, задавая последние в процентах от R_max, можно построить кривую опорной поверхности, которая дает полное представление о распределении материала в шероховатом слое и осредненной форме неровностей.

При назначении величины шероховатости учитывают требования по точности. Чем они выше, тем меньше назначаемая шероховатость. Это связано с тем, что при большой шероховатости соизмеримой с величиной зазора или натяга в подвижных и неподвижных соединениях может наблюдаться потеря посадки. В подвижных соединениях "быстрый" износ вершин неровностей приводит к увеличению зазора, а следовательно уменьшению срока службы сопряжения. В соединениях с натягом высокая шероховатость в результате деформации неровностей вызывает ослабление посадки. В большинстве сопряжений целесообразно обеспечивать соотношение шероховатости (R_z) и допуска на изготовление () в пределах:

в зависимости от диаметра сопряжения.