33. Качество поверхностного слоя деталей машин. Основные характеристики

Качество обработанной поверхности определяется шероховатостью и волнистостью, а также физико-механическими! характеристиками поверхностного слоя.

Под шероховатостью поверхности понимают совокупность микронеровностей находящихся на данной поверхности и рассматриваемых на определенной длине.

Волнистость (волнообразное искривление поверхности) — совокупность периодических, более или менее регулярно повторяющихся и близких по размеру чередующихся возвышений и впадин Волнистость занимает промежуточное положение между отклонениями геометрической формы и шероховатостью поверхности. Границу между различными порядками отклонений устанавливают по значению отношений шага L к высоте неровностей R. Физико-механические свойства поверхностного слоя определяются структурой, твердостью, остаточными напряжениями, характером изменения свойств по глубине.

Качество обработанной поверхности детали во многом завис от операций окончательной обработки.

ШЕРОХОВАТОСТЬ И ВОЛНИСТОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ

оказывают значительное влияние на такие важные эксплуатационные свойства де талей машин, как износостойкость, усталостная прочность, контактная жесткость, антикоррозионная стойкость, стабильно посадок и др.

Вследствие шероховатости и волнистости сопрягаемых поверхностей фактическая площадь контакта значительно меньше номинальной, что ведет к увеличению удельных давлений, нарушению масляной пленки, разрушению и деформированию выступающих неровностей, поэтому грубые поверхности имеют низкую износостойкость

Шероховатость сопрягаемых поверхностей определяет контактную жесткость сопряжения. При увеличении шероховатости поверхностей контактная жесткость снижается. Шероховатости после обработки оказывают значительное влияние на коррозионную стойкость деталей в атмосферных условиях. Очаги коррозии образуются в первую очередь во впадинах.

Шероховатость поверхности оценивается средним арифметическим отклонения профиля Ra, мкм, или высотой неровностей профиля по десяти точкам Rz, мкм. Применяют также параметр tp – относительная опорная длина профиля.

Среднее арифметическое отклонение профиля Ra определяется как среднее арифметическое значений абсолютных отклонений (y1,y2,…,yn) профиля в пределах базовой длины до его средней линии. В пределах базовой длины l сумма квадратов расстояний y1,y2,…,yn точек профиля до этой линии минимальна. Допускают что в пределах базовой длины площади вверх и вниз от средне линии равны между собой Высота неровностей профиля по десяти точкам Rz представляет собой сумму средних арифметических абсолютных отклонений точек пяти наибольших минимумов и пяти наибольших максимумов профиля в пределах базовой длины.

Между параметрами Ra и Rz существует примерно следующая зависимость:

Относительная опорная длина профиля представляет собой отношение длины профиля к базовой длине

34. Обработка металлов строганием и долблением. Силы, действующие при строгании. Особенности процессов резания при строгании и долблении.

Строгание — способ обработки резанием плоскостей или линейча­тых поверхностей. Главное движение (прямолинейное возвратно-поступательное) совершает изогнутый строгальный резец, а движение подачи (пря­молинейное, перпендикулярное главному движению, прерывистое) — заго­товка. Строгание производится на строгательных станках

Долбление — способ обработки резцом плоскостей или фасонных поверхностей. Главное движение (прямолинейное возвратно-поступатель­ное) совершает резец, а движение подачи (прямолинейное, перпендикуляр­ное главному движению, прерывистое) — заготовка. Долбление производят на долбежных станках

При строгании с обжимом стружки силы на ноже Р_н, Р_хн , Р_yн будут отличаться от сил на ноже, действую­щих в случае резания без прижимной линейки, так как через стружку и древесину кряжа (чурака) давление линейки пере­дается на нож.

Прижимная линейка, обжимая срезаемый слой, действует с силой Р_п которая может быть разложена на составляющие Р_хп и Р_уп по тем же направлениям, что и сила на ноже Р_н. Сила Р_хп по направлению всегда совпадает с силой Р_хн, сила Р_yп всег­да направлена в сторону кряжа.

Складывая графически (по правилу параллелограмма) силы на ноже Р_вн и на прижимной линейке Р_п, получаем суммарную силу Р, с которой блок нож —прижимная линейка действует при резании на заготовку. Очевидно, что составляющие силы Р (касательная Р_x и нормальная P_v) могут быть определены по силам на прижимной линейке и ноже:

Р_х=Р_xн,+Р_хп ; Р_у=Р_уп-Р_ун

Рис. 1. Силы, действующие на заготовку при строгании. 1 — нож. 2 — шпон, 3 — прижимная линейка

При строгании и долблении осуществляются два вида движений: поступательное главное движение со скоростью и прерывистое движение подачи в направлении, перпендикулярном к вектору главного движения. При обработке на поперечно-строгальных станках резец совершает возвратно-поступательное движение со скоростью и, а заготовка — движение поперечной подачи в горизонтальной плоскости. На продольно-строгальных станках, наоборот, заготовка совершает возвратно-поступательное движение со скоростью и, а режущий инструмент — движение подачи. Разновидностью строгания является долбление, которое осуществляется на долбежных станках, где резец совершает возвратно-поступательное движение со скоростью в вертикальной плоскости, а заготовка имеет движение подачи. Прерывистость главного движения при строгании и долблении способствует охлаждению инструмента во время обратного хода, однако при обработке возникают динамические нагрузки на режущий инструмент, так как резец при врезании и на выходе испытывает удар. Поэтому строгание и долбление производятся со сравнительно невысокими скоростями резания (не более 50 м/мин) даже при обработке износостойкими резцами, оснащенными твердым сплавом