Интересное

Фланцы из нержавеющей …

Дата 23-06-2012

Фланцы из нержавеющей стали

Сегодня сложно найти отрасль экономики, в которой не использовалась бы нержавеющая сталь. Этот материал, обладающий превосходными антикоррозионными качествами, нашел самое...

Подробнее

Плазменная резка стали

Дата 22-06-2012

Плазменная резка стали

Существует несколько видов резки стали. Каждый из них обладает определенными особенностями. Одним из наиболее популярных способов считается плазменная резка стали....

Подробнее

Качество поверхности деталей и способы ее оценки

Форма реальной поверхности

Поверхности деталей машин всегда в той или иной мере неровны, шероховаты. Тщательно обработанные поверхности могут приближаться по форме к идеальным геометрическим поверхностям, однако всегда в какой-то степени отличаются от последних.

Граничный (поверхностный) слой металлической детали после механической обработки отличается по своим свойствам от сердцевины металла. В этом слое под действием усилий резания и тепла, выделяющегося при обработке, изменяется кристаллическое строение металла, его твердость и т. д.

К геометрическим характеристикам формы поверхностей деталей относятся следующие:

1. Макрогеометрические отклонения от правильной геометрической формы (собственно погрешности формы). Это - единичные, на протяжении всей рассматриваемой поверхности, отклонения от идеальной геометрической формы поверхности (фиг. 17), характеризующиеся большим отношением их шага L\ к отклонению h\ от правильной формы:

К погрешностям формы поверхностей относятся: овальность, конусность, бочкообразность и др.

Волнистость поверхности, т. е. наличие многочисленных, закономерно повторяющихся, более или менее одинаковых по размерам волнообразных отклонений, носящих характер волн, характеризующихся средним отношением их шага Ь2 к высоте h2\150-500.

Автоколебания резца

3. Микрогеометрические отклонения или микронеровности (погрешности формы малых участков поверхностей), обусловливающие негладкость, шероховатость поверхностей, характеризуются малым отношением их шага L3 к высоте Л3: <С 50 (фиг. 17).

Чистота обработки поверхности характеризуется величиной этих микронеровностей.

Качество поверхности характеризуется ее чистотой (микрогеометрией) и качеством поверхностного слоя (микрофизикой поверхности).

Причиной волнистости поверхности являются вибрации обрабатываемой детали, станка и инструмента, неравномерность протекания процесса резания вследствие различных причин (неравномерности подачи и пр.) и другие факторы.

Наиболее отчетливо волнистость проявляется при точении, фрезеровании, строгании, протягивании, шлифовании.

Волнистость поверхности в основном вызывается вибрациями при механической обработке деталей. Вибрации станка, инструмента и обрабатываемой детали ограничивают производительность обработки и служат причиной увеличения наклепа на обрабатываемой поверхности. Кроме того, вибрации являются причиной
уменьшения стойкости режущего инструмента и нарушений правильности сопряжений деталей станка.

Причины появления вибраций разнообразны. Основные из них следующие:

  1. неуравновешенность вращающихся частей станка, передачи к нему и вращающейся детали;
  2. дрожание станка, вызванное внешними силами (работой других машин, дефектами привода к станку, толчками, передаваемыми через грунт и пол, и т. п.);
  3. периодические колебания усилий резания (например, г?ри прерывистом контакте режущего инструмента с поверхностью обрабатываемой детали, из-за неравномерности снимаемого припуска, из-за неправильной формы заготовки или из-за неправильной формы многолезвийного инструмента и т. п.);
  4. самовозбуждающиеся колебания (автоколебания), т. е. колебания, возникающие в системах при отсутствии внешних возбуждающих сил. В этом случае переменная сила, поддерживающая движение, создается в процессе движения, а при прекращении этого движения исчезает.

Продольная и поперечная шероховатостьПример схемы механической системы, в которой возникают автоколебания, показан на фиг. 18, а. На непрерывно движущуюся ленту 1 помещен груз 2, удерживаемый двумя пружинами. Груз будет увлекаться силой трения до тех пор, пока одна из натянутых им пружин не отбросит его назад, натягивая вторую пружину. Последняя в определенный момент остановит движение груза, который вновь будет увлечен движущейся лентой, и процесс снова повторится.

Аналогичное явление происходит при резании металла резцом (фиг. 18,6): стружка, скользящая по передней части резца, подобна ленте 1 на фиг. 18, а, а резец -грузу 2, прижатому к ленте. Стружка заставляет кончик резца колебаться, отчего возникает волнистость обрабатываемой поверхности.

Микронеровности, шаг которых значительно меньше, чем шаг волн, образуются под влиянием других факторов; важнейшими из этих факторов при резании являются оставление режущим инструментом следа на обрабатываемой поверхности и пластические деформации обрабатываемого металла в процессе резания.

Различают поперечную и продольную шероховатости (фиг. 19). Первая характеризуется неровностями в направлении АС движения подачи, вторая - в направлении ВА главного движения (в направлении вектора скорости резания).

Характер неровностей и их расположение по отношению к направлению подачи зависят главным образом от способа обработки. Так, при грубом точении и строгании наибольшая шероховатость наблюдается в направлении движения подачи, т. е. для этих способов обработки, как и для большинства других, характерна поперечная шероховатость (волнистость наблюдается в направлении вектора скорости).

Оценку чистоты обработки поверхности детали производят в том направлении, в котором получаются наибольшие значения высот микронеровностей, т. е. в направлении наибольшей шероховатости поверхности.

Prev Next

Качество поверхностного слоя деталей

Качество поверхности детали (микрофизика поверхности), как выше указывалось, характеризуется не только степенью чистоты обработки, но и физическим состоянием поверхностного слоя...

Подробнее

Износоустойчивость поверхности деталей

Износоустойчивость поверхности определяется устойчивостью поверхностного слоя против разрушения и геометрическими характеристиками поверхности. При больших макрогеометрических отклонениях износ поверхностей на отдельных-участках...

Подробнее

Стандарты на чистоту поверхности деталей

Стандарты на чистоту поверхности деталей

До 1945 г. в Советском Союзе не было численной регламентации допустимых величин микронеровностей обработанных поверхностей деталей. Оценку чистоты поверхности производили...

Подробнее

Методы определения величины дефектного поверхностн…

Методы определения величины дефектного поверхностного слоя и степени наклепа металла

Для определения величины слоя, в котором произошли изменения физических свойств металла при его обработке, существует много различных способов. Наибольшим распространением...

Подробнее