Тема 1.3.Качество поверхностей деталей машин

Долговечность машин зависит от свойств материалов (металлов), из которых сделаны их детали, и от качества обработанных поверхностей деталей.

Качество поверхностей деталей машин определяется физико-механическими свойствами поверхностного слоя (твердость, износостойкость и др.) и геометрическими характеристиками, которые обеспечивают точность выполнения размера, шероховатость, волнистость и отклонение (в том числе и суммарное) расположения поверхностей.

От качества поверхности детали зависит:

- износостойкость (сопрягаемых (трущихся) пар),

- антикоррозийная стойкость,

- усталостная прочность детали и др.

Более гладкие (менее шероховатые) поверхности:

- медленнее изнашиваются → большее количество соприкасающихся выступов обеспечивает больший контакт поверхностей;

- меньше ржавеют → площадь соприкосновения с коррозирующей средой меньше;

- имеют большую усталостную прочность → менее глубокие риски, получающиеся при обработке резанием, не способствуют возникновению концентрации напряжений и появлению трещин.

Шероховатость поверхности– совокупность микронеровностей, образующих рельеф поверхности, в пределах определенной базовой длины (принимаемой по справочнику).

Установлено три параметра шероховатости:

1. Ra– среднее арифметическое отклонение профиля,

2. Rz– высота неровностей профиля по десяти точкам – сумма средних абсолютных значений высот пяти наиболее высоких выступа и пяти наиболее глубоких впадин,

3. Rmax– наибольшая высота неровностей профиля – расстояние между линией выступов и линией впадин профиля в пределах базовой длины l.

В зависимости от числовых значений (в мкм - микрометрах) Raи Rzустановлено 14 классов шероховатости поверхностей. Предпочтительно рекомендуется использовать параметр Ra, дающий наиболее точную характеристику шероховатости поверхностей и образцов параметров шероховатости для сравнения с обработанной поверхностью изготавливают по Ra.

Обозначение шероховатости на чертежах:

- предпочтительный знак, вид обработки конструктором не устанавливается;

- шероховатость при механической обработке материала (осуществляется резанием – точение, фрезерование, сверление, шлифование и др.);

- шероховатость поверхности образована без снятия слоя материала (заготовки – прокат, литье, ковка и т.д.)

Шероховатость поверхности количественно независима от вида обработки (одинаковую шероховатость можно получить разными методами обработки) и ее параметры распространяются на все материалы (металлы), кроме ворсистых и мягких поверхностей (калий, дерево, мел, войлок и др.).

Факторы, влияющие на качество обработки

На параметр шероховатости обработанной резанием поверхности влияют многие факторы:

1 – Метод обработки соответствует определенной чистоте обработки.

2 – Режим резания – уменьшение подачи, в меньшей степени глубины и увеличение скорости резания уменьшают шероховатость.

3 – Качество заточки инструмента пропорционально влияет на качество обработан­ных поверхностей.

4 – Геометрия резца – уменьшение углов в плане (φ и φ₁) и увеличение радиуса закругления при вершине уменьшают высоту остаточных гребешков → чистота поверхности улучшается.

5 – Пластичность материала понижает чистоту обработки, так как происходит выдавливание остаточных гребешков (алюминий, медь, латунь и др.)

Хрупкие материалы (металлы) также ухудшают чистоту обработки, так как стружка выламывается с обработанной поверхности (чугун, бронза и др.)

Упругопластические металлы (сталь и ее сплавы) обеспечивают меньшие параметры шероховатости.

6 – Жесткость системы СПИД положительно влияет на чистоту обработки.

7 – Применение СОЖ способствует уменьшению параметра шероховатости (особен­но жидкостей с преобладанием смазывающего воздействия – масла, керосин и др.)

Влияние качества поверхности на работу машин

Большая шероховатость в подвижных посадках приводит к ускоренному износу поверхностей, а значит и быстрому росту зазоров в сопряжениях.

Большая шероховатость в неподвижных посадках ослабляет прочность соединения, так как большее смятие гребешков уменьшает натяг в сопряжении.

То есть в любых случаях обработка поверхностей деталей машин с меньшей шероховатостью и большей точностью их изготовления обеспечивает более высокое качество всей машины и увеличивает срок ее эксплуатации.

Дата добавления: 2014-03-04; просмотров: 387; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!