ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Качество обработанной поверхности из "Резание металлов и режущий инструмент Издание 3 " Качество обработанной поверхности характеризуется точностью ее изготовления в соответствии с размерами, задагшыми конструктором, ее физико-механическими свойствами и шероховатостью, полученными в результате обработки. Физико-механические свойства обработанных поверхностей определяются в основном химическим составом данного металла, микроструктурой, прочностью, твердостью, остаточными напряжениями, износостойкостью и коррозионной стойкостью. [c.56] Влияние качества обработанной поверхности на эксплуатационные характеристики деталей. Шероховатость обработанной поверхности — одна из важных характеристик ее качества — влияет на износостойкость поверхности детали, прочность, коррозионную стойкость и надежность неподвижного соединения деталей. [c.56] Износостойкость двух трущихся поверхностей во многом зависит от давления между поверхностями. При наличии на этих поверхностях микронеровностей (рис. 55) площадь контакта между поверхностями уменьшается, а давление и температура в местах касания повыщаются, что приводит к повышению интенсивности смятия, среза и выкрашивания выступаюидих точек обеих поверхностей, т. е. повышению их износа . [c.56] При н1личии на обработанной поверхности детали шероховатостей снижается и надежность неподвижного соединения двух таких деталей, так как при запрессовке одной детали в другую происходит смятие (сглаживание) гребешков и соответствующее уменьшение расчетного натяга. [c.57] Но качество обработанной поверхности характеризуется не только ее шероховатостью, а также другими факторами, влияющими на работоспособность той или иной детали. Так, износостойкость обработанной поверхности детали (например, при трении стального вала в твердом подшипнике) зависит от шероховатости, степени и глубины распространения упрочнения (наклепа) и остаточных напряжений в поверхностном слое. При этом изменение какого-либо элемента режима резания (например, увеличение подачи), с одной стороны, может снизить износостойкость (вследствие увеличения шероховатости), а с другой стороны — повысить износостойкость (вследствие повышения упрочнения). В зависимости от того, какой из этих факторов будет преобладать, износостойкость с увеличением подачи может или возрастать, или уменьшаться, причем упрочнение поверхностного слоя, полученное в процессе резания, способствует повышению износостойкости только тогда, когда она не сопровождается уменьшением величины остаточных напряжений, которые оказывают на износостойкость наибольшее влияние. Остаточные напряжения снижают подвижность атомов и повышают сопротивление износу (отрыву отдельных частиц металла), причем для повышения износостойкости остаточные напряжения растяжения так же полезны, как и напряжения сжатия. [c.57] Упрочнение и остаточные напряжения в поверхностных слоях обработанной детали наряду с шероховатостью влияют и на предел выносливости детали. Чем меньше шероховатость обработанной поверхности, больше глубина и степень упрочнения, а также остаточные напряжения сжатия в поверхностных слоях обработанной поверхности, тем выше предел выносливости детали остаточные напряжения растяжения в поверхностных слоях снижают предел выносливости. Остаточные напряжения сжатия уменьшают влияние коррозии на деталь. [c.57] Образование микронеровностей и влияние различных факторов на шероховатость обработанной поверхности. Начало научного исследования микрогеометрии обработанной поверхности было положено проф. В. Л. Чебышевым, который еще в 1873 г. впервые вывел формулу для определения высоты микронеровностей при цилиндрическом фрезеровании. При содействии В. Л. Чебышева в 1893 г. на Тульском оружейном заводе были применены лекала, с помощью которых контролировали не только размеры детали, но и шероховатость ее обработанных поверхностей. Эти лекала были первыми в мире образцами (эталонами) шероховатости поверхности — прообразом эталонов, применяемых в настоящее время. [c.57] Аналогично можно вывести формулы для более общего случая, когда наряду с прямолинейными участками режущих кромок аЬ и f (рис. 56, б) в формировании профиля принимает участие и криволинейный участок b f радиусом г (радиусом закругления при вершине резца в плане). [c.58] Высота неровностей сокращается с уменьшением подачи s, главного ф и вспомогательного ф1 углов в плане и с увеличением радиуса г закругления при вершине резца в плане. Это же положение для углов ф и ф1 показано на рис. 56, а при уменьшении угла ф (направление LE) и угла ф1 (направление KF) высота гребешка h уменьшается по сравнению с первоначальной высотой Н. [c.58] Начиная со скорости резания U4, величина которой зависит в основном от обрабатываемого материала, процесс резания стабилизируется, и высота микро-перовностей практически остается постоянной (близкой к Я теоретической). [c.59] При обработке заготовок из высоколегированных сталей, цветных металлов н хрупкого чугуна характерна зависимость (штриховая на рис. 57), показывающая, что с увеличение.м скорости резания шероховатость обработанной поверхности сначала резко уменьшается, а затем практически остается постоянной, что объясняется почти полным отсутствием наростообразования. Чем выше твердость обрабатываемой стали, тем меньше высота микронеровностей по мере увеличения скорости резания влияние твердости на шероховатость обработанной поверхности снижается. [c.59] Передний угол также влияет на шероховатость обработанной поверхности. При увеличении переднего угла (уменьшении угла резания) высота микронеровностей убывает, что вызывается уменьшением деформации при резании (см. рис. 44). Высота микронеров-ностей уменьшается значительно при увеличении подачи и менее значительно при увеличении скоро-сти резания (рис. 58). [c.59] Высота микронеровностей режущей кромки влияет на микрогеометрию обработанной поверхности зазубрины режущей кромки копируются непосредственно на неровностях обработанной поверхности, увеличивая их высоту. Шероховатости от режущей кромки могут быть значительными при продольном точении с малыми подачами, а также при поперечном (фасонном, см., например, рис. 15, III) точении резцом с высокой скоростью резания. Поэтому поверхности резца для чистового точения должны быть тщательно заточены (доведены), что уменьшает шероховатость и на самой режущей кромке . [c.60] При износе резца по задней поверхности до 0,5—1 мм влияние износа на шероховатость незначительно однако большая величина износа, приводящая к значительному возрастанию шероховатости режущей кромки, величины р и сил, действующих в процессе резания, может вызвать увеличение высоты микронеровностей обработанной поверхности, а при недостаточной жесткости системы СПИД привести к вибрациям, значительно ухудшающим микрогеометрию обработанной поверхности (см. рис. 83). [c.60] Подача s = 0,12 0,15 мм/об на действительную высоту микронеровностей влияет незначительно, тогда как при дальнейшем увеличении подачи действительная высота MHKpOHepoBHO T i резко возрастает (см. рис. 59) глубина резапия His изменение микрогеометрии обработанной поверхности почти не влияет. [c.60] Так как завивание стружки, ее усадка и упрочнение являются результатом пластической деформации при резании металлов, а последняя влияет также и на степень шероховатости обработанной поверхности, то можно сказать, что пластическая деформация, завивание и усадка стружки, а также шероховатость обработанной поверхности физически связаны. [c.61] Вернуться к основной статье