Детали машин - Качество поверхностного слоя -

Дальнейшее развитие машиностроения связано с увеличением нагрузок на детали машин, увеличением скоростей движения, уменьшением массы конструкций. Выполнить эти требования можно при достижении особых качеств поверхностных слоев деталей. Однако это не всегда может быть обеспечено описанными методами. Поэтому требуется дополнительная отделочная обработка для повышения точности, уменьшения шероховатости поверхностей или для придания им особого вида, что важно для эстетических или санитарно-гигиенических целей. [c.372]

Надежность машины зависит от точности обработки заготовок, качества поверхностных слоев и точности сборки. Под точностью обработки понимают степень совпадения размеров, формы и взаиморасположения поверхностей с указанными на рабочем чертеже детали. Точность выполнения размеров определяет отклонение фактических размеров обработанной поверхности детали от ее конструктивных размеров, указываемых в рабочем чертеже в соответствии с допустимыми отклонениями на размеры обрабатываемых поверхностей, регламентируемыми ГОСТом. [c.316]

Одним из показателей качества поверхностного слоя изготовленной детали является шероховатость (см. п. 3). Чем выше требования, предъявляемые к точности и качеству поверхностного слоя, тем длительнее процесс обработки заготовки и сложнее технологический процесс изготовления деталей машин. [c.316]

Формирование свойств поверхностного слоя детали. Справедливо утверждают, что качество машин заложено в поверхностном слое детали. Методами литья, ковки, штамповки, прокатки, сварки, термической обработки, механической обработки резанием, включая шлифование и полирование — основными технологическими методами машиностроительных производств, — создаются машины, которые при рациональных конструктивных формах и правильном выборе материалов могут быть легкими, жесткими и прочными. Однако долговечность работы машины будет зависеть от того, как быстро или медленно будут изнашиваться различные трущиеся поверхности, как быстро или медленно будут возникать и развиваться трещины, особенно при знакопеременных нагрузках, т. е. долговечность будет зависеть от качества поверхностного слоя детали. [c.358]

При оптимальных значениях показателей качества поверхностного слоя материала (твердости, шероховатости и др.) скорость изнашивания деталей наименьшая, детали прирабатываются быстрее, возрастают долговечность машин и их точность. При сглаживании неровностей уменьшается (до некоторого предела) коэффициент трения. Очень важно установить минимально допускаемый износ деталей, при достижении которого должна быть прекращена эксплуатация механизма и проведен его ремонт, так как увеличенные зазоры могут вызвать дополнительные динамические нагрузки и интенсивное увеличение скорости изнашивания. [c.380]

Однако сложившееся понятие технология машиностроения обозначает преимущественно процессы механической обработки заготовок для изготовления деталей и сборки машин. Это объясняется тем, что в машиностроении заданные формы детали с требуемой точностью их параметров и необходимым качеством поверхностного слоя достигаются в основном путем механической обработки. [c.3]

Детали машин - Качество поверхностного слоя - см. Качество поверхностного слоя деталей машин [c.902]

На поверхности детали после фрезерования образуются неровности Б виде чередующихся гребешков и впадин (шероховатость и волнистость), возникают остаточные напряжения в- верхнем слое металла, меняется твердость на разной глубине от поверхности (упрочнение и наклеп) и происходят другие явления, влияющие на эксплуатационные свойства поверхностного слоя деталей машин. Все перечисленные характеристики определяют качество поверхностного слоя или, сокращенно, качество поверхности деталей машин. [c.155]

Важнейшим критерием правильности выбора условий резания (режим резания, геометрия инструмента и др.) является качество получаемых при обработке поверхностей, так как качество поверхности в значительной мере определяет эксплуатационные свойства деталей и срок службы машин. Важными характеристиками качества поверхностного слоя детали и характеристиками пластической деформации металла, происходящей при резании, являются глубина и степень наклепа обработанной поверхности. [c.224]

Метод вихревых токов открыл новые возможности перед научными работниками и работниками заводских лабораторий, вооружив их удобным и быстрым способом оценки изменений, происходящих в структуре поверхностных слоев проводящих материалов. С его помощью можно получить информацию о состоянии структуры материала на различных участках детали, быстро проверить качество (или соответствие эталонному образцу) сотен и тысяч деталей и в том числе деталей, установленных в труднодоступных местах внутри машин, а также деталей, покрытых лаком, краской или эмалью. [c.4]

Химико-термическая (термодиффузионная) обработка позволяет резко изменить качество поверхности стальных деталей машин. Как правило, при диффузии того или иного элемента из внешней среды в поверхностный слой детали и последующей термической обработке повышаются твердость и прочность поверхностного с.поя, Изменяется его химический состав и возникают остаточные напряжения сжатия. [c.301]

Прочность деталей машин, работающих при большом числе перемен нагрузок, в значительной степени зависит от состояния поверхностных слоев. Усталостная трещина возникает на поверхности детали, где действуют наибольшие напряжения при изгибе, кручении. Дефекты поверхности в виде рисок от прохождения режущей кромки при обработке, неравномерности структуры, остаточных напряжений и неравномерности физико-меха-нических свойств подповерхностного слоя способствуют возникновению очагов концентрации напряжений, что приводит при некоторых методах обработки к резкому снижению предела выносливости (рис. 133). На рис. 133 по оси ординат отложены значения коэффициента р, характеризующего влияние метода обработки (качества поверхности) на предел выносливости в зависимости от предела прочности [c.402]

Качество поверхности деталей машин определяется совокупностью характеристик шероховатости и волнистости, физико-механических, химических свойств и микроструктуры поверхностного слоя (табл. 1). В процессе изготовления детали на ее поверхности возникают неровности в поверхностном слое изменяется структура, фазовый и химический состав, возникают остаточные напряжения. [c.89]

Учение о технологической наследственности предусматривает взаимосвязь и взаимообусловленность свойств заготовок и готовых деталей. Служебные свойства любой детали машины формируются в ходе всего технологического процесса, однако финишные технологические операции играют особую роль. Поверхностный слой деталей после обработки заготовок на металлорежущих станках получает заданные технологом напряжения по величине и знаку, направления штрихов обработки, формы микровыступов, их взаимное расположение на поверхности. Методы финишной обработки решающим образом влияют на такие служебные свойства, как износостойкость, сопротивление усталости, контактная жесткость, виброустойчивость, коррозионная стойкость и многие другие, что связано с понятием качество машины . [c.352]

Долговечность современных машин в значительной степени зависит от качества поверхностей их деталей. Основными факторами, определяющими износостойкость деталей машин, являются шероховатость их поверхности и физико-механические свойства поверхностного слоя металла. Для работы трущихся деталей шероховатость поверхности имеет огромное значение, так как трущиеся детали, сопряженные друг с другом, прилегают не по всей поверхности. Величина фактического контакта составляет от 20 до 50%. Это вызывает повышенный износ деталей и потерю точности, так как фактическое удельное давление в 2—5 раз больше. Следовательно, конструктор должен назначать не только допуски на размеры, но и оговаривать шероховатость поверхности исходя из того, что чем меньше будет шероховатость, тем меньше будет износ. [c.18]

При изготовлении деталей машин применяют поверхностное пластическое деформирование (ППД) - обработку давлением, при которой пластически деформируется только поверхностный слой детали (термины и определения по ГОСТ 18296). В качестве деформирующих тел (ДТ) используют ролики, шарики, дробь и т.д., которые взаимодействуют с обрабатываемой поверхностью по схемам качения, скольжения или внедрения (рис. 1). [c.481]

Размерная электрохимическая обработка деталей машин, как способ формообразования, получила достаточно широкое распространение в производстве вследствие ряда ее замечательных особенностей возможности высокопроизводительной обработки металлов и сплавов с любыми физико-механическими характеристиками возможности сложного формообразования с использованием простейших схем движения инструмента и деталей в процессе размерной электрохимической обработки функции инструмента фактически выполняет электрическое поле, и поэтому для тщательно отработанного процесса катод-инструмент как носитель этого поля практически не имеет износа в процессе электрохимического формообразования отсутствуют сколько-нибудь значительные силовые и температурные воздействия на поверхностный слой обрабатываемой детали, вследствие чего возможно получение поверхностного слоя высокого качества. [c.3]

Разрушение деталей машин в эксплуатации в подавляющем большинстве случаев начинается с поверхностного слоя. Поэтому изучение качества поверхности деталей имеет большое практическое значение. Поверхность детали, полученная в результате обработки режущим инструментом, всегда отличается от идеальной поверхности, изображенной на чертежах. [c.160]

Формирование поверхностных слоев деталей машин происходит в результате тепловых и силовых явлений при резании в основном на окончательных операциях механической обработки. Определенное влияние на формирование этих слоев оказывают операции предшествующей обработки и даже заготовительные процессы. При положительном характере этого влияния припуски на чистовую и отделочную обработку устанавливают так, чтобы сохранить у детали полученные ею в силу технологической наследственности положительные качества (наклеп поверхностного слоя, высокую поверхностную твердость, отбеленную корку у отливок и пр.). [c.190]

Под качеством поверхностей деталей машин и приборов понимают их шероховатость и физико-механические свойства поверхностного слоя. От качества поверхности деталей зависят износостойкость трущихся поверхностей усталостная (динамическая) прочность деталей прочность неподвижных посадок деталей стойкость поверхностей деталей против коррозии внешний вид деталей и прибора в целом. Класс чистоты обработанной поверхности характеризуется степенью ее шероховатости, выражаемой высотой неровностей — выступов и впадин, образованных режущим инструментом. Чем меньше высота неровностей, тем выше класс чистоты обработанной поверхности. Грубо обработанные детали изнашиваются более интенсивно, так как действительная площадь касания составляет всего 5—10% от номинальной, а силы трения значительны. Повышенный износ трущихся поверхностей приводит к увеличению зазоров в сопряжениях и искажению характера запроектированных посадок, в результате чего детали быстрее приходят в негодность. [c.191]

В машинах детали работают как кинематические и как силовые пары. Эксплуатационные свойства пар зависят от качества соприкасающихся поверхностей. Понятие качество обработанной поверхности включает ее геометрические особенности и физические свойства поверхностных слоев деталей, составляющих пару. [c.134]

Среди различных способов изготовления деталей для машин, механизмов, приборов и других изделий. широко применяют обработку резанием, например точение, фрезерование, сверление, шлифование и т. д. Сущность обработки резанием состоит в снятии с заготовки поверхностного слоя с целью получения из нее детали нужной формы, требуемых размеров и качества поверхностей. [c.6]

Советскими технологами-машиностроителями проделана большая работа по развитию производства машин различного назначения, а советскими учеными внесен значительный вклад в развитие и формирование технологической науки. Непрерывный рост отечественного машиностроения ставит перед технологами ряд дальнейших актуальных задач совершенствования заготовительных процессов для максимального приближения формы заготовок к конфигурации готовых деталей, повышения точности заготовок и улучшения качества их поверхностного слоя. От решения этих задач зависят расход материала на производимую продукцию, качество изготовленных деталей, количество брака в производстве, трудоемкость, себестоимость последующей обработки резанием и возможность ее автоматизации, длительность цикла изготовления машины в целом, а также ее себестоимость. Коэффициент использования материала при обработке деталей машин сравнительно невысок в массовом производстве он равен 0,85 в серийном 0,7, а в единичном (включая тяжелое машиностроение) 0,5—0,6. Общий коэффициент использования материала, определяемый отношением массы детали к массе исходного материала, из которого выполняется заготовка (слиток, прокат для горячей штамповки), еще более низок (0,3—0,4). Ежегодные потери металла в стружку еще велики. При дальнейшем росте машиностроения они должны быть сокращены путем перехода на более прогрессивные виды заготовок. Заданное качество машин обеспечивается не только в сфере механосборочного производства. Его основы закладываются в заготовительных цехах. Для повышения качества деталей необходимо улучшать характеристики заготовок по всем качественным показателям (точность, износостойкость, структура, повышение статической усталостной прочности, устранение остаточных напряжений и др.), а также стабилизировать их, что важно для условий автоматизированного производства. Относительная трудоемкость основных этапов производственного процесса в машиностроении непрерывно перераспределяется. Трудоемкость сборки, имеющая тенденцию к дальнейшему росту, составляет 25—30% трудоемкость обработки резанием достигает 40—50%, а возрастающая трудоемкость заготовительных процессов 20—25%. [c.410]

Качество поверхности. При эксплуатации машин разрушение их деталей начинается с поверхностного слоя, прочностные свойства которого в значительной мере зависят от вида обработки, использованной при окончательном формировании контуров детали. [c.46]

Старение деталей машин, их несущая способность и прочность при переменной нагруженности зависят от концентрации напряжений, абсолютных размеров, свойств материалов и качества поверхностного слоя деталей, окружающей среды п других факторов. Металлографические, рентгеновские и исследования, выполненные с помощью электронных микроскопов, позволили открыть ряд новых явлений, сопровождающих повторную деформацию и последующее (часто внезонное) разрушение материалов под действием повторных нагрузок. Это явление называется пределом выносливости металлов. Субми-кроскопические трещины усталости образуются на ранней стадии деформирования, после числа циклов, составляющего 10—20% общей долговечности. Видимая трещина образуется незадолго до окончательного разрушения детали. С помощью методов дефектоскопии в ряде случаев можно контролировать величину и скорость распространения трещин в деталях машин и определять пределы безотказной работы при медленно развивающихся трещинах усталости. [c.223]

Обработка отверстий деформирующими протяжками в деталях машин получает в последнее время все большее распространение в связи с применением для изготовления рабочих элементов протяжек металлокерамических твердых сплавов, обладаюш,их высокой износостойкостью, В процессе деформирующего протягивания могут осуществляться как малые (поверхностные), так и большие (сквозные) пластические деформации, при которых диаметр отверстия увеличивается на 10—20%. В последнем случае пластические деформации распространяются на всю толщину стенки детали и изменяют наряду с диаметром отверстия длину детали и ее наружный диаметр. Указанные деформации определяют лишь изменение размеров детали. В зоне контакта деформирующего инструмента с обраба тьшаемым металлом, кроме названных, возникают дополнительные сдвиговые деформации, величина которых может исчисляться сотнями процентов. Именно эти деформации формируют поверхностный слой, который определяет качество обработанной поверхности (шероховатость, упрочнение, остаточные напряжения, износостойкость, обрабатываемость и т. д.). При значительных деформациях могут возникнуть нарушения сплошности, надрывы, разрушения и другие явления, нежелательные с точки зрения прочности и износостойкости деталей. В связи с этим нужно иметь сведения о влиянии различных факторов режима деформирующего протягивания на качество поверхностного слоя обработанных деталей. Систематизированных сведений по этим вопросам почти нет. [c.3]

В процессе эксплуатации поверхностный слой детали подвергается наиболее сильному физико-химическому и механическому воздействию. Поэтому разрушение деталей (усталостное, абразивный износ, эрозия, коррозия, кавитационный износ и др.) в большинстве случаев начинается с поверхности. Таким образом, решая проблему технологического обеспечения качества деталей, необходимо разрабатывать такие технологические процессы, которые обеспечивают требуемые характеристики состояния их поверхностного слоя, определяемые условиями работы детали, а также заданную точность обработки. Характерно следующее высказьшания академика К.С. Колесникова о роли поверхностного слоя в проблеме качества машин [58] Совершенно справедливо утверждение, что качество машин заложено в поверхностном слое детали... и далее [c.3]

В землеройных и дорожных машинах многие сопряженные детали (зубчатые колеса, рейки и полузвездоч-ки роторных экскаваторов, детали фрикционных передач, подшипники качения, опорные катки, звездочки и направляющие колеса гусеничного хода) испытывают при работе трение качения. При качении материал взаимодействующих тел подвергается упругому сжатию с уплотнением поверхностного слоя, что в дальнейшем приводит к усталостному разрушению поверхности детали. При наличии абразива в качестве контртела или [c.28]

Основными процессами поверхностного упрочнения деталей машин на машиностроительных заводах являются процессы химико-термической обработки, основой которых является изменение химического состава в поверхностных слоях путем диффузионного насыщения различными элементами при высоких температурах. В довоенный период на машиностроительных заводах превалирующими процессами химико-термической обработки были цементация твердым карбюризатором, жидкостное цианирование и азотирование. Цементации твердым карбюризатором подвергались детали машин и инструменты в печах периодического действия (камерных) и в печах непрерывного действия (толкательных с мазутным обогревом) на автомобильных, тракторных и самолетостроительных заводах применялся преимущественно древесноугольный твердый карбюризатор (ГОСТ 2407-51). Жидкое цианирование было наиболее распространено на Горьковском автозаводе, где в качестве цианизатора использовались соли с цианидом натрия или калия [81] на других заводах применялись соли с цианидом кальция. Азотированию подвергались преимущественно детали авиационных двигателей коленчатые валы из стали 18ХНВА, гильзы цилиндров из стали 38ХМЮА и др. [c.149]

Э. А. Сатель в предисловии к брошюре акад. П. А. Ребиндера 9] указывает, что шероховатость рабочей поверхности детали машины и отличие свойств ее тонкого поверхностного слоя от свойств сердцевины (дающее в совокупности представление о качестве поверхности) оказывают влияние на ее эксплоатационное поведение. Это влияние в некоторых случаях оказалось столь значительным, что определило новое направление в борьбе за повышение качества современных машин . [c.5]

В ряде случаев более шероховатая поверхность лучше удерживает смазку и уменьшает износ. Некоторые исследователи придерживаются мнения, что наиболее гладкая поверхность после механической обработки является лучшей в отношении сокращения периода приработки и повышения качества поверхности после приработки. Анализ проведенных исследований показывает, что отсутствие стабильности шероховатости поверхности для одних и тех же деталей соединения позволяет понимать оптимальную шероховатость поверхности как определенную область шероховатостей, при которой детали машин получают наименьший износ при заданных условиях работы. На износостойкость оказывают влияние не только величина неровностей, но и их направление, способы формирования поверхностных слоев и их физико-механические свойства. Наиболее износостойкой является поверхность с одинаковой микрогеометрией во всех направлениях. Такая поверхность в виде мелконаколотой сетки получается, например, после гидрополирования. [c.394]

Долговечность современных машин в значительной степени зависит от качества поверхностей их деталей. Понятие качества поверхности, определяющего эксплоатацион-ные свойства деталей машин, включает чистоту (микрогеометрию), механические свойства (твёрдость, наклёп и др.) и микроструктуру поверхностного слоя металла. Этот слой толщиной в несколько десятков микронов, имеющий в условиях эксплоатации наиболее ответственное назначение, после обработки получает другие характеристики, чем сердце-вина детали верхний слой деталей, изготовленных из мягких металлов, во время механической обработки приобретает наклёп, верхний слой закалённых сталей при шлифовании меняет мартенситную структуру на аустенитную и трооститную и т. п. [c.17]

Качество, надежность и долговечность узлов трения машин можно обеспечить посредством развития трибологического материаловедения, применением износостойких и антифрикционных покрытий. Толщина покрытий изменяется от долей микрометров до нескольких миллиметров. Защита тонкого поверхностного слоя массивной детали позволяет сэкономить дорогостоящие легированные стали, цветные металлы и другие дефицитные материалы, успепшо решить проблему восстановления изношенных деталей. [c.199]

Задачи и способы размерной обработки. Эксплуатационные свойства машин и механизмов в значительной мере определяются точностью изготовления деталей, качеством их рабочих поверхностей. Под точностью изготовления понимают отклонение фактических геометрических размеров и формы поверхности (неплоскостность, конусообразность, перекос и неперпендику-лярность осей и т. д.) от предельных значений, указанных в рабочих чертежах. Качество поверхности характеризуется ее шероховатостью, величиной и знаком остаточных напряжений в поверхностном слое, ее структурой и химическим составом. Требования точности и качества назначает конструктор на основе эксплуатационных требований к детали и рекомендаций ГОСТа. Несоблюдение заданных требований точности и качества детали в процессе ее изготовления может стать причиной снижения эксплуатационных свойств, надежности машин и их преждевременного выхода из строя. [c.555]

Физико-механические свойства поверхностного слоя, лежащего под обработанной поверхностью, во многом определяют эксплуатационные качества деталей машин. Важнейшими показателями состояния поверхностного слоя являются величина, знак и глубина залегания остаточных напряжений, степень наклепа и толщина наклепанного слоя. Остаточные напряжения, возникающие в поверхностном слое, и его наклеп являются следствием силового поля, создаваемого силами резания, нагрева материала обрабатываемой детали и структурных превращений. При резании металлическим инструментом (точении, фрезеровании, сверлении и т. п.) остаточные напря-,жения образуются главным образом под действием силового поля. Температура имеет второстепенное значение. При обработке хрупких материалов остаточные напряжения сжимающие, а при обработке пластичных металлов чаще всего растягиваюшце. При высокотемпературном режиме (шлифовании) остаточные напряжения образу- [c.139]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...