39 Понятие качества поверхности

В технике под поверхностью детали понимают наружный слой, который по строению и другим физическим свойствам отличается от внутренней части. Комплекс свойств, приобретаемых поверхностью детали в результате ее изготовления, характеризуется обобщенным понятием «качество поверхности».

Качество поверхности детали можно характеризовать физико-механическими и физико-химическими свойствами, а также макро-, микрогеометрией и волнистостью поверхности. Оно формируется в процессе обработки детали в результате воздействия на поверхностный слой режущего инструмента и зависит от свойств обрабатываемого материала, режимов обработки, геометрии и режущих способностей инструмента и других технологических факторов.

Физико-механические свойства поверхностного слоя определяются твердостью, структурными и фазовыми превращениями, величиной и глубиной остаточных напряжений и деформаций кристаллической решетки.

Физико-химические свойства поверхности характеризуются наличием на металлической поверхности различных пленок, прочно связанных с основным металлом.

Под макрогеометрическими отклонениями формы поверхности понимают отклонение формы реальной поверхности от формы номинальной поверхности, заданной конструктором на чертеж

Под качеством поверхности понимают состояние поверхностного слоя детали.

Параметры, характеризующие качество поверхности:

1. Геометрические параметры

2. Физико-механические свойства

3. Структура поверхностного слоя

Геометрические свойства поверхности характеризуются:

1. Макрогеометрией

2. Шероховатостью ( микрогеометрией)

3. Субмикрогеометрией

Физико-механические свойства поверхностного слоя характеризуются микротвердостью, остаточным напряжением, микронапряжениями.

Структура характеризуется формой, размерами структурных составляющих.

40 Механизм возникновения шероховатости поверхности

Механизм возникновения шероховатости

Все причины возникновения шероховатости можно разбить на 3 группы:

1. Расположение режущих кромок инструмента, относительно обрабатываемой поверхности;

2. Упругая и пластическая деформация обрабатываемого металла;

3. Вибрации в технологической станочной системе.

4. Образование неровностей на обработанной поверхности можно представить как след от движения режущих кромок инструмента. Назовём такой профиль регулярным (рис.2).

На образование регулярного профиля влияет геометрия резца, в частности – углы в плане, а так же величина подачи S. Их влияние описывается формулой

В реальном процессе резания впереди резца и под обработанной поверхностью образуется зона пластической деформации, которая вносит некоторую погрешность в регулярный профиль. Пластически деформированный металл в отдельных местах как бы наволакивается на микронеровности, а в где-то вырываются отдельные куски металла. Потому реальное значение Rz может быть записано как:

где ∆R_Z- приращение высоты микронеровностей, вызванное пластической деформацией металла. Следовательно, чем меньше пластическая деформация, тем меньше высота микронеровностей. Величина пластической деформации зависит, в большей степени, от твёрдости обрабатываемого материала и, в меньшей — от глубины резания — t.