Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Свойства обработанной поверхности

15.11.2018

Поверхностный слой заготовок оценивается, как правило, шероховатостью и физико-механическими свойствами.

Шероховатостью поверхности называют совокупность неровностей обработанной поверхности с относительно малыми шагами. Состояние материала поверхностного слоя характеризуется его упрочнением (наклепом), микроструктурой, величиной и знаком остаточных напряжений и глубиной их залегания.

На высоту неровностей влияют геометрические параметры режущего инструмента, режим резания, механические свойства обрабатываемого и инструментального материалов, а также условия трения на контактных поверхностях инструмента. При уменьшении подачи (толщины срезаемого слоя) высота неровностей понижается. Глубина резания не оказывает значительного влияния на шероховатость поверхности. Влияние скорости резания на высоту неровностей проявляется по-разному, в зависимости от того, склонен или нет обрабатываемый материал к наростообразованию. Если материал не склонен к наростообразованию, то по мере увеличения скорости резания высота неровностей становится меньше. При образовании нароста шероховатость находится в прямой зависимости от высоты нароста. Поэтому для получения низкой шероховатости поверхности необходимо проводить обработку со скоростями резания, соответствующими минимальной высоте нароста.

Применение смазочно-охлаждающих технологических сред позволяет в большинстве случаев снизить высоту неровностей. При этом по мере увеличения скорости резания действие смазочно-охлаждающей жидкости ослабевает, что связано как с сокращением времени физико-химического воздействия жидкости, так и с затруднением проникновения ее на переднюю поверхность инструмента.

Физико-механические свойства поверхностного слоя во многом определяют эксплуатационные свойства деталей машин. Важнейшими показателями состояния поверхностного слоя заготовки являются величина, знак и глубина залегания остаточных напряжений, степень наклепа и толщина упрочненного слоя.

Остаточные напряжения и наклеп, возникающие в поверхностном слое, являются следствием воздействия сил резания и нагрева материала обрабатываемой заготовки. При резании лезвийным инструментом (точение, фрезерование, сверление и т. п.) остаточные напряжения образуются, главным образом, под действием силового контакта, а температура имеет вторичное значение. При высокотемпературном режиме (шлифование) остаточные напряжения образуются вследствие высокой температуры поверхностного слоя и являются всегда растягивающими.

Наличие в поверхностном слое растягивающих напряжений значительно ухудшает усталостную прочность детали. В том случае, когда остаточные напряжения превосходят предел прочности материала обрабатываемой заготовки, развиваются поверхностные трещины. Величина и глубина залегания остаточных напряжений зависят от скорости резания, толщины срезаемого слоя, подачи (толщины стружки), геометрических параметров инструмента и степени его износа.

В зависимости от физико-механических свойств материала обрабатываемой заготовки и режима резания глубина наклепанного слоя составляет от нескольких миллиметров при черновой обработке до сотых и тысячных долей миллиметра при чистовой. Неравномерная релаксация остаточных напряжений искажает геометрическую форму обработанных поверхностей, снижает точность их взаимного расположения и размеров.

Следовательно, окончательную обработку поверхностей заготовок следует вести таким образом, чтобы остаточные напряжения отсутствовали или были минимальными. Для получения напряжений сжатия в поверхностном слое можно рекомендовать обработку поверхностным пластическим деформированием.
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: