Понятие о качестве поверхности.

Эксплуатационные харак­теристики деталей (износостойкость, стойкость против коррозии, прочность, величина сил трения и др.) в значительной степени зависят от качества поверхности. Под качеством по­верхности деталей понимают физико-механическое и геометрическое состояние поверх­ности С физико-механической точки зрения качество поверхности определяют отклоне­ние физических и механических свойств поверхностного слоя металла от его свойств в се­редине детали.

При каждом методе обработки происходит изменение поверхностного слоя.

Так при резании возникают структуры, микротвердости (степень и глубина наклепа), возникают остаточные напряжения. В процессе резания происходит пластическое дефор­мирование слоя металла и изменение структуры. Металл в результате пластического де­формирования становится упрочненным: увеличивается прочность и появляются остаточ­ные напряжения. Степень упрочнения и глубина упрочненного слоя зависят от метода об­работки, режима резания, геометрии состояния (остроты) рабочей кромки инструмента и свойств исходного металла, скорости резания. Степень упрочнения и глубину упрочнен­ного слоя обработанной поверхности определяют путем измерения микротвердости на по­верхности среза прибором ПМТ-3.

Знак остаточных напряжений зависит от режима и метода обработки. Так при обтачива­нии с малой скоростью в поверхностном слое возникают сжимающие напряжения, а при больших скоростях растягивающие.

При выборе режимов резания следует учитывать, что остаточные напряжения сжатия в поверхностном слое увеличивают усталостную проч­ность, растяжение - снижают.

Внутренние напряжения могут с течением времени приво­дить к изменению формы детали.

При горячей обработке (горячая штамповка, литье, про­катка) поверхностный слой обезуглероживается на глубину 50-200 мкм, у холоднотянутой калиброванной стали наблюдается частичное обезуглероживание до 70 мкм.. Обезуглеро­живание поверхностного слоя имеет место и при резании, когда возникают значительные температуры (например, шлифование).

С геометрической точки зрения качество поверхно­сти оценивается следующими параметрами:

§ макронеровностью,

§ волнистостью;

§ мик­ронеровностью (шероховатостью).

Под макронеровностью понимают единичные, непо­вторяющиеся регулярно отклонения поверхности от номинальной формы с малой высотой и очень большим числом (для цилиндрических деталей- овальность сечения, криволиней­ность, огранка, конусность, бочкообразность, выгнутость и т.д.).

Волнистость - периодиче­ское чередование выступов и впадин, вызванные неравномерностью процесса резания (вибрацией).

Микронеровность (шероховатость) - действительное состояние поверхности на малом ее участке (1 кв.мм).

Пример. Мкронеровность и волнистость поверхности. Кри­терий: Lнб/Ннб >1000 макронеровность, L1/Н1 = 50...100 -волнистость, Lнм/Ннм <50 –микронеровность.

Шероховатость поверхности (ГОСТ 2789-73) Параметры шероховатости поверхности:

§ Ra - среднее арифметическое отклонение профиля (100-0.008 мкм),

§ Rz - вы­сота неровностей профиля по десяти точкам (1600-0.025 мкм),