Якість поверхонь деталей
Якість поверхні характеризується фізико-хімічними та геометричними властивостями поверхневого шару деталі. До фізико-механічних властивостей відносяться структура поверхневого шару, твердість (мікротвердість), ступінь та глибина наклепу, залишкова напруга. Геометричними властивостями є шорсткість і напрямок нерівностей поверхні, похибки форми (конусність, овальність тощо). Якість поверхні впливає на всі експлуатаційні властивості деталей машин: зносостійкість, міцність втоми, міцність нерухомих посадок, корозійну стійкість і т.д. Цілеспрямоване формування якості поверхні при виготовленні та відновленні зношених деталей має велике значення для забезпечення довговічності та надійності автомобілів. З геометричних властивостей найбільший вплив на точність механічної обробки та експлуатаційні властивості деталей надає шорсткість поверхні.
Шорсткість поверхні - сукупність нерівностей поверхні з відносно малими кроками на базовій довжині. Базова довжина - довжина базової лінії, що використовується виділення нерівностей, що характеризують шорсткість поверхні й у кількісного визначення її параметрів. (0,01; 0,03; 0,08; 0,25; 0,80; 2,5; 8; 25мм). Шорсткість характеризує мікрогеометрію поверхні. Похибки форми (овальність, конусоподібність, бочкоподібність, корсетність) характеризують макрогеометрію поверхні. Встановлено 14 класів шорсткості. Класи з 6 по 14 поділяються ще на розряди: по 3 розряди а, б, в кожному. Першому класу відповідає максимальна шорсткість, 14 найбільш гладка поверхня. В даний час шорсткість частіше оцінюють:середнє арифметичне відхилення профілю Ra, мкм - середнє арифметичне абсолютних значень відхилення профілю поверхні в межах базової довжини. Висота нерівностей профілю по 10 точках Rz, мкм - сума середніх абсолютних значень висот п'яти найбільших виступів профілю та глибин п'яти найбільших западин профілю в межах базової довжини.
Позначення на кресленнях.
Шорсткість поверхні позначають на кресленні для виконуваних по даному кресленню поверхонь деталі, крім поверхонь:
а) шорсткість яких не обумовлена вимогами конструкції.
б) шорсткість поверхні, вид обробки якого не встановлюється конструктором.
в) шорсткість поверхні, що утворюється видаленням шару металу (точіння, фрезерування, свердління, шліфування, полірування, травлення тощо).
г) поверхні, що утворюються без видалення шару металу (литтям, куванням, штампуванням, прокатом, волочінням і т.д.).
Значення параметра шорсткості Ra вказують на її позначення без символу, наприклад 0,5; для Rz; Rz 32
Позначення переважної шорсткості показують у правому верхньому куті поля креслення і зображення не наносять (для всіх поверхонь, куди не нанесені шорсткості).
- позначається.
- Необроблювані пов-ти.
1 кл. Rz 320 - груба обробка, рвана; 2кл. Rz 160 - грубе відпрацювання; 3кл. Rz 80 - чорнова токарна, свердлильна; Rz 40 - фрезерування, зенкерування відп. Rz 20 - напівчистове точення; Ra 2,5 - чистове точення, розгортання, протяжка; Ra 1,25 - шліфування; Ra 0,63 - чистове шліфування по загартованій поверхні, хонінгування; 9кл - Ra 0,32 - полірування.2.4 Припуски на обробку подітий. Складові частини припусків. Методи визначення припусків.
Припуском наобробку називається шар металу, що підлягає видаленню з поверхні заготовки в процесі обробки для отримання готової деталі. Розмір припуску визначають різницею між розміром, заготівлі та розміром деталі по робочому кресленню; припуск задається набік. Припуски поділяють назагальні, тобто видалені протягом всього процесу обробки даної поверхні, іміжопераційні (проміжні), що видаляються при виконанні окремих операцій. Величина міжопераційного припуску визначається різницею розмірів, одержаних на попередній та наступній операціях. Позначаючи загальний припуск на обробку z0, розмір заготівлі аз та розмір готової деталі пекло, отримуємо: для зовнішніх поверхонь z0 = аз - пекло; для внутрішніх поверхонь z0 = пекло – аз. Позначивши припуск даної операції zм, розмір, отриманий попередньої операції а, і розмір, що має бути отриманий цієї операції, b, визначимо міжопераційний припуск: для зовнішніх поверхонь zм = а - b; для внутрішніх поверхонь zм = b – а. Тоді загальний припуск на обробку дорівнює сумі міжопераційних припусків за всіма технологічними операціями – від заготівлі до розмірів деталі з робочого креслення: z0 = Szм. Для зовнішніх поверхонь значення різниці розмірів, одержуваних на попередній і наступній операціях, є позитивною величиною, а внутрішніх – негативної. Розрізняють симетричні та асиметричні припуски.
1) симетричний припуск z1 = z2. 2) асиметричний припуск z1 ¹ z2. 3) односторонній припуск (частковий випадок асиметричного припуску, коли одна з протилежних пов-тей не піддається обробці) z2 = 0.
Складові частини (структура) припуску.
А - дефектна частина поверхневого шару, що видаляється; В – невидалена частина пового шару (наклеп і перехідназона); С – нормальна структура металу. Rz - шорсткість; T – дефектний шар пов-ти.Методи визначення припусків. 1)дослідно-статистичний. Встановлюється за досвідченими даними сумарно на всю обробку, без розрахунку припуску окремих стадій обробки. Дані наводяться у ГОСТах, нормативах, довідниках. 2)розрахунково-аналітичний метод дозволяє визначати величину припуску з урахуванням всіх елементів, що складають припуск. У цьому передбачається, що з кожному технологічному переході мають бути встановлені похибки попереднього переходу. Rz - шорсткість; T – дефектний шар пов-ти. i – справжня операція; i-1 – попередня операція; r - просторове відхилення подітий; ey – похибка під час встановлення. Найменша величина міжопераційного припуску на одну протилежну пов-ть: zmin.i = Rz.i-1 + Ti-1 + ri-1 + ey.i. Симетричний припуск по обидві сторони при паралельній обробці протилежних плоских пов-тей:
((ri-1) 2 + (ey.i) 2 ) 1/2 – враховує просторові спотворення заготівлі та похибку при встановленні.