Реферат: Качество обработанной поверхности

Реферат: Качество обработанной поверхности

Содержание.

1 Введение

2 Определения и основные понятия.

3 Параметры оценки и измерение шероховатости поверхности.

4 Влияние качества поверхности на эксплуатационные

   свойства деталей    

   машин.

5 Методы и средства оценки шероховатости.

6 Зависимость шероховатости поверхностей и точности от

   видов обработки.

7 Список литературы.

1 ВВЕДЕНИЕ

Машиностроение - важнейшая отрасль промышленности. Его продукция - машины различного назначения поставлятся всем отраслям  народного хозяйства.

Весьма актуальна проблема повышения и технологического обеспечения точности в машиностроении. Точность в машиностроении имеет большое значение для повышения эксплуатационных качеств машины и технологии их производства. Решение вопросов точности должно решаться комплексно. Так повышение точности механической обработки снижает трудоемкость сборки в результате устранения пригоночных работ и обеспечения взаимозаменяемости деталей изделия. Особое значение имеет точность при автоматизации производства. С развитием автоматизации производства проблема получения продукции высокого качества становится все более актуальной. Ее решение должно базироваться на глубоком исследовании технологических факторов.

Из изложенного выше следует, что установление заданной точности - от-ветственная задача конструктора. Точность должна назначаться на основе анализа условий работы машины с учетом экономики ее изготовления и последующей эксплуатации.

2 Определения и основные понятия

Эксплуатационные свойства деталей машин и долговечность их работы в значительной степени зависят от состояния их поверхности.

В отличие от теоретической поверхности деталей, изображаемых на чертеже, реальная поверхность всегда имеет неровности различной формы и высоты, образующиеся в процессе обработки.

Высота, форма, характер расположения и направление неровностей поверхностей обрабатываемых заготовок зависят от ряда причин:

режима обработки, условий охлаждения и смазки режущего инстру­мента, химического состава и микроструктуры обрабатываемого ма­териала, конструкции, геометрии и режущей способности инстру­мента, типа и состояния оборудования, вспомогательного инструмента и приспособлений.

Различают следующие отклонения от теоретической поверхности:

макрогеометрические, волнистость и микрогеометрические.

Макрогеометрические отклонения — единич­ные, не повторяющиеся регулярно отклонения от теоретической формы поверхности, характеризующиеся большим отношением протяженно­сти поверхности L к величине отклонения h, которое больше 1000.

Макрогеометрические отклонения характеризуют овальность, конусообразность и другие отклонения от правильной геометрической формы.

Волнистость поверхности представляет собой сово­купность периодически чередующихся возвышений и впадин с отно­шением шага волны L/h =50…1000. Волнистость является следствием вибрации системы СПИД, а также неравномерности процесса резания.

Микрогеометрические отклонения, или микро­неровности, образуются при обработке заготовок в результате воздей­ствия режущей кромки инструмента на обрабатываемую поверхность, а также вследствие пластической деформации обрабатываемого мате­риала в процессе резания.

Микронеровности определяют шероховатость (негладкость) обра­ботанной поверхности.

Микрогеометрические отклонения характеризуются небольшим зна­чением отношения шага микронеровностей S к их высоте h

S/ h < 50.                                (1)

Характер и расположение микронеровностей зависят от направле­ния главного движения при резании и направления движения подачи.

Поперечная шероховатость образуется в направлении, перпендику­лярном движению режущего инструмента, а продольная — в парал­лельном направлении. По ГОСТ 2789—59 шероховатость измеряется в направлении, дающем наибольшее значение шероховатости. Как правило, этим условиям соответствует поперечная шероховатость.

Этим же ГОСТом установлены следующие определения, относя­щиеся к шероховатости поверхностей (рисунок 1):

- реальная поверхность — поверхность, ограничиваю­щая тело и отделяющая его от окружающей среды;

- неровности — выступы и впадины реальной поверхности;

- геометрическая поверхность 1 — по­верхность заданной геометри­ческой формы, не имеющая неровностей и отклонений формы;

- измеренная   поверхность 2 — поверх­ность, воспроизведенная в ре­зультате измерения реальной поверхности;

- реальный про­филь — сечение  реальной поверхности плоскостью, ори­ентированной в заданном направлении по отношению к геометрической поверхности;

- геометрический профиль 3 — сечение геометриче­ской поверхности плоскостью, ориентированной в заданном направ­лении по отношению к этой поверхности;

- измеренный профиль 4 — сечение измеренной поверх­ности плоскостью, ориентированной в заданном направлении по от­ношению к геометрической поверхности.

Графическое изображение измеренного профиля называется профилограммой.

3 Параметры оценки и измерение шероховатости поверхности

Для оценки шероховатости поверхности ГОСТ 2789—59 установ­лены следующие два параметра: среднее арифметическое отклонение профиля -Ra и высота неровностей -R z.

Среднее арифметическое отклонение про­филя Ra есть среднее значение расстояний (у1, у2, ..., уn ) точек изме­ренного профиля до его средней линии (рисунок 2):

Ra =( Σ уi)/n                                                         (2)

где уi - абсолютные (без учета алгебраического знака) расстояния до средней линии;

       n — число измеренных отклонений.

Средняя линия профиля делит измеряемый профиль таким об­разом, что в пределах длины участка поверхности, выбираемого для измерения шероховатости, сумма квадратов расстояний (у1, у2, ..., уn )  точек профиля для этой линии минимальна.

При определении положения средней линии на профилограмме можно использовать следующее условие: средняя линия должна иметь направление измеренного профиля и делить его таким образом, чтобы в пределах базовой длины l площади F по обеим сторонам от этой ли­

нии до линии профиля были равны между собой

F1+F3+…+Fn-1 =F2+F4+…+Fn.                                          (3)

Длина участка поверхности, выбираемая для измерения шерохо­ватости, называется базовой длиной и обозначается l.

Высота неровностей R z характеризует среднее расстоя­ние между находящимися в пределах базовой длины пятью высшими точками выступов и пятью низшими точками впадин, измеренное от линии, параллельной средней линии (см. рисунок 2),

R z =((h1+h3+…+h9) - (h2+h4+…+h10))/5                                        (4)

где h1, h3, …, h9—расстояние от высших точек выступов до линии, параллельной средней линии;

       h2,h4,…,h10— расстояние от низших точек впадин до линии,параллельной средней линии.

       По ГОСТ 2789—59 шероховатость поверхности — это совокупность неровностей с относительно малыми шагами (расстоянием между  вершинами характерных неровностей измеренного профиля), образую­щих рельеф поверхности и рассматриваемых в пределах участка, длина  которого выбирается в зависимости от характера поверхности и равна базовой длине.

Шероховатость поверхности появляется в результате обработки  независимо от метода и представляет собой сочетание наложенных друг на друга неровностей с различными шагами.

ГОСТ 2789—59 установлены следующие значения базовых длин:0,08; 0,25; 0,8; 2,5; 8 и 25 мм, а также 14 классов чистоты поверхности.

Шероховатость поверхности следует измерять в направлении, которое дает наибольшее значение Ra или R z ,если заранее не указано какое-либо другое определенное направление измерения шерохова­тости.

Различные дефекты поверхности (царапины, раковины и т. п.) при измерении шероховатости не учитывают.

4 Влияние качества поверхности на

   эксплуатационные свойства

   деталей    машин

Как указывалось выше, на эксплуатационные свойства деталей машин существенно влияет шероховатость обработанной поверхности, но не во всех случаях чисто обработанная поверхность является наи­более износоустойчивой, так как удержание смазки на поверхности деталей при различных условиях трения (в зависимости от нагрузки, скорости, материала сопрягаемых деталей и др.) зависит от микро­неровностей поверхностей. Поэтому в зависимости от конкретных усло­вий трения устанавливают оптимальную шероховатость поверхности.

На износоустойчивость поверхности влияют сопротивляемость поверхностного слоя разрушению и макрогеометрические отклонения, т. е. отклонения от геометрической формы, которые приводят к нерав­номерному износу отдельных участков.

Волнистость приводит к увеличению удельного давления, так как трущиеся поверхности соприкасаются с выступами волн; то же проис­ходит и при микронеровностях поверхностей, причем выступы микро­неровностей могут деформироваться — сминаться или даже срезаться при движении одной трущейся поверхности относительно другой.Вершины микронеровностей могут вызывать разрывы масляной пленки, вследствие чего в местах разрывов создается сухое трение.

Во многих случаях прочность деталей машин зависит также от чистоты обработки. Установлено, что наличие рисок, глубоких и ост­рых царапин создает очаги концентрации внутренних напряжений, которые в дальнейшем приводят к разрушению детали. Такими оча­гами могут являться также впадины между гребешками микронеров­ностей. Это не относится к деталям, изготовляемым из чугунов и цвет­ных сплавов, в которых концентрация напряжений возможна в мень­шей степени.

Страницы: 1, 2