На шорсткість поверхонь заготовок в процесі їх отримання впливають кілька факторів. Заготовки з прокату мають сліди шорсткості прокатних валків. Висота нерівностей гарячекатаний прокату не перевищує 150 мкм, а холоднотянутая - 50 мкм. Заготовки, отримані вільним куванням, в залежності від їх розмірів
мають нерівності поверхні висотою до 1,5-4 мм. У горячештампованной заготовках на поверхні залишаються сліди окалини і відтворюються поверхневі нерівності штампів. Залежно від розміру заготовок і стану штампів висота нерівностей становить 150-500 мкм.
Шорсткість поверхонь виливків залежить від шорсткості стінок ливарних форм, величини зерен формувальної суміші, щільності їх набивання і інших чинників. При лиття дрібних заготовок в піщані форми ручного формування нерівності досягають 500 мкм, при литті великих заготовок - 150 мкм, при машинному формуванні вони рівні 300 мкм, при кокильном і відцентровому литті 200 мкм, при лиття під тиском 10 мкм, при лиття за моделями, виплавлюваних і в коркові форми 10 - 40 мкм.
Поверхневий шар сталевих виливків має зону обезуглероживания глибиною 200 мкм і далі перехідну зону з частковим обезуглероживания. Глибина зневуглецьована шару горячештампованной заготовки 200 мкм.
При обробці заготовок різанням на їх поверхні виникають микронеровностей. Шорсткість, яка виміряно в напрямку руху подачі (поперечна шорсткість), зазвичай більш шорсткості, яка виміряно в напрямку головного руху інструменту (поздовжня шорсткість). На шорсткість обробленої поверхні впливає кілька чинників. Перш за все вона залежить від методу обробки. Кожному методу обробки притаманні певні діапазони висоти мікронерівностей, форма і схема розташування штрихів від інструменту на поверхні, що обробляється, обумовлені кінематикою руху інструмента щодо заготовки (паралельні, колообразні, що перетинаються по спіралі).
Режими різання впливають на шорсткість поверхні, яка обробляється. При швидкості різання 20 - 25 м / Ммин висота мікронерівностей досягає максимального значення. При подальшому збільшенні швидкості різання, при інших рівних умовах, шорсткість поверхонь поступово зменшується. чавуну і твердих кольорових сплавів). При високих швидкостях різання стружка відділяється ріжучим інструментом більш плавно без виривання частинок металу.
Подача по різному впливає на шорсткість поверхні при різних методах обробки. При точінні стандартними прохідними різцями з кутом в плані 45 і рісім радіусом заокруглення вершини (до 2 мм) подача помітно впливає на шорсткість (крива 1 на рис. 3). При точінні різцями з широкою ріжучої крайкою (крива 2) шорсткість поверхні не залежить від подачі, що дозволяє підвищити продуктивність оздоблювальних операцій. При свердління і зенкування отворів, торцевому і циліндричному фрезеруванні і інших методах обробки (крива 3) подача незначно впливає на шорсткість поверхні.
Глибина різання не робить значного впливу на шорсткість поверхні, якщо твердість технологічної системи досить велика.
Форма ріжучої кромки інструменту також впливає на шорсткість поверхні. Однак освіту микронеровностей не можна пояснити тільки слідом руху ріжучої кромки в матеріалі заготовки. Фактичний шорсткість, особливо при чистової і тонкій обробці, виходить більше розрахункової, знайденої з геометричних співвідношень. При шліфуванні шорсткість знижується зі збільшенням окружної швидкості шліфувального круга і зі зменшенням швидкості обертання заготовки, що обробляється, розміру зерна круга і глибини шліфування. Шліфування з виходжування знижує шорсткість поверхні.
Мікронерівностей утворюються також в результаті тертя задньої поверхні інструмента по поверхні, яка обробляється, і ростуть у міру зносу ріжучого інструменту. Скорочення відмінностей і зазубрин на ріжучої кромці шляхом її доведення сприяє отриманню більш гладкою обробленої поверхні. Це особливо помітно при чистової обробки Гнучкий, широкими різцями.
Відповідним вибором мастильно-охолоджувальної рідини можна зменшити шорсткість і підвищити стійкість інструменту. При застосуванні мінеральних осірненніх і рослинних масел висота мікронерівностей зменшується на 25-40% в порівнянні з обробкою без охолодження. Шорсткість поверхні при шліфуванні можна зменшити ретельної фільтрацією охолоджуючої рідини від частинок образив.
На шорсткість поверхні впливає твердість технологічної системи. Різна жорсткість в перетинах заготовок, що визначається умовами її закріплення, викликає поява неоднаковою шорсткості обробленої поверхні. При консольному закріпленні вала (рис. 4) шорсткість поверхні підвищується на вільному кінці вала, при обробці вала в центрах з обертовим заднім центром (рис. 5) шорсткість поверхні
Вібрації елементів технологічної системи періодично змінюють положення ріжучої кромки інструменту щодо поверхні, що обробляється, створюючи на ній виступи і западини. На процес вібрації впливають жорсткість системи, зазори в її ланках, неврівноваженість обертових, і дефекти приводу верстата.
Залежно від частоти і амплітуди коливань змінюються форма і розміри нерівностей. При відносно невисокій частоті і великій амплітуді коливань на поверхні, що обробляється, утворюються хвилястість, на окремих ділянках поверхні вона змінюється в залежності від жорсткості технологічної системи в різних перетинах заготовки обробляється. Вібрації технологічної системи є основною причиною появи волнистости. Хвилястість може виникати в результаті копіювання нерівностей заготовки, а також від дії залишкових напружень в нежорстких заготовках.
Знаючи вплив технологічних факторів на шорсткість поверхні, можна призначити умови обробки, що забезпечують досягнення заданої шорсткості поверхні.
Фізико-механічні властивості поверхневого шару деталі машин змінюються під впливом комплексної дії силових і теплових факторів в процесі обробки. При обробці лезового інструментом переважний вплив надають силові фактори. Результатом силового впливу при пластичної деформації є руйнування структури, повороти і зсуви кристалів і наклеп поверхневого шару, який характеризується підвищенням мікротвердості і зниженням в'язкості. У поверхневому шарі виникають залишкові напруги, які в залежності від режиму обробки можуть бути позитивними або негативними. Розширенню перешкоджають навколишні більш холодні шари матеріалу. В результаті поверхневий шар виявляється пластично стислим. Після охолодження цієї ділянки заготовки в поверхневому шарі через його прагнення стиснутися виникають залишкові напруги розтягнення. Основний фактор, що впливає на величину цих напруг, глибина шліфування. Зменшення залишкових напружень в поверхневому шарі досягається зниженням інтенсивності теплоутворення, а саме шляхом збільшення швидкості обертання заготовки, зменшення глибини різання, застосування більш м'яких кіл і рясного охолодження. Застосовуючи шліфування з виходжування, можна зменшити напруження розтягу і збільшити напруження стиску (крива 2).
Залишкові напруги розтягнення в поверхневому шарі шліфованої заготовки можуть бути зменшені в 2 - 3 рази, шляхом витримки деталі протягом 90 сек. в розчині солей з температури 260 - 315 С0, і наступним охолодженням у воді або маслі. При нагріванні до 340 С0, що знижує жорсткість сталевої заготовки на 2 - 3 одиниці HRC (при початковій твердості HRC 60), залишкові напруги зменшуються в 5 разів.
Регулювання залишкових напружень в поверхневому шарі є резервом підвищення експлуатаційних властивостей деталей машин. Крім залишкових напружень в поверхневому шарі шліфованої деталі утворюється наклеп. Він виникає в результаті великих градієнтів температур і великих деформацій, які призводять поверхневі шари до зміцнення.
При точінні величина, знак, глибина залягання і характер залишкових напружень визначаються також тепловими та силовими діями на матеріал заготовки в процесі різання. Епюри залишкових напруг залежать від властивостей матеріалу заготовки і умов обробки.
У м'яких сталях при низькій швидкості різання виникають залишкові напруги стиску, а при високій швидкості різання - залишкові напруги розтягнення, при цьому здатність стали до загартування при високих швидкостях різання призводить до перетворення напруг, що розтягують, в стискають. Збільшення подачі викликає зростання пластичної деформації поверхневого шару при обробці пластичних матеріалів сприяє розвитку залишкових напружень розтягу.
Знос і притуплення інструмента призводять до підвищеного тертя його задньої поверхні про оброблену поверхню, це сприяє формуванню залишкових напружень розтягу при відносно великій глибині їх поширення.
При електроімпульсної обробці змінюється структура металу; змінена структура відрізняється більшою або меншою неоднорідністю. Зі збільшенням сили струму товщина зміненого шару зростає; зі збільшенням частоти імпульсів товщина зменшується. При великій силі струму і рисі частоті імпульсів в поверхневому шарі виникають тріщини.
Завантаження.
Вас вітає сайт "Світ науки". На нашому освітньому сайті Ви зможете знайти величезну кількість шпаргалок, рефератів, конспектів, семінарів, лекцій та інших навчальних матеріалів практично з усіх навчальних предметів! Всі навчальні матеріали збиралися такими ж учнями, як і Ви, шановні відвідувачі. Саме тому, кожен конспект, кожна лекція і семінар несе в собі величезну інформаційну навантаження і повністю розкриває свою тему! Якщо Вам необхідні інші реферати або конспекти, скористайтеся формою пошуку на нашому освітньому сайті! Всі матеріали, які надані на нашому сайті носять виключно науковий характер і не зацікавлені або прийняття будь-якої сторони, адже наука ставить перед собою мету в підвищення комфортності життя людини і досягненні нових, незвіданих раніше цілей. Ми щиро раді кожному нашому відвідувачеві і ми будемо задовольняти Вашу спрагу до знань і далі!
БіологіяФізікаХіміяЕкономікаГеографія
МікробіологіяТеоретіческая механікаГеографія БелоруссііГеографія УкраіниГеографія Молдавії
Рослинність міраЕлектротехнікаГеографія ГрузііГеографія АрменііГеографія Азербайджану
Географія КазахстанаГеографія УзбекістанаГеографія КіргізііГеографія ТуркменістанаПріродоведеніе
Географія ТаджікістанаГеографія Естонії