Качество обработанной поверхности и факторы его характеризующие

При резании обрабатываемая поверхность испытывает действие сил резания и температур. В результате этого в поверхностном слое происходит пластическое деформирование и структурные превращения. Чем > силы резания и температура, тем > глубина дефектного слоя, имеющего характеристики, отличные от основного металла. Данный слой оказывает > влияние на работу детали в узле или машине. Качество поверхности можно охарактеризовать тремя факторами:

- геометрические параметры(шероховатость и волнистость);

- физико-механические характеристики поверхностного слоя;

- относительной опорной способностью поверхности.

1) шероховатость характеризуется параметрами Rz и Ra(высотные параметры). Примеры: 4 класс шероховатости - Rz40, 6 класс шероховатости – Ra2,5;

2) физико-механические свойства характеризуются: глубиной деформированного слоя H; остаточными напряжениями (величиной и знаком s, при обработке резанием всегда напряжения растяжения); твердостью и структурными превращениями – в поверхностном слое можно выделить три зоны:

а) зона резко выраженной деформации – хар-ся значительным искажением кристаллической решетки, измельченными зернами, высокой микротвердостью;

б) зона деформации – хар-ся вытянутыми зернами и пониженной микротвердостью;

в) переходная зона – представляет плавный переход к нормальному строению металла.

Величина деформированного слоя при черновой обработке до 300мкм, при чистовой – до 50 мкм.

Качество поверхности влияет на следующие характеристики:

1) износоустойчивость трущихся пар;

2) надежность сопряжения;

3) усталостная прочность;

4) сопротивление коррозии.

Износоустойчивость поверхности напрямую связана с величиной шероховатости, твердостью и опорной способностью поверхности. Для конкретных условий обработки, материалов, смазки характерно оптимальное значение величины шероховатости.

Надежность сопряжения также зависит от высоты микронеровностей, особенно для прессовых посадок. С увеличением высоты микронеровностей надежность соединения падает, т.к. при смятии гребешков натяг становится меньше. Величина натяга = d-В-2,4Rz.

Усталостная прочность также зависит от высоты микронеровностей, т.к. во впадинах происходит концентрация напряжений, которые могут превышать предел прочности металла, в результате образуется микротрещина. Поэтому для повышения надежности у ответственной детали обрабатывают точно даже нерабочие поверхности.

Коррозионная стойкость зависит от шероховатости поверхности при работе детали в обычных атмосферных условиях. Чем чище поверхность, тем выше коррозионная стойкость. В агрессивной среде величина шероховатости не оказывает заметного влияния на коррозионную стойкость.