4.1. Жалпы ұғымдар мен анықтамалар

Бөлшектердің өңделген беттерiнiң сапасы деп бiр немесе бiрнеше технологиялық тәсiлдермен әсер еткеннен кейiнгi қалыптасқан қыртыс /қатпар/ беттерiнiң күйiн айтады.

Өңделген беттер сапасы екi түрлi көрсеткiшпен сипатталады: геометриялық және физикалық-механикалық көрсеткiштер.

4.1.1. Беттер сапасының геометриялық көрсеткiштерi

1. Макрогеометриялық беттер дұрыс геометриялық пiшiндердiң ауытқуынан пайда болады. Машина жасау саласында кездесетiн детальдар пiшiндерiнiң ауытқыған түрлерiне сопақша, конустық, бөшке тәрiздi, т.б. пiшiндер жатады.

2. Кедір-бұдыр беттерге периодты алмасу заңдылығымен бiресе өрлеп, бiресе ылдилап жатқан бөлшек беттерiнiң жиынтығын жатқызады. Мұндай беттердi сипаттарда кедір-бұдырлықтың адымы мен биiктiгi ны ескерген жөн. Осы екi өлшемнiң бiрiне-бiрiнiң қатысы болғанда, беттердi кедір-бұдыр дейдi. Мысал ретiнде 4.1-суреттi қараңыз.

4.1-сурет. Беттердiң кедір-бұдырлығы

3. Микрогеометриялы беттер. Бөлшектің беттер рельефiн құратын және олардың кедiр-бұдырлығына қарай ерекше базалық ұзындықта өлшенетiн адымы пен биiктiгi кiшi-гiрiм кедiр-бұдырлықтар жиынтығы болып табылады /4.1-суреттi қараңыз/.

4. Iске шегулi беттер – бөлшектер беттерiнiң дәл геотериялық тұрғыда жанасуы немесе қиыстырылуы. Iске шегулi беттердiң шама мөлшерi өңдеу тәсiлдерiнiң түрлерiне байланысты болады да, пайызбен өлшенедi. Мысалы, қиылыстырылатын бөлшектерді токарь станогында жону арқылы, iске шегулi беттердiң шама мөлшерiн 20-40 пайызға, ажарлау станогында – 65 пайызға, жеткiзу операциялары арқылы 95 пайызға дейiн көтеруге болады.

5. Бөлшектер бетiндегi сызық-iздер. Бөлшектердің пайдалану қасиеттерiне айқын, анық әсер ететiн бөлшек бетiндегi сызық-iздерге техникалық шарттар қою мәселелерi әлi түпкiлiктi дұрыс зерттелмеген. Дегенмен, МЕМСТ 2789-83 осы сызық-iздердiң алты түрiн пайдалануға кеңес бередi. Олар бөлшектердің құрылымы сызылған сызбаларда төмендегiдей б олып белгiленедi:

– параллельдi сызық-iздер –

– перпендикулярлы сызық-iздер –

– айқасып жататын сызық-iздер –

– кез келген бағыттағы сызық-iздер –

– шеңбер тәрiздi сызық-iздер –

– радиальды сызық-iздер –

Бөлшектер бетiндегi сызық-iздер қиылысатын беттердiң әр түрлi меншiктi қысымда iстейтiн үгiтiлiс тұрақтылығына, үйкелiсе iстейтiн қиылысымдардың жұмысына және газдар мен сұйықтардың өту қабiлеттерiне зор әсер етедi.

4.2. Беттер сапасының физикалық-механикалық көрсеткiштерi

Беттер сапасының физикалық-механикалық көрсеткiштерiне тығыздау, беттер қатпарының құрылымын өзгерту және беттер қатпарындағы қалдық тартылыстар жатады. Бұл көрсеткiштердiң мөлшерi мен көлемiне өңдеу үдерісiнiң күштiк және қызулық факторлары жан-жақты әсер етедi.

1. Тығыздау. Болаттан жасалған бөлшектерді механикалық өңдеуден өткiзгеннен кейiн оның бет қыртысында мығымдаудан пайда болған үш қатпарды байқауға болады /4.2-суреттi қараңыз/.

4.2 Сурет. Болат бөлшекті өңдеуден кейiнгi беттiң қатпарында мығымдаумен пайда болған микроқаттылықтың таралуы

Бiрiншi қатпарда микроскоппен қарағанда байқалған құбылыс метальдың кристалдық торларының быт-шыт болып бұзылғаны, түйiрлерiнiң өте майдаланғаны, тығыздалғаны, құрылымының өзгеріп кеткенi, оның қыртысындағы деформациялық үдерістердің үдеуiне және соның салдарынан микроқаттылықтың мәнi көтерiлiп кетуiне себеп болғанын көрсетедi.

Қысқарта келгенде, 1-қатпарды деформацияның үдеу қатпары десек болады.

Ал екiншi қатпарда металл кристалдарының түйiрлерi созылыңқы, бiр түйiрi екiншi түйiрiн жауып, соның салдарынан деформацияның бәсеңдегенi байқалады. Бұл микроқаттылықтың әжептәуiр кемуiне әкелiп соққан. Сөйтiп, екiншi қатпарды алмасу қатпары десек болады.

Үшiншi қатпар әсер ету қатпарына айналып, беттiң қыртысындағы микроқаттылықтың мәнi металдың өзiндiк құрылымының микроқаттылығына теңесуге жақындаған.

Тығыздаудың тереңдiгi шойыннан жасалған бөлшектерді өңдегенде 15 мкм-ге дейiн, болаттан жасалған бөлшектерді тазалай өңдегенде – 50-300 мкм-ге дейiн, ал дайындаманың алғашқы өңдеулерiнде – 500-1000 мкм-ге дейiн жетедi.

2. Қалдық тартылыстар. Бөлшек бетiндегi қалдық тартылыстар өңдеу кезiнде туатын иiлiмдiлiк /созымдылық/ деформацияларының бiркелкi таралмауы салдарынан пайда болады. Бұл деформацияның үдеу немесе әлсiреу қарқыны өңдеу үдерісiнiң күштiк және қызулық факторларының өзара әсерлерiне байланысты.

Тұтқырлы болат бөлшектерін токарь станогында өңдегеннен кейiн оның бет қыртысында сол өңдеуге тән қалдық тартылыс эпюрi қалыптасады /4.3-суреттi қараңыз/.

4.3-сурет. Өңдеу тәсiлiне тән қалдық тартылыстар эпюрiнiң қалыптасуы

4.3-суреттегi эпюрде үш түрлi қатпар айқын болып тұр, оның iшiнде “а” қатпары – иiлiмдiлiк деформациялар, ал “б” және “в” – серпiмдi деформациялар қатпарлары. Әдетте, “б” қатпарындағы серпiмдi деформация “в” қатпарындағы серпiмдi деформациядан үстемдеу. Қалдық тартылысының мәнi кесу күшi мен температураның әсер етуi өңдеуде пайдаланған операциялардың түрлерiне байланысты болады.

Мәселен, болаттан жасалған бөлшектерді ажарлауда қалдық тартылысының мәнi мен бағытына температура мен қатар кесу күшi де әсер етедi.

Бөлшектерді алғаш ажарлауда қалдық тартылысының тереңдеу аралығы 10-30 мкм-ге, ал тазалай және өте тазалау ажарлауында 5 мкм-ге дейiн жетедi.

Бөлшектерді жартылай және тазалай жонғанда қалдық тартылысының тереңдiгi 50-150 мкм-ге дейiн жетедi.