7 Тақырып. Беттің сапалылығы

Беттің сипалылығын сипаттайтын параметрлер: геометриялық және физика-механикалық. Беттің кедір-бұдырлығы мен оның критериясы. Толқынды. Беттік қабаттың құрылымы. Тереңдік және қақталма дәрежесі. Қалдықты созылу кернеуі мен беттік қабаттың қысылуы.

Бұйым жұмысының эксплуатациялық көрсеткіштеріне , беттің сапалы параметрінің әсер етуі. Құрылыс жасау кезінде беттің сапалы параметрлерінің оптималды мәнін негіздеу.

Технологиялық шаралар, берілген беттің сапалы параметрін қамтамасыздандыру, кесу режимі, технологиялық бекіту әдістері.

Бөлшек беттің сапалылығы , оның бет қабатының күйі мен соған жалғыз әсер ететін немесе бірнеше технологиялық әдістерді қолданылу мен түсіндіріледі. Машина бөлшектерінің бет сапалылығы алдын-ала беттің геометриялық сипатымен және бет қабатының физика-механикалық қасиетімен анықталады.

өңделген беттің геометриялық сипатына беттің кедір-бұдырлығы (микротегіссіз), оның пішіні (макрогеометрия), толқындылығы және механикалық өңдеудің өзара іздерінің бағыттары мен жұмыс кезіндегі бөлшектің қозғалыс бағыты.

Беттің кедір-бұдырлығы мен пішіні, оның жанамалы және маңдайшалы құрылысын сипаттайды. Микро және макрогеометрия\лы болып бөлінуі, олардың шығу себебінің айырмашылығынан, сонымен қатар оларды өлшеу ыңғайлылығы.

Беттің толқындылығы, кедір-бұдырлық пен оның пішінінің ауытқуы арасындағы күйді алады.

Беттің кедір-бұдырлығы. Нақты бет әр дайым кедір-бұдырлы. Алынан жолынан бөлек онда өзіндік, қыртыстар болады. Бұл біріншіден, табиғи физикалық бет болып түсіндіріледі, дискреттік шарт, яғни қатты дененің молекулалық құрылысн атайды. Екіншіден механикалы өңдеуден кейін, аспаптың кесү қыры әсерінен, бетте әрдайым кертеш пен ойыстың әр түрлі пішіндегі және өлшемдегі іздері қалады. Кедір-бұдырлық негізгі жұмыс қозғалысының бағыты болып табылады, кесу кезінде, сондай-ақ беріліс бағытында. Нәтижесінде маңдайшалы және профильді кедір-бұдырлық пайда болады. Маңдайшалы кедір-бұдырлық беріліс бағытындағы қыртысымен, ал жанамалы –кесу жылдамдығының бағыты мен сипатталады.

Пішін, өлшем және қыртыстың орналасуы өңдеу тәсіліне байланысты болады. өңдеу тәсілінің басқа да түрін пайдалана отырып, сипаты мен қыртыстың сипатын өзгертүге болады. Қедір – бұдырлық бағалылығы оның көп мәндік бағытында шығарылады. Беттің кедір – бұдырлығына, серпімді және пластикалық деформация, оның беткі қабатына кесу режимі, технологиялық серпімді СПИД жүйесінің қаттылығы, пішін мен аспаптың кесу болімінің жағдайы өңдеу бет бойынша аспаптың үйкелісі және өңделетін материал түрі әсер етеді.

Беттің кедір – бұдырлығы беттің сипаттылығының негізгі сипаттамасы МЕСТ 2789-59 бойыншабағаланады, яғни критерия бойынша негізделген кедір – бұдырлық: профильдің орташа арифметикалық ауытқуы R_a және профилдің оң нүкте бойынша қыртыс биіктігі R_z, профиль қыртысының ең үлкен биіктігі, қыртыстың орташа қадамы, профиль қыртысының орташа қадамы бойынша биіктігі, қатысты тірек ұзындығы. Критерия R_a интегралды критерия болып табылады. Электрлі құралдармен анықталадыжәне бет қырларының пішін дәрежесін ескереді. Критерияны R_z анықтау үшін оптикалық құралдар пайдаланылады; ол тағы да профилаграмма боцынша анықталады.

Беттің толқындылығы. Толқындылық биікпен толқын қадамы мен сипатталады. Биіктік пен толқын қадамы шамамен тұрақты. Көбінесе бөлшектің эксплуатациялық қасиетіне толқын биіктігі қатты әсер етеді. Сондықтанда ол өте үлкен шамада бағаланады (1000 – 3000 рет және оданда көп). Толқындылық вибрация мен шақырылады, білдекте өңдеу процесі жүріп жатқан кезде белгілі шартпен шығады.

Механикалық өңдеудегі іздер бағыты. Биіктік, пішін және қыртыстың иілү бұрышын толығымен геометриялық бет бойынша анықтамайды. Маңызды геометриялық биіктік жұмыс болшегінің қозғалысына қатысты механикалық өңдеу ізіндегі бағыт болып табылады. өңдеу іздері паралельді, перпендикулярлы немесе жұмыс қозғалысына бағытталған бұрыш болуы мүмкін. Бағыттардың қыртыстылығы бір ғана биіктіктегі кедір – бұдырлықтың тозуына қатты әсерін тигізеді. өте ауыр шарттағы жұмыс кезінде өңдеу іздері қиылысуы керек. Осындай өңдеу іздерінің бағыттары майлау мен үлкен қысымның қатысуынсыз таңдалады, сонымен қатар өңдеу іздерінің паралелді бағытталу кезінде қажалу оңайға түседі. Егерде қыртыс перпендикуляры немесе бұрышпен жұмыс қозғалысына бағытталса, онда тозу жоғарылайды.

Беттік қабаттың күйі.

Кесү процесі тек үлкен кесу күшімен ғана жүргізлмейді, сонымен қоса мөлшерлі температураның шығуымен, өңделіп жатқан жұқа бет қабатының пластикалық деформацияға ұшырауынан тұрады.

Беткі қабаттарда болып жатқан процес кезінде, микроқаттылықпен және қалдық кернеулердін жоғарылауы, қақталма мен беріксіздендірүге қатысты, машина бөлшектерінің эксплуатациялық қасиеттеріне шешүші мән береді.

Бетткі қабат қамтамасы екі көрсеткіштік сипаттан тұрады: қақталма дәрежесі мен қақталма қабат тереңдігінен. Қақталма дәрежесі бет қаттылығымен бастапқы металл қатылығына қатысты. Беткі қатылық механикалық өңдеу кезінде қақталманың салдарынан екі есе немесе оданда көп есе жоғарылауы мүмкін. Қақталма қабат тереңдігін өңдеу әдісіне қатысты бірнеше микроннан 1,0мм микронға дейін және оданда жоғары өзгерүі мүмкін. Мысалы қабат тереңдігін қайрау кезінде 0,1-1,0мм, ал созу кезінде 0,01-,05мм және т.с.с. болады.

Металдың қақталмаға бейімділігі оның бастапқы күйімен қасиетіне байланысты болады. Тұтқыр және пластикалық материалдар, пластикалық деформацияға бецімдеу келеді. Кесіп өңдеу кезінде терең қақталма алынады. Пластикалық деформациямен алынған жоғарғы қаттылықпен өңделген металдың көлемі кішіріейеді.

Кесү жылдамдығы, пластикалық деформация температурасына және кесү күшіне әсер етеді. Жоғарғы температурада қақталма беріксіздендірүге ұшырайды, ол біртіндеп немесе толығымен пайда болған қақталманы алып тастайды, соның салдарынан кристалдық тор пайда болады. Кесү жылдамдылығы жоғарыласа, кесү температурасы да жоғарылайды және беріксіздендіру процесі жылдамбай түседі, бірақ осының салдарынан пластикалық деформация кезінде алынған көлемі кішірейеді. Соған байланысты, орташа жылдамдыққа қарағанда, өте жоғары жылдамдықтағы кесу беріксіздендіруі кіші мөлшерде, пластикалық деформациямен алынған, қақталманы алып тастайды.

Беткі қабат қақталмасының дәрежесі мен тереңдігі баға сапалылығының пластикалық деформациядағы критериясы болып табылады.

Болшектердің эксплуатациялық қасиеттері беттің геометриялық сипаттамалары мен бет қабатының қурамынан тұрады.

Болшектердің тозуы көп мөлшерде кедір – бұдыр пішіні мен биіктігіне байланысты болады. Бөлшектердің тозуға төзімділіктері ең бірінші кедір – бұдырлықтың алдыңғы бөлік профилімен анықталады.

Жұмыстың аяқталуы тоздыру жылдамдығының тұрақтылығымен басталуымен сипатталады, ол осы кезде орнатылған кедір бұдырлық келесі түзү кезінде оптималды болып табылады. Тетік жұмысының шарты өзгерген кезде қосымша пайда өңдеу болмайды.

Үйкліс және тоздыру шарттарын кедір – бұдырлықты бұзатын сипаттама анықтайды.

Өте үлкен қысыммен майлаусыз беттің кедір – бұдырлықтың тозуына байланысты зерттеу кезінде тозудың кедір – бұдырлыққа әсері аз, тегіс беттерде тозудың артқанын көрсетеді. Тетік жұмысының жеңілдету шартында тозу кедір – бұдырлыққа байланысады.

Макрогеометриялық ауытқулар тетіктің тозуын арттырады. Беттің кейбір аймақтарында тозу бірқалыпсыз өтеді: бөшке тәрізді – алдымен ортаңғы бөлім тозады, батыңқы кезде сыртқы аймақтары тозады.

Механикалық өңдеудің іздерінің бағыты және беттің кедір – бұдырлығы әр-түрлі үйкеліс кезінде тозуға әр түрлі әсер етеді.

Тетіктің қабат бетінде қақталманың пайда болуы салың қылық ұраның жаңадан пайда болуына қарсылық көрсетеді.

Қақталма үйкелісетін беттердің пластикалық қасиетін төмендетеді, тозудың азаюына әсер ететін, металдардың айқасуын төмендетеді. Қақталмаға бейімделген, металдардың тозуында қамтаманың әсері қаттырақ байқалады.

Кесү процесін басқару кезінде, қалған кернеу мен эксплуатация процесінде пайда болатын кернеулер арасында тіркесім алуға болады. Эксплуатациялық және қалған кернеулерді қосқан кезде алынған кернеу, таңдап алынған механикалық өңдеу әдісінің лайықты жорамалданғанын көрүге болады.

Параматрлер және анықтамалар

Базалы түзү дегеніміз өлшенетін профилдің нүктелерінің арақашықтықтарының квадраттарының S қосындысы базалы ұзындықтан аспайтын профильдің орташа сызығы.

Орнықтылық ұзындығы – бұл түзү ұзындығы, соның шегінде кедір – бұдырлықтың параметрінің бағасы шығарылады (S=0,01до25мм) R_a-профильдің орташа арифметикалық ауытқуы n профилінің абсолюттік мәнінің ауытқуы S орнықты ұзындығының шамасындағы орташа ұзындығына тең: R_z – он нүкте бойынша қыртыс биіктігі R_max. Қыртыстың орташа қадамы S_m- оның ұзындығының шамасындағы қыртыс қадамының орташа мәні, профильге қатысты тіреу ұзындығы tp-бұл профильдің тіреу ұзындығының орнық ұзындығына қатынасы

МЕСТ бойынша параметрлер ережеленуі.

R_a=2,5-0,02мкм: R_z=320-0,025мкм: S_m және S=10-0,02: t_p=5-90%, сонымен коса қыртысқы бағыты да кедір – бұдырлыққа талаптар бір бірлеп, немесе кедір – бұдырлық параметрлермен қойылады. 6-12 топтар үшін негізгі шкала R_a, ал 1-5, 1-3, 1-4топтары үшін R_z шкаласы болып табылады.

Бет сапалылығына әсер ететін факторлар.

Беттің кедір – бұдырлығына механикалық қасиеттер, дайындама материалының химиялық құрылымдық құрамы, технологиялық жүйе қаттылығы әсер етеді.

Толқын дайындаманы көшірү кезіндегі қыртыстың, сонымен қатар қатты емес дайындамадағы қалдық кернеулердің әсерінен туындауы мүмкін.

Машина болшектерінің физика – механикалық бетткі қабаттары, өңдеу процесі кезінде, күштік және жылулық комплексті факторлардың әсерінен өзгереді.

Әдебиет: 1негізгі (76-92), негізгі (81-91)

Бақылау сұрақтары:

1. Бөлшекбеттерінің сапалылығынан нені түсінесіз?

2. Барлық кедір-бұдырлық параметрлерін атап өтіңіз

3. Бет сапалылығына әсер ететін факторларды атаңыз