Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Топ:
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного хозяйства...
Эволюция кровеносной системы позвоночных животных: Биологическая эволюция – необратимый процесс исторического развития живой природы...
Основы обеспечения единства измерений: Обеспечение единства измерений - деятельность метрологических служб, направленная на достижение...
Интересное:
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Уполаживание и террасирование склонов: Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Варианты использования оврагов для градостроительных целей...
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Дисциплины:
2022-10-27 | 34 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Качество поверхностного слоя – это совокупность всех его свойств. Свойства подразделяются на геометрические (шероховатость, волнистость и отклонение формы) и физико-механические (микротвердость – наклеп и остаточные напряжения).
Шероховатость.
Шероховатость поверхности представляет собой совокупность микронеровностей с малым шагом на некоторой базовой длине.
Cложилось два подхода к описанию профиля поверхности – параметрический и непараметрический.
Параметрический подход предусматривает описание профиля поверхности совокупностью частных параметров, в число которых входят , , (высотные), , (шаговые) и (структурный), также – среднеквадратическое отклонение профиля, – средняя квадратическая длина волны профиля, – средняя длина волны профиля, – длина растянутого профиля, – относительная длина профиля, – плотность выступов профиля, – средний квадратический наклон профиля, – средний арифметический наклон профиля, – опорная длина профиля, которые описаны в ГОСТ 2789–73 и ГОСТ 25142–82, там же установлены требования на направления микронеровностей. Многие из перечисленных параметров используются только в исследовательских работах.
Национальные стандарты других стран в основном содержат в себе параметры, прописанные в международном стандарте ISO 4287. В них предусмотрены также специфические параметры, которые используют только в исследованиях. Практически во всех национальных стандартах присутствуют следующие параметры: , , , , в большинстве регламентирована .
Все существующие стандарты рассматривают только двухмерные параметры шероховатости, в последнее время принят ряд рекомендаций по терминологии для трехмерной параметризации микронеровностей. В исследовательских работах прибегают к нерегламентированным параметрам шероховатости трехмерного представления, аналогичным описанным в стандартах: высотные – , , ; шаговые – , , , ; и относительная опорная площадь – . Для математического описания трехмерной шероховатости обычно используют теоретико-вероятностный подход. Геометрию обработанной поверхности рассматривают как результат суммарного воздействия периодических факторов и случайных возмущений. При таком методе описания возможно создание только эмпирических формул.
|
Непараметрический подход базируется на интерпретации профиля реальной поверхности как реализации случайной функции. Микрогеометрия реальной обработанной поверхности зависит от большого количества факторов (режима резания, геометрии инструмента, вибрации технологической системы и т.д.). Поэтому ее следует рассматривать как реализацию стационарного процесса с нормальным распределением вероятностей. В качестве характеристик данного процесса чаще используют длину опорной линии профиля, среднее арифметическое отклонение, средний квадрат отклонений и прочие. При непараметрическом подходе также возможно трехмерное описание шероховатости как однородного изотропного случайного поля от двух переменных с использованием соответствующих функционалов-параметров.
Также используют для оценки функции плотности распределения ординат и углов наклона профиля.
Предпринимаются попытки представить микротопографию поверхности фрактальной кластерной моделью, что актуально шлифованных поверхностей, после электрохимической обработки, обработки с применением нанотехнологий. Поверхность описывают множеством поверхностей правильной формы и малого размера.
Шероховатость получается в результате сложных процессов деформирования срезаемого слоя, ее можно условно разделить на составляющие: составляющая от геометрии используемого инструмента (зависит от подачи, углов в плане и радиуса при вершине инструмента), составляющая от упругого восстановления поверхностного слоя после прохождения резца (составляет около 3% от всей), пластическая составляющая (зависит практически от всех параметров резания), составляющая от износа инструмента (под давлением все микронеровности на вершине заполняются и копируются на обработанную поверхность, при чистовой обработке инструмент тщательно затачивают, не допускают значительно износа) и составляющая от вибраций в технологической системе.
|
Формулы расчета геометрической составляющей высотного
параметра шероховатости
или |
При увеличении радиуса при вершине шероховатость уменьшается, но при радиусах больших 2 мм возникают большие радиальные силы резания, что ведет к возникновению вибраций. Поэтому, если необходимо получение низкой шероховатости на нежестких деталях применяют резцы с зачищающей режущей кромкой 0-20 или применяют технологию Wiper (модификация формы радиуса при вершине) в инструментах фирм Sandvik Coromant, Kennametal, Mitsubishi Carbide и прочих, что позволяет увеличить подачу без ухудшения качества поверхности или улучшить шероховатость без потери производительности.
Различают продольную и поперечную шероховатость. Измеряют в основном в поперечном направлении как имеющим наибольшую величину.
Измерение параметров шероховатости производиться различными по строению и методам приборами. Наиболее распространены приборы, основанные на профильном методе измерения, которые разделяются на контактные: различные профилометры и профилометры-профилографы, работающие ощупывающей иглой, колебания которой индуктивным методом преобразуются в изменения напряжения электрического тока; и бесконтактные: двулучевые интерферометры, интерференционные микроскопы-профилометры, растровые измерительные микроскопы, иммерсионно-репликовыми микроинтерферометрами, муаровые одно объемные микроскопы, микроскопы светового сечения и теневой проекции и многие другие. Также и пневматические приборы, которые оценивают шероховатость по количеству и скорости воздуха, протекающего между измеряемой поверхностью и плотно прилегающим соплом прибора. Наибольшее распространение в машиностроение получили контактные приборы, т.к. они более удобны и надежны в использовании.
|
К тому же при использовании параллельных смещений движений щупа можно получить трехмерную информацию об измеряемой поверхности.
Работы по усовершенствованию методов и приборов измерения микротопографии ведется постоянно, особенно для трехмерной инженерии поверхности. В частности много работ по обработке полученных измерений, сокращении количества параметрической и служебной информации для использования данных методик для автоматизации процесса контроля в производстве.
Актуальным в последнее время также является разработка и внедрение самонастраивающихся (адаптивных) систем, предназначенных для комплексного решения вопросов регулирования качества продукции, т.е. измерение шероховатости поверхности непосредственно в процессе обработки измерением оптических характеристик отраженного излучения, в частности измерением поляризационных характеристик, в качестве источника света используется лазерный диод. Также разработана самообучающаяся система адаптивного управления шероховатостью, где подача рассчитывается, исходя из начальных параметров и требуемой шероховатости, далее происходит обработка, датчик снимает величину шероховатости и корректирует подачу, но технология работает с некоторым запаздыванием и на малых скоростях резания до 40 м/мин.
В большинстве стран мира при нормировании шероховатости одним из основных параметров шероховатости является относительная опорная длина профиля . Это связано с тем, что сама форма неровностей значительно влияет на эксплуатационные свойства деталей машин, такие как контактная жесткость и прочность, износостойкость, теплопроводность, герметичность соединений, прочность посадок и др. Форма опорной кривой и значения tp зависят от условий финишной обработки. В основном нормируют значения на уровнях p =20 и 50%, поскольку на уровне 20% наблюдаются наибольшие деформации, а на глубину более 50% деформации не проникают.
Влияние параметров обработки на шероховатость поверхности:
При увеличении скорости резания снижается степень деформации металла, следовательно, шероховатость поверхности, для материалов склонных к наростообразованию существует максимум.
|
1. С увеличением подачи увеличивается шероховатость, тем больше, чем больше скорость резания.
2. Глубина резания фактического влияния не оказывает, если отношение .
3. Износ инструмента. На окончательных этапах обработки износ контролируется по критерию затупления, поэтому значительного вклада в формируемую шероховатость не вносит.
4. С увеличением твердости обрабатываемого материала уменьшаются пластические течения в зоне стружкообразования, следовательно, уменьшается шероховатость.
5. СОЖ влияет только при резании со скоростями, соответствующими зоне наростообразования, при дальнейшем увеличении скорости уменьшение шероховатости незначительно, поскольку в зону пластического контакта СОЖ не проникает.
6. Геометрия инструмента (чем больше углы в плане и меньше радиус при вершине, тем больше геометрическая составляющая шероховатости поверхности).
7. Жесткость технологической системы. Чем выше, тем ниже шероховатость, при малой жесткости вклад вибрационной составляющей в шероховатость поверхности значителен, поэтому прецизионные станки имеют повышенную жесткость. Если деталь маложесткая, то подбирают соответствующую геометрию инструмента, снижающую прогибы и возможность возникновения колебаний.
Наклеп. При срезании стружки происходит деформация материала под поверхностью резания. Обрабатываемый материал здесь подвергается упругопластической деформации. Это происходит по двум причинам. Во-первых, потому, что режущее лезвие всегда имеет какое-то округление радиусом и разделение металла происходит не по линии 1–1 (рис. 2), а по линии 2–2. Металл под линией 2–2 проволакивается под округленной частью режущего лезвия и пластически деформируется. Во-вторых, поверхность резания упруго восстанавливается после прохождения резца на величину «у» и трется о заднюю поверхность резца и повторно пластически деформируется.
Состояние материала под поверхностью резания оценивается: глубиной проникновения пластической деформации h и степенью упрочнения его поверхностных слоев C. Степенью упрочнения называется отношение твердости упрочненного поверхностного слоя к твердости основного (недеформированного) металла .
Степень упрочнения и глубина деформации зависят от глубины резания и подачи (с увеличением увеличиваются), скорости резания (с увеличением уменьшаются), геометрии режущего инструмента (чем больше радиус скругления лезвия, тем больше), свойств обрабатываемого материала и других факторов. В общем можно выделить силовой (упрочнение) и температурный (разупрочнение) факторы. Конечные значения степени и глубины наклепа зависят от преобладающих факторов.
|
Наклеп измеряют на косом срезе с малым углом через определенные интервалы или неразрушающим рентгенографическим методом.
|
|
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!