Соответствие точности обработки и шероховатости

Обрабатываемых поверхностей

пленка удерживается на металле даже при тщательной очистке и обезжиривании поверхности. Толщина этого слоя составляет 2-3 А. Слой 2 толщиной до 80 представляет собой частицы окислов, нитридов и обезуглероженных частиц металла, относительно слабо соединенных между собой, возникших при больших скоростях шлифования под воздействием высоких температур резания.

Слой состоит из деформированных зерен металла. Его толщина составляет около 50000 . Здесь наблюдаются сильно деформированные зерна металла, а также карбиды, выделяющиеся в структуре металла под действием высоких температур, возникающих при шлифовании. Эти карбиды располагаются по граням деформированных зерен. Далее располагается первоначальная (глубинная) кристаллическая структура металла (слой ).

Изменение структурных поверхностных свойств металлов оказывает существенное влияние на важнейшие эксплутационные свойства деталей и их соединений.

Большие высота и шаг микронеровностей увеличивают величину приработочного износа, вследствие этого уменьшается время работы сопряжения. На интенсивность износа влияют форма микронеровностей и их направление. Островершинные микронеровности изнашиваются быстрее плосковершинных. Следует иметь в виду, что шероховатость целесообразно снижать до определенного предела, так как должно обеспечиваться удержание слоя смазки между трущимися поверхностями.

При увеличении шероховатости снижается прочность деталей, особенно работающих при знакопеременных и ударных нагрузках, так как впадины микропрофиля влияют на концентрацию напряжений и образование в них усталостных трещин.

Увеличение высоты, шага и заостренности неровностей приводит к уменьшению контактной жесткости и герметичности соединения из-за уменьшения фактической площади контакта. Так, при Rz=2,5...8мкм (развертывание, шлифование) она составляет только 10% от всей площади соединения; при Rz=0,8...2,5 мкм (те же методы) она повышается до 40%, а после притирки или суперфиниша увеличивается до 80...90%.

При запрессовке деталей микронеровности сминаются и сдвигаются, ослабляя натяг в соединении и надежность его работы. Это значительно менее заметно при сборке соединения с тепловым воздействием.

Коррозия деталей в атмосферных условиях возникает легче и идет быстрее на грубо обработанных поверхностях. Коррозионная стойкость несколько выше при закругленных впадинах микронеровностей.

Шероховатость также влияет на теплопроводность стыков, отражательную и поглощательную способность поверхностей, их загрязненность, на сопротивление протеканию жидкостей и газов, на сопротивление кавитационному разрушению, на величину КПД передачи и на другие характеристики.

При назначении шероховатости конструктор стремится к выбору ее оптимальных значений, т.е. к наименьшим комплексным затратам, связанным с изготовлением деталей машины и ее эксплуатацией. При этом часто пользуются нормативами, выработанными в течение длительного времени в различных областях машиностроения. Так, например, среднее значение шероховатости по параметру Ra составляет:

¨ для дорожек качения роликовых конических подшипников - 0,16мкм;

¨ желобов шариковых подшипников - 0,08 мкм;

¨ шеек коленчатых валов автомобильных двигателей - 0,2 мкм;

¨ отверстий шатунов двигателей внутреннего сгорания - 0,5 мкм;

¨ шеек и кулачков распределительных валов - 0,4 мкм.