ВЛИЯНИЕ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТИ НА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ДЕТАЛИ

Шероховатость обработанной детали, наклёп и остаточные напряжения в поверхностном слое детали значительно влияют её эксплуатационные свойства: износостойкость, коррозийную стойкость, усталостную прочность, стабильность посадок.

Шероховатость поверхности уменьшает площадь фактического контакта двух сопрягаемых поверхностей, поэтому в начальный период работы возникают значительные удельные давления и более интенсивный износ.

Грубо обработанные поверхности более подвержены коррозии, особенно в атмосферных условиях, так как коррозия наиболее интенсивно протекает на дне микронеровностей и мелких царапин.

Установлено, что прочность стальных деталей, обработанных резанием, по сравнению с полированными деталями в условиях знакопеременной нагрузки составляет 40.. .50%.

При запрессовке детали наблюдается сглаживание микронеровностей, приводящие к уменьшению фактического натяга и, как следствие уменьшение прочности соединения.

Создание в поверхностном слое наклепа и остаточных сжимающих напряжений в большинстве случаев повышает усталостную прочность (на 30.. .80%) и износостойкость (в 2..3 раза), но одновременно в 1,5...2 раза уменьшает коррозийную стойкость.

Шероховатость поверхности зависит от метода и режима обработки, качества применяемого режущего инструмента, жесткости технологической системы, свойств обрабатываемого материала и др.

Каждому методу обработки соответствует свой диапазон получаемой шероховатости поверхности (см. табл. 7.1).

Таблица 7.1

Таблица 7.2

При обработке заготовок лезвийным инструментом шероховатость поверхности в значительной мере зависит от скорости резания и подачи (рис.7.1 а, б)

Кривая 1- соответствует точению стали, кривая 2 - точению чугуна.

При обтачивании стальной заготовки со скоростью до 20 м/мин наблюдается наибольшая шероховатость, что связано с активным образованием нароста на режущей кромке резца. При скорости выше указанной образование нароста снижается, кроме того, при высоких скоростях резания значительно уменьшается глубина пластических деформаций, что также снижает шероховатость.

На рис. 7.1 б показана зависимость шероховатости поверхности от подачи при точении заготовки из стали 45 резцом с радиусом при вершине 2,5 мм.

При переходе в область подач свыше 0,2 мм/об микронеровности обработанной поверхности возрастают более интенсивно. С увеличением глубины резания шероховатость поверхности возрастает незначительно и практически её можно не учитывать.

При обработке заготовок абразивным инструментом шероховатость поверхности снижается с уменьшением зернистости и повышением твердости шлифовального круга, повышением скорости резания, уменьшением продольной и поперечной подачи.

При обработке стали с высоким содержанием углерода (С > 0,5%) шероховатость снижается по сравнению с обработкой низкоуглеродистой стали.