Rugozitatea suprafeței după prelucrare. Rugozitatea suprafeței în timpul strunjirii Rugozitatea de prelucrare

Suprafața unei părți din lemn are întotdeauna denivelări. diverse formeși înălțimile formate în timpul procesării.

Pe suprafața lemnului obținut în urma prelucrării se disting următoarele denivelări de diverse origini (Fig. 7): riscuri, denivelări de distrugere, denivelări de recuperare elastică de-a lungul straturilor anuale de lemn, denivelări structurale, pilositate și mușchi.

Riscuri sunt urme lăsate pe suprafața tratată de părțile de lucru ale sculelor de tăiere (dinți de ferăstrău, cuțite de tăiere etc.). Riscurile au forma unor creste si caneluri (Fig. 7, a), datorita formei geometrice a dintilor de fierastrau, sau care se repeta periodic ridicari si depresiuni (Fig. 7, b), care sunt o consecinta a procesului de taiere cinematica. în timpul frezării cilindrice (ondulare cinematică).

Nereguli de distrugere(Fig. 7, c) sunt așchii și rupturi de secțiuni întregi ale suprafeței lemnului și depresiunile rezultate cu fund neuniform. Gleurile și rupturile sunt întotdeauna orientate de-a lungul fibrelor și însoțesc nodurile, înclinarea fibrelor, bucle și bucle.

Nereguli în recuperarea elastică(Fig. 7, d) sunt formate ca urmare a unor cantități inegale de compresie elastică a stratului de suprafață al lemnului de către o unealtă de tăiere în zone de densitate și duritate diferite. Straturile anuale de lemn, care diferă ca densitate și duritate, sunt restaurate diferit după trecerea tăietorului, rezultând o suprafață de prelucrare neuniformă.

Nereguli structurale(Fig. 7, e) sunt depresiuni de diferite forme, dimensiuni și locații, obținute pe suprafețele produselor presate din particule de lemn și determinate prin metoda de fabricare a acestor produse și localizarea particulelor.

Pilozitate- aceasta este prezența pe suprafața tratamentului a fibrelor de lemn separate incomplet (scame), adesea localizate; mușchi- mănunchiuri incomplet separate de fibre și mici particule de lemn.

Rugozitatea suprafeței de prelucrare este caracterizată de indicatorii dimensionali ai neregulilor și prezența sau absența părului sau mușchiului. Cerințele pentru rugozitatea suprafeței sunt stabilite (GOST 7016-75) fără a lua în considerare neregulile cauzate de structura anatomică a lemnului (depresiuni formate din cavitățile vaselor tăiate), precum și fără a ține cont de defecte ale suprafeței (așchii, rupturi, scoate).

Rugozitatea suprafeței este determinată de valoarea medie aritmetică Rz max a înălțimilor maxime ale neregulilor și se calculează prin formula: (2)

unde H max 1 H max 2 ,.., H max n - distante de la varful crestei pana la fundul depresiunii; n este numărul de măsurători (pentru produsele de mobilier, cinci sunt instalate pe piese cu o suprafață de până la 0,5 m2 și zece pe părți cu o suprafață mai mare de 0,5 m2).

În funcție de valoarea numerică a lui Rz max, se stabilesc clasele de rugozitate:

Clasele......1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Rz max, µm nu mai mult...1600 1200 800 500 320 200 100 60 32 16 8 4

Valoarea Rz max caracterizează doar înălțimea denivelărilor și nu reflectă prezența sau absența părului și a mușchiului pe suprafața tratată. Părosul și mușchiul sunt standardizate indicând dacă sunt acceptabile sau inacceptabile pe suprafețele tratate. Pilozitatea pe suprafața lemnului și a materialelor pe bază de lemn nu este permisă dacă parametrul de rugozitate Rz max: are o valoare mai mică de 8 microni. Mușchiul pe suprafața lemnului și a materialelor lemnoase nu este permis dacă parametrul de rugozitate Rz max este mai mic de 100 de microni. Prezența părului și a mușchiului este determinată vizual.

Pentru a controla rugozitatea suprafeței în conditii de laborator se folosesc microscoape MIS-11 și TSP-4 și un indicator de adâncime. Metoda de determinare a rugozității suprafeței este stabilită de GOST 15612-70.

În condiții de atelier, standardele special realizate sunt utilizate pentru evaluarea vizuală comparativă a rugozității suprafeței. Fiecare standard este realizat din același tip de lemn și prelucrat cu același tip de tăiere ca și piesele controlate. Standardele trebuie confiscate de laboratorul fabricii și înlocuite cu altele noi când devin vechi.

Influența diverșilor factori asupra rugozității suprafeței de prelucrare. Înălțimea și forma, precum și natura locației neregulilor pe suprafețele pieselor prelucrate depind de o serie de motive: starea mașinilor și uneltelor, claritatea și geometria tăietorului, direcția de tăiere în raport cu direcțiile fibrelor de lemn, unghiul de instalare al tăietorului, grosimea așchiilor și viteza de tăiere. În plus, de rugozitatea suprafeței depinde structura anatomică lemn

Rugozitatea suprafeței este afectată de vibrația din sistemul mașină-uneltă-piesa de prelucrat, care apare din cauza rigidității insuficiente a mașinii. Pe măsură ce mașina se uzează și mai ales din cauza uzurii neuniforme, vibrațiile cresc, crescând dimensiunea neregulilor.

Efectul vibrațiilor poate fi parțial redus prin întreținerea preventivă a mașinii pentru a crește rigiditatea acestuia dacă este sub norma stabilită.

Atunci când rindeleți cu o unealtă manuală, lama plană poate vibre dacă nu este bine fixată. În acest caz, cuțitul va lăsa neuniformități pe suprafața de prelucrare. Vibrația cuțitului în avion este eliminată prin repararea avionului, precum și prin fixarea în siguranță a cuțitului.

Ascuțimea tăietorului are o mare influență asupra calității tăierii, adică capacitatea sa de a forma suprafețe noi cu o anumită rugozitate în lemn la tăiere.

Cu cât lama este mai ascuțită, cu atât calitatea de tăiere este mai mare, adică cu atât rugozitatea suprafeței prelucrate este mai mică.

Un tăietor adevărat nu poate fi absolut ascuțit (Fig. 8, a). La ascuțirea unui tăietor, pe măsură ce abrazivul se apropie de lamă, vârful lamei devine ciobit. Mai mult, cu cât unghiul de ascuțire al tăietorului este mai mic, cu atât mai mult lungime mai mare are loc ruperea. Așchierea lamei este redusă prin îndreptarea muchiilor de tăiere cu o piatră de tăiat. După editare, lama are o formă rotunjită (Fig. 8, b).

Lama obținută în timpul ascuțirii și forma geometrică a tăietorului se modifică în timpul funcționării. Dispozitivul de tăiere devine tocit (Fig. 8, c), drept urmare capacitatea sa de tăiere scade.

Există două etape de tocire. Prima etapă este distrugerea și rotunjirea vârfului lamei, deoarece rezistența tăietorului în zona în contact cu lemnul este scăzută.

Raza de curbură a vârfului lamei crește pe măsură ce cuțitul funcționează. Mai mult, pentru freze cu același unghi de tăiere, dar cu unghiuri de ascuțire diferite pβ pentru același timp de funcționare, raza de tocire va fi mai mare pentru o freză cu un unghi de ascuțire mare (Fig. 9).

Următoarea etapă de matitate este uzura suprafețelor tăietorului ca urmare a frecării acestor suprafețe cu lemnul. Marginile din față și din spate ale tăietorului se uzează cel mai mult.

Capacitatea de tăiere a tăietorilor este mărită prin utilizarea materialelor de înaltă rezistență și rezistente la uzură pentru fabricarea acestora și prin alegerea unghiurilor optime de ascuțire.

Direcția de tăiere în raport cu direcțiile fibrelor de lemn, unghiul de instalare al tăietorului și grosimea așchiilor sunt factori interrelaționați care determină calitatea suprafeței de prelucrare. Când tăiați lemnul de-a lungul bobului, sunt posibile două cazuri de formare de așchii: cu și fără o fisură avansată.

O fisură avansată (Fig. 10) se formează deja în perioada inițială de funcționare a tăietorului. Când tăietorul este introdus în lemn, după o anumită compactare a așchiilor de marginea frontală a tăietorului, dispozitivul de tăiere începe să tragă așchiile de restul lemnului. În același timp, chipsurile se îndoaie. Când legătura dintre fibrele de lemn atinge rezistența la tracțiune a lemnului peste granulație, așchiile încep să se desprindă și se formează o fisură avansată. Lungimea fisurii principale crește odată cu creșterea grosimii așchiilor.

Viteza de propagare a unei fisuri avansate este întotdeauna mai mare decât viteza de tăiere. Prin urmare, după formarea unei fisuri avansate, muchia de tăiere nu funcționează. În această perioadă, suprafața de tăiere este formată de marginea frontală a tăietorului prin separarea așchiilor de piesa de prelucrat; muchia taietoare doar netezeste suprafata formata de muchie. Deoarece așchiile sunt formate prin rupere și nu tăiate direct de lamă, calitatea finisajului suprafeței este slabă. În plus, la tăierea împotriva firului, o fisură avansată situată în planul boabei poate provoca ruperea fibrelor de lemn, ducând la resturi.

A reduce influență nocivă Dacă o fisură avansată afectează calitatea suprafeței de prelucrare, este necesar să se creeze un suport pentru fibrele de lemn în apropierea lamei (Fig. 11). Ca urmare a susținerii fibrelor lemnoase, așchiile se sparg pe măsură ce cuțitul avansează. Ruptura așchiilor are loc în apropierea marginii elementului de susținere, prin urmare, cu cât spațiul dintre margine și lama tăietorului este mai mic, cu atât limita pentru dezvoltarea unei fisuri avansate este mai mică. Această metodă este utilizată, de exemplu, atunci când se rindeau cu avioane de mână.

Cele mai multe calitate superioară suprafața de prelucrare se obține cu așchii subțiri, când lungimea elementului de așchii l e este mică. Pentru a obține așchii cu o lungime mică a elementului, se folosesc rabe de mână cu un cuțit dublu și ruptoare speciale de așchii.

Când tăiați lemnul de-a lungul bobului fără formarea unei fisuri avansate, calitatea suprafeței de prelucrare este ridicată, deoarece suprafața de tăiere este formată de muchia de tăiere. Dacă taie de-a lungul fibrelor și paralel cu acestea (unghiul de întâlnire este zero), atunci când tăiați așchii subțiri și un unghi mic de tăiere, nu apare o fisură avansată, deoarece este mai ușor pentru tăietor să îndoaie așchiile decât să rupă. lemnul. În acest caz, calitatea suprafeței de prelucrare crește odată cu scăderea unghiului de tăiere.

Cu toate acestea, piesele prelucrate au o structură eterogenă de textura lemnului, deci când valori mari unghiul de întâlnire, mai ales în zonele cu defecte structurale în lemn, vor apărea smulgeri de fibre, ducând la defecte. În plus, o scădere a unghiului de tăiere este asociată cu o scădere a unghiului de ascuțire, ceea ce reduce rezistența tăietorului.

Tăierea fără formarea unei fisuri avansate este posibilă și prin deplasarea straturilor de așchii în raport cu straturile de lemn de sub suprafața de tăiere, adică cu contracția longitudinală a așchiilor.

Contracția longitudinală a așchiilor are loc atunci când marginea frontală a tăietorului, mișcând așchiile în fața lor, le comprimă de-a lungul fibrelor și le transformă într-un strat compactat izolat de piesa de prelucrat. Capacitatea de tăiere a dispozitivului de tăiere este utilizată pe deplin atunci când unghiul de tăiere este de 70° și grosimea așchiilor este mică. În aceste condiții, se asigură o înaltă calitate a suprafeței de tăiere la sensuri diferite unghiul de întâlnire al tăietorului cu fibrele. Tăierea cu contracția longitudinală a așchiilor este utilizată, de exemplu, la rindeluirea cu un plan manual.

La tăierea lemnului până la capăt, calitatea tratamentului de suprafață este scăzută. Sub suprafața tratamentului, fibrele de lemn sunt îndoite și întinse, iar crăpăturile se formează în direcția fibrelor (Fig. 12). Calitatea procesării, toate celelalte lucruri fiind egale, este mai mare atunci când grosimea așchiilor și unghiul de tăiere sunt mici.

La tăierea lemnului peste bob, pe măsură ce cuțitul se mișcă, se formează așchii de așchiere (Fig. 13, a) sau așchii de rupere (Fig. 13, b) cu o fisură scurtă. Calitatea suprafeței de prelucrare în timpul formării așchiilor este destul de ridicată. Când o așchie se rupe, suprafața devine foarte aspră, cu formarea de nereguli de fractură.

Calitatea prelucrării la viteze mari de tăiere este întotdeauna mai mare decât a prelucrării cu același tip de tăiere, dar la viteze mici. Prin urmare, pentru a crește clasa de rugozitate a suprafeței prelucrate, este necesară creșterea vitezei de tăiere în limitele capacităților tehnice ale mașinii, ceea ce duce simultan la o creștere a productivității mașinii.

Clasele de rugozitate ale suprafeței la diverse tipuri standarde de prelucrare și rugozitate. La prelucrarea lemnului prin tăiere la mașini și cu unelte de mână se pot obține suprafețe de diferite clase de rugozitate în funcție de modurile de prelucrare, de starea sculei și de lemnul care se prelucrează.

Clase de rugozitate a suprafeței pentru diferite tipuri de prelucrare:

Tăierea grosieră longitudinală: pe ferăstrău cu bandă.................................. .5-2 pe ferăstraie circulare............... ...............4-2 ferăstraie de mână........ ........................ ....3-2 Ferăstrău longitudinal de finisare: pe ferăstraie circulare............ ....................8-4 cu ferăstraie manual..... ................... ............6-4 Degroșare transversală: pe ferăstraie circulare......... .................. .4-3 ferăstraie de mână................................ ......3-2 Cross- tăiere de finisare: pe ferăstraie circulare.................................7-4 cu ferăstrău manual . ..................................5-3 Frezare degrosată ......... .. ..................7-5 Finisare frezare.................................. ........ ...9-6 Găuri, găuri de daltuire pe mașini...8-6 Găuri manual.................... .7-5 Dăltuire manuală a soclurilor cu daltă..............4-2 Strunjire: brută.............................. . ..............7-4 finisare................................ ..............10-7 Rindeluire manuală cu cherhebel...............6-5 Rindeluire manuală cu rinde, rostogolitor ..............8-5 Ciclism cu cicluri de mână: dur........................... ......... .............9-8 finisare........................ ........... .......11-10 Slefuire la mașini: degroșare........................ ......... .......8-6 finisare.............................. ...... .....10-9 Slefuirea manuala.................12-8

Clasele de rugozitate date pot fi obținute în condiții medii de funcționare pe mașini, în starea normală a sculei și a lemnului. Clasa de rugozitate atunci când este prelucrată cu scherhebel este dată fără a lua în considerare ondulația cauzată de forma cuțitului scherhebel.

Cerințele pentru rugozitatea suprafeței în fabricarea mobilei sunt dictate de scopul pieselor și de natura prelucrării ulterioare.

Rugozitatea suprafețelor nefinisate ale mobilierului, vizibile în timpul funcționării și invizibile, dar în contact cu obiectele în timpul funcționării, nu trebuie să fie mai mică de clasa a 8-a, altele invizibile - nu mai mică de a 6-a.

Strunjirea de finisare în fabricile de inginerie grea este adesea efectuată folosind aceleași unelte de tăiere și tăiere ca și decuparea. Avansurile aproximative ale frezei, în funcție de rugozitatea necesară a suprafeței prelucrate, sunt indicate în tabel. 26. Tabelul 26 Avansuri aproximative în funcție de rugozitatea necesară Cu toate acestea, la prelucrarea suprafețelor mari, această metodă de prelucrare adesea nu poate oferi 6-7 clase de curățenie și în același timp 2-3 clase de precizie. Cert este că sub influența uzurii frezei, rugozitatea și diametrul piesei de prelucrat cresc și, cu funcționarea prelungită a tăietorului, depășesc limitele de toleranță. Pentru a încetini uzura frezei, este necesar să se reducă traseul acesteia de-a lungul suprafeței prelucrate, ceea ce poate fi realizat doar prin creșterea avansului. Prin urmare, în astfel de cazuri, este adesea avantajos să se lucreze cu freze de finisare largi din înaltă -oţel rapid (Fig. 42, a, b). Acestea sunt utilizate pentru prelucrarea jurnalelor de rulare, a arborilor dințate etc., și în același timp se obțin gradele de rugozitate v6-v7. Modurile de tăiere când se lucrează cu aceste freze și clasa posibilă de precizie a procesării sunt indicate în tabel. 27.Tabelul 27 Condiții de tăiere și precizie de prelucrare atunci când se lucrează cu freze de finisare largi

În unele cazuri, se poate lucra la un avans de 30-40 mm/tur. Adâncimea de tăiere nu trebuie să fie mai mică de 0,02 mm la ultima trecere și nu mai mare de 0,15 mm la prima trecere.

Smochin. 42. Freză de finisare largă (a) și diagramă a instalării acesteia pe mașină (b). Se presupune că lungimea muchiei tăietoare a frezei este de 80 - 100 mm. Pe ambele părți ale acestuia, la o lungime de aproximativ 10 mm, conurile de admisie și retur sunt umplute cu ajutorul unei pietre de ajit (Fig. 42, a). Geometria frezei este selectată în funcție de proprietățile oțelului care este prelucrat (Tabelul 28 Tabelul 28 Geometria unei freze de finisare late în funcție de rezistența la tracțiune a oțelului).

Frezele sunt introduse cu o fixare strânsă în soclul suportului pentru arc (Fig. 42, b). Gradul de elasticitate dorit al suportului este atins folosind o bandă de lemn introdusă în canelura suportului. Muchia de tăiere a frezei este instalată sub axa piesei de prelucrat. Acest lucru elimină vibrațiile și împiedică ridicarea tăietorului. Mai mult, după cum arată longevitatea; experiență, calitate superioară a prelucrării este asigurată atunci când se lucrează la rotația inversă a axului (Fig. 42, b). 43, c). Pentru a obține curățenia clasa 6-7, astfel de tăietoare sunt operate la t<=0,1 мм, s= 1 - 1,5 мм/об, v = 150 - 200 м/мин . Длина дополнительной режущей кромки делается от 1,5 до 2s. Эти резцы дают производительность в 2—3 раза выше по сравнению с резцами без дополнительной режущей кромки.Наиболее высокую производительность труда достигают при работе широкими твердосплавными резцами (фиг. 43, а). Поверхности в несколько квадратных метров могут быть обточены такими резцами за 20—25 мин. . Эти резцы могут применяться на токарных и карусельных станках при обточке прокатных валов, роликов, шестерен, бандажей и других деталей, изготовляемых из стали и отбеленного чугуна.Для получения поверхности по 7—8 классу необходимо работать при v >150 m/min. Cele mai bune rezultate se realizează la v=250 - 300 m/min. Cu toate acestea, vitezele de tăiere practic fezabile nu depășesc de obicei 100 m/min și, prin urmare, rugozitatea suprafeței nu este mai mare decât clasa 6 de curățenie. Dar după o șlefuire scurtă cu cârpă de șlefuit, este relativ ușor să obții o nota a șaptea. Rugozitatea suprafeței prelucrate este foarte influențată de: raportul dintre lungimea secțiunii drepte a muchiei de tăiere l și avansul s (Fig. 43a), adâncimea de tăiere t, montarea corectă a frezei, calitatea și geometria ascuțirii sale. Cu cât raportul t/s este mai mare, cu atât rugozitatea suprafeței prelucrate este mai mică.<=0,1 мм. Стойкость широких резцов весьма незначительно зависит от величины подачи. Наиболее часто s = 5 - 10 мм/об. Все неровности режущей кромки широкого резца копируются на обработанной поверхности. Поэтому необходима доводка передней и задней поверхностей до 9—10 класса чистоты. Завалы режущей кромки недопустимы. При установке резца необходимо добиваться, чтобы участок режущей кромки на длине l был строго параллелен образующей детали. Опыт показывает, что величина переднего и заднего углов широкого твердосплавного резца практически не влияет на микрогеометрию поверхности. Задний угол рекомендуется делать 20°, а передний выбирать в зависимости от твердости обрабатываемой стали в пределах от -5 до + 10°. Причем, для стали с твердостью Hb =>Când t/s = > 3 se realizează nota 7-8, cu t/s = 2 - nota 1,5-6. Adâncimea de tăiere t ar trebui luată în funcție de condițiile de rigiditate ale sistemului mașină-piesa de prelucrat-tăiere.<250 =+10°. Однако следует иметь в виду, что при работе широкими твердосплавными резцами часто возникают вибрации, из-за чего такие резцы не получили значительного распространения. Интенсивность вибраций очень сильно повышается с увеличением длины режущей кромки. Поэтому в тех случаях, когда виброустойчивость обычного широкого резца (фиг. 43,а) оказывается недостаточной, применяются широкие резцы с меньшей длиной режущей кромки (фиг. 43,б) или проходные резцы с дополнительной режущей кромкой (фиг. 43, в). Посадочные отверстия корпусных деталей в подавляющем большинстве случаев обрабатываются путем растачивания на горизонтально-расточных станках. Расточные станки обладают меньшей виброустойчивостью, чем токарные, и меньшей жесткостью системы станок — деталь — инструмент. Поэтому растачивание, как правило, производится обычными проходными резцами с углом Определяя оптимальные геометрические параметры расточного резца, необходимо учитывать уменьшение переднего угла, вызываемое установкой резца выше центра. В связи с этим рекомендуется для расточных резцов передний угол делать равным 15° при наличии фаски на передней поверхности f=0,2 - 0,3 мм, расположенной под отрицательным передним углом—2°. Остальные геометрические параметры резца рекомендуются следующие:Работая такими резцами при t<= 0,25 мм, s = 0,1-:- 0,3 мм/об и v= 150 -:- 250 м/мин, можно достичь второго класса точности и шероховатости, соответствующей 6—7 классу .

De obicei t

300 = -5°, iar pentru oțel cu duritatea Hb

Denumirile rugozității suprafeței în desene

Tabelul 3.1

*Slefuirea bruta se foloseste ca tratament preliminar al suprafetelor turnatelor si forjarilor, fara a se mentine tolerantele dimensionale. **Această metodă nu îmbunătățește acuratețea mărimii obținute în procesarea anterioară. La prelucrarea pieselor de prelucrat cu unelte cu lamă, rugozitatea suprafeței depinde în mare măsură de viteza de tăiere și avans. În fig. 3.5, 1 O 2 arată efectul vitezei de tăiere asupra rugozității suprafeței la strunjirea oțelului (curbă

) și fontă (curbă ). După turnarea unei piese de prelucrat din oțel cu o viteză de tăiere de aproximativ 20 m/min (curba 1), se observă cea mai mare rugozitate, care este asociată cu fenomenul de formare activă a muchiei acumulate pe partea de tăiere a frezei. La viteze de tăiere peste 80 m/min, formarea muchiei încorporate se oprește practic. În plus, la viteze mari de tăiere, adâncimea stratului deformat plastic este redusă semnificativ, ceea ce reduce și rugozitatea suprafeței.În fig. 3.5,

arată dependența rugozității suprafeței de avans la strunjirea unei piese de prelucrat din oțel 45 cu un tăietor cu o rază a vârfului de 2,5 mm. Figura arată că modificările în avansuri mici (până la 0,2 mm/tur) au un efect redus asupra modificării rugozității suprafeței. Dar când treceți la intervalul de avans de peste 0,2 mm/tur, microrugozitatea suprafeței prelucrate crește mai intens.

Starea părții tăietoare a sculei are o influență semnificativă asupra rugozității suprafeței: microrugozitatea muchiei de tăiere a sculei înrăutățește rugozitatea suprafeței prelucrate; acest lucru se observă mai ales atunci când se prelucrează cu broșe, alezoare sau freze largi. Tocitura sculei de tăiere duce la o creștere a rugozității suprafeței prelucrate.

La prelucrarea pieselor de prelucrat cu o unealtă abrazivă, rugozitatea suprafeței scade cu o scădere a mărimii granulelor și o creștere a durității discului de șlefuit, o creștere a vitezei de tăiere și o scădere a avansurilor longitudinale și transversale.

La prelucrarea oțelului cu conținut ridicat de carbon (C > 0 5%), se obține o suprafață mai curată decât la prelucrarea oțelului cu conținut scăzut de carbon.

Utilizarea unui fluid de tăiere îmbunătățește rugozitatea suprafeței prelucrate. În același timp, durata de viață a sculei crește. În fig. Figura 3.6 arată (conform lui K.S. Kolev) efectul răcirii asupra microgeometriei suprafeței la strunjirea oțelului X4N cu o freză de mare viteză la alimentare S= 0,67 mm/tur: 1 - intoarcerea fara racire; 2 - racire cu o emulsie de apa (0,5% sifon si 0,1% sapun).

Rigiditatea sistemului de proces influențează semnificativ rugozitatea și ondulația suprafeței. Deci, de exemplu, la rotirea unui arbore nerigid cu instalare pe centre, cea mai mare rugozitate a suprafeței se obține aproximativ în partea de mijloc de-a lungul lungimii arborelui. Rigiditatea insuficientă a sistemului poate provoca vibrații în timpul tăierii și, ca urmare, formarea unei suprafețe ondulate.

Orez. 3.6. Orez. 3.7.

Proprietățile fizice și mecanice ale stratului de suprafață al pieselor și pieselor de prelucrat depind în mare măsură de influența factorilor termici și de forță în timpul prelucrării. Stratul de suprafață al piesei din oțel prelucrat este format din trei zone (Fig. 3.7): eu– zone de deformare pronunțată, caracterizate prin deformarea rețelei cristaline, zdrobirea boabelor și duritate crescută; II– zona de deformare, caracterizata prin boabe alungite si scadere a duritatii fata de prima zona; III - zonă de tranziție (zonă de tranziție treptată la structura metalului de bază).

Semifabricatele inițiale din oțel obținute prin forjare, turnare sau laminare au un strat de suprafață format dintr-o zonă decarburată și o zonă de tranziție, adică o zonă cu decarburare parțială. De exemplu, piesele obținute prin ștanțare la cald au un strat decarburat în intervalul 150-300 microni, iar cele obținute prin forjare liberă - de la 500 până la 1000 microni.

La prelucrarea pieselor din oțel prin tăiere, adâncimea deformarii se extinde la 100-300 microni. Pentru piesele din fontă, adâncimea deformarii este nesemnificativă (până la 15 microni).

În timpul prelucrării mecanice a metalelor, deformarea stratului de suprafață este însoțită de întărirea (întărirea) acestui strat. Odată cu creșterea adâncimii de tăiere și a avansului, adâncimea stratului întărit crește. Deci, de exemplu, la strunjire grosieră adâncimea de întărire este de 200-500 microni, la strunjirea de finisare 25-30 microni, la măcinare 15-20 microni și la prelucrarea foarte fină 1-2 microni.

Orez. 3.8. Orez. 3.9.

Odată cu creșterea vitezei de tăiere, adâncimea de călire prin lucru scade. Acest lucru se explică printr-o scădere a duratei impactului forțelor de tăiere asupra metalului deformat. În fig. 3.8 arată (după K. S. Kolev) influența vitezei de tăiere v la strunjirea oțelului ZOKHGS (curba 1 ) și oțel 20 (curbă 2 ) pentru întărire N d.

La șlefuirea pieselor, factorul dominant este termic, ceea ce face ca în stratul de suprafață al metalului prelucrat să apară tensiuni de tracțiune. În fig. 3.9 prezintă o diagramă a distribuţiei tensiunilor reziduale σ după șlefuire până la adâncime h strat de suprafață (curbă 1 ). Apariția tensiunilor de tracțiune este asociată cu încălzirea rapidă a stratului de suprafață în zona de contact dintre metalul piesei și roata de șlefuit. După trecerea discului de șlefuit, stratul de suprafață, răcindu-se, tinde să se micșoreze, provocând tensiuni de tracțiune. La șlefuirea cu întărire (adică, cu oprirea ulterioară a avansului longitudinal), tensiunile de tracțiune scad semnificativ, iar tensiunile de compresiune cresc (curba 2 ).

De aproape un sfert de secol, compania noastră oferă Sankt Petersburg o varietate de servicii, inclusiv șlefuirea arboreluiși alte piese, fabricându-le conform desenelor sau mostrelor Clientului. Cu capacitățile noastre în șlefuirea arborelui si alte detalii pe care le gasiti. Simplu, prin email sau fax!

Parametrii de bază de rugozitate

Sub rugozitate suprafețele unei piese înțeleg afișarea numerică a mărimii microrugozității suprafeței în microni, arătând abaterea de la suprafața ideală.

Sunt utilizați în principal 2 parametri de rugozitate a suprafeței:

R a . Abaterea medie aritmetică a profilului.
Rz . Înălțimea neregulilor de profil la 10 puncte extreme.

Puteți vedea raportul aproximativ al acestor parametri în acest tabel:

În același tabel puteți vedea relația aproximativă dintre parametrii de rugozitate utilizați în prezent și indicatorii utilizați anterior ai clasei de rugozitate și grupului de puritate („triunghiuri”).

În practică, de regulă, procesarea grosieră este desemnată de parametrul R z 320-20, prelucrarea mai fină cu Ra 2,5-0,025 (prelucrarea și mai fină este de obicei desemnată de parametrul R z 0,1-0,025).

Valorile rugozității pentru desemnarea în desene sunt selectate dintr-o serie standardizată:

Alegerea valorii rugozității este destul de strâns legată de precizia produsului fabricat - acesta, precum și de caracteristicile părții de împerechere.

Desemnarea rugozității la șlefuirea arborilor etc

Denumirea rugozității la șlefuirea arborelui si alte detalii s-au schimbat de multe ori:

Din 2012, indicația „R a” sub semnul rugozității este obligatorie. Anterior, dacă, de exemplu, când șlefuirea arborelui, am văzut doar numărul 0,32 deasupra semnului de rugozitate în mod implicit s-a presupus că această desemnare înseamnă R a 0,32;

Semnul a denotă rugozitate, metoda de obținere care nu este determinată de proiectant. Semnul b indică suprafețele care trebuie prelucrate prin îndepărtarea unui strat de metal (frezare, măcinare etc.). Suprafețele indicate prin semnul c se obțin fără îndepărtarea stratului de metal (forjare, turnare etc.).

Acest semn denotă rugozitatea suprafețelor procesate în mod egal care alcătuiesc un contur închis (de exemplu, toate fețele unui paralelipiped).

Suprafetele cu rugozitate nemarcata trebuie realizate cu rugozitatea indicata in coltul din dreapta sus al desenului.

Parametrii de rugozitate realizabili la șlefuirea arborilor

La preliminar șlefuirea arborelui iar alte piese, ajung de obicei la parametrii de rugozitate R a 2,5-1,25.

La terminare șlefuirea arborelui se realizează parametrii R a 0,63-0,16.

Rugozitatea suprafeței este un indicator care denotă o anumită cantitate de date care caracterizează starea rugozității suprafeței, măsurată în segmente ultra-mici la o lungime de bază. Un set de indicatori care indică orientarea posibilă a direcțiilor rugozității suprafeței cu anumite valori și caracteristicile acestora este specificat în documentele de reglementare GOST 2789-73, GOST 25142-82, GOST 2.309-73. Setul de cerințe specificate în documentele de reglementare se aplică produselor fabricate folosind diverse materiale, tehnologii și metode de prelucrare, cu excepția defectelor existente.

Prelucrarea de înaltă calitate a pieselor poate reduce semnificativ uzura suprafeței și apariția coroziunii, crescând astfel precizia asamblarii mecanismelor și fiabilitatea acestora în timpul funcționării pe termen lung.

Denumiri de bază

Rugozitatea suprafeței studiate este măsurată pe suprafețe tolerabil de mici și, prin urmare, liniile de bază sunt selectate ținând cont de parametrul de reducere a influenței stării ondulatorii a suprafeței asupra modificărilor parametrilor de înălțime.

Neregulile pe majoritatea suprafețelor apar din cauza deformărilor rezultate ale stratului superior de material în timpul prelucrării folosind diferite tehnologii. Conturul profilului se obține în timpul unei examinări cu ajutorul unui ac de diamant, iar amprenta este înregistrată pe o profilogramă. Principalii parametri care caracterizează rugozitatea suprafeței au o denumire specifică a literelor, utilizate în documentație, desene și obținute la măsurarea pieselor (Rz, Ra, Rmax, Sm, Si, Tp).

Pentru a măsura rugozitatea suprafeței, se folosesc câțiva parametri definitori:

De asemenea, sunt utilizați parametrii de pas Sm și Si și lungimea de referință a profilului studiat tp. Acești parametri sunt indicați dacă este necesar să se țină cont de condițiile de funcționare ale pieselor. În cele mai multe cazuri, indicatorul universal Ra este utilizat pentru măsurători, care oferă cea mai completă caracteristică, luând în considerare toate punctele profilului. Valoarea înălțimii medii Rz este utilizată atunci când apar dificultăți în determinarea Ra cu ajutorul instrumentelor. Astfel de caracteristici afectează rezistența și rezistența la vibrații, precum și conductivitatea electrică a materialelor.

Valorile de definiție ale lui Ra și Rz sunt indicate în tabele speciale și, dacă este necesar, pot fi utilizate la efectuarea calculelor necesare. De obicei, determinantul Ra este indicat fără un simbol numeric alți indicatori au simbolul necesar. Conform reglementărilor actuale (GOST), există o scară care oferă valorile rugozității suprafeței diferitelor părți, care au o defalcare detaliată în 14 clase speciale.

Există o relație directă care determină caracteristicile suprafeței de prelucrat, cu cât indicatorul de clasă este mai mare, cu atât înălțimea suprafeței măsurate este mai puțin importantă și calitatea prelucrării este mai bună.

Metode de control

Pentru a controla rugozitatea suprafeței, se folosesc două metode:

calitativ;
cantitativ.

La efectuarea controlului calitativ, se efectuează o analiză comparativă a suprafeței testului de lucru și a probelor standard prin inspecție vizuală și prin atingere. Pentru a efectua cercetarea, sunt produse seturi speciale de probe de suprafață care au procesare de rutină în conformitate cu GOST 9378-75. Fiecare probă este marcată indicând indicele Ra și metoda de influențare a stratului superficial al materialului (slefuire, strunjire, frezare etc.). Folosind inspecția vizuală, este posibil să se caracterizeze destul de precis stratul de suprafață cu caracteristicile Ra = 0,6-0,8 µm și mai mari.

Controlul cantitativ al suprafeței se realizează folosind instrumente care utilizează diferite tehnologii:

profilometru;
profiler;
microscop dublu.

Clasificarea suprafeței

Atunci când se determină caracteristicile stratului de suprafață al unui material, este necesar să se clasifice:

Datele de reglementare sunt, de asemenea, conținute în GOST 2.309-73, în conformitate cu care denumirile sunt aplicate desenelor și conțin caracteristicile suprafețelor conform regulilor stabilite și sunt obligatorii pentru toate întreprinderile industriale. De asemenea, este necesar să se țină cont de faptul că semnele și forma lor aplicate desenelor trebuie să aibă o dimensiune stabilită care să indice valoarea numerică a denivelărilor suprafeței. Înălțimea semnelor este reglementată și este indicat tipul de prelucrare.

Semnul are un cod special, care este descifrat după cum urmează:

primul caracter caracterizează tipul de prelucrare a materialului studiat (strunjire, găurire, frezare etc.);
al doilea semn înseamnă că stratul de suprafață al materialului nu a fost prelucrat, ci a fost format prin forjare, turnare, laminare;
al treilea caracter indică faptul că tipul de posibilă prelucrare nu este reglementat, ci trebuie să corespundă lui Ra sau Rz.

Dacă nu există niciun semn pe desen, stratul de suprafață nu este supus unui tratament special.

În producție, sunt utilizate două tipuri de influență asupra stratului superior:

prin îndepărtarea parțială a stratului superior al piesei de prelucrat;
fără a îndepărta stratul superior al piesei.

La îndepărtarea stratului superior de material, se folosește în principal o unealtă specială, concepută pentru a efectua anumite acțiuni - găurire, frezare, șlefuire, strunjire etc. În timpul prelucrării, stratul superior al materialului este deteriorat cu formarea de urme reziduale de la unealta utilizată.

Când prelucrarea este aplicată fără îndepărtarea stratului superior de material - ștanțare, rulare, turnare, straturile structurale sunt deplasate și deformate cu crearea forțată a unei structuri „netede-fibroase”.

La proiectarea și fabricarea pieselor, parametrii neregulilor sunt stabiliți de proiectant, pe baza specificațiilor tehnice care determină caracteristicile produsului în funcție de cerințele mecanismului care se fabrică, de tehnologia utilizată în producție și de gradul de prelucrare.

Marcarea structurii suprafeței

Atunci când se aplică desemnări în documentația de lucru și în desene, se folosesc semne speciale pentru a caracteriza materialul, care sunt reglementate de standardul GOST 2.309-73.

Reguli de bază utilizate pentru a indica rugozitatea suprafeței în desene

Reguli de bază de utilizat atunci când faceți un desen:

Ținând cont de structura materialului, proiectantul are posibilitatea de a specifica parametrii necesari pentru calitatea suprafețelor. Mai mult, caracteristicile pot fi specificate în funcție de mai mulți parametri, setând valorile maxime și minime cu posibile toleranțe.

Conditii speciale

În timpul producției în masă a anumitor piese, forma specificată sau conjugarea lor este uneori încălcată. Astfel de încălcări cresc uzura admisă a pieselor și sunt limitate de toleranțe speciale, care sunt specificate în GOST 2.308. Fiecare tip de toleranță utilizat are 16 grade definitorii de precizie, care sunt specificate pentru piese de diferite configurații, ținând cont de materialul utilizat. De asemenea, este necesar să se țină cont de faptul că dimensiunile și toleranțele de configurare utilizate pentru piesele cu formă cilindrică sunt luate în considerare ținând cont de diametrul pieselor, iar pentru piesele plate ținând cont de grosime, iar eroarea maximă nu trebuie să depășească valoarea tolerantei.

Utilizarea corectă a metodologiei pentru determinarea indicatorilor de rugozitate a suprafeței vă permite să obțineți o precizie mai mare de prelucrare și o dimensiune mai mare a piesei, respectând în același timp parametrii specificați în documentele de reglementare, care fac posibilă îmbunătățirea semnificativă a calității produsului finit.