Качество поверхностных слоев детали

 

Качество поверхностных слоев детали зависит от качества материала, конфигурации деталей и применяемых методов термообработки.

В данной дисциплине отметим, что операции термообработки входят в маршрут операций обработки деталей:

§ для снятия внутренних напряжений и улучшения структуры (отжиг, нормализация);

§ для обеспечения заданной на чертеже твердости (закалка).

После закалки обработка осуществляется, как правило, абразивными инструментами (например, шлифованием) из-за высокой твердости заготовки.

Качество поверхностных слоев детали – это состояние поверхностных слоев детали как результат воздействия одного или нескольких последовательно применяемых технических методов.

Качество поверхностного слоя детали машин характеризуется:

§ Шероховатостью;

§ Волнистостью;

§ Физико-механическими свойствами поверхностного слоя:

o твердостью;

o структурными и фазовыми превращениями;

o величиной, знаком и глубиной распространения остаточных напряжений;

o деформацией кристаллической решетки материала.

При применении химико-термической обработки изменяется также химический состав материала поверхностного слоя.

У готовой детали качество обрабатываемых поверхностей обеспечивается в основном при окончательной обработке. Предшествующая обработка, а также заготовительные процессы оказывают определенное влияние в силу технологической последовательности.

Качество поверхности влияет на эксплуатационные свойства деталей машин:

§ Износ рабочих поверхностей;

§ Контактную жесткость стыков;

§ Усталостную прочность;

§ Коррозионную стойкость.

Необходимое из условий эксплуатации качество поверхностей деталей машин задается конструктором. Обеспечением качества поверхностей, заданного конфигурацией, занимаются технологи.

При задании значения параметров качества машин необходимо обеспечивать минимум затрат на изготовление С _изг и эксплуатацию С _эк машин.

Например, определение оптимальной шероховатости поверхности детали с учетом затрат на ее изготовление С _изг и эксплуатацию С _эк. Увеличение шероховатости (рис. 1.13) приводит к уменьшению стоимости изготовления, так как необходимо применение лишь одного чернового метода обработки, необходим один рабочий низкой квалификации, необходимо меньше энергии, меньше затрат на оснастку, чем при большей шероховатости.

Рис. 1.13. Зависимости затрат от шероховатости поверхности детали

 

Оптимальным является значение шероховатости Rz _опт, при котором общие затраты C _o= С _изг+ С _эк минимальны (С _{о min}).