Тема 9 Качество поверхности деталей машин и заготовок

План лекции:

1. Общие понятия и определения

2. Методы измерений и оценки качества поверхности

3. Тестовое диагностирование;

4. Организация диагностирования сложных объектов.

1. Общие понятия и определения (4 часа)

Под качеством поверхности понимают состояние поверхностного

слоя как результат воздействия на него одного или последовательного комплекса технологических методов.

Оно характеризуется совокупностью характеристик шероховатости и волнистости, физико-механическими свойствами поверхностного слоя и микроструктуры его.

При производстве детали на ее поверхности появляются неровности: в слое металла, прилегающем к ней изменяется структура, фазовый и химический состав, возникают остаточные напряжения.

Слой металла с изменениями по сравнению с основным металлом, из которого изготавливается деталь, структурой, фазовым и химическим составом называется поверхностным слоем.

Внешняя поверхность этого слоя граничит с окружающей средой или сопрягаемой деталью. В условиях эксплуатации поверхностный слой детали подвергается сильному физико-химическому воздействию: механическому, тепловому, химическому и др. Потеря деталью своего служебного назначения происходит в большинстве случаев с поверхности: износ, кавитация, эрозия, коррозия, усталостные трещины и т.д.

К характеристикам качества поверхностного слоя относятся:

Шероховатость – микрогеометрическое отклонение (оценивается на малых участках) называется совокупность неровностей с относительно малыми шагами на базовой длине, образующих рельеф поверхности.

Шероховатость после механической обработки – прежде всего геометрический след режущего инструмента, искаженный в результате пластической и упругой деформации технологической системы.

Волнистость поверхности – совокупность чередующихся неровностей с относительно большим шагом, превышающим принимаемую при измерении шероховатости базовую длину.

Волнистость занимает промежуточное положение между шероховатостью и погрешностями формы (макрогеометрией) поверхности. Критерием для разграничения шероховатости и волнистости служит величина отношения шага к высоте неровностей. Для шероховатости S_w / W≤ 50; для волнистости S_w / W = 50 …1000; для макрогеометрии S_w / W > 1000.

Волнистость, как и шероховатость, является одной из основных характеристик качества поверхности, оказывающая влияние на многие эксплуатационные свойства деталей машин. Прежде всего, это связано с тем, что наличие волн приводит к уменьшению опорной длины профиля в 5-10 раз по сравнению с ровной шероховатой поверхностью. Физически обоснованной, а тем более естественной границы между волнистостью и шероховатостью поверхности нет. Стандарта на волнистость нет и выделить шероховатость и волнистость из общей совокупности неровностей поверхности при выбранной базовой длине не представляется возможным.