ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТИ
Лекция №3
(вторую половинку рисунка)
Средняя температура поверхностного слоя стали при шлифовании составляет 300 – 400°С, у самой поверхности 800 – 850°С. Температуры того же порядка развиваются при скоростном точении. Нагрев поверхностного слоя металла при обработке обусловливает образование в нем температурных напряжений. Допустим, что в процессе обработки цилиндрической детали слой 1 (рис. 3.6) находится в состоянии ползучести. В этом слое внутренние напряжения отсутствуют, а если до того существовали остаточные напряжения, то они снимаются. В слое 2 с температурой ниже t p, но выше нормальной tн возникают напряжения сжатия, а в слое 3 – напряжения растяжения. Напряжения эти временные. Как только наружный слой охладится до температуры t p, он станет упругим. Встречая сопротивление сокращению, он оказывается растянутым в окружном направлении. В слое 2 сжимающие напряжения возрастают. При дальнейшем охлаждении до полного выравнивания температуры по глубине металла напряжения растяжения в слое 1 возрастают, а в слоях 2 и 3 устанавливается система уравновешивающих напряжений сжатия. По характеру остаточные температурные напряжения, равно как и обусловленные пластической деформацией, являются напряжениями первого рода. Однако из-за неодинакового тепловыделения на смежных участках обрабатываемой поверхности и различной степени пластической деформации возникают также остаточные напряжения второго рода.
|
|
|
Факторы, влияющие на структуру материала при обработке
1. Силовое воздействие на металл резцом – развиваются остаточные напряжения сжатия
2. Тепловое воздействие – трение – в поверхностном слое возникают напряжения растяжения.
(Итак, при обработке металла в его наружном слое под влиянием пластической деформации при отсутствии ползучести развиваются остаточные напряжения сжатия, тепловой же эффект от резания приводит к напряжениям растяжения.) Так как оба фактора действуют совместно, то знак остаточного напряжения в наружном слое зависит от того, какой из факторов превалирует. Разумеется, если температура на обрабатываемой поверхности менее t p, то температурные напряжения являются временными, после выравнивания температуры они исчезают.
Пластическая деформация, в том числе и при резании металлов, обусловливает изменение микроструктуры. Беспорядочно расположенные в исходной структуре металла кристаллические зерна при пластической деформации приобретают однородную ориентацию (текстуру). Так как каждой структурной составляющей свойствен присущий ей удельный объем, то фазовые и структурные превращения наряду с пластической деформацией являются источником остаточных напряжений.
|
|
|
Местные фазовые и структурные превращения поверхностного слоя шлифуемой детали известны под названием шлифовочных прижогов. Они образуются вследствие интенсивного (почти мгновенного) тепловыделения на небольшом участке поверхностного слоя. В области прижогов образуются остаточные напряжения. Прижоги являются структурными концентраторами напряжения, понижающими как сопротивление усталости, так и износостойкость.
В случае холодной пластической деформации металла повышаются его твердость и предел прочности при одновременном снижении относительного удлинения и относительного поперечного сужения при растяжении. Это явление называют упрочнением металла или наклепом.
При резании металлов протекают два противодействующих друг другу процесса: упрочнение в результате действия сил резания, которое тем выше, чем больше давление резания, и разупрочнение – снятие наклепа за счет повышающейся температуры резания. Степень наклепа и толщина наклепанного слоя при прочих равных условиях зависят от режима резания.
ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТИ
|
|
|
(Качество поверхности деталей, участвующих в трибологическом контакте, играет важную роль в обеспечении надежности работы и срока их службы.) Для оценки качества поверхности деталей разработан ряд показателей.
| Показатели, характеризующие качество поверхности деталей |
| 1. Микро-макрогеометрия поверхности |
| 2. Структура поверхностного слоя |
| 3. Упрочнение поверхности детали |
| 4. Остаточные напряжения |
Глубина поверхностного слоя и качество поверхности зависят от основного материала, вида обработки, основных параметров инструмента, режима обработки и рода смазочно-охлаждающей жидкости.
Дата добавления: 2022-01-22; просмотров: 62; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!