Влияние условий обработки на шероховатость поверхности

Шероховатость поверхности должна измеряться в том направлении, где она максимальна. Шероховатость поверхности, измеренную в направлении подачи, называют поперечной шероховатостью. Шероховатость, измеренную в направлении главного движения, называют продольной шероховатостью. Обычно продольная шероховатость бывает значительно меньше поперечной. Шероховатость поверхности зависит от метода и режимов обработки, геометрии и качества режущей кромки инструмента, свойств обрабатываемогоматериала, а также от условий обработки СОЖ, вибрации и т.п. Рассмотрим влияние основных условий обработки.

1 - Влияние скорости резания Зависимость шероховатости от скорости резания имеет вид:

Шероховатость поверхности достигает максимума при обработке со скоростями V=15-25 м/мин.

Обычно это явление объясняют наличием наростообразования на режущей кромке инструмента. При скоростях V>100 м/мин шероховатость стабилизируется и, очевидно, определяется другими причинами (при больших стружках, вследствие высокой температуры, отделяется плавно и кристаллы не вырываются). R_{z max} получается при:

сверлении V=15-25 м/мин

зенкеровании V=20-30 м/мин развертывании V=2 - 3 м/мин

2 - Влияние подачи - оказывает значительное влияние на чистоту обрабатываемой поверхности

Увеличение высоты микронеровностей с увеличением подачи (при точении) можно объяснить чисто геометрической картиной.

Однако следует учитывать, что с увеличением подачи увеличивается отрыв слоев металла, что приводитк дополнительному ухудшению чистоты поверхности.

3 - Влияние глубины резания – глубина резания не оказывает заметного влияния на шероховатость поверхности, если жесткость системы достаточно велика.

4 - Влияние свойств обрабатываемого материала. На шероховатость поверхности оказывают влияние механические свойства, химический состав и структура материала

При обработке мягкой стали значительна, при обработке твердых заготовок уменьшается.

Заготовки из стали с повышенным содержанием серы (автомат. Стали) и из сталей с присадками свинца имеют более чистую поверхность, чем детали из обычных сталей. Заготовки со структурой пластинчатого перлита обрабатываются хуже, чем заготовки из сталей с глобулярным перлитом.

5 - Влияние СОЖ - соответствующим выбором СОЖ можно повысить чистоту поверхности в пределах одного класса. Одновременно с этим повышается и стойкость инструмента.

6 - Влияние геометрии инструмента и его шероховатости – особенно заметно при чистовой обработке; затупление режущей кромки неблагоприятно сказывается на шероховатости поверхности.

7 - Влияние жесткости технологической системы ® существенно на величину шероховатости.

Как правило, худшая чистота наблюдается в тех сечениях, где жесткость минимальна.

Зная влияние технологических факторов на величину, можно назначить условия обработки, обеспечивающие достижения заданной шероховатости поверхности.

Взаимосвязь между шероховатостью поверхности и точностью обработки -

можно сформулировать следующим образом: чем точнее обработанная поверхность, тем меньше должна быть величина шероховатости.

При назначении класса чистоты следует учитывать не только эксплуатационные свойства детали, но и возможность устойчивых и надежных измерений её размеров. Дело в том, что мы в одном случае мерим по выступу микронеровностей, а в другом - по впадинам. Если высота микронеровности соизмерима с величиной допуска на обработку, то в результате измерения может получиться неопределенность. Высота неровностей находится в пределах

Ra=(0.02-0.12)D_p-p

- для посадок с зазором - Rа=(0.02-0.07)D_p-p

- для посадок переходных - Rа=(0.08-0.1)D_p-p

- для посадок с натягом - Rа=(0.1-0.12)D_p-p

Связь между квалитетами точностии величиной Rа

Метод обработки	IT	Ra (мкм)
Точение: - предварительное - чистовое - тонкое Фрезерование: - предварительное - чистовое - тонкое Сверление: Зенкерование (чистовое) Развертывание: - предварительное - окончательное - тонкое Протягивание: Шлифование: - чистовое - тонкое Притирка	6-7   11-12     6-7 7-8   7-8 5-6	12,5 2,5-1,25 0,63-0,32   12,5 2,5-1,25 0,63-0,32 2,5-6,3   6,3-2,5   2,5 1,25-0,63 0,32 1,25-0,63   0,63-0,32 0,32-0,08 0,16-0,04