Chất lượng bề mặt gia công

Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN... Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN... Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy

Trang 1

Chương 2 Chất lượng bề mặt gia công

Trang 2

I Khái niệm

• Để đánh giá chất lượng chế tạo chi tiết máy,

người ta dùng 4 yếu tố cơ bản:

− Độ chính xác về kích thước các bề mặt

− Độ chính xác về hình dạng các bề mặt

− Độ chính xác vị trí tương quan giữa các bề

mặt

TS Trương Đức Phức

Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN

Trang 3

I Khái niệm

• Chất lượng bề mặt g/c được đánh giá bằng 2

yếu tố đặc trưng:

− Tính chất cơ lý của lớp kim loại bề mặt (mức

độ biến cứng, chiều sâu biến cứng và ứng suất dư)

− Độ nhám bề mặt

Trang 4

II Các dạng bề mặt gia công

1 - Độ sóng và độ nhám

2 - Độ sóng và nhám vừa phải

3 - Bề mặt phẳng, độ nhám cao

4 - Bề mặt phẳng và độ nhám thấp

Tính chất hình học của bề mặt gia công được đánh giá bằng

độ nhám bề mặt và độ sóng bề mặt

Trong quá trình cắt, lưỡi cắt của dụng cụ cắt sẽ trượt trên bề mặt phôi để hớt đi 1 lượng phoi, sự tiếp xúc ma sát sẽ tạo ra những vết xước cực nhỏ trên bề mặt gia công, tức bề mặt gia công sẽ có độ nhám

Trang 5

III Độ nhám dọc và độ nhám ngang

a) Độ nhám dọc: trùng với phương tốc độ cắt b) Độ nhám ngang: vuông góc với phương tốc độ cắt

Độ nhám dọc xuất hiện khi có lực cắt biến đổi gây ra rung động Ngoài ra, độ nhám dọc còn xuất hiện do hiện tượng lẹo dao

Trang 6

Hiện tượng lẹo dao

Hiện tượng lẹo dao là hiện tượng một

phần nhỏ vật liệu trong quá trình biến dạng

dẻo bị nóng chảy cục bộ dưới áp suất và

nhiệt độ lớn thoát khỏi phôi, do truyền nhiệt

ra các thành phần xung quanh nên nhiệt

độ giảm đột ngột khiến cho vật liệu bị đông

cứng, tự tôi cứng bám chặt vào mặt trước

của dao ( phần sát cạnh lưỡi cắt ), nó tạo

nên ở đó một mảng hay lớp bảo vệ có tác

dụng như một cái nêm làm thay đổi các

thông số của dao, điều này làm giảm độ

sắc của lưỡi cắt dẫn đến làm giảm độ nhẵn

bề mặt gia công hoặc dẫn đến mất khả

năng cắt gọt của dụng cụ và làm hỏng lưỡi

cắt

(Lẹo dao)

(Phoi) (Phôi)

Trang 7

IV Các yếu tố ảnh hưởng CL bề mặt

• Tính chất của vật liệu gia công

• PP gia công (tiện, bào, phay, mài…)

• Chế độ cắt (S,V,t)

• Độ cứng vững của hệ thống công nghệ

• Thông số hình học của dao

• Dung dịch trơn nguội

Trang 8

V Độ nhám bề mặt (1)

• Độ nhám bề mặt (độ nhấp nhô tế vi) là tập hợp tất cả

những bề lồi, lõm với bước cực nhỏ

• Để đánh giá độ nhám ta vẽ đường trung bình Đường

trung bình được vẽ sao cho tổng diện tích (phần gạch đứng) từ hai phía bằng nhau

• Chiều dài chuẩn l là chiều dài dùng để đánh giá các

thông số của độ nhám

• Ra – sai lệch bình phương trung bình cộng của các

giá trị chiều cao h tính từ đường trung bình trong

phạm vi chiều dài chuẩn l

Trang 9

Trang 10

• Ra được xác định:

l- chiều dài chuẩn, h- tung độ profin đo được từ đường

trung bình, n là số tung độ của profin được đo

• Rz là chiều cao nhấp nhô, bằng giá trị trung bình giữa

năm đỉnh cao nhất và năm đỉnh thấp nhất) đo trong

chiều dài chuẩn l được xác định theo công thức:

Rz = [(H1+H3+H5+H7+H9) - (H2+H4+H6+H8+H10)]/5

n

1 a

0

h 1

R h dl



Trang 11

• Sm- bước nhấp nhô theo đường trung bình (giá trị

trung bình cộng của các bước nhấp nhô)

• Sm = (Smi)/n

n là bước nhấp nhô theo đường trung bình trong

phạm vi chiều dài chuẩn l

• S – bước nhấp nhô theo đỉnh (giá trị trung bình cộng

của các bước nhấp nhô theo đỉnh) trong phạm vi

chiều dài chuẩn l

• Sm = (Si)/n

n là bước nhấp nhô theo đỉnh trong phạm vi chiều dài chuẩn l

Trang 12

VI Đường cong của phần vật liệu

Chiều dài của phần vật liệu ở vị trí nào đó là tổng chiều dài của phần kim loại đi qua các điểm của độ nhám

Đường cong a cho phép xép định giá trị của phần vật liệu

ở các độ cao khác nhau của profin bề mặt Đường cong

a của phần vật liệu đặc trưng cho khả năng chịu tải của

bề mặt

Mức độ điền đầy kim loại càng cao thì tính chống mòn càng cao và độ kín khít bề mặt lắp ghép càng cao

Trang 13

VII Cấp độ nhám (1)

• Tiêu chuẩn nhà nước qui định: độ nhám chia

ra 14 cấp Cấp 1 có độ nhám cao nhất, cấp 14

có độ nhám thấp nhất (Ra = 0,01um, Rz = 0,05 um)

• Trị số Ra được cho khi yêu cầu độ nhám bề

mặt từ cấp 6 đến cấp 12 (Ra = 2,5 ~ 0,04 um)

• Trị số RZ được ghi trên bản vẽ nếu yêu cầu độ

nhám trong phạm vi từ cấp 1 đến cấp 5 hoặc cấp 13 và 14 (RZ = 0,08~0,05 m) 

Trang 14

VII.Cấp độ nhám (2)

Trang 15

VIII Ả/hưởng của đ/nhám đến TCSD của c/tiết

• Độ nhám có ảnh hưởng đến:

1 Độ mòn U của chi tiết

2 Quá trình ăn mòn hóa học trên bề mặt

Trang 16

1 Ả/hưởng của Ra đến đ/mòn U của chi tiết (1)

Ma sát và mòn của chi tiết máy phụ thuộc và chiều cao và hình dáng của độ nhám bề mặt và phương của vết g/c

Các điểm 01 và 02 ứng với độ mòn ban đầu nhỏ nhất của các

bề mặt tiếp xúc

Ta thấy: trong điều kiện làm việc nặng đường cong 2 dịch chuyển

về phía trên và bên phải ứng với

độ nhám tối ưu (02) có giá trị lớn hơn

Đường cong 1: điều kiện làm việc nhẹ

U

Trang 17

1 Ả/hưởng của Ra đến đ/mòn U của chi tiết (2)

• Độ mòn ban đầu có thể san phẳng 70% chiều

cao độ nhám

• Độ nhám được chọn trên cơ sở dung sai δ:

Khi đường kính lắp ghép >50mm:

RZ = (0,1~0,15) δ Khi đường kính lắp ghép trong khoảng 18~50mm:

RZ = (0,15~0,2) δ Khi đường kính lắp ghép <18mm:

RZ = (0,2~0,25) δ

Độ nhám tăng ảnh hưởng đến độ bền của mối lắp

chặt

Trang 18

2 Quá trình ăn mòn hóa học trên b/mặt

• Tăng độ nhẵn bề mặt sẽ nâng cao độ bền mỏi của chi

tiết

• Độ nhám ảnh hưởng lớn đến tính chống ăn mòn hóa

học của bề mặt chi tiết

• Các chỗ lõm chứa các tạp chất như axit, muối…Các

tạp chất ăn mòn bề mặt theo sườn dốc của nhấp nhô

và tạo thành nhấp nhô mới Như vậy, bề mặt có độ nhám càng cao thì quá trình ăn mòn càng nhanh

Trang 19

X Ả/hưởng của biến cứng đến TCSD

• Bề mặt biến cứng tăng độ bền mỏi của chi tiết

lên khoảng 20%, tăng độ chống mòn lên 2~3 lần (hạn chế khả năng gây ra các vết nứt phá hỏng chi tiết)

• Bề mặt quá cứng làm giảm độ bền mỏi của

chi tiết

Trang 20

XI Ả/hưởng của ứng suất dư đến TCSD

• Ứng suất dư nén trên bề mặt tăng độ bền mỏi

của chi tiết, còn ứng suất kéo giảm độ bền mỏi của chi tiết

• Ví dụ: bề mặt chi tiết thép có ứng suất dư nén

tăng độ bền mỏi lên 50% và có ứng suất dư kéo sẽ giảm độ bền mỏi 30%

Định dạng
Số trang	20
Dung lượng	546,46 KB