Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

Подписываем
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Тема 4
Якість поверхонь деталей машин та її технологічне забезпечення
Параметри, що характеризують якість поверхні
Один із основних показників якості машин надійність значною мірою залежить від експлуатаційних властивостей їх деталей і зєднань, які визначаються технологією виготовлення.
Надійність деталі багато в чому залежить від стану поверхневих шарів, оскільки руйнування починається якраз із зовнішніх поверхонь. Вимоги до їх якості безперервно підвищуються в міру інтенсифікації режимів роботи деталей.
Якість поверхні це комплексний показник, що характеризується фізико-механічними і геометричними параметрами поверхневого шару.
4.1 Фізико-механічні параметри
До фізико-механічних параметрів відносять: твердість; деформаційне зміцнення (наклеп); залишкові напруження.
Твердість це здатність поверхні чинити опір проникненню більш твердого тіла. Розрізняють твердість вихідного матеріалу (серцевини) і поверхневого шару. З точки зору експлуатації деталей більший інтерес викликає твердість поверхневого шару, яка звичайно вище твердості серцевини.
Зміцнення поверхневого шару відбувається на фінішних операціях та операціях що їм передують.
В лабораторних умовах глибину та інтенсивність зміцнення поверхневого шару визначають методом удавлювання алмазної піраміди на приладі ПМТ-3. У виробничих умовах твердість матеріалу вимірюють за Брінелем, Роквелом, Вікерсом і іншими способами. У Роквела застосовують твердоміри Супер-Роквела.
Наклеп характеризується такими показниками:
.
Залишкові напруження характеризують: величина, характер розподілення і знак внутрішніх напружень. Внутрішні напруження це проява внутрішніх сил в поверхневих шарах металу після скінчення силового чи теплового діяння. Вони можуть бути розтягуючими і стискуючими.
Глибина і інтенсивність наклепаного шару, а також внутрішні напруження за нашого часу на кресленнях не вказуються головним чином через відсутність надійних методів контролю цих параметрів у виробничих умовах. Шорсткість і твердість завжди вказуються на робочих кресленнях.
Крім переліченого, фізико-механічні властивості поверхневого шару характеризуються певною орієнтацією їх деформованих зерен, зміною їх форми і розмірів, цілісністю матеріалу поверхневого шару, наявністю в ньому макро- і мікротріщін, структурними перетвореннями тощо.
Розрахувати інтенсивність наклепу можна за допомогою як емпіричних, так і теоретичних залежностей.
Для розрахунку зазначених параметрів у випадку обробки загартованих сталей різноманітної твердості різцями з мінералокераміки ВОК-60 і композита 01 можуть бути використані такі залежності:
Сталь 45 загартована
точіння мінералокерамікою ВОК-60
Кn = 1,62 t0,029S0,014V-0,044r0,032 (4.1)
hn = 140 t0,16 S0,14 V-0,091 r0,22 (4.2)
точіння композитом 01
Кn = 1,52 t0,027 S,018 V-0,041, r028 (4.3)
hn = 154 t0,147 S0,015 V-0,11 r0,26 (4.4)
Сталь 65Г загартована
точіння мінералокерамікою ВОК-60
Кn = 1,56 t0,026 S,0,017 V-0,038, r0,029 (4.5)
hn = 57 t0,028 S0,04 V-0,044 r0,11 (4.6)
точіння композитом 01
Кn = 1,75 t0,029 S,0,016 V-0,04, r0,031 (4.7)
hn = 62 t0,031 S0,037 V-0,048 r0,121 (4.8)
Задачі до п.4.1
(визначення фізико-механічних параметрів)
Задача 4.1
Визначити ступінь і товщину наклепу після обробки тонким точінням для умов, наведених в таблиці 4.1.
Таблиця 4.1. Дані до задачі 4.1
№ варіанту |
Матеріал заготовок |
Матеріал інструмента |
t, мм |
S мм/об |
V м/хв |
r, мм |
1 |
Сталь 45 загартована |
ВОК-60 |
0,1 |
0,05 |
150 |
0,6 |
2 |
Сталь 45 загартована |
ВОК-60 |
0,1 |
0,05 |
180 |
0,6 |
3 |
Сталь 45 загартована |
ВОК-60 |
0,2 |
0,05 |
180 |
0,6 |
4 |
Сталь 45 загартована |
ВОК-60 |
0,2 |
0,16 |
180 |
0,6 |
5 |
Сталь 45 загартована |
Композит 01 |
0,2 |
0,16 |
200 |
0,6 |
6 |
Сталь 65Г загартована |
Композит 01 |
0,3 |
0,16 |
200 |
0,4 |
7 |
Сталь 65Г загартована |
Композит 01 |
0,3 |
0,12 |
200 |
0,4 |
8 |
Сталь 65Г загартована |
Композит 01 |
0,3 |
0,12 |
250 |
0,4 |
9 |
Сталь 65Г загартована |
Композит 01 |
0,4 |
0,12 |
250 |
0,4 |
10 |
Сталь 65Г загартована |
ВОК-60 |
0,4 |
0,14 |
250 |
0,4 |
11 |
Сталь 45 загартована |
ВОК-60 |
0,4 |
0,14 |
120 |
0,8 |
12 |
Сталь 45 загартована |
ВОК-60 |
0,5 |
0,14 |
120 |
0,8 |
13 |
Сталь 45 загартована |
ВОК-60 |
0,5 |
0,10 |
120 |
0,8 |
14 |
Сталь 45 загартована |
ВОК-60 |
0,2 |
0,10 |
170 |
0,8 |
15 |
Сталь 45 загартована |
Композит 01 |
0,2 |
0,10 |
170 |
0,8 |
16 |
Сталь 65Г загартована |
Композит 01 |
0,2 |
0,08 |
170 |
1,0 |
17 |
Сталь 65Г загартована |
Композит 01 |
0,4 |
0,08 |
220 |
1,0 |
18 |
Сталь 65Г загартована |
Композит 01 |
0,4 |
0,13 |
220 |
1,0 |
19 |
Сталь 65Г загартована |
Композит 01 |
0,4 |
0,13 |
190 |
1,0 |
20 |
Сталь 65Г загартована |
ВОК-60 |
0,4 |
0,09 |
190 |
1,0 |
21 |
Сталь 45 загартована |
ВОК-60 |
0,5 |
0,09 |
190 |
1,2 |
22 |
Сталь 45 загартована |
ВОК-60 |
0,5 |
0,09 |
160 |
1,2 |
23 |
Сталь 45 загартована |
ВОК-60 |
0,5 |
0,12 |
160 |
1,2 |
24 |
Сталь 45 загартована |
ВОК-60 |
0,3 |
0,12 |
160 |
1,2 |
25 |
Сталь 45 загартована |
Композит 01 |
0,3 |
0,12 |
160 |
1,2 |
Задача 4.2
Визначити гранично допустиму швидкість тонкого точіння загартованої сталі 45 за заданим ступенем наклепу Uн і умовами обробки, наведеними в таблиці 4.2.
Таблиця 4.2. Дані до задачі 4.2
№ варіанту |
Uн % |
Матеріал інструмента |
t, мм |
S, мм/об |
r, мм |
1 |
10 |
ВОК-60 |
0,2 |
0,12 |
0,4 |
2 |
10 |
ВОК-60 |
0,3 |
0,12 |
0,4 |
3 |
15 |
ВОК-60 |
0,3 |
0,12 |
0,4 |
4 |
15 |
Композит 01 |
0,3 |
0,14 |
0,4 |
5 |
20 |
Композит 01 |
0,4 |
0,14 |
0,4 |
6 |
20 |
Композит 01 |
0,4 |
0,16 |
0,6 |
7 |
25 |
Композит 01 |
0,5 |
0,16 |
0,6 |
8 |
25 |
ВОК-60 |
0,5 |
0,16 |
0,6 |
9 |
20 |
ВОК-60 |
0,5 |
0,10 |
0,6 |
10 |
20 |
ВОК-60 |
0,1 |
0,10 |
0,6 |
11 |
15 |
ВОК-60 |
0,1 |
0,10 |
0,6 |
12 |
15 |
Композит 01 |
0,1 |
0,08 |
0,6 |
13 |
10 |
Композит 01 |
0,2 |
0,08 |
0,8 |
14 |
10 |
Композит 01 |
0,2 |
0,16 |
0,8 |
15 |
25 |
Композит 01 |
0,4 |
0,16 |
0,8 |
16 |
25 |
ВОК-60 |
0,4 |
0,16 |
0,8 |
17 |
15 |
ВОК-60 |
0,4 |
0,16 |
0,8 |
18 |
15 |
ВОК-60 |
0,5 |
0,16 |
0,8 |
19 |
20 |
ВОК-60 |
0,5 |
0,12 |
1,0 |
20 |
20 |
Композит 01 |
0,5 |
0,12 |
1,0 |
21 |
25 |
Композит 01 |
0,3 |
0,12 |
1,0 |
22 |
25 |
Композит 01 |
0,3 |
0,05 |
1,0 |
23 |
10 |
Композит 01 |
0,2 |
0,05 |
1,0 |
24 |
10 |
ВОК-60 |
0,2 |
0,05 |
1,0 |
25 |
10 |
ВОК-60 |
0,2 |
0,09 |
1,0 |
При розрахунку параметрів стану поверхневого прошарку після обробки пластичним деформуванням (накатування роликом) використовують залежність [2]:
Pн = 2 hн2 στ m2,
де Pн зусилля накатування (Н), що забезпечує товщину наклепу hн, мм;
στ межа плинності оброблюваного матеріалу, МПа;
m коефіцієнт, який розраховується за формулою:
(4.9)
R профільний радіус ролика, мм;
Ru половина діаметра ролика, мм;
RД радіус оброблюваної деталі, мм.
З рівняння за заданим зусиллям Рн визначають глибину наклепу.
При алмазному вигладжуванні оптимальне зусилля, що забезпечує максимальний ступінь наклепу, стабільність процесу і стійкість інструменту, розраховують за залежністю:
(4.10)
де HV твердість оброблюваного матеріалу за Вікерсом;
D діаметр оброблюваної деталі, мм;, мм
R радіус сфери вигладжувача, мм.
Задача 4.3
Визначити зусилля обкатування роликом вала з нормалізованої сталі 45
(στ = 400 МПа) для отримання необхідної товщини наклепу hн за умовами обробки, наведеними у таблиці 4.3.
Таблиця 4.3. Дані до задачі 4.3
№ варіанту |
Глибина наклепу hн , мм |
Профільний радіус ролика Rа, мм |
Половина діаметра ролика Ru, мм |
Радіус деталі RД, мм |
1 |
0,20 |
10 |
20 |
30 |
2 |
0,20 |
10 |
20 |
40 |
3 |
0,20 |
10 |
25 |
40 |
4 |
0,20 |
15 |
25 |
40 |
5 |
0,30 |
15 |
25 |
40 |
6 |
0,30 |
15 |
25 |
50 |
7 |
0,30 |
15 |
30 |
50 |
8 |
0,30 |
20 |
30 |
50 |
9 |
0,15 |
20 |
30 |
50 |
10 |
0,15 |
20 |
30 |
60 |
11 |
0,15 |
20 |
20 |
60 |
12 |
0,15 |
18 |
20 |
60 |
13 |
0,10 |
18 |
20 |
60 |
14 |
0,10 |
18 |
20 |
45 |
15 |
0,10 |
18 |
25 |
45 |
16 |
0.10 |
16 |
25 |
45 |
17 |
0,40 |
16 |
25 |
45 |
18 |
0,40 |
16 |
25 |
35 |
19 |
0,40 |
16 |
30 |
35 |
20 |
0,40 |
12 |
30 |
35 |
21 |
0,35 |
12 |
30 |
35 |
22 |
0,35 |
12 |
30 |
55 |
23 |
0,35 |
12 |
40 |
55 |
24 |
0,35 |
10 |
40 |
55 |
25 |
0,20 |
10 |
40 |
55 |
Задача 4.4
Визначити очікувану товщину наклепу при обкатуванні латунного плунжера
(στ = 330 МПа) для умов обробки, наведених у таблиці 4.4.
Таблиця 4.4. Дані до задачі 4.4
№ варіанту |
Р, Н |
R, мм |
Ru, мм |
RД, мм |
1 |
6000 |
20 |
30 |
30 |
2 |
6000 |
20 |
30 |
35 |
3 |
6000 |
20 |
40 |
35 |
4 |
6000 |
15 |
40 |
35 |
5 |
5000 |
15 |
40 |
35 |
6 |
5000 |
15 |
40 |
40 |
7 |
5000 |
15 |
50 |
40 |
8 |
5000 |
10 |
50 |
40 |
9 |
7000 |
10 |
50 |
40 |
10 |
7000 |
10 |
50 |
45 |
11 |
7000 |
10 |
20 |
45 |
12 |
7000 |
18 |
20 |
45 |
13 |
9000 |
18 |
20 |
45 |
14 |
9000 |
18 |
20 |
50 |
15 |
9000 |
18 |
35 |
50 |
16 |
9000 |
24 |
35 |
50 |
17 |
1000 |
24 |
35 |
50 |
18 |
1000 |
24 |
35 |
40 |
19 |
1000 |
24 |
45 |
40 |
20 |
1000 |
22 |
45 |
40 |
21 |
8000 |
22 |
45 |
40 |
22 |
8000 |
22 |
45 |
30 |
23 |
8000 |
22 |
25 |
30 |
24 |
8000 |
20 |
25 |
30 |
25 |
7000 |
20 |
25 |
30 |
Задача 4.5
Розрахувати необхідне зусилля при алмазному вигладжуванні деталі зі сталі ШХ15, термообробленої до відповідної твердості, для умов, наведених в таблиці 4.5.
Таблиця 4.5. Дані до задачі 4.5
№ варіанту |
Твердість матеріалу HV |
Діаметр деталі D, мм |
Радіус сфери R, мм |
1 |
900 |
40 |
0,5 |
2 |
900 |
40 |
1,0 |
3 |
900 |
50 |
1,0 |
4 |
800 |
50 |
1,0 |
5 |
800 |
50 |
1,5 |
6 |
800 |
60 |
1,5 |
7 |
700 |
60 |
1,5 |
8 |
700 |
60 |
1,5 |
9 |
700 |
45 |
1,5 |
10 |
600 |
45 |
1,5 |
11 |
600 |
45 |
1,0 |
12 |
600 |
55 |
1,0 |
13 |
650 |
55 |
1,0 |
14 |
650 |
55 |
1,5 |
15 |
650 |
65 |
1,5 |
16 |
750 |
65 |
1,5 |
17 |
750 |
65 |
1,0 |
18 |
750 |
70 |
1,0 |
19 |
850 |
70 |
1,0 |
20 |
850 |
70 |
0,5 |
21 |
850 |
45 |
0,5 |
22 |
750 |
45 |
0,5 |
23 |
750 |
45 |
0,5 |
24 |
750 |
55 |
0,5 |
25 |
800 |
55 |
0,5 |
4.2 Геометричні параметри
До геометричних параметрів відносять: макрогеометрію поверхні, мікрогеометрію поверхні, хвилястість.
Макрогеометрія поверхні характеризується похибками форми (овальність, конусність, бочкоподібність), які відносяться до параметрів точності обробки.
Мікрогеометрія поверхні (шорсткість) обумовлена наявністю мікро нерівностей, які є результатом взаємодії оброблюваної поверхні з різальним інструментом на фінішних операціях. Шорсткість прийнято визначати за профілем, який утворюється в перерізі цієї поверхні площиною, перпендикулярною до номінальної (зображеної на кресленні) поверхні. При цьому профіль розглядається на довжині базової лінії, яка використовується для виділення нерівностей і кількісного визначення їх параметрів.
При стандартизації шорсткості поверхні за основу прийнята система відліку, в якій у якості базової лінії служить середня лінія профілю.
Висота нерівностей профілю по десяти точках уявляє собою суму середніх абсолютних значень висот пяти найбільших виступів профілю і глибин пяти найбільших западин профілю в межах базової довжини, тобто:
(4.11)
де висота і-го найбільшого виступу профілю;
глибина і-ї найбільшої западини профілю.
Таке ж велике значення в машинобудуванні при оцінці шорсткості поверхні має і критерій .
Середнє арифметичне відхилення профілю - є середнє арифметичне абсолютних значень відхилень профілю в межах базової довжини :
або приблизно (4.12)
де відхилення профілю, яке визначається відстанню між будь-якою точкою профілю і середньою лінією і виміряне по нормалі, проведеній до середньої лінії через цю точку;
базова довжина;
число вибраних точок на базовій довжині.
При проектуванні виробу, залежно від функціональних вимог, які ставляться до його робочих поверхонь, параметри шорсткості вибирають за державним стандартом.
Примітка. Значення шорсткості, що рекомендується для використання при конструюванні та технологічному проектуванні надано в кафедральному довіднику у таблицях додатку М 2.10.
Параметри шорсткості поверхні для різних умов обробки можна визначити за емпіричними залежностями.
Зокрема, при чистовій обробці середньо вуглецевих сталей точінням різцями марки Т15К6 середнє арифметичне відхилення профілю Rа можна визначити за [1]:
мкм (4.13)
де t глибина різання, мм;
S подача, мм/об;
φ і φ0 головний і допоміжний кути в плані, градусах;
V швидкість різання, м/хв;
r радіус при вершині різця, мм;
HB твердість за Брінелем.
При алмазному точінні різцями з композиту 01 загартованих сталей [1]:
(4.14)
Rапр попередня шорсткість, мкм;
γ передній кут різця, град.;
ркр - радіус округлення головної різальної кромки, мм.
Наведені залежності дозволяють як прогнозувати очікувану шорсткість поверхні, так і визначати елементи режимів обробки та геометричні параметри інструментів відповідно до заданих значень шорсткості.
Приклад перший до п.4.2
Визначити очікувану шорсткість поверхні при точінні середньо вуглецевої сталі твердістю 180 НВ різцем із Т15К6 з геометричними параметрами: φ = 600, φ1 = 300, r = 0,8 мм; і режимами різання: t = 1,2 мм, S = 0,12 мм/об, V = 80 м/хв.
Розвязання
Підставляючи вихідні дані у залежність (4.13), отримаємо:
Задачі до п.4.2
(визначення геометричних параметрів якості поверхні)
Задача 4.6
Визначити очікувану шорсткість поверхні при точінні середньо вуглецевої сталі різцем Т15К6 для умов, наведених у таблиці 4.6.
Таблиця 4.6. Вихідні дані до задачі 4.6
№ варіанту |
t, мм |
S, мм/об |
V, м/хв |
φ0 |
φ10 |
r, мм |
HB |
1 |
0,5 |
0,12 |
100 |
60 |
25 |
1,5 |
180 |
2 |
0,5 |
0,12 |
120 |
60 |
25 |
1,5 |
210 |
3 |
0,5 |
0,12 |
120 |
60 |
35 |
1,5 |
210 |
4 |
0,5 |
0,08 |
120 |
60 |
35 |
1,5 |
210 |
5 |
0,8 |
0,08 |
120 |
60 |
35 |
1,5 |
210 |
6 |
1,5 |
0,08 |
120 |
50 |
35 |
2,0 |
210 |
7 |
1,5 |
0,08 |
150 |
50 |
35 |
2,0 |
160 |
8 |
1,5 |
0,08 |
150 |
50 |
30 |
2,0 |
160 |
9 |
1,5 |
0,18 |
150 |
50 |
30 |
2,0 |
160 |
10 |
0,5 |
0,18 |
150 |
50 |
30 |
2,0 |
160 |
11 |
1,0 |
0,18 |
150 |
75 |
30 |
0,5 |
160 |
12 |
1,0 |
0,18 |
80 |
75 |
30 |
0,5 |
140 |
13 |
1,0 |
0,18 |
80 |
75 |
25 |
0,5 |
140 |
14 |
1,0 |
0,10 |
80 |
75 |
25 |
0,5 |
140 |
15 |
1,2 |
0,10 |
80 |
75 |
25 |
0,5 |
140 |
16 |
0,8 |
0,10 |
80 |
45 |
25 |
1,2 |
140 |
17 |
0,8 |
0,10 |
140 |
45 |
25 |
1,2 |
200 |
18 |
0,8 |
0,10 |
140 |
45 |
35 |
1,2 |
200 |
19 |
0,8 |
0,16 |
140 |
45 |
35 |
1,2 |
200 |
20 |
1,5 |
0,16 |
140 |
45 |
35 |
1,2 |
200 |
21 |
1,2 |
0,16 |
140 |
70 |
35 |
1,8 |
200 |
22 |
1,2 |
0,16 |
60 |
70 |
35 |
1,8 |
190 |
23 |
1,2 |
0,16 |
60 |
70 |
30 |
1,8 |
190 |
24 |
1,2 |
0,14 |
60 |
70 |
30 |
1,8 |
190 |
25 |
0,5 |
0,14 |
60 |
70 |
30 |
1,8 |
190 |
Приклад другий до п.4.2
Визначити необхідну подачу при чистовому точінні середньо вуглецевої сталі різцями Т15К6 за умови забезпечення шорсткості поверхні Ra = 3 мкм. Умови обробки:
t = 1 мм, V = 100 м/хв, φ = 600, φ1 = 300, r = 1 мм, НВ = 200.\
Розвязання
Підставляючи вихідні дані отримаємо S = 0,13 мм/об.
Задача 4.7
Визначити необхідну подачу радіус при чистовому точінні середньо вуглецевої сталі різцями Т15К6 для умов, наведених у таблиці 4.7.
Таблиця 4.7. Вихідні дані до задачі 4.7
№ варіанту |
Ra, мкм |
t, мм |
V, м/хв |
φ0 |
φ10 |
r, мм |
НВ |
1 |
1,5 |
1,5 |
180 |
60 |
35 |
1,0 |
180 |
2 |
1,5 |
1,5 |
140 |
60 |
35 |
1,5 |
180 |
3 |
1,5 |
1,5 |
140 |
75 |
30 |
1,5 |
180 |
4 |
1,5 |
0,5 |
140 |
75 |
30 |
1,5 |
180 |
5 |
2,0 |
0,5 |
140 |
45 |
30 |
1,5 |
180 |
6 |
2,0 |
0,5 |
140 |
60 |
30 |
1,5 |
210 |
7 |
2,0 |
0,5 |
120 |
60 |
30 |
2,0 |
210 |
8 |
2,0 |
0,5 |
120 |
50 |
30 |
2,0 |
210 |
9 |
2,0 |
1,0 |
120 |
50 |
25 |
2,0 |
210 |
10 |
2,0 |
1,0 |
120 |
60 |
25 |
2,0 |
210 |
11 |
3,0 |
1,0 |
120 |
75 |
25 |
2,0 |
160 |
12 |
3,0 |
1,0 |
100 |
75 |
25 |
1,0 |
160 |
13 |
3,0 |
1,0 |
100 |
75 |
25 |
0,5 |
160 |
14 |
3,0 |
0,8 |
100 |
75 |
35 |
0,5 |
160 |
15 |
3,0 |
0,8 |
100 |
60 |
35 |
0,5 |
160 |
16 |
2,5 |
0,8 |
100 |
45 |
35 |
0,5 |
140 |
17 |
2,5 |
0,8 |
160 |
45 |
35 |
2,0 |
140 |
18 |
2,5 |
0,8 |
160 |
45 |
35 |
1,2 |
140 |
19 |
2,5 |
1,2 |
160 |
45 |
30 |
1,2 |
140 |
20 |
2,5 |
1,2 |
160 |
60 |
30 |
1,2 |
140 |
21 |
1,25 |
1,2 |
160 |
70 |
30 |
1,2 |
200 |
22 |
1,25 |
1,2 |
140 |
70 |
30 |
0,5 |
200 |
23 |
1,25 |
1,2 |
140 |
70 |
30 |
1,8 |
200 |
24 |
1,25 |
1,4 |
140 |
70 |
25 |
1,8 |
200 |
25 |
1,25 |
1,4 |
140 |
45 |
25 |
1,8 |
200 |
Задача 4.8
Визначити необхідний радіус при вершині r різця Т15К6 при чистовому точінні середньо вуглецевої сталі твердістю 180 НВ для умов, наведених в таблиці 4.8.
Таблиця 4.8. Вихідні дані до задачі 4.8
№ варіанту |
Ra, мкм |
t, мм |
V, м/хв |
φ0 |
φ10 |
S, мм/об |
1 |
2,0 |
1,5 |
180 |
60 |
35 |
0,16 |
2 |
2,0 |
1,5 |
180 |
60 |
35 |
0,08 |
3 |
2,0 |
1,5 |
140 |
60 |
35 |
0,08 |
4 |
2,0 |
1,5 |
140 |
60 |
30 |
0,08 |
5 |
2,0 |
0,5 |
140 |
60 |
30 |
0,08 |
6 |
1,5 |
0,5 |
140 |
50 |
30 |
0,08 |
7 |
1,5 |
0,5 |
140 |
50 |
30 |
0,12 |
8 |
1,5 |
0,5 |
100 |
50 |
30 |
0,12 |
9 |
1,5 |
0,5 |
100 |
50 |
25 |
0,12 |
10 |
1,5 |
1,0 |
100 |
50 |
25 |
0,12 |
11 |
1,25 |
1,0 |
100 |
75 |
25 |
0,12 |
12 |
1,25 |
1,0 |
100 |
75 |
25 |
0,18 |
13 |
1,25 |
1,0 |
160 |
75 |
25 |
0,18 |
14 |
1,25 |
1,0 |
160 |
75 |
35 |
0,18 |
15 |
1,25 |
0,8 |
160 |
75 |
35 |
0,18 |
16 |
3,0 |
0,8 |
160 |
45 |
35 |
0,18 |
17 |
3,0 |
0,8 |
160 |
45 |
35 |
0,10 |
18 |
3,0 |
0,8 |
140 |
45 |
35 |
0,10 |
19 |
3,0 |
0,8 |
140 |
45 |
30 |
0,10 |
20 |
3,0 |
1,2 |
140 |
45 |
30 |
0,10 |
21 |
2,5 |
1,2 |
140 |
70 |
30 |
0,10 |
22 |
2,5 |
1,2 |
140 |
70 |
30 |
0,16 |
23 |
2,5 |
1,2 |
120 |
70 |
30 |
0,16 |
24 |
2,5 |
1,2 |
120 |
70 |
25 |
0,16 |
25 |
2,5 |
1,4 |
120 |
70 |
25 |
0,16 |
Задача 4.9
Визначити очікувану шорсткість поверхні після тонкого точіння загартованої сталі 45 різцями з композиту 01 для умов, наведених у таблиці 4.9.Попередню шорсткість встановити за відповідним варіантом з таблиці 4.6.
Таблиця 4.9. Вихідні дані до задачі 4.9
№ варіанту |
S, мм/об |
V, м/хв |
γ0 |
r, мм |
ркр мм |
1 |
0,06 |
40 |
0 |
0,4 |
0,06 |
2 |
0,08 |
40 |
0 |
0,4 |
0,06 |
3 |
0,08 |
40 |
0 |
0,5 |
0,06 |
4 |
0,08 |
60 |
0 |
0,5 |
0,06 |
5 |
0,08 |
60 |
5 |
0,5 |
0,06 |
6 |
0,02 |
60 |
10 |
0,5 |
0,04 |
7 |
0,02 |
60 |
10 |
0,5 |
0,04 |
8 |
0,02 |
60 |
10 |
0,7 |
0,04 |
9 |
0,02 |
50 |
10 |
0,7 |
0,04 |
10 |
0,02 |
50 |
- 5 |
0,7 |
0,04 |
11 |
0,04 |
50 |
- 5 |
0,7 |
0,08 |
12 |
0,04 |
50 |
- 5 |
0,4 |
0,08 |
13 |
0,04 |
50 |
- 5 |
0,2 |
0,08 |
14 |
0,04 |
70 |
- 5 |
0,2 |
0,08 |
15 |
0,04 |
70 |
5 |
0,2 |
0,08 |
16 |
0,06 |
70 |
5 |
0,2 |
0,02 |
17 |
0,06 |
70 |
5 |
0,7 |
0,02 |
18 |
0,06 |
70 |
5 |
0,1 |
0,02 |
19 |
0,06 |
80 |
5 |
0,1 |
0,02 |
20 |
0,06 |
80 |
- 10 |
0,1 |
0,02 |
21 |
0,08 |
80 |
- 10 |
0,1 |
0,05 |
22 |
0,08 |
80 |
- 10 |
0,4 |
0,05 |
23 |
0,08 |
80 |
- 10 |
0,8 |
0,05 |
24 |
0,08 |
40 |
- 10 |
0,8 |
0,05 |
25 |
0,08 |
40 |
0 |
0,8 |
0,05 |
4.3 Вплив технологічних факторів на фізико-механічні параметри
якості поверхні
Фізико-механічні властивості поверхневого шару визначаються застосовуваними методами і режимами виготовлення і обробки заготовок.
При обробці лезовим інструментом має місце взаємодія в основному силових, а також теплових факторів. Внаслідок цього поверхневий шар має, як правило, стискуючі (відємні) напруження.
Проте, при високих швидкостях різання залишкові напруження можуть бути розтягуючими.
При шліфуванні великий вплив чинять теплові фактори, менше силові. Характерні для шліфування високі температури в поверхневому шарі викликають структурну неоднорідність і, внаслідок цього, поверхневі припали, мікро тріщини, кольори мінливості. В поверхневому шарі при шліфуванні виникають залишкові напруження розтягнення, тобто додатні.
При накатуванні оброблених поверхонь роликами і кульками забезпечується пластична деформація поверхневого шару, зниження шорсткості і одержання стискуючих напружень. Надмірний наклеп при накатуванні призводить до руйнування поверхневого шару.
Залишкові напруження розповсюджуються на глибину 0,05…0,15 мм.
Дія силових і теплових факторів також залежить від варірування режимами різання і умов обробки.
Зменшення залишкових напружень в поверхневому шарі може бути досягнуто зниженням інтенсивності утворення тепла:
Крім залишкових напружень в поверхневому шарі оброблюваної деталі створюється наклеп. Він виникає в результаті великих перепадів температур і великих деформацій, які призводять поверхневі шари до зміцнення. Інтенсивність і глибина розповсюдження наклепу зростають із збільшенням сил і тривалості їх діяння а також з підвищенням ступеня пластичної деформації металу поверхневого шару.
Одночасно із зміцненням через нагрівання зони різання в металі поверхневого шару протікає розміцнення, яке повертає метал в його початковий не наклепаний стан. Кінцевий стан металу поверхневого шару визначається співвідношенням швидкостей протікання процесів зміцнення і розміцнення, яке залежить від переважання дій в зоні різання силового чи теплового факторів.
Фізико-механічні властивості поверхневого шару визначаються застосовуваними методами і режимами виготовлення і обробки заготовок.
При обробці лезовим інструментом має місце взаємодія в основному силових, а також теплових факторів. Внаслідок цього поверхневий шар має, як правило, стискуючі (відємні) напруження.
Проте, при високих швидкостях різання залишкові напруження можуть бути розтягуючими.
При шліфуванні великий вплив чинять теплові фактори, менше силові. Характерні для шліфування високі температури в поверхневому шарі викликають структурну неоднорідність і, внаслідок цього, поверхневі припали, мікро тріщини, кольори мінливості. В поверхневому шарі при шліфуванні виникають залишкові напруження розтягнення, тобто додатні .
При накатуванні оброблених поверхонь роликами і кульками забезпечується пластична деформація поверхневого шару, зниження шорсткості і одержання стискуючих напружень. Надмірний наклеп при накатуванні призводить до руйнування поверхневого шару.
Залишкові напруження розповсюджуються на глибину 0,05…0,15 мм.
Дія силових і теплових факторів також залежить від варірування режимами різання і умов обробки.
Зменшення залишкових напружень в поверхневому шарі може бути досягнуто зниженням інтенсивності утворення тепла:
Крім залишкових напружень в поверхневому шарі оброблюваної деталі створюється наклеп. Він виникає в результаті великих перепадів температур і великих деформацій, які призводять поверхневі шари до зміцнення. Інтенсивність і глибина розповсюдження наклепу зростають із збільшенням сил і тривалості їх діяння а також з підвищенням ступеня пластичної деформації металу поверхневого шару.
Одночасно із зміцненням через нагрівання зони різання в металі поверхневого шару протікає розміцнення, яке повертає метал в його початковий не наклепаний стан. Кінцевий стан металу поверхневого шару визначається співвідношенням швидкостей протікання процесів зміцнення і розміцнення, яке залежить від переважання дій в зоні різання силового чи теплового факторів.
Вплив технологічних факторів на величину шорсткості
На шорсткість поверхні заготовок і деталей чинять вплив багато технологічних факторів. Висота мікро нерівностей поковок, виливок і прокату залежить від методів їх отримання. Так, у прокату гарячекатаного вона не більше 150 мкм, холоднотягнутого не більше 50 мкм, гаряче штампованих заготовок 150…500 мкм, крупних до 1500 мкм, при машинному формуванні до 300 мкм, при кокільному і відцентровому литті до 200 мкм, литті в коркові форми і по виплавлюваних моделях 10…40 мкм, під тиском 10 мкм.
При обробці різанням величина, форма і напрямок нерівностей залежить від методів, режимів і схеми обробки. Кожному методу відповідає певний діапазон шорсткості. З параметрів режимів різання найбільший суттєвий вплив на величину шорсткості чинять швидкість головного руху різання і подача.
Вплив швидкості головного руху різання на шорсткість залежить від створювання наросту на різальній крайці інструмента, а також від захвату і відриву шарів, розташованих під різальною крайкою (для сталі), і крихкого виламування частинок матеріалу (для сірого чавуну і твердих кольорових сплавів). Залежність величини шорсткості від швидкості головного руху різання представлена на рисунку 4.1 а.
Графік показує, що при швидкості 15…30 м/хв..має місце збільшення шорсткості. Причиною є утворення наросту на різці. При швидкості головного руху різання більше 30 м/хв.. через зростання температури в зоні різання утворення наросту закінчується і величина шорсткості зменшується. При обробці різанням матеріалів не схильних до утворення наросту величина шорсткості не залежить від змінювання швидкості головного руху різання.
При шліфуванні шорсткість знижується із збільшенням швидкості круга і зменшенням його подачі у всіх трьох напрямках.
Вплив подачі на шорсткість при точінні наочно представлено на графіку рисунок 4.1 б. Видно, що в малих діапазонах подач воно менш помітно, в більших проявляється більше. Найбільш доцільні подачі при точінні в діапазоні S = 0,05…0,12 мм/об.
Рисунок 4.1 Вплив технологічних факторів на величину мікронерівностей:
а швидкості різання; б подачі; в радіуса заокруглення різця.
При точінні і струганні різцями з широкою різальною крайкою, при свердлінні, зенкеруванні, розгортанні величина подачі чинить мало помітний вплив на шорсткість.
Глибина різання при достатній жорсткості не чинить суттєвого впливу на шорсткість. При знятті кірки у виливок і наклепаного шару у сталевих заготовок повинна бути призначена глибина різання, яка забезпечує повне зняття такого шару.
Геометрична форма різального інструменту чинить вплив на шорсткість. Передній кут γ, кут нахилу різальної крайки λ, задній кут α мало впливають на величину шорсткості. Більше значення чинять радіус заокруглення при вершині, кути в плані головний φ і допоміжний φ1. При збільшенні радіуса заокруглення величина шорсткості зменшується (рисунок 4.1 в). Із збільшенням кутів φ іφ1 величина шорсткості збільшується.
Застосування мастильно-охолоджуваних рідин знижує шорсткість.
Властивості і структура оброблюваного матеріалу чинить вплив на шорсткість поверхні. Більш вязкі і пластичні матеріали (наприклад, нізько вуглецева сталь), схильні до пластичних деформацій, дають при обробці різанням велику шорсткість.
При збільшенні крихкості матеріалу величина шорсткості зменшується. При різанні крихких матеріалів залежність Rz = f (v) не має “горба“ і виражається горизонтальною лінією. Сталі з підвищеним вмістом сірки (автоматні) і сталі з присадкою свинцю після обробки різанням мають меншу шорсткість ніж вуглецева сталь, оброблена в однакових з ними умовах. Із збільшенням твердості оброблюваного матеріалу величина шорсткості знижується.
Величина шорсткості також в значній мірі залежить від жорсткості, врівноваженості технологічної системи, матеріалу і ступеня притуплення інструменту.
Знання впливу технологічних факторів на шорсткість поверхонь дозволяє правильно призначити умови оброби заготовок.
Примітка. Шорсткість поверхні при різних методах обробки; шорсткість Rz і величина дефектного шару Т поверхонь, одержаних на заготівельних операціях; шорсткість Rz і величина дефектного шару Т поверхонь, одержаних різними методами механічної обробки, мкм, наведена в кафедральному довіднику, таблиці додатку М 2.10.
Задачі до п.4.3
(аналіз та прогнозування параметрів якості поверхонь деталей машин)
Задача 4.10
Визначити межі економічної точності (технологічний допуск), глибину дефектного шару і параметр шорсткості при обробці зовнішньої циліндричної поверхні за умов, приведених в таблиці.
№ варіанту |
Вид обробки |
Матеріал |
Діаметр мм |
Довжина мм |
1 |
|
Сталь 15 |
5 |
8 |
СЧ 10 |
8 |
15 |
||
|
Сталь 40Х |
16 |
50 |
|
БрС30 |
35 |
80 |
||
2 |
|
Сталь 20 |
8 |
14 |
СЧ 15 |
16 |
22 |
||
|
Сталь І8ХГ |
20 |
30 |
|
Бр1ОС1О |
46 |
120 |
||
3 |
|
Сталь 25 |
16 |
25 |
СЧ 18 |
20 |
25 |
||
попереднє |
Сталь ЗОХМ |
32 |
100 |
|
БрСЗО |
8 |
20 |
||
4 |
чистове |
Сталь 35 |
20 |
30 |
СЧ 20 |
34 |
42 |
||
|
Сталь ЗОХМА |
60 |
150 |
|
Бр 0ЧЦ7С5 |
28 |
10 |
||
5 |
тонке |
Сталь 45 |
32 |
40 |
АЛ2 |
70 |
90 |
||
|
Сталь 36ХВ |
80 |
220 |
|
Бр С30 |
8 |
40 |
||
6 |
чорнове |
Сталь 60 |
60 |
100 |
ЛЦ40С |
160 |
90 |
||
вигладжування |
Сталь 40МФА |
70 |
200 |
|
Бр 08ЦЧ |
16 |
50 |
||
7 |
напівчистове |
Сталь 40Х |
150 |
200 |
АЛ4 |
210 |
60 |
||
|
Сталь 20ХН |
36 |
80 |
|
Бо 0ЧЦ7С5 |
45 |
120 |
||
8 |
|
Сталь 18ГХ |
200 |
300 |
ЛЦ 30АЗ |
320 |
80 |
||
|
Сталь 12ХНЗА |
20 |
100 |
|
СЧ 18 |
35 |
80 |
||
9 |
|
Сталь 30ХМ |
300 |
400 |
ЛЦ 20А3 |
360 |
100 |
||
|
Сталь 30ХГСА |
15 |
45 |
|
СЧ 25 |
70 |
180 |
||
10 |
|
Сталь 30ХМА |
350 |
450 |
БР 0ЗЦ12С |
420 |
140 |
||
|
Сталь 20Х13 |
14 |
40 |
|
СЧ 24 |
34 |
80 |
||
11 |
|
Сталь 38ХВ |
9 |
15 |
СЧ 24 |
12 |
16 |
||
|
Сталь 15 |
16 |
40 |
|
Бр 01Ф1 |
30 |
70 |
||
12 |
|
Сталь 40 МФА |
12 |
20 |
СЧ 25 |
25 |
40 |
||
|
Сталь СТ.3 |
20 |
60 |
|
АЛ 4 |
75 |
20 |
||
13 |
|
Сталь 20ХН |
25 |
36 |
АЛ 3 |
40 |
50 |
||
|
Сталь СТ.3 |
32 |
70 |
|
ЛЦ 40С |
40 |
30 |
||
14 |
|
Сталь 112ХНЗА |
40 |
60 |
Бр 04Ц7С5 |
70 |
80 |
||
|
Сталь Ст.4 |
22 |
65 |
|
АЛ 1 |
36 |
80 |
||
15 |
|
Сталь 30ХГСА |
75 |
100 |
АЛ 4 |
120 |
60 |
||
|
Сталь Вст4 |
18 |
40 |
|
ЛЦ 25С2 |
50 |
120 |
||
16 |
|
Сталь 20Х13 |
100 |
170 |
Бр 08Ц4 |
170 |
80 |
||
|
Сталь СТ5 |
10 |
30 |
|
СЧ 18 |
40 |
100 |
||
17 |
|
Сталь 45Х |
160 |
220 |
ЛЦ 40Сд |
230 |
100 |
||
|
Сталь Вст5 |
8 |
30 |
|
СЧ 18 |
100 |
400 |
||
18 |
|
Сталь 20ХГР |
220 |
320 |
ЛЦ 40С |
275 |
50 |
||
|
Сталь 12ГС |
5 |
15 |
|
СЧ 10 |
50 |
220 |
||
19 |
|
Сталь 35ХМ |
280 |
280 |
Бр 010Ц2 |
360 |
90 |
||
|
Сталь 14Г2 |
24 |
70 |
|
АЛ 9 |
70 |
200 |
||
20 |
|
Сталь 45 ХН |
360 |
250 |
АЛ 13 |
450 |
150 |
||
|
Сталь 30Г |
40 |
100 |
|
Бр А10Ж4Н4Л |
12 |
28 |
||
21 |
|
Сталь 50ХН |
4 |
5 |
СЧ 30 |
8 |
12 |
||
|
Сталь 18ХГ |
8 |
20 |
|
АЛ 8 |
28 |
60 |
||
22
Сталь 40ХТР 7 10 АЛ 1 12 20 2. Суперфінішування Сталь а318ХГТ 28 10 ЛЦ 30 35 80 23
Сталь 30ХГСА 11 16 СЧ 35 26 32 2. Шліфування тонке Сталь 30ХГСА 11 16 ЛЦ 16К4 45 120 24 1. Обточування тонке Сталь 40Х13 45 30 ЛЦ 16Л4 60 40 2. Шліфування чистове Сталь 30ХГСА 45 120 Бр С30 75 200 25 1. Обточування тонке Сталь 40Х13 45 30 ЛЦ 16К4 60 40 2. Шліфування попереднє Сталь У7А 75 200 Бр А9ЖЗЛ 10 30 26 1. Обточування чорнове Сталь 12Х17 60 40 Бр А9ЖЗЛ 120 180 2. Шліфування попереднє Сталь У8А 8 90 ЛЦ 16К4 12 30 27 1. Обточування чистове Сталь 20Л 110 50 СЧ 40 130 150 2. Шліфування чистове Сталь У10А 12 30 ЛЦ 16К4 25 60 28 1. Обточування однократне Сталь 25Л 125 100 ЛЦ 16К4 200 220 2.Шліфування тонке Сталь У11А 25 60 Бр С30 34 70 29 1. Обточування чистове Сталь 35Л 190 80 Бр С30 215 250 2.Суперфінішування Сталь У12А 34 70 АЛ 11 54 150 30 1. Обточування тонке Сталь 45Л 280 120 СЧ 45 280 60 2. Алмазне вигладжування Сталь У13А 54 150 АЛ 5 16 40 |
Література: 2, 4, 17, 40
Задача 4.11
Запропонуйте 2-3 варіанти одержання заданої поверхні. Визначіть квалітет точності (з указанням відхилень) на всі проміжні переходи і вкажіть, в яких межах при цьому повинен знаходитись параметр шорсткості (Rz або Ra) Вкажіть, в яких типах виробництва може бути використано кожний запропонований варіант маршруту обробки поверхні. Відповіді на всі питання подайте в виді таблиці.
№ варіанту |
Тип поверхні |
Розміри, мм |
Кінцевий параметр |
|
d |
l |
Ra |
||
1 |
Циліндрична зовнішня |
10h7 |
25 |
0,16 |
2 |
- “ - |
15h7 |
30 |
0,16 |
3 |
- “ - |
20h7 |
25 |
0,16 |
4 |
- “ - |
25h7 |
50 |
0,32 |
5 |
- “ - |
30h7 |
25 |
0,32 |
6 |
- “ - |
35h7 |
80 |
0,32 |
7 |
- “ - |
40h7 |
25 |
0,32 |
8 |
- “ - |
50h7 |
100 |
0,63 |
9 |
- “ - |
60h7 |
25 |
0,63 |
10 |
- “ - |
80h7 |
120 |
0,63 |
11 |
Плоска |
25h7 |
ахв 40х20 |
0,16 |
12 |
- “ - |
40h7 |
50х20 |
0,16 |
13 |
- “ - |
60h7 |
70х25 |
0,32 |
14 |
- “ - |
80h7 |
100х50 |
0,32 |
15 |
- “ - |
100h7 |
1300х100 |
0,63 |
16 |
Циліндрична внутрішня |
5h7 |
10 |
0,04 |
17 |
- “ - |
8h7 |
10 |
0,08 |
18 |
- “ - |
15h7 |
10 |
0,08 |
19 |
- “ - |
20h7 |
15 |
0,16 |
20 |
- “ - |
30h7 |
40 |
0,16 |
21 |
- “ - |
40h7 |
20 |
0,16 |
22 |
- “ - |
50h7 |
60 |
0,16 |
23 |
- “ - |
60h7 |
25 |
0,32 |
24 |
- “ - |
70h7 |
25 |
0,32 |
25 |
- “ - |
80h7 |
30 |
0,32 |
26 |
- “ - |
90h7 |
60 |
0,32 |
27 |
- “ - |
100h7 |
30 |
0,63 |
28 |
- “ - |
150h7 |
40 |
0,63 |
29 |
- “ - |
200h7 |
40 |
0,63 |
30 |
- “ - |
300h7 |
50 |
0,63 |
Матеріал і вид заготовки:
для парних варіантів сталь, прокат;
для непарних варіантів чавун, відливок
Література: 2, 4, 17, 40
Задача 4.12
Визначити висоту нерівностей Rz, якщо при обробці профілограми, знятої з обробленої поверхні деталі, одержані такі величини висот пяти вищих точок: h1; h3; h5; h7; h9 і пяти нижчих точок впадин h2; h4; h6; h8; h10. Висота точок вимірювалась від лінії, паралельній середній. Визначити, яким методом могла бути оброблена поверхня: а) для валу; б) для отвору; в) для площини.
№ варіанту |
h1 |
h2 |
h3 |
h4 |
h5 |
h6 |
h7 |
h8 |
h9 |
h10 |
1 |
4,3 |
4,4 |
3,2 |
4,8 |
2,9 |
2,0 |
2,2 |
1,8 |
1,9 |
2,1 |
2 |
14,8 |
17,8 |
15,1 |
16,1 |
18,1 |
12,8 |
14,9 |
14,6 |
15,1 |
17,1 |
3 |
6,4 |
6,9 |
7,4 |
8,1 |
7,2 |
3,2 |
3,5 |
3,2 |
5,2 |
5,0 |
4 |
8,4 |
9,1 |
7,2 |
10,1 |
11,2 |
6,4 |
7,8 |
6,4 |
7,7 |
8,9 |
5 |
16,5 |
16,8 |
17,1 |
18,3 |
17,2 |
13,1 |
13,2 |
13,2 |
15,0 |
14,8 |
6 |
18,1 |
19,1 |
18,4 |
19,2 |
19,3 |
16,1 |
17,8 |
16,4 |
16,1 |
15,4 |
7 |
12,1 |
10,7 |
11,4 |
9,2 |
11,4 |
8,7 |
8,7 |
8,2 |
8,9 |
10,1 |
8 |
5,8 |
5,2 |
5,6 |
4,9 |
1,8 |
1,3 |
1,7 |
3,1 |
3,1 |
4,1 |
9 |
14,7 |
15,2 |
17,2 |
16,1 |
17,1 |
7,1 |
7,4 |
8,2 |
8,8 |
7,6 |
10 |
1,6 |
2,0 |
1,6 |
0,9 |
1,4 |
0,6 |
1,4 |
0,4 |
0,5 |
0,8 |
11 |
3,3 |
3,4 |
2,2 |
3,8 |
1,9 |
1,0 |
1,1 |
0,8 |
0,9 |
1,1 |
12 |
1З,8 |
16,8 |
14,1 |
15,1 |
17,1 |
11,8 |
13,9 |
13,6 |
14,1 |
16,1 |
13 |
5,4 |
5,9 |
6,4 |
7,1 |
6,2 |
2,2 |
2,5 |
2,2 |
4,1 |
4,0 |
14 |
7,4 |
8,1 |
6,2 |
9,1 |
10,2 |
5,4 |
6,8 |
5,4 |
6,7 |
7,9 |
15 |
15,5 |
15,8 |
16,1 |
17,3 |
16,2 |
12,1 |
12,2 |
12,2 |
14,0 |
13,8 |
16 |
17,1 |
18,1 |
17,4 |
18,2 |
18,3 |
15,1 |
16,8 |
15,4 |
15,1 |
14,4 |
17 |
11,1 |
9,7 |
10,4 |
8,2 |
10,4 |
7,7 |
7,7 |
7,2 |
7,9 |
9,1 |
18 |
4,8 |
4,2 |
4,6 |
3,9 |
3,9 |
0,8 |
0,3 |
0,7 |
2,1 |
3,1 |
19 |
13,7 |
14,2 |
16,2 |
15,1 |
16,1 |
6,1 |
6,4 |
7,2 |
7,8 |
6,6 |
20 |
0,6 |
1,0 |
0,6 |
0,0 |
0,4 |
0,6 |
0,4 |
0,4 |
0,5 |
0,8 |
21 |
5,3 |
5,5 |
4,2 |
5,8 |
3,9 |
3,0 |
3,2 |
2,8 |
2,9 |
3,1 |
22 |
15,8 |
18,8 |
16,1 |
17,1 |
19,1 |
13,8 |
15,9 |
15,6 |
16,1 |
18,1 |
23 |
7,4 |
7,9 |
8,4 |
9,1 |
8,2 |
4,2 |
4,5 |
4,2 |
6,2 |
6,0 |
24 |
9,4 |
10,1 |
8,2 |
11,1 |
12,2 |
7,4 |
8,8 |
7,4 |
8,7 |
9,9 |
25 |
І7,5 |
17,8 |
18,1 |
19,3 |
18,2 |
14,1 |
14,2 |
14,2 |
16,0 |
15,8 |
26 |
19,1 |
20,1 |
19,4 |
20,2 |
20,3 |
17,1 |
18,8 |
17,4 |
17,1 |
16,4 |
27 |
13,1 |
11,7 |
12,4 |
10,2 |
12,4 |
9,7 |
9,2 |
9,9 |
9,9 |
11,1 |
28 |
6,8 |
6,2 |
6,6 |
5,9 |
5,9 |
2,8 |
2,3 |
2,7 |
4,1 |
5,1 |
29 |
15,7 |
16,2 |
18,2 |
17,1 |
18,1 |
8,1 |
8,4 |
9,2 |
9,8 |
8,6 |
30 |
2,6 |
3,0 |
2,6 |
1,9 |
2,4 |
1,6 |
1,4 |
1,4 |
1,5 |
1,8 |
Література: 2, 4, 17, 40
Задача 4.13
Під час дослідження на косому шліфі були одержані значення Hμ, приведені в таблиці. Побудувати графік залежності мікротвердості від глибини. Визначити глибину і інтенсивність наклепу, якщо кут зрізу на шліфах α град, а відстань між наколами a, мм. Перший накол зроблено на віддалі 0,1a від початку зрізу. Визначити, якими методами обробки могла бути одержана така глибина наклепаного шару: а) при обробці валу; б) при обробці отвору; в) при обробці плоскої поверхні.
№ вар. |
α |
a |
Значення мікротвердості Hμ |
|||||||||||
Порядковий номер наколу досліджуваної поверхні в глибину |
||||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|||
1 |
5 |
15 |
7420 |
7050 |
6180 |
5800 |
5090 |
4600 |
4230 |
3890 |
3790 |
3846 |
3814 |
3795 |
2 |
6 |
30 |
1850 |
1800 |
1190 |
1600 |
1416 |
1204 |
1124 |
1042 |
1012 |
996 |
1007 |
1005 |
3 |
7 |
60 |
464 |
410 |
373 |
345 |
318 |
297 |
272 |
254 |
242 |
238 |
235 |
239 |
4 |
8 |
90 |
206 |
190 |
179 |
170 |
159 |
151 |
143 |
141 |
142 |
143 |
140 |
141 |
5 |
9 |
120 |
116 |
109 |
104 |
99,0 |
99,8 |
92,6 |
91,3 |
90,0 |
88,6 |
89,4 |
89,3 |
88,8 |
6 |
10 |
150 |
74,2 |
70,3 |
67,6 |
66,2 |
64,6 |
63,2 |
62,8 |
62,9 |
62,1 |
62,3 |
62,2 |
62,3 |
7 |
9 |
180 |
51,5 |
47,8 |
45,7 |
44,8 |
43,9 |
42,6 |
42,6 |
42,3 |
42,4 |
42,5 |
42,3 |
42,3 |
8 |
8 |
210 |
37,8 |
35,8 |
34,9 |
34,8 |
34,5 |
34,6 |
34,7 |
34,5 |
34,6 |
34,4 |
34,5 |
34,6 |
9 |
7 |
240 |
29,0 |
27,3 |
26,6 |
25,9 |
26,4 |
25,8 |
25,3 |
24,8 |
24,0 |
23,5 |
23,6 |
23,4 |
10 |
6 |
270 |
22,9 |
22,4 |
21,4 |
20,5 |
19,7 |
18,9 |
18,5 |
18,1 |
18,2 |
18,1 |
18,3 |
18,2 |
11 |
5 |
300 |
18,5 |
17,8 |
17,1 |
16,5 |
15,7 |
14,8 |
14,2 |
14,0 |
13,8 |
14,1 |
13,9 |
14,0 |
12 |
6 |
330 |
15,3 |
14,8 |
14,3 |
13,8 |
13,3 |
12,7 |
12,1 |
11,6 |
11,5 |
11,3 |
11,4 |
11,3 |
13 |
7 |
360 |
12,9 |
12,3 |
11,7 |
11,1 |
10,6 |
10,2 |
9,74 |
9,60 |
9,61 |
9,58 |
9,60 |
9,61 |
14 |
8 |
390 |
11,0 |
10,5 |
10,1 |
9,20 |
8,81 |
8,22 |
8,12 |
8,10 |
8,08 |
8,09 |
8,10 |
8,09 |
15 |
9 |
420 |
9,46 |
9,09 |
8,42 |
8,12 |
8,00 |
7,65 |
7,54 |
7,50 |
7,48 |
7,51 |
7,49 |
7,50 |
16 |
10 |
450 |
8,24 |
8,01 |
7,75 |
7,42 |
7,31 |
7,31 |
7,01 |
6,85 |
6,80 |
6,82 |
6,81 |
6,83 |
17 |
9 |
480 |
7,24 |
7,02 |
6,85 |
6,60 |
6,41 |
6,25 |
6,12 |
6,02 |
6,00 |
6,01 |
5,99 |
6,01 |
18 |
8 |
510 |
6,42 |
6,12 |
5,92 |
5,66 |
5,35 |
5,09 |
5,00 |
4,92 |
4,91 |
4,93 |
4,89 |
4,90 |
19 |
7 |
540 |
5,72 |
5,42 |
5,25 |
5,06 |
5,00 |
4,89 |
4,75 |
4,73 |
4,74 |
4,80 |
4,75 |
4,75 |
20 |
6 |
570 |
5,14 |
5,00 |
4,81 |
4,65 |
4,40 |
4,25 |
4,18 |
4,І5 |
4,12 |
4,15 |
4,14 |
4,13 |
21 |
5 |
600 |
4,64 |
4,42 |
4,20 |
4,02 |
3,91 |
3,75 |
3,64 |
3,65 |
3,63 |
3,64 |
3,65 |
3,64 |
22 |
6 |
630 |
4,20 |
4,01 |
3,89 |
3,81 |
3,7І |
3,64 |
3,61 |
3,57 |
3,59 |
3,58 |
3,58 |
3,57 |
23 |
7 |
660 |
3,83 |
3,68 |
3,51 |
3,29 |
3,18 |
3,15 |
3,12 |
3,10 |
3,11 |
3,09 |
3,10 |
3,11 |
24 |
8 |
690 |
3,50 |
3,38 |
3,20 |
3,12 |
3,05 |
3,01 |
3,02 |
3,01 |
3,01 |
2,99 |
3,01 |
3,00 |
25 |
9 |
720 |
3,22 |
3,15 |
3,10 |
3,06 |
3,02 |
2,98 |
3,00 |
2,99 |
3,00 |
2,99 |
3,01 |
3,00 |
26 |
10 |
750 |
2,97 |
2,85 |
2,60 |
2,52 |
2,50 |
2,49 |
2,51 |
2,50 |
2,51 |
2,49 |
2,50 |
2,50 |
27 |
9 |
780 |
2,74 |
2,62 |
2,48 |
2,44 |
2,41 |
2,40 |
2,39 |
2,41 |
2,40 |
2,39 |
2,40 |
2,39 |
28 |
8 |
810 |
2,54 |
2,35 |
2,20 |
2,15 |
2,10 |
2,09 |
2,11 |
2,10 |
2,11 |
2,09 |
2,10 |
2,10 |
29 |
7 |
840 |
2,36 |
2,20 |
2,11 |
2,05 |
2,06 |
2,04 |
2,05 |
2,05 |
2,04 |
2,05 |
2,05 |
2,04 |
30 |
6 |
870 |
2,21 |
2,12 |
2,12 |
2,05 |
2,06 |
2,05 |
2,05 |
2,05 |
2,05 |
2,05 |
2,60 |
2,05 |
Література: 2, 4, 17, 40
Задача 4.14
Визначити, як вплине вказана в таблиці зміна режимів обробки або геометричних параметрів ріжучого інструменту на параметри якості поверхні (поверхневого шару) сталевої деталі, яка обробляється різцем (збільшиться, зменшиться, покращає, погіршає, знизиться, підвищиться, залишиться без змін). Дати коротке пояснення відповіді (чому?).
№ варіанта |
Зміна режимів обробки або геометрії |
Параметри якості поверхні після обробки |
1 |
2 |
3 |
1 |
Підвищення швидкості різання |
1. Мікротвердість |
2. Пластичність |
||
3. Вязкість |
||
2 |
Те ж саме |
1. Шорсткість |
2. Зносостійкість |
||
3. Корозійна стійкість |
||
3 |
Збільшення подачі |
1. Мікротвердість |
2. Пластичність |
||
3. Вязкість |
||
4 |
Те ж саме |
1. Шорсткість |
2. Зносостійкість |
||
3. Стомлена міцність |
||
5 |
Збільшення глибини різання |
1. Мікротвердість |
2. Пластичність |
||
3. Вязкість |
||
6 |
Те ж саме |
1. Шорсткість |
2. Зносостійкість |
||
3. Корозійна стійкість |
||
7 |
Використання ЗОР |
1. Мікротвердість |
2. Стомлена міцність |
||
3. Корозійна стійкість |
||
8 |
Те ж саме |
1. Пластичність |
2. Зносостійкість |
||
3. Вязкість |
||
9 |
Попередній нагрів поверхні перед різанням до t=7000C |
1. Мікротвердість |
2. Шорсткість |
||
3. Пластичність |
||
10 |
Те ж саме |
1. Вязкість |
2. Зносостійкість |
||
3. Корозійна стійкість |
||
11 |
Попереднє охолодження поверхні перед різанням до t=700C |
1. Мікротвердість |
2. Пластичність |
||
3. Стомлена міцність |
||
12 |
Те ж саме |
1. Шорсткість |
2. Зносостійкість |
||
3. Корозійна стійкість |
||
13 |
Збільшення кута φ |
1. Мікротвердість |
2. Стомлена міцність |
||
3. Шорсткість |
||
14 |
Те ж саме |
1. Пластичність |
2. Зносостійкість |
||
3. Корозійна стійкість |
||
15 |
Збільшення кута γ |
1. Мікротвердість |
2. Шорсткість |
||
3. Вязкість |
||
16 |
Збільшення кута γ |
1. Зносостійкість |
2. Пластичність |
||
3. Корозійна стійкість |
||
17 |
Збільшення кута α |
1. Мікротвердість |
2. Шорсткість |
||
3. Пластичність |
||
18 |
Те ж саме |
1. Зносостійкість |
2. Вязкість |
||
3. Стомлена міцність |
||
19 |
Збільшення кута γ |
1. Мікротвердість |
2. Пластичність |
||
3. Корозійна стійкість |
||
20 |
Те ж саме |
1. Шорсткість |
2. Зносостійкість |
||
3. Вязкість |
||
21 |
Збільшення радіуса при вершині різця |
1. Мікротвердість |
2. Вязкість |
||
3. Стомлена міцність |
||
22 |
Те ж саме |
1. Шорсткість |
2. Зносостійкість |
||
3. Корозійна стійкість |
||
23 |
Збільшення параметра шорсткості Ra передньої поверхні різця |
1. Мікротвердість |
2. Пластичність |
||
3. Зносостійкість |
||
24 |
Те ж саме |
1. Шорсткість |
2. Вязкість |
||
3. Стомлена міцність |
||
25 |
Збільшення параметра шорсткості Ra головної і задньої поверхні різця |
1. Мікротвердість |
2. Шорсткість |
||
3. Корозійна стійкість |
||
26 |
Те ж саме |
1. Вязкість |
2. Зносостійкість |
||
3. Стомлена міцність |
||
27 |
Збільшення параметра шорсткості Ra допоміжної задньої поверхні різця |
1. Мікротвердість |
2. Пластичність |
||
3. Стомлена міцність |
||
28 |
Те ж саме |
1. Шорсткість |
2. Вязкість |
||
3. Зносостійкість |
||
29 |
Підвищення жорсткості технологічної системи |
1. Мікротвердість |
2. Пластичність |
||
3. Корозійна стійкість |
||
30 |
Те ж саме |
1. Шорсткість |
2. Вязкість |
||
3. Стомлена міцність |
Література: 2, 4, 17, 40
PAGE 103