ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ОБРАБОТАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ

Под качеством поверхности детали понимают свойства ее поверхностного слоя, которые формируются в результате воздействия на поверхность одного или нескольких последовательно применяемых технологических методов обработки. Качество поверхности определяется геометрическими и физико-механическими характеристиками металла, образующего поверхностный слой. Классификация показателей качества поверхности деталей показана на рис. 4.12.

Рис. 4.12. Классификация показателей качества поверхности деталей

Шероховатостьюповерхности называют совокупность неровностей профиля поверхности с относительно малыми шагами, рассматриваемых в пределах участка, длина которого равна базовой длине. Параметры шероховатости регламентированы ГОСТ 2789-73. В соответствии с этим стандартом количественная оценка шероховатости поверхности (рис. 4.13) может производиться по шести параметрам:

R_a — среднее арифметическое отклонение профиля;

R_z — высота неровностей профиля по десяти точкам;

R_max — наибольшая высота неровностей профиля;

S_w — средний шаг неровностей профиля;

S — средний шаг местных выступов профиля;

t_р — относительная опорная длина профиля.

Необходимо отметить, что в ряде случаев большое значение имеет направление неровностей на поверхности обработанной детали, что необходимо оговаривать в технических условиях и обозначать на чертежах деталей.

На эксплуатационные показатели поверхностей деталей оказывают существенное влияние и параметры шероховатости, не предусмотренные ГОСТ 2789-73: радиусы закругления вершин и впадин профиля, углы наклона образующих неровностей и др.

Волнистостьповерхности представляет собой совокупность периодически повторяющихся неровностей на поверхности детали. Причинами появления волнистости являются недостаточная жесткость и колебания в технологической станочной системе. У микрорельефа поверхности (шероховатости) отношение шага к высоте неровностей не превышает 50, а макрорельефа (волнистости) — отношение шага волны к ее высоте значительно больше: 50 ≤ S_w/W_z ≤ 1000.

	Рис. 4.13 Оценка шероховатости и волнистости поверхности: а — к определению шероховатости; б — рельеф поверхности; в — волнистость

На рис. 4.13, б, в представлены схемы волнистости. Высота волнистости W_zопределяется как среднее арифметическое из пяти ее значений W_i, измеренных на длине участка L_w, равного не менее пяти действительным наибольшим шагам волнистости S_w :

W_z= (4.16)

Средний шаг волнистости S_w есть среднее арифметическое расстояние S_wi между одноименными сторонами соседних волн, измеренных по средней линии профиля т_w :

S_w= (4.17)

Характеристикой волнистости является ее наибольшая высота W_max как расстояние между наивысшей и наинизшей точками профиля в пределах L_w, измеренное на одной полной волне.

К отклонениям формыотносятся: отклонения от прямолинейности в плоскости (выпуклость, вогнутость), отклонения от круглости (овальность, огранка) и отклонения от цилиндричности (конусообразность, бочкообразность, седлообразность). Отклонения и допуски формы регламентированы ГОСТ 24642-81.

Обработка резанием приводит к пластическому деформированию в зоне обработки и изменению физико-механических характеристик поверхностного слоя. Тонкий поверхностный слой деталей машин имеет иные механические, физические, химические свойства и напряженное состояние, чем в глубинной части металла. Глубина поверхностного слоя в зависимости от вида обработки и свойств обрабатываемого материала находится в пределах от десятых долей микрометра до десятых долей миллиметра, оказывая большое влияние на работоспособность деталей машин. Эта разница в свойствах металла возникает вследствие обработки резанием.