Bài giảng công nghệ chế tạo máy chương 2 ts nguyễn ngọc kiên

CHƯƠNG CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT CHI TIẾT MÁY Công nghệ chế tạo máy - TS Nguyễn Ngọc Kiên 41 NỘI DUNG 2.1 Các yếu tố đặc trưng chất lượng bề mặt 2.2 Ảnh hưởng CLBM đến khả làm việc CTM 2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến CLBM 2.4 Phương pháp đảm bảo CLBM Công nghệ chế tạo máy - TS Nguyễn Ngọc Kiên 42 Chất lượng sản phẩm: ▪ Chất lượng chế tạo chi tiết ▪ Chất lượng lắp ráp chi tiết thành SP ⮚Chất lượng chế tạo chi tiết máy đặc trưng: ▪ Độ xác kích thước: dung sai ▪ ĐCX hình dạng hình học bề mặt: độ khơng trịn, khơng phẳng, khơng trụ, cơn… ▪ ĐCX vị trí tương quan: độ khơng vng góc, khơng đồng tâm, khơng song song… ▪ Chât lượng bề mặt: Rz, Ra, Sz, HRC, εHRC, δdu, εdu ⮚Nghiên cứu sâu chất lượng bề mặt Công nghệ chế tạo máy - TS Nguyễn Ngọc Kiên 43 2.1 Các yếu tố đặc trưng CLBM ⮚Lớp bề mặt: lớp phân cách chi tiêt mơi trường bên ngồi có chiều dày 0,1 đến vài mm ⮚Khả làm việc chi tiết máy phụ thuộc nhiều vào lớp bề mặt ⮚CLBM: tập hợp nhiều tính chất quan trọng lớp bề mặt ▪ Hình dáng Lớp BM ▪ Trạng thái, tính chât lý ▪ Phản ứng lớp BM với môi trường làm việc Công nghệ chế tạo máy - TS Nguyễn Ngọc Kiên 44 ⮚CLBM phụ thuộc PP gia công điều kiện GC (chủ yếu PPGC tinh lần cuối) ⮚Lớp BM khác lớp lõi: ▪ Cấu trúc kim loại ▪ Tính chất cắt gọt ▪ Trạng thái biến cứng ⮚Nguyên nhân: lớp BM bị biến dạng dẻo QTGC Công nghệ chế tạo máy - TS Nguyễn Ngọc Kiên 45 2.1.1 Tính chất hình học 2.1.1.1 Độ nhấp nhơ tế vi, độ sóng: Rz, Ra , Sz Công nghệ chế tạo máy - TS Nguyễn Ngọc Kiên 46 Độ nhấp nhô tế vi Công nghệ chế tạo máy - TS Nguyễn Ngọc Kiên 47 ⮚Theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) độ nhám chia thành 14 cấp, thấp cấp cao cấp 14 ❑Thơ 1÷4 ❑Bán tinh 5÷7 ❑Tinh 8÷11 ❑Siêu tinh 12÷14 ⮚∇1 ÷ ∇5, ∇13, ∇14 dùng Rz đánh giá ⮚∇6 ÷ ∇12 dùng Ra ỏnh giỏ Ký hiệu độ nhám vẽ kü thuËt: ⮚ Ghi theo Rz: ⮚ Ghi theo Ra: Rz40 Công nghệ chế tạo máy - TS Nguyễn Ngọc Kiên 48 Độ sóng Chu kỳ khơng phẳng bề mặt CTM quan sát phạm vi lớn độ nhám (1 ÷10mm) Cơng nghệ chế tạo máy - TS Nguyễn Ngọc Kiên 49 2.1.2 Tính chất lý ⮚Hiện tượng biến cứng lớp bề mặt ■ Làm tăng độ cứng, độ bền lớp BM tác dụng Pc ❖ Nguyên nhân ■ Pc tác dụng ⇒BDD vùng cắt ⇒xô lệch mạng ⇒biến cứng LBM ■ Xô lệch mạng ⇒σdư, εdư ■ tcắt ⇒ thải bền Kết ∈ Pcắt/ tcắt Công nghệ chế tạo máy - TS Nguyễn Ngọc Kiên 50 ⮚ứng suất dư ▪ Khi cắt với t ⇒trường lực ⇒BDD không đều, P ⇒σdư, εdư ▪ xơ lệch mạng ⇒tăng thể tích riêng LBM⇒nén lớp trong⇒nén lại lớp ⇒σdư, εdư ▪ tcắt ⇒biến dạng nhiệt không ⇒σdư, εdư ▪ tcắt ⇒chuyển pha ⇒thay đổi thể tích riêng ⇒σdư, εdư Cơng nghệ chế tạo máy - TS Nguyễn Ngọc Kiên 51 2.2 Ảnh hưởng CLBM đến khả làm việc CTM 2.2.1 Ảnh hưởng tính chống mịn a Độ nhấp nhơ tế vi Rz giảm ⇒tăng tính chơng mài mịn Cơng nghệ chế tạo máy - TS Nguyễn Ngọc Kiên 52 ⮚Lớp biến cứng • Tăng tính chống mài mịn • Giảm tác động học (cầy xới bề mặt) • Hạn chế QT tác động tương hỗ oxy ⇒cản trở tạo oxit ⇒ít bị bóc tách ⮚ứng suất dư • Điều kiện bình thường ⇒ ảnh hưởng • Điều kiện khác ⇒ có ảnh hưởng Cơng nghệ chế tạo máy - TS Nguyễn Ngọc Kiên 53 2.2.2 ảnh hưởng đến tính chống mỏi ⮚ Độ nhám bề mặt Chịu tải trọng đổi dấu, có chu kỳ ⇒đáy nhấp nhơ tập trung US ⇒vết nứt tế vi ⇒giảm tiết diện chịu lực ⇒phá hủy CT ⮚ Biến cứng LBM • Tăng độ bền mỏi 20% • Hạn chế phát triển vết nứt ⮚ Ứng suất dư • (σdư) nén ⇒ có lợi • (σdư) kéo ⇒ khơng có lợi Cơng nghệ chế tạo máy - TS Nguyễn Ngọc Kiên 54 2.2.3 ảnh hưởng đến tính chống ăn mịn hóa học ⮚Nhấp nhô tế vi ▪ Đáy nhấp nhô ⇒chứa chất ăn mòn ⇒ Rz tăng ⮚Biến cứng ▪ Biến dạng ⇒xô lệch mạng ferrit nhiều peclit ⇒thế ko ⇒ phân cực(anot la ferrit) ⇒ trở thành phần tử an mịn, gạp chất an mịn ⇒ bóc tách Công nghệ chế tạo máy - TS Nguyễn Ngọc Kiên 55 2.2.4 ảnh hưởng đến độ xác mối ghép ⮚Phụ thuộc nhiều vào CLBM ⮚Độ bền mối ghép, độ ổn định mối lắp, trường dung sai ∈ nhiều độ nhám • Lỗ: làm giảm 2Rz • Trục: làm tăng 2Rz ⮚Mịn ban đầu Rz giảm 65 ÷ 75% ⇒tăng khe hở ⇒giảm độ xác mối ghép ⮚σdư, εdư, lớp biến cứng ảnh hưởng Cơng nghệ chế tạo máy - TS Nguyễn Ngọc Kiên 56 2.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng bề mặt 2.3.1 ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt a Các yếu tố hình học dụng cụ cắt Cơng nghệ chế tạo máy - TS Nguyễn Ngọc Kiên 57 ⮚Khi cắt dao nhọn r =0 ⮚Khi căt dao trịn r≠0 Cơng nghệ chế tạo máy - TS Nguyễn Ngọc Kiên 58 b Các yếu tố mang tính biến dạng dẻo ⮚Cắt Vthấp ⇒BDD ít, tcắt thấp ⇒Rz thấp ⮚V=15 ÷20 (m/ph) ⇒BDD, tcắt tăng ⇒ Fms >ρms(nội ma sát) ⇒hình thành lẹo dao (α↑, γ↓) ⇒Pcắt↑↓ ⇒BD ko ⇒ Rz↑ Công nghệ chế tạo máy - TS Nguyễn Ngọc Kiên 59 ⮚Ảnh hưởng chiều sâu cắt t ▪ Chiều sâu cắt ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt phưương diện hình học nhưưng lại tác động thơng qua lực cắt rung động c Ảnh hưởng rung động HTCN Công nghệ chế tạo máy - TS Nguyễn Ngọc Kiên 60 2.3.2 ảnh hưởng đến độ biến cứng bề mặt a Các yếu tố hình học ■ V, t, S thay đổi ⇒thay đổi HRC, εHRC • ↑Pcắt BDD ⇒ mức độ biến cứng ↑ +kéo dài thời gian tác dụng ⇒ ↑ εHRC • Tiện S, r ↑ ⇒mức độ biến cứng ↑ • γ ↑ từ âm sang dương ⇒ mức độ biến cứng, εHRC↓ Công nghệ chế tạo máy - TS Nguyễn Ngọc Kiên 61 b Yếu tố biến dạng dẻo • V ↑ ⇒ ↓thời gian t/d lực θ0C ⇒ ↓ εHRC • S ↑ ⇒mức độ biến cứng ↑hay ↓ (∈ θ0C ) c Rung động HTCN bị ảnh hưởng Công nghệ chế tạo máy - TS Nguyễn Ngọc Kiên 62 2.3.3 ảnh hưởng đến ứng suất dư Phụ thuộc nhiều yếu tố: BD đàn hồi, BDD, biến đổi θ0C, chuyển pha ⮚ V ↑ hay S ↑ ⇒ σdư ↑hay ↓ (∈ θ0C , BDD) ⮚ S ↑ ⇒ εdư ↑ ⮚ γ ↓→âm lớn (γ