Chất lượng bề mặt gia công

Chương Chất lượng bề mặt gia công I Khái niệm • Để đánh giá chất lượng chế tạo chi tiết máy, người ta dùng yếu tố bản: − Độ xác kích thước bề mặt − Độ xác hình dạng bề mặt − Độ xác vị trí tương quan bề mặt − Chất lượng bề mặt TS Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN I Khái niệm • Chất lượng bề mặt g/c đánh giá yếu tố đặc trưng: − Tính chất lý lớp kim loại bề mặt (mức độ biến cứng, chiều sâu biến cứng ứng suất dư) − Độ nhám bề mặt TS Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN II Các dạng bề mặt gia cơng Tính chất hình học bề mặt gia công đánh giá độ nhám bề mặt độ sóng bề mặt Trong q trình cắt, lưỡi cắt dụng cụ cắt trượt bề mặt phôi để hớt lượng phoi, tiếp xúc ma sát tạo vết xước cực nhỏ bề mặt gia công, tức bề mặt gia cơng có độ nhám - Độ sóng độ nhám - Độ sóng nhám vừa phải - Bề mặt phẳng, độ nhám cao - Bề mặt phẳng độ nhám thấp TS Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN III Độ nhám dọc độ nhám ngang a) Độ nhám dọc: trùng với phương tốc độ cắt b) Độ nhám ngang: vng góc với phương tốc độ cắt Độ nhám dọc xuất có lực cắt biến đổi gây rung động Ngoài ra, độ nhám dọc xuất hiện tượng lẹo dao TS Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN Hiện tượng lẹo dao Hiện tượng lẹo dao tượng phần nhỏ vật liệu trình biến dạng dẻo bị nóng chảy cục áp suất nhiệt độ lớn khỏi phơi, truyền nhiệt thành phần xung quanh nên nhiệt độ giảm đột ngột khiến cho vật liệu bị đông cứng, tự cứng bám chặt vào mặt trước dao ( phần sát cạnh lưỡi cắt ), tạo nên mảng hay lớp bảo vệ có tác dụng nêm làm thay đổi thông số dao, điều làm giảm độ sắc lưỡi cắt dẫn đến làm giảm độ nhẵn bề mặt gia công dẫn đến khả cắt gọt dụng cụ làm hỏng lưỡi cắt (Lẹo dao) (Phoi) (Phôi) TS Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN IV Các yếu tố ảnh hưởng CL bề mặt • • • • • • Tính chất vật liệu gia cơng PP gia công (tiện, bào, phay, mài…) Chế độ cắt (S,V,t) Độ cứng vững hệ thống cơng nghệ Thơng số hình học dao Dung dịch trơn nguội TS Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN V Độ nhám bề mặt (1) • • • • Độ nhám bề mặt (độ nhấp nhô tế vi) tập hợp tất bề lồi, lõm với bước cực nhỏ Để đánh giá độ nhám ta vẽ đường trung bình Đường trung bình vẽ cho tổng diện tích (phần gạch đứng) từ hai phía Chiều dài chuẩn l chiều dài dùng để đánh giá thông số độ nhám Ra – sai lệch bình phương trung bình cộng giá trị chiều cao h tính từ đường trung bình phạm vi chiều dài chuẩn l TS Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN V Độ nhám bề mặt (3) TS Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN V Độ nhám bề mặt (2) • Ra xác định: n l R a   h dl  l0 h i n l- chiều dài chuẩn, h- tung độ profin đo từ đường trung bình, n số tung độ profin đo • Rz chiều cao nhấp nhơ, giá trị trung bình năm đỉnh cao năm đỉnh thấp nhất) đo chiều dài chuẩn l xác định theo công thức: Rz = [(H1+H3+H5+H7+H9) - (H2+H4+H6+H8+H10)]/5 TS Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN V Độ nhám bề mặt (2) • Sm- bước nhấp nhơ theo đường trung bình (giá trị trung bình cộng bước nhấp nhơ) • Sm = (Smi)/n n bước nhấp nhô theo đường trung bình phạm vi chiều dài chuẩn l • S – bước nhấp nhô theo đỉnh (giá trị trung bình cộng bước nhấp nhơ theo đỉnh) phạm vi chiều dài chuẩn l • Sm = (Si)/n n bước nhấp nhô theo đỉnh phạm vi chiều dài chuẩn l TS Trương Đức Phức Bộ môn Cơng nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN VI Đường cong phần vật liệu Chiều dài phần vật liệu vị trí tổng chiều dài phần kim loại qua điểm độ nhám Đường cong a cho phép xép định giá trị phần vật liệu độ cao khác profin bề mặt Đường cong a phần vật liệu đặc trưng cho khả chịu tải bề mặt Mức độ điền đầy kim loại cao tính chống mịn cao độ kín khít bề mặt lắp ghép cao TS Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN VII Cấp độ nhám (1) • Tiêu chuẩn nhà nước qui định: độ nhám chia 14 cấp Cấp có độ nhám cao nhất, cấp 14 có độ nhám thấp (Ra = 0,01um, Rz = 0,05 um) • Trị số Ra cho yêu cầu độ nhám bề mặt từ cấp đến cấp 12 (Ra = 2,5 ~ 0,04 um) • Trị số RZ ghi vẽ yêu cầu độ nhám phạm vi từ cấp đến cấp cấp 13 14 (RZ = 0,08~0,05 m)  TS Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN VII.Cấp độ nhám (2) TS Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN VIII Ả/hưởng đ/nhám đến TCSD c/tiết • Độ nhám có ảnh hưởng đến: Độ mịn U chi tiết Q trình ăn mịn hóa học bề mặt TS Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN Ả/hưởng Ra đến đ/mòn U chi tiết (1) U Ma sát mòn chi tiết máy phụ thuộc chiều cao hình dáng độ nhám bề mặt phương vết g/c Các điểm 01 02 ứng với độ mòn ban đầu nhỏ bề mặt tiếp xúc Ta thấy: điều kiện làm việc nặng đường cong dịch chuyển phía bên phải ứng với độ nhám tối ưu (02) có giá trị lớn Đường cong 1: điều kiện làm việc nhẹ TS Trương Đức Phức Bộ mơn Cơng nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN Ả/hưởng Ra đến đ/mòn U chi tiết (2) • Độ mịn ban đầu san phẳng 70% chiều cao độ nhám • Độ nhám chọn sở dung sai δ: Khi đường kính lắp ghép >50mm: RZ = (0,1~0,15) δ Khi đường kính lắp ghép khoảng 18~50mm: RZ = (0,15~0,2) δ Khi đường kính lắp ghép