V. NHÁM BỀ MẶT
V.1. Bản chất nhám bề mặt
Bề mặt chi tiết sau khi gia công không bằng phẳng một cách lý tưởng mà có những mấp mơ. Những mấp mơ này là kết quả của q trình biến dạng dẻo của bề mặt chi tiết khi cắt gọt lớp kim loại, là ảnh hưởng của chấn động khi cắt, là vết lưỡi cắt để lại trên bề mặt gia công và của nhiều nguyên nhân khác nữa,…
Tuy vậy, khơng phải tồn bộ những mấp mô trên bề mặt đều thuộc về nhám bề mặt, mà nó là tập hợp những mấp mơ có bước tương đối nhỏ và được xét trong giới hạn chiều dài chuẩn L. Để phân biệt rõ ta xem xét profin bề mặt đã được khuếch đại của chi tiết sau khi gia cơng hình 3.17:
Hình 3.17
- Những nhấp nhơ có tỷ số giữa các bước nhấp nhơ (P) và chiều cao nhấp nhô (h) > 1000 (tức P/h >1000) thuộc sai lệch hình dạng (h1).
- Những nhấp nhơ 50 ≤ P/h ≤ 1000 thuộc về sóng bề mặt (h2). - Những nhấp nhơ mà P/h < 50 thì thuộc về nhám bề mặt (h3).
Sở dĩ ta quan tâm đến đến nhám bề mặt vì nó ảnh hưởng lớn đến chất lượng làm việc của chi tiết máy.
NGUYỄN THÁI DƯƠNG 38
Đối với những chi tiết trong mối ghép động (ổ trượt, sống dẫn, con trượt,…), bề mặt chi tiết làm việc trượt tương đối với nhau, nên khi nhám càng lớn càng khó đảm bảo hình thành màng dầu bơi trơn bề mặt trượt. Dưới tác dụng của tải trọng các đỉnh nhám tiếp xúc với nhau gây ra hiện tượng ma sát nữa ướt, thậm chí cả ma sát khơ, do đó giảm thấp hiệu suất làm việc, tăng nhiệt độ làm việc của mối ghép. Mặt khác, tại các đỉnh tiếp xúc, lực tập trung lớn, ứng suất lớn vượt quá ứng suất cho phép phát sinh biến dạng chảy phá hỏng bề mặt tiếp xúc, làm bề mặt bị mòn nhanh, nhất là thời kỳ mòn ban đầu. Thời kỳ mòn ban đầu càng ngắn thì giới hạn phục vụ của chi tiết càng giảm.
Đối với những chi tiết làm việc ở trạng thái chịu tải chu kỳ và tải trọng động thì nhám là nhân tố tập trung ứng suất dễ phát sinh rạn nứt làm giảm độ bền mõi của chi tiết.
Đối với các mối ghép cố định, nhám làm giảm độ bền chắc của mối ghép, bởi vì khi thực hiện mối ghép ép hai chi tiết với nhau, các đỉnh nhám bị san phẳng do vậy độ dơi thực tế sẽ nhỏ hơn độ dơi tính tốn.
Nhám càng nhỏ thì bề mặt càng nhẵn, khả năng chống lại sự ăn mòn càng tốt. Một cách trực quan có thể giải thích điều đó bằng hiện tượng mà chúng ta thường thấy: bề mặt chi tiết càng nhẵn thì càng lâu bị gỉ.