Качество поверхностей деталей машин. Влияние качества поверхности на эксплуатационные свойства деталей машин

Существенное влияние на рост общественной производительности труда оказывает повышение качества продукции, которое дает возможность удовлетворять общественные потребности с меньшими затратами труда и средств: изделия лучшего качества заменяют большее количество изделий более низкого качества. Улучшение качества во многих отраслях выражается в увеличении срока службы изделий. Повышение же долговечности тех или иных средств труда равнозначно дополнительному увеличению выпуска этих изделий. Однако повышение качества этих видов продукции будет эффективно лишь в том случае, если их физический и моральный износ будут примерно совпадать.

Значительное влияние на рост производительности труда оказывает внедрение достижений научно-технического прогресса, которое проявляется в использовании экономичного оборудования и современной технологии, что способствует экономии живого труда (зарплата) и увеличению прошлого труда (амортизация). Однако прирост стоимости прошлого труда всегда меньше, чем экономия живого труда, иначе внедрение достижений научно-технического прогресса экономически не оправдано (исключением является повышение качества продукции). Повышение качества продукции выпускаемой продукции является одним из основных направлений поиска резервов роста производительности.

На качественные характеристики поверхностей деталей при механической обработке влияет большое число значимых факторов, а именно:

- метод изготовления;

- режимы обработки;

- физико-механические свойства материала детали;

- способ охлаждения и свойства смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ);

- исходная шероховатость обрабатываемых поверхностей;

- характеристики материала инструмента (абразивного и лезвийного);

- геометрия заточки инструмента;

- техническое состояние оборудования и средств оснащения;

- факторы технологической наследственности.

Сложность конкретного анализа влияния перечисленных факторов на качественные характеристики поверхностей при каждом методе обработки различна. В общем случае можно установить, что основные качественные характеристики поверхностей деталей зависят от степени пластического деформирования поверхностного слоя металла в процессе обработки и температуры в зоне резания. Чем выше степень пластического деформирования, тем больше наклеп металла и тем выше микротвердость и остаточные напряжения (сжимающие) в поверхностном слое деталей. Эта зависимость четко прослеживается при методах обработки деталей, основанных на пластическом деформировании (выглаживающие и обкатные методы) и других низкотемпературных методах обработки. Вместе с тем, если в зоне резания при обработке имеет место температура, равная (0,25...0,3)×Т_пл (Т_пл – температура плавления металла), то происходит разупрочнение поверхностного слоя.

Температурный фактор и пластическое деформирование оказывают влияние не только на физико-механические характеристики поверхностного слоя, но и на шероховатость поверхности при обработке. Под действием высоких температур поверхностный слой металла размягчается и увлекаемый шлифовальным кругом, размазывается по поверхности. Обработочные риски при этом покрываются ровным однородным слоем металла.

Качественные характеристики поверхностей деталей формируются не только на финишных операциях, но и в процессе выполнения всего комплекса технологических операций по изготовлению детали. В связи с этим на качество поверхностей деталей оказывает влияние и технологическая наследственность от предшествующих операций процесса обработки. Рассматривая технологию изготовления деталей с позиций технологической наследственности, принимают во внимание методы и режимы обработки, применяемые на отдельных операциях, характеристики режущего инструмента, вид и условия применения СОЖ, размеры операционных припусков, последовательность операций всего технологического процесса.

Под технологической наследственностью понимается явление переноса свойств обрабатываемого объекта от предшествующих операций к последующим, оказывающих влияние на эксплуатационных характеристики деталей машин.

Проявление влияния технологической наследственности может привести как к улучшению, так и к ухудшению эксплуатационных свойств деталей машин. В связи с этим весьма важно знать, какие качественные характеристики поверхностного слоя формируются после каждой операции технологического процесса, какова их наследственная роль и как они влияют на эксплуатационные свойства деталей. Знание этих вопросов позволяет целесообразно использовать технологическую наследственность и эффективно обеспечивать необходимые качественные характеристики деталей машин при их изготовлении.