CHƯƠNG 3: CHẤT LƯƠNG BỀ MẶT GIA CÔNG NỘI DUNG Khái niệm yếu tố đặc trưng chất lượng bề mặt nh hưởng chất lượng bề mặt đến tính sử dụng chi tiết máy Các nguyên nhân ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt Các phương pháp đảm bảo chất lượng bề mặt Các phương pháp đánh giá chất lượng Biên soạn: LÊ Q ĐỨC 1.Khái niệm yếu tố đặc trưng chất lượng bề mặt  Chất lượng chế tạo chi tiết máy đánh giá nhiều tiêu (tiêu chuẩn Nga dùng 42 tiêu), thông thường người ta dùng thông số: - Độ xác kích thước bề mặt - Độ xác hình dáng bề mặt - Độ xác vị trí tương quan bề mặt - Chất lượng bề mặt: Phụ thuộc vào phương pháp điều kiện gia công cụ thể Biên soạn: LÊ Q ĐỨC  Trong chất lượng bề mặt chi tiết gia 1.Khái niệm yếu tố đặc trưng chất lượng bề mặt a Tính chất hình học: đánh giá theo tiêu chí:  Sai lệch đại quan: Sai lệch rìa biên bề mặt thực so với hình dáng hình học lý tưởng nó, CTM sai lệch đại quan không đề cập đến  Độ sóng bề mặt: chu kỳ không phẳng bề mặt chi tiết quan sát phạm vi lớn (1 – 10mm) Người ta dựa vào tỷ lệ chiều cao nhấp nhô bước sóng để phân biệt xác định: L/H = 50 - 100  Độ nhám bề mặt: Là tập hợp nhấp nhô bề mặt chi tiết xét phạm Biên vi hẹp ( Rz(b) > Rz(a) Khoảng thời gian: ÷ ti: giai đoạn mòn ban đầu ti ÷ T1: giai đoạn mòn bình thường Biên soạn: LÊ Q ĐỨC T1 trở đi: giai đoạn mòn nh hưởng chất lượng bề mặt đến tính sử dụng chi tiết máy  nh hưởng độ nhám a Đến tính chất chống mài mòn  Độ nhám nên giảm đến giá trị mà làm việc chúng giữ màng dầu bội trơn không xảy chảy dính kl  mòn cực nhanh  Tóm lại: độ nhám lớn khả chống mài mòn kém, nhỏ 1: điều kiện làm việc không tốt nhe 2: ïđiều kiện làm việc nặng Biên soạn: LÊ Q ĐỨC 10 nh hưởng chất lượng bề mặt đến tính sử dụng chi tiết máy  nh hưởng độ nhám b Đến sức bền mỏi  Nếu độ nhám bề   mặt lớn làm việc (chưa chịu tải) đáy nhấp nhô dễ phát sinh vết nứt tế vi (theo thí nghiệm LIA) phát triển nhanh có tải  Biên soạn: LÊ Q ĐỨC sức bền mỏi giảm Rz 11 nh hưởng chất lượng bề mặt đến tính sử dụng chi tiết máy  nh hưởng độ nhám c Đến tính chống ăn mòn  Đáy nhấp nhô tạo điều kiện chức chất ăn mòn Khi độ nhám cao chất ăn mòn dễ điền điền nhiều vào đáy nhấp nhô  thể tích ăn mòn lớn  ăn mòn nhanh  Chiều hướng ăn mòn xảy từ đỉnh đến đáy nhấp nhô, đỉnh nhấp nhô cũ bị ăn mòn tạo thành nhấp nhô Quá trình xảy liên tục  Bề mặt nhám dễ bị ăn mòn  Có thể Biên soạn: LÊ Q ĐỨC cách 12 khắc phụ phủ lên bề mặt lớp chốn ăn mòn: mạ cro6m, niken… nh hưởng chất lượng bề mặt đến tính sử dụng chi tiết máy  nh hưởng độ nhám d Đến tính chất mối lắp  Trong mối lắp độ hở hay độ dôi có độ nhấp nhô bề mặt chi tiết tạo thành, Ra hay Rz lớn độ xác mối lắp giảm  độ bền mối lắp giảm  Trong giai đoạn mòn ban đầu nhanh, Rz giảm đến 75%  khe hở tăng mối lắp  độ xác độ bền mối lắp giảm  Khi lắp nhấp nhô bị san phẳng, độ nhám lớn nhấp nhô bị san phẳng nhiều độ dôi giảm  độ xác Biên lắp soạn: giảm LÊ Q ĐỨC 13 độ bền mối nh hưởng chất lượng bề mặt đến tính sử dụng chi tiết máy  nh hưởng độ biến cứng a Đến tính chất chống mài mòn  Kim loại lớp bề mặt bị biến cứng có khả làm giảm tác động tương hỗ phân tử mà tác động thường gây tượng ôxy hóa bề mặt đồng thời lớp kim loại bề mặt bị biến cứng ngăn cản phát triển biến dạng dẻo toàn chi tiết làm việc tránh gây chảy dính  nâng cao tính chống mòn chi tiết Biên soạn: LÊ Q ĐỨC 14 nh hưởng chất lượng bề mặt đến tính sử dụng chi tiết máy  nh hưởng độ biến cứng b Đến sức bền mỏi: Lớp biến cứng bề mặt thông thường làm tăng sức bền mỏi từ 15 – 20%, Chiều sâu mức độ biến cứng lớn tăng sức bền c Đến tính chất chống ăn mòn hóa học: Tăng lớp biến cứng (cả mức độ chiều sâu) làm tăng khả chống ăn mòn hóa học chi tiết Biên soạn: LÊ Q ĐỨC 15 nh hưởng chất lượng bề mặt đến tính sử dụng chi tiết máy  nh hưởng ứng suất dư a Đến sức bền mỏi: Ứng suất dư ảnh hưởng đến tính chống mòn, ăn mòn hóa học chi tiết độ xác mối lắp b Đến sức bền mỏi:  Thực nghiệm chứng tỏ ứng suất dư nén làm tăng sức bền mỏi US dư kéo làm giảm sức bền mỏi  Khi gia công điều kiện định làm nhiệt độ vùng cắt tăng không vùng gây US dư làm thay đổi cấu trúc kim loại lớp bề mặt soạn: LÊ Q ĐỨClàm giảm 16 trongBiên ng/nhân tuổi bền Các nguyên nhân ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt a nh hưởng đến độ nhám bề mặt  Thông số hình học dụng cụ  Góc trước γ góc sau α lớn  dao sắc lực cắt giảm biến dạng giảm  rung động     giảm  Rz giảm nhiên tăng γ, α đến giới hạn định không hậu xấu (???) Của φ r theo công Stg tgthức: 1 S2 Rz suy từ γ;hoac Của β; δ; ε α; φ Rz  tg  tg 8r Góc λ ảnh hưởng Thân dao lớn cứng vững  rung động giaûm  soạn: Rz giaûm Biên LÊ QUÝ ĐỨC 17 Các nguyên nhân ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt a nh hưởng đến độ nhám bề mặt  Chế độ cắt  Vận tốc cắt: Ở khoảng vận tốc bé (không có lẹo dao, ma sát nhỏ) tăng V Rz có xu hướng giảm V tiếp tục tăng(lẹo dao xuất hiện, ma sát tăng theo…) Rz tăng, tiếp tục tăng V lên (lẹo dao đi, rung động giảm, ma sát giảm…)  Rz giảm  Lượng chạy dao S: Khi S tăng  Rz tăng, giảm S đến mức nhỏ  a nhỏ  dao không cắt mà trượt  Rz tăng  Chiều sâu t cắt ảnh hưởng, nhiên t LÊ Q ĐỨC 18 lớn Biên lựcsoạn: cắt lớn  biến dạng, rung động Các nguyên nhân ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt a nh hưởng đến độ nhám bề mặt  Điều kiện gia công  Vật liệu gia công dẻo cấu trúc KL dễ bị biến dạng, gia công biến dạng dẻo nhiều làm Rz tăng Vật liệu gia công cứng (tuy nhiên cứng đến mức gia công được) gia công Rz giảm, trước gia công người ta thường hóa tốt KL thường hóa, cải thiện…  Dùng dung dịch trơn nguội làm Rz giảm (vì sao????)  Hệ thống công nghệ cứng vững gia công Rz giảm Biên soạn: LÊ Q ĐỨC 19 Các nguyên nhân ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt b nh hưởng đến lớp biến cứng bề mặt  Khi thay đổi chế độ cắt mà làm cho lực cắt tăng, thời gian tác dụng lực cắt lâu biến dạng tăng biến cứng (mức độ chiếu sâu) tăng  Khi tăng S r làm tăng biến cứng  Khi γ tăng từ (-) sang (+) biến cứng giảm, góc sau α nhỏ biến cứng tăng  Khi tăng V lúc đầu biến cứng giảm (thời gian tác dụng lực cắt ít), tiếp tục tăng biến cứng lại tăng thời gian tác dụng lực cắt giảm nhiệt cắt lại ảnh hưởng nhiều  Khi dao bị mòn, bị cùn làm cho biến cứng tăng Biên soạn: Q ĐỨC  Dùng dung dịch trơn LÊ nguội làm biến20cứng Các nguyên nhân ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt c nh hưởng đến ứng suất dư      Quá trình hình thành ng suất dư bề mặt định bởi: biến dạng, biến đổi nhiệt chuyển pha kim loại Quá trình phức tạp, khó xác lập quan hệ cụ thể yếu tố Tuy nhiên kết thực nghiệm cho thấy: Tăng V làm tăng giảm US dư (V tăng từ 50-200m/ph làm giảm US dư tiếp tuyến) Tăng S làm tăng chiều sâu lớp có US dư Giảm góc γ đến trị số âm tăng US dư nén Gia công vật liệu giòn sinh US dư nén, vật liệu dẻo sinh US dư kéo LÊ dư Q ĐỨC 21 Mài thườngBiên tạosoạn: US nén Các phương pháp đảm bảo chất lượng bề m a Phương pháp đạt độ nhám bề mặt Tuỳ theo phương pháp gia công Biên soạn: LÊ Q ĐỨC 22 Các phương pháp đảm bảo chất lượng bề m b Các phương pháp tạo độ biến cứng     Phun bi Lăn ép Gõ đập Nong Biên soạn: LÊ Q ĐỨC 23 Các phương pháp đánh giá chất lượng bề m a Đo độ nhám bề mặt     So sánh mắt Phương pháp quang học Đo máy đo prôfin Phương pháp in b Các phương pháp đánh giá mức độ biến cứng  Máy đo độ cứng  Mẫu hiển vi  Tia RƠNGEN  Chùm tia điện tử Biên soạn: LÊ QUÝ ĐỨC 24 ... kiện gia công  Vật liệu gia công dẻo cấu trúc KL dễ bị biến dạng, gia công biến dạng dẻo nhiều làm Rz tăng Vật liệu gia công cứng (tuy nhiên cứng đến mức gia công được) gia công Rz giảm, trước gia. .. đường c cao Rz(c) > Rz(b) > Rz(a) Khoảng thời gian: ÷ ti: giai đoạn mòn ban đầu ti ÷ T1: giai đoạn mòn bình thường Biên soạn: LÊ Q ĐỨC T1 trở đi: giai đoạn mòn nh hưởng chất lượng bề mặt đến tính... mặt - Chất lượng bề mặt: Phụ thuộc vào phương pháp điều kiện gia công cụ thể Biên soạn: LÊ Q ĐỨC  Trong chất lượng bề mặt chi tiết gia 1.Khái niệm yếu tố đặc trưng chất lượng bề mặt a Tính chất