Видеокурс по SIMATIC STEP 7


Влияние методов обработки на эксплуатационные свойства деталей

Влияние методов обработки на эксплуатационные свойства деталей
Эксплуатационные свойства деталей в значительной мере определяются состоянием и свойствами поверхностного слоя. Последние определяются условиями обработки — методами, режимами, видом применяемого материала и его состоянием.

Широкий спектр изделий различного назначения характеризуется соответственно и многообразием требований эксплуатационного характера. Входящие в них детали могут подвергаться изнашиванию, усталостному, коррозионному и кавитационному разрушению, к ним могут предъявляться требования термо- или хладостойкости, отражательной способности, требования эстетического характера.

В числе важнейших эксплуатационных свойств можно отметить следующие.

Износостойкость — характеризуется сопротивлением поверхности детали изнашиванию. В процессе изнашивания происходит изменение формы и размеров сопрягаемых деталей, нарушаются условия правильной эксплуатации.

Усталостная прочность, или предел выносливости, характеризуется напряжением, при котором деталь выдерживает неограниченное число циклов нагружений без разрушения.
Контактная усталость — усталость материала в условиях контактной нагрузки.

Сопротивление коррозии — сопротивление материала действию коррозионных процессов.
Отражательная способность характеризуется количеством отраженного и рассеянного света.
Опорная поверхность характеризуется площадью контакта соприкасающихся поверхностей.
Электрические и магнитные свойства (электропроводность, прохождение электромагнитных волн и др.).

Эстетические свойства, или товарный вид, изделий (блеск, оттенок, цвет, гладкость и т. д.).
При оценке эксплуатационных свойств деталей и изделий рассматривают также обобщенные показатели: долговечность и надежность.

Под долговечностью понимают продолжительность работы детали (изделия) до разрушения или потери работоспособности. Например, долговечность коленчатого вала, поршневого кольца, коробки скоростей и др.
Под надежностью понимают свойство изделия (детали) сохранять работоспособность в течение установленного времени в заданных условиях эксплуатации. Надежность характеризуется безотказной работой изделия (детали) в течение заданного времени, если число отказов в этот интервал времени не превышает допустимого.

Важная роль в выполнении указанных требований отводится состоянию и свойствам поверхностного слоя детали. Формирование этого слоя происходит, как отмечено выше, при обработке различными методами, с установлением соответствующих режимов и последовательности. В настоящее время разработано большое количество методов обработки, изменяющих состояние и свойства поверхностного слоя (геометрических, физико-механических параметров и структуры). Применение их с учетом конкретных условий эксплуатации позволяет формировать поверхностный слой деталей с наперед заданны ми свойствами, в результате чего представляется возможным существенное повышение их эксплуатационных свойств.

Шероховатость поверхности является одним из основных параметров качества поверхности, определяющим многие эксплуатационные свойства деталей машин: износостойкость, коррозионную стойкость, усталостную прочность, контактную усталость, оптические свойства, прочность прессовых посадок, некоторые электрические свойства. Многочисленные экспериментальные данные показывают, что величина сил трения и износостойкость деталей машин тесно связаны с такими параметрами шероховатости, как высота и форма микронеровностей, опорная поверхность, а также направление обработочных рисок относительно действующих нагрузок. Во многих случаях установлена оптимальная шероховатость, обеспечивающая наилучшие условия работы трущейся поверхности. Например, для подшипников качения оптимальным является шероховатость поверхности Ra = 0,04-0,16 мкм, для гильз цилиндров двигателей Ra = 0,08-0,32 мкм.
Следы обработки, из которых образуются шероховатости, являются местом зарождения коррозионных процессов и усталостных трещин. Чем грубее следы обработки, тем выше скорость протекания и развития отмеченных процессов.

Увеличение микротвердости способствует повышению износостойкости, усталостной прочности, контактной усталости. Существует оптимальное значение микротвердости для конкретных условий.

Величина и знак остаточных напряжений оказывают влияние на усталостную прочность, предел выносливости. В большинстве случаев благоприятными являются сжимающие остаточные напряжения (-δ0).

Метод накатывания резьбы двумя роликами с винтовой нарезкой лишен недостатков, присущих процессу накатывания...

Обкатыванию предшествуют операции обработки металлическим лезвийным инструментом или абразивным инструментом...

Особенности электроэрозионной обработки

От материала инструмента, применяемого при электроэрозионной обработке, зависит его износ, допускаемый электрический...