Bài giảng Công nghệ chế tạo máy: Chương 2 & 3 - TS. Trương Đức Phức (ĐH BKHN)

Chia sẻ: Nguyen Tuan | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:77

Thêm vào BST

Báo xấu

384
lượt xem 116
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Công nghệ chế tạo máy: Chương 2 & 3 trình bày tiếp nội dung Chương 2 - Chất lượng bề mặt gia công và Chương 3 - Độ chính xác gia công. Tham khảo nội dung bài giảng để bổ sung các kiến thức hữu ích.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Công nghệ chế tạo máy: Chương 2 & 3 - TS. Trương Đức Phức (ĐH BKHN)

Chương 2. Chất lượng bề mặt gia công
I. Khái niệm • Để đánh giá chất lượng chế tạo chi tiết máy, người ta dùng 4 yếu tố cơ bản: − Độ chính xác về kích thước các bề mặt − Độ chính xác về hình dạng các bề mặt − Độ chính xác vị trí tương quan giữa các 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 được đánh giá bằng 2 yếu tố đặc trưng: − Tính chất cơ lý của lớp kim loại bề mặt (mức độ biến cứng, chiều sâu biến cứng và 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 công Tính chất hình học của bề mặt gia công được đánh giá bằng độ nhám bề mặt và độ sóng bề mặt. Trong quá trình cắt, lưỡi cắt của dụng cụ cắt sẽ trượt trên bề mặt phôi để hớt đi 1 lượng phoi, sự tiếp xúc ma sát sẽ tạo ra những vết xước cực nhỏ trên bề mặt gia công, tức bề mặt gia công sẽ có độ nhám. 1 - Độ sóng và độ nhám 2 - Độ sóng và nhám vừa phải 3 - Bề mặt phẳng, độ nhám cao 4 - Bề mặt phẳng và độ nhám thấp TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN
III. Độ nhám dọc và độ nhám ngang a) Độ nhám dọc: trùng với phương tốc độ cắt b) Độ nhám ngang: vuông góc với phương tốc độ cắt Độ nhám dọc xuất hiện khi có lực cắt biến đổi gây ra rung động. Ngoài ra, độ nhám dọc còn xuất hiện do 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 là hiện tượng một phần nhỏ vật liệu trong quá trình biến dạng dẻo bị nóng chảy cục bộ dưới áp suất và nhiệt độ lớn thoát khỏi phôi, do truyền nhiệt (Lẹo dao) ra các thành phần xung quanh nên nhiệt độ giảm đột ngột khiến cho vật liệu bị đông cứng, tự tôi cứng bám chặt vào mặt trước (Phoi) của dao ( phần sát cạnh lưỡi cắt ), nó tạo nên ở đó một mảng hay lớp bảo vệ có tác (Phôi) dụng như một cái nêm làm thay đổi các thông số của dao, điều này làm giảm độ sắc của lưỡi cắt dẫn đến làm giảm độ nhẵn bề mặt gia công hoặc dẫn đến mất khả năng cắt gọt của dụng cụ và làm hỏng lưỡi cắt. 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 của vật liệu gia công • PP gia công (tiện, bào, phay, mài…) • Chế độ cắt (S,V,t) • Độ cứng vững của hệ thống công nghệ • Thông số hình học của 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) là tập hợp tất cả những bề lồi, lõm với bước cực nhỏ • Để đánh giá độ nhám ta vẽ đường trung bình. Đường trung bình được vẽ sao cho tổng diện tích (phần gạch đứng) từ hai phía bằng nhau • Chiều dài chuẩn l là chiều dài dùng để đánh giá các thông số của độ nhám • Ra – sai lệch bình phương trung bình cộng của các giá trị chiều cao h tính từ đường trung bình trong 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 được xác định: n 1 l h i R a   h dl  1 l0 n l- chiều dài chuẩn, h- tung độ profin đo được từ đường trung bình, n là số tung độ của profin được đo • Rz là chiều cao nhấp nhô, bằng giá trị trung bình giữa năm đỉnh cao nhất và năm đỉnh thấp nhất) đo trong chiều dài chuẩn l được 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 nhô theo đường trung bình (giá trị trung bình cộng của các bước nhấp nhô) • Sm = (Smi)/n n là bước nhấp nhô theo đường trung bình trong phạm vi chiều dài chuẩn l • S – bước nhấp nhô theo đỉnh (giá trị trung bình cộng của các bước nhấp nhô theo đỉnh) trong phạm vi chiều dài chuẩn l • Sm = (Si)/n n là bước nhấp nhô theo đỉnh trong phạm vi chiều dài chuẩn l TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN
VI. Đường cong của phần vật liệu Chiều dài của phần vật liệu ở vị trí nào đó là tổng chiều dài của phần kim loại đi qua các điểm của độ nhám Đường cong a cho phép xép định giá trị của phần vật liệu ở các độ cao khác nhau của profin bề mặt. Đường cong a của phần vật liệu đặc trưng cho khả năng chịu tải của bề mặt. Mức độ điền đầy kim loại càng cao thì tính chống mòn càng cao và độ kín khít bề mặt lắp ghép càng 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 ra 14 cấp. Cấp 1 có độ nhám cao nhất, cấp 14 có độ nhám thấp nhất (Ra = 0,01um, Rz = 0,05 um) • Trị số Ra được cho khi yêu cầu độ nhám bề mặt từ cấp 6 đến cấp 12 (Ra = 2,5 ~ 0,04 um) • Trị số RZ được ghi trên bản vẽ nếu yêu cầu độ nhám trong phạm vi từ cấp 1 đến cấp 5 hoặc cấp 13 và 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 của đ/nhám đến TCSD của c/tiết • Độ nhám có ảnh hưởng đến: 1. Độ mòn U của chi tiết 2. Quá trình ăn mòn hóa học trên bề mặt TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN
1. Ả/hưởng của Ra đến đ/mòn U của chi tiết (1) Ma sát và mòn của chi tiết máy U phụ thuộc và chiều cao và hình dáng của độ nhám bề mặt và phương của vết g/c Các điểm 01 và 02 ứng với độ mòn ban đầu nhỏ nhất của các bề mặt tiếp xúc Ta thấy: trong điều kiện làm việc nặng đường cong 2 dịch chuyển về phía trên và bên phải ứng với độ nhám tối ưu (02) có giá trị lớn hơn. Đường cong 1: điều kiện làm việc nhẹ TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN
1. Ả/hưởng của Ra đến đ/mòn U của chi tiết (2) • Độ mòn ban đầu có thể san phẳng 70% chiều cao độ nhám • Độ nhám được chọn trên cơ sở dung sai δ: Khi đường kính lắp ghép >50mm: RZ = (0,1~0,15) δ Khi đường kính lắp ghép trong khoảng 18~50mm: RZ = (0,15~0,2) δ Khi đường kính lắp ghép
2. Quá trình ăn mòn hóa học trên b/mặt • Tăng độ nhẵn bề mặt sẽ nâng cao độ bền mỏi của chi tiết. • Độ nhám ảnh hưởng lớn đến tính chống ăn mòn hóa học của bề mặt chi tiết • Các chỗ lõm chứa các tạp chất như axit, muối…Các tạp chất ăn mòn bề mặt theo sườn dốc của nhấp nhô và tạo thành nhấp nhô mới. Như vậy, bề mặt có độ nhám càng cao thì quá trình ăn mòn càng nhanh TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN
X. Ả/hưởng của biến cứng đến TCSD • Bề mặt biến cứng tăng độ bền mỏi của chi tiết lên khoảng 20%, tăng độ chống mòn lên 2~3 lần (hạn chế khả năng gây ra các vết nứt phá hỏng chi tiết) • Bề mặt quá cứng làm giảm độ bền mỏi của chi tiết TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN
XI. Ả/hưởng của ứng suất dư đến TCSD • Ứng suất dư nén trên bề mặt tăng độ bền mỏi của chi tiết, còn ứng suất kéo giảm độ bền mỏi của chi tiết • Ví dụ: bề mặt chi tiết thép có ứng suất dư nén tăng độ bền mỏi lên 50% và có ứng suất dư kéo sẽ giảm độ bền mỏi 30% TS. Trương Đức Phức Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN