Качество поверхности

Под качеством обработанной поверхности понимается ее макро- и микротопография и совокупность всех физико-механических свойств поверхностного слоя материала.

Учение о качестве поверхности возникло в России во второй половине ХIX века, когда брат великого русского математика Чебышева, Владимир Львович, занимаясь вопросами точности ружейного производства, закончив теоретическое и экспериментальное исследование процесса образования неровностей, пришел к окончательному выводу, что высота неровностей зависит от подачи и радиуса при вершине инструмента и математически выражается

где R_z – высота неровностей;

S – подача;

r – радиус при вершине инструмента.

Формула устанавливает, что в понятие «качество поверхности» вкладывается только ее геометрия или точнее топография, однако в настоящее время известно, что физико-механические свойства поверхностного слоя играют важную роль в повышении эксплуатационных характеристик деталей, поэтому данное выше определение включает более полный комплекс составляющих понятия качества поверхности.

В настоящее время вопросу качества поверхности, как одному из важных критериев, определяющих надежность и долговечность машин, уделяется большое внимание исследователей и производственников. Это подтверждается тем, что в 1973 году вышел новый стандарт на геометрические параметры качества поверхности, и думается, что в процессе дальнейшего исследования он будет дополняться.

Для наглядности изобразим основные параметры качества поверхности и зависящие от них эксплуатационные свойства в виде схемы (рисунок 3.1).

Критерием для разграничения геометрических параметров служит величина отношения шага к высоте неровностей: для точности формы (макрогеометрия) - волнистости - и для поверхности

По ГОСТу 2789-73 шероховатость поверхности оценивается шестью параметрами:

R_a – среднеарифметическое отклонение профиля;

R_z – высота неровностей профиля;

R_max – наибольшая высота профиля неровностей;

S_m – средний шаг неровностей по средней линии;

S – средний шаг неровностей по вершинам;

t_p – относительная опорная длина профиля

и двумя характеристиками:

- последовательность обработки;

- направление обработки или расположения микронеровностей.

Физико-механические свойства поверхностного слоя характеризуются его твёрдостью, структурой, наклёпом и глубиной распространения поверхностных напряжений. В процессе эксплуатации машин качество поверхностей их деталей изменяется, поэтому важно в процессе производства параметры качества поверхности обеспечивать такие, которые устанавливаются в процессе эксплуатации.