Взаємозв’язок шорсткості і точності обробки

Головна | Про нас | Зворотній зв'язок

Щоб досягти заданої точності розмірів деталі і встановити при контролі, чи дійсно отриманий заданий розмір, необхідно забезпечити при обробці належний клас шорсткості поверхні.

Необхідна точність обробки, що відповідає вимогам заданого класу точності, досягається на різних верстатах різними способами.

Точність виконання розмірів визначається квалітетами (в системі ОСТ - класи точності). Квалитет (за стандартами РЕВ - Рада Економічної Взаємодопомоги) показує відносну точність виготовлення деталі.

Залежно від величини допуску на розмір встановлено 19 квалітетів точності (IT01, IT0, IT1, IT2. IT17; IT - Intеrnational Tolerance - міжнародний допуск). IT8 - допуск системи по 8 квалітету ISO (ISO - міжнародна організація по стандартизації).

Практикою визначено взаємозв'язки між видами обробки і шорсткістю поверхні. Так, наприклад, встановлено, що середня висота нерівностей не повинна перевищувати 10-25% від допуску на обробку. Це дозволило встановити досяжну шорсткість поверхні для різних видів обробки, а з урахуванням витрат при будь-якому іншому способі обробки - і економічно досяжну шорсткість поверхні.

Різні методи обробки по-різному впливають на якість поверхні.

Таблиця 1. Характеристики точності та якості, характерні для різних способів обробки різанням

Для досягнення заданого взаємного розташування поверхонь, форми і розмірів деталей, їх шорсткості і фізико-механічних властивостей при виробництві машинобудівної продукції застосовують різні методи обробки: різання лезовий і абразивним інструментами; поверхневе пластичне деформування; електрофізичні, електрохімічні та інші методи. У міру наближення розміру оброблюваної поверхні до заданого розміру за кресленням обробка заготовки може бути декількох видів: обдирні, чорнова, напівчистова, чистова, тонка, обробна.

Обдирні обробка застосовується для великих поковок і виливків 16-18-го квалітетів точності. Вона зменшує похибки форми і просторових відхилень грубих заготовок, забезпечуючи 15-16-й квалітети точності, шорсткість поверхні Ra більше 100 мкм.

Чорнова обробка виконується в великому діапазоні точності (12-16-й квалітети). Шорсткість поверхні Ra = 100-25 мкм.

Напівчистова обробка застосовується для заготовок, до точності яких пред'являються підвищені вимоги. Цей вид обробки забезпечує 11-й, 12-й квалітети точності. Шорсткість поверхні
Ra = 50,0-12,5 мкм.

Чистова обробка застосовується як остаточний вид обробки для тих заготовок, задана точність яких укладається в точність, що досягається чистової обробкою (8-11-й квалітети). Шорсткість поверхні забезпечується в межах Ra = 12,5-2,5 мкм.

Тонка обробка застосовується для остаточного формування поверхонь деталі і при малих операційних пріпуськах. Шорсткість поверхні знаходиться в межах значень Ra = 2,5-0,63 мкм.

Обробна (фінішна) обробка використовується для отримання необхідної шорсткості поверхні деталі на точність обробки впливу майже не робить. Виконується, як правило, в межах допуску попередньої обробки. Обробна обробка забезпечує отримання шорсткості поверхні Ra = 0,63-0,16 мкм.

У сучасному машинобудуванні найбільш поширені обробка заготовок лезовий і абразивним інструментами, які формують точність і якість поверхонь деталей. Лезовий інструментом із надтвердих матеріалів можна обробляти заготовки з твердістю до 45 HRC, а абразивним інструментом доцільно виконувати обробку металів з більш високою твердістю.

Обробка лезовий інструментом використовується як процес чистової і тонкої обробки: тонке точіння, тонке фрезерування, тонке розгортання, протягування, прошивання.

Сутність тонкого точіння полягає в знятті стружки малого по товщині перетину при великих швидкостях різання (100-1000 м / хв): для чавунних заготовок швидкість різання складає 100-150 м / хв; для сталевих - 150-250 м / хв; для кольорових сплавів - до 1000 м / хв. Подача встановлюється для попереднього ходу - 0,15 мм / об, а для остаточного - 0,01 мм / об. Глибину різання приймають 0,2-0,3 і 0,05-0,01 мм відповідно.

Малі по товщині перетину стружки не викликають великих зусиль різання і значних деформацій технологічної системи СНІД, що забезпечує 6-8-й квалітети точності (при обробці кольорових металів і сплавів - 5-6-й квалітети). Шорсткість поверхні у заготовок з чорних металів Ra = 2,50-0,63 мкм; кольорових металів - Ra = 0,32-0,16 мкм.

Тонке точіння застосовується перед хонингованием, Суперфінішування, поліруванням і виконується на високооборотних верстатах (10-15 тис. Хв -1). Радіальне биття шпинделя не повинно перевищувати 0,005 мм. Всі деталі, що обертаються повинні бути точно збалансовані.

Різці оснащуються твердими сплавами, алмазом, ЕЛЬБОР і іншими ріжучими матеріалами з високою зносостійкістю. Тонке обточування забезпечує допуск розмірів 5-80 мкм, овальність і конусообразность не більше 3 мкм.

Тонке фрезерування здійснюється переважно торцовими фрезами при обробці плоских поверхонь. Фрезу встановлюють з ухилом 0,0001, щоб виключити контакт з поверхнею зубів, які не беруть участі в різанні. При тонкому фрезеруванні знімається припуск 0,2-0,5 мм, а відхилення від площинності на 1 м довжини становить 0,02-0,04 мм. Шорсткість поверхні Ra = 2,5-0,63 мкм.

Тонке розгортання забезпечує високу точність і малу шорсткість, однак не виправляє положення осі оброблюваного отвору, оскільки знімає рівномірний припуск по всій поверхні. Тонке розгортання забезпечує точність, відповідну 5-7-му квалітетами, Ra = 1,25-0,63 мкм, і найчастіше виконується після свердління і зенкерування або чорнового і чистового розточування отворів.

Протягування застосовується для обробки внутрішніх і зовнішніх поверхонь. При чистовому протягуванні циліндричних отворів забезпечується точність 6-9-го квалітету (шорсткість поверхні
Ra = 2,50-0,63 мкм), протягування зовнішніх поверхонь забезпечує точність 11-го квалітету. Протягування виконується на горизонтальних і вертикальних верстатах, універсальних і спеціальних напівавтоматах і автоматах.

Прошивання здійснюється спеціальним інструментом (прошивкою), який проштовхують через обробляється отвір в заготівлі за допомогою преса.