Trờng ĐHSP KT Hng Yên. Nhám bề mặt Khoa Cơ Khí_Lớp CTK2A Nhám bề mặt I. Bản chất nhám bề mặt. Bề mặt chi tiết sau khi gia công không bằng phẳng một cách lý t- ởng mà có những mấp mô. Những mấp mô này là kết quả của quá trình biến dạng dẻo của lớp bề mặt chi tiết khi cắt gọt lớp kim loại, là ảnh hởng của chấn động khi cắt, vết lỡi cắt để lại trên bề mặt gia công và của nhiều nguyên nhân khác nữa Tuy vậy, không phải toàn bộ những mấp mô trên bề mặt đều thuộc về nhám bề mặt, mà nó là tập hợp của những mấp mô có bớc sóng t- ơng đối nhỏ và đợc xét trong chiều dài chuẩn l. * Chiều dài chuẩn: - Là chiều dài của phần bề mặt đợc chọn để đo nhám không tính đến những mấp mô khác có chiều dài khác có bớc lớn hơn L. - Là chiều dài phần bề mặt đợc chọn để đánh giá độ nhấp nhô bề mặt. * Bề mặt hình học: là bề mặt đợc xác định bởi kích thớc trên bản vẽ không có nhấp nhô sai lệch về hình dáng. * Bề mặt thực:Là bề mặt giới hạn của vật thể, ngăn cách nó với môi trờng xung quanh. * Độ nhẵn bề mặt: Là tập hợp những mấp mô có bớc tơng đối nhỏ trên bề mặt thực, đợc xét trong chiều dài chuẩn. * Chiều dài đo: Là chiều dài tối thiểu của phần bề mặt cần thiết để xác định một cách tin cậy nhấp nhô bề mặt. Nó bao gồm một số chiều dài chuẩn. SV: Nguyễn Văn Thắng 1 Trờng ĐHSP KT Hng Yên. Nhám bề mặt Khoa Cơ Khí_Lớp CTK2A * Đờng kính trung bình của Profin: đo đợc sao cho tổng bình phơng khoảng cách từ điểm của của Profin dến đờng đó ( yyy n , .,, 21 là nhỏ nhất trong giới hạn chiều dài chuẩn. * Sai lệh trung bình số học R a là trị số trung bình các khoảng cách từ những điểm của Profin đo đợc đến đờng trung bình của nó, trong giới hạn chiều dài chuẩn. * Sai lệch trung bình số học R a :Là trị số trung bình các khoảng cách từ những điểm của Profin đo đợc đến đờng trung bình của nó, trong giới hạn chiều dài chuẩn. dxy L L a R = 0 1 ; = = n i i a y R L 1 1 * Chiều cao mấp mô trung bình R z :là trị số trung bình của những khoảng cách tứ 5 đỉnh cao nhất đến 5 đấy thấp nhất của Profin đo đợc, trong giới hạn chiều dài chuẩn. 5 ) .() .( 1042921 hhhhhh R z ++++++ = . Trong đó: hhh 931 ; .;; ,; hhh 1042 , .,, : là khoảng cách từ đỉnh cao nhất, các đáy thấp nhất của Profin đến một đờng bất kỳ song song với đờng trung bình. - Những mấp mô có tỷ số giữa bớc mấp mô (p) bé hơn hoặc bằng 50 ( 50 h p ) thuộc về nhám bề mặt, mấp mô có chiều cao h 3 . - 100050 h p thuộc về sóng bề mặt ( h 2 ). - 1000 h p thuộc về sai lệc hình dạng ( h 1 ). SV: Nguyễn Văn Thắng 2 Trờng ĐHSP KT Hng Yên. Nhám bề mặt Khoa Cơ Khí_Lớp CTK2A Sở dĩ ta quan tâm đến nhám bề mặt vì nó ảnh hởng đến chất l- ợng làm việc của chi tiết máy. - Đối với chi tiết trong mối ghép động ( ổ trợt, sống dẫn, con tr- ợt), bề mặt của chi tiết làm việc trợt tơng đối với nhau, nên khi nhám càng lớn khó hình thành màng dầu bôi trơn bề mặt trợt. D- ới tác dụng của tải trọng các đỉnh nhám tiếp xúc với nhau gây ra hiện tuợng ma sát nửa ớt, ma sát khô, giảm thấp hiệu suất làm việc, tăng nhiệt độ làm việc của mối ghép. Mặt khác tại các đỉnh tiếp xúc, lực tập trung lớn, ứng xuất lớn vợt quá ứng xuất cho phép phát sinh biến dạng chảy phá hỏng bề mặt tiếp xúc, làm bề mặt bị mòn nhanh, nhất là thời kỳ mòn ban đầu. Thời kỳ mòn ban đầu càng ngắn thì thời gian phục vụ của chi tiết càng giảm. - Đối với mối ghép có độ dôi lớn khi ép hai chi tiết vào với nhau thì nhám bị san phẳng, nhám càng lớn thì lợng san phẳng càng lớn, độ dôi của mối ghép càng giảm nhiều, giảm độ bền chắc của mối ghép. - Đối với những chi tiết làm việc ở trạng thái chụi tải chu kỳ, tải trọng động thì nhám là nhân tố tập trung ứng xuất dễ phát sinh rạn nứt làm giảm độ mòn mỏi của chi tiết. - Nhám càng nhỏ bề mặt càng nhẵn, khả năng chống lại sự ăn mòn càng tốt. II.Chỉ tiêu đánh giá và tiêu chuẩn nhám bề mặt. Ngời ta dùng các yếu tố hình học của nhám làm chỉ tiêu. Chỉ tiêu R a đợc sử dụng phổ biến nhất vì nó cho phép đánh giá chính xác hơn và thuận lợi hơn những bề mặt có độ nhám trung bình. Đối những bề mặt nhám quá thô hoặc quá nhỏ thì dùng chỉ tiêu R z lại cho ta khả năng đánh giá chính xác hơn dùng chỉ tiêu R a . Chỉ tiêu R z còn đợc SV: Nguyễn Văn Thắng 3 Trờng ĐHSP KT Hng Yên. Nhám bề mặt Khoa Cơ Khí_Lớp CTK2A sử dụng với những bề mặt không thể kiểm tra trực tiếp thông số R a của nhám, chẳng hạn những bề mặt có kích thớc nhỏ hoặc có profin phức tạp ( lỡi cắt của dụng cụ, chi tiết của đồng hồ). III. Xác định giá trị cho phép của thông số nhám bề mặt. Trị số cho phép của thông nhám bề mặt đợc chọn đợc chọn đựa vào: - Chức năng sử dụng của bề mặt. - Điều kiện làm việc của chi tiết. Nh vậy, việc quyết định trị số của thông số nhám khi thiết kế có thể dựa vào: - Phơng pháp gia công đạt độ chính xác kích thớc bề mặt. - Quan hệ giữa nhám với dung sai kích thớc và hình dạng. IV. Ghi ký hiệu trên bản vẽ. Dùng chữ V lệch: - Với R a chỉ ghi giá trị bằng số.(sai lệch trung bình số học). - Với R z ghi cả ký hiệu (Chiều cao mấp mô trung bình). * Chú ý: *Cấp:6 ữ 12 Dùng R a ( )(04,05,2 m R a à ữ= . * Cấp: - Từ 1 ữ 5 Dùng với R z : )(20320 m R z à ữ= ) - 13,14: )(05,008,0 m R z à ữ= . * Ký hiệu: - Độ nhám theo R a đợc thể hiện nh sau: ( 63,0 R a ). SV: Nguyễn Văn Thắng 4 Trờng ĐHSP KT Hng Yên. Nhám bề mặt Khoa Cơ Khí_Lớp CTK2A * Nhng trong thực tế sản xuất nhiều khi ngời ta đánh giá độ nhám bề mặt chi tiết máy theo các mức độ: - Thô:cấp 1 ữ 4.( 40320 ữ= R z ) - Bán tinh: 5 ữ 7.( 20 = R z ; 25,15,2 ữ= R a ) - Tinh: 8 ữ 11( 08,063,0 ữ= R a ) - Siêu tinh: 12 ữ 14. ( 05,01,0;04,0 ữ== RR za ). * Bảng1 :Cấp độ nhám và các giá trị tơng ứng : SV: Nguyễn Văn Thắng Cấp độ nhám )( m R a à )( m R z à Chiều dài chuẩn Không lớn hơn 1 2 3 84 40 20 320 150 80 8 4 5 10 5 40 20 2,5 6 7 8 2,5 1,25 0,63 10 6,3 3,2 0,8 9 10 11 12 0,32 0,16 0,08 0,04 1,6 0,8 0,4 0,2 0,25 13 14 0,02 0,01 0,1 0,05 0,08 5 Trờng ĐHSP KT Hng Yên. Nhám bề mặt Khoa Cơ Khí_Lớp CTK2A V. Các yếu tố ảnh hởng đến độ nhám bề mặt gia công. 1. Thông số hình học của dụng cụ cắt. 2. ảnh hởng của tốc độ cắt. 3. ảnh hởng của lợng chạy dao. -Hởng mang tính hình học. - ảnh hởng đến mức độ biến dạng dẻo, biến dạng đàn hồi ở bề mặt gia công Dẫn đến độ nhám sẽ thay đổi. - Khi gia công với lợng chạy dao: S= 0,02 ữ 0,05(mm/vòng) bề mặt gia công có độ nhấp nhô giảm. Nếu gia công với S 0,02 (mm/vòng) thì độ nhấp nhô tế vi sẽ tăng (độ nhẵn bóng sẽ giảm).Nếu 15,0 S (mm/vòng)thì biến dạng đàn hồi sẽ ảnh hởng đến sự hình thành các nhấp nhô tế vi, kết hợp với ảnh hởng của các yếu tố hình học làm cho độ nhám sẽ tăng lên Đảm bảo độ nhắn bóng bề mặt, năng suất gia công nên chọn lợng chạy dao 12,005,0 ữ= S (mm/vòng) đối với thép cácbon. 4. ảnh hởng của chiều sâu cắt. Chiều sâu cắt quá lớn thì rung động trong quá trình cắt sẽ tăng, độ nhám sẽ tăng. Nếu chiều sâu cắt quá nhỏ làm cho dao bị trợt trên bề mặt gia công, xẩy ra hiện tợng căt không liên tục, dẫn đến độ nhám sẽ tăng. Hiện tợng trợt dao thờng ứng với giá trị của chiều sâu cắt trong khoảng 0,02 ữ 0,03 5. ảnh hởng của vật liệu gia công. VI. Phơng pháp đảm bảo chất bề mặt. 1. Phơng pháp đạt độ bóng bề mặt. SV: Nguyễn Văn Thắng 6 Trờng ĐHSP KT Hng Yên. Nhám bề mặt Khoa Cơ Khí_Lớp CTK2A Có thể chọn phơng pháp gia công với chế độ S,V,t hơp lý để tạo ra dộ bóng( độ nhám ) bề mặt theo yêu cầu. Bảng 2.2: Phơng pháp gia công cơ và độ bóng tơng ứng: T T Phơng pháp gia công Cấp độ bóng 1 Tiện , bào thô. 3 2 Tiện, bào tinh. 4 ữ 6 3 Tiện, bào rất tinh. 6 ữ 7 4 Phay thô 4 5 Phay tinh. 75 ữ 6 Khoan, khoét 3 ữ 6 7 Doa 6 ữ 8 8 Chuốt 6 ữ 7 9 Chuốt tinh 7 ữ 8 10 Mài thô 5 ữ 6 11 Mài tinh 7 ữ 8 12 Mài rất tinh 9 ữ 10 13 Mài nghiền 9 ữ 13 14 Mài khôn 7 ữ 10 15 Mài siêu tinh xác 10 ữ 14 16 Đánh bóng bằng bột mài 11 ữ 13 17 Đánh bóng bằng vải 12 ữ 14 2. Phơng pháp đạt độ cứng bề mặt. 3. Phơng pháp đạt ứng xuất d bề mặt. VII. Phơng pháp đánh giá chất lợng bề mặt. 1. Đánh giá độ nhám bề mặt. Đánh giá độ nhám bề mặt ngời ta dùng các phơng pháp sau đây. - Phơng pháp quang học. - Phơng pháp đo độ nhám RRR Za max ,, bằng máy đo Profin. - Phơng pháp so sánh bằng mắt. 2. Đánh giá mức độ, chiều sâu biến cứng. SV: Nguyễn Văn Thắng 7 Trêng §HSP KT Hng Yªn. Nh¸m bÒ mÆt Khoa C¬ KhÝ_Líp CTK2A 3. §¸nh gi¸ øng xuÊt d. SV: NguyÔn V¨n Th¾ng 8 . Trờng ĐHSP KT Hng Yên. Nhám bề mặt Khoa Cơ Khí_ Lớp CTK2A Nhám bề mặt I. Bản chất nhám bề mặt. Bề mặt chi tiết sau khi gia công. độ cứng bề mặt. 3. Phơng pháp đạt ứng xuất d bề mặt. VII. Phơng pháp đánh giá chất lợng bề mặt. 1. Đánh giá độ nhám bề mặt. Đánh giá độ nhám bề mặt ngời