Bài giảng Công nghệ chế tạo máy: Chương 2 - TS. Nguyễn Ngọc Kiên

Bài giảng "Công nghệ chế tạo máy: Chương 2 - Chất lượng bề mặt chi tiết máy" được biên soạn với các nội dung chính sau: Các yếu tố đặc trưng chất lượng bề mặt; Ảnh hưởng của chất lượng bề mặt đến khả năng làm việc của CTM; Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt; Phương pháp đảm bảo chất lượng bề mặt. Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Công nghệ chế tạo máy: Chương 2 - TS. Nguyễn Ngọc Kiên CHƯƠNG 2 CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT CHI TIẾT MÁY Công nghệ chế tạo máy - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 41 NỘI DUNG 2.1 Các yếu tố đặc trưng chất lượng bề mặt 2.2 Ảnh hưởng của CLBM đến khả năng làm việc của CTM 2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến CLBM 2.4 Phương pháp đảm bảo CLBM Công nghệ chế tạo máy - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 42 Chất lượng sản phẩm: ▪ Chất lượng chế tạo các chi tiết ▪ Chất lượng lắp ráp chi tiết thành SP ⮚Chất lượng chế tạo chi tiết máy đặc trưng: ▪ Độ chính xác kích thước: dung sai ▪ ĐCX hình dạng hình học bề mặt: độ không tròn, không phẳng, không trụ, côn… ▪ ĐCX vị trí tương quan: độ không vuông góc, không đồng tâm, không song song… ▪ Chât lượng bề mặt: Rz, Ra, Sz, HRC, εHRC, δdu, εdu ⮚Nghiên cứu sâu chất lượng bề mặt Công nghệ chế tạo máy - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 43 2.1 Các yếu tố đặc trưng CLBM ⮚Lớp bề mặt: lớp phân cách giữa chi tiêt và môi trường bên ngoài có chiều dày 0,1 đến vài mm ⮚Khả năng làm việc của chi tiết máy phụ thuộc rất nhiều vào lớp bề mặt. ⮚CLBM: tập hợp của nhiều tính chất quan trọng của lớp bề mặt ▪ Hình dáng Lớp BM ▪ Trạng thái, tính chât cơ lý ▪ Phản ứng của lớp BM với môi trường làm việc Công nghệ chế tạo máy - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 44 ⮚CLBM phụ thuộc PP gia công điều kiện GC (chủ yếu PPGC tinh lần cuối) ⮚Lớp BM khác lớp lõi: ▪ Cấu trúc kim loại ▪ Tính chất cắt gọt ▪ Trạng thái biến cứng ⮚Nguyên nhân: lớp BM bị biến dạng dẻo trong QTGC Công nghệ chế tạo máy - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 45 2.1.1 Tính chất hình học 2.1.1.1 Độ nhấp nhô tế vi, độ sóng: Rz, Ra , Sz Công nghệ chế tạo máy - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 46 Độ nhấp nhô tế vi Công nghệ chế tạo máy - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 47 ⮚Theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) độ nhám được chia thành 14 cấp, trong đó thấp nhất là cấp 1 và cao nhất là cấp 14 ❑Thô 1÷4 ❑Bán tinh 5÷7 ❑Tinh 8÷11 ❑Siêu tinh 12÷14 ⮚∇1 ÷ ∇5, ∇13, ∇14 dùng Rz đánh giá ⮚∇6 ÷ ∇12 dùng Ra đánh giá Ký hiÖu ®é nh¸m trªn c¸c b¶n vÏ kü thuËt: Rz40 ⮚ Ghi theo Rz: 5 ⮚ Ghi theo Ra: Công nghệ chế tạo máy - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 48 Độ sóng Chu kỳ không bằng phẳng bề mặt CTM quan sát trong phạm vi lớn hơn độ nhám (1 ÷10mm) Công nghệ chế tạo máy - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 49 2.1.2 Tính chất cơ lý ⮚Hiện tượng biến cứng lớp bề mặt ■ Làm tăng độ cứng, độ bền lớp BM dưới tác dụng của Pc ❖ Nguyên nhân ■ Pc tác dụng ⇒BDD vùng cắt ⇒xô lệch mạng ⇒biến cứng LBM ■ Xô lệch mạng ⇒σdư, εdư ■ tcắt ⇒ thải bền Kết quả ∈ Pcắt/ tcắt Công nghệ chế tạo máy - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 50 ⮚ứng suất dư ▪ Khi cắt với t ⇒trường lực ⇒BDD không đều, khi P mất ⇒σdư, εdư ▪ xô lệch mạng ⇒tăng thể tích riêng LBM⇒nén lớp trong⇒nén lại lớp ngoài ⇒σdư, εdư ▪ tcắt ⇒biến dạng nhiệt không đều ⇒σdư, εdư ▪ tcắt ⇒chuyển pha ⇒thay đổi thể tích riêng ⇒σdư, εdư Công nghệ chế tạo máy - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 51 2.2 Ảnh hưởng CLBM đến khả năng làm việc CTM 2.2.1 Ảnh hưởng tính chống mòn a. Độ nhấp nhô tế vi Rz càng giảm ⇒tăng tính chông mài mòn Công nghệ chế tạo máy - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 52 ⮚Lớp biến cứng • Tăng tính chống mài mòn • Giảm tác động cơ học (cầy xới bề mặt) • Hạn chế QT tác động tương hỗ oxy ⇒cản trở tạo oxit ⇒ít bị bóc tách. ⮚ứng suất dư • Điều kiện bình thường ⇒ ít ảnh hưởng • Điều kiện khác ⇒ có ảnh hưởng Công nghệ chế tạo máy - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 53 2.2.2 ảnh hưởng đến tính chống mỏi ⮚ Độ nhám bề mặt Chịu tải trọng đổi dấu, có chu kỳ ⇒đáy nhấp nhô tập trung US ⇒vết nứt tế vi ⇒giảm tiết diện chịu lực ⇒phá hủy CT ⮚ Biến cứng LBM • Tăng độ bền mỏi 20% • Hạn chế phát triển vết nứt ⮚ Ứng suất dư • (σdư) nén ⇒ có lợi • (σdư) kéo ⇒ không có lợi Công nghệ chế tạo máy - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 54 2.2.3. ảnh hưởng đến tính chống ăn mòn hóa học ⮚Nhấp nhô tế vi ▪ Đáy nhấp nhô ⇒chứa chất ăn mòn ⇒ Rz tăng ⮚Biến cứng ▪ Biến dạng ⇒xô lệch mạng ferrit nhiều hơn peclit ⇒thế năng ko đều ⇒ phân cực(anot la ferrit) ⇒ trở thành phần tử an mòn, gạp chất an mòn ⇒ bóc tách Công nghệ chế tạo máy - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 55 2.2.4. ảnh hưởng đến độ chính xác mối ghép ⮚Phụ thuộc nhiều vào CLBM ⮚Độ bền mối ghép, độ ổn định mối lắp, trường dung sai ∈ nhiều độ nhám • Lỗ: làm giảm 2Rz • Trục: làm tăng 2Rz ⮚Mòn ban đầu Rz giảm 65 ÷ 75% ⇒tăng khe hở ⇒giảm độ chính xác mối ghép ⮚σdư, εdư, lớp biến cứng ít ảnh hưởng Công nghệ chế tạo máy - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 56 2.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng bề mặt 2.3.1 ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt a. Các yếu tố hình học của dụng cụ cắt ...