Шероховатость поверхности при различных способах обработки

При обработке деталей на металлорежущих станках, на обработанной поверхности всегда остаются неровности в виде впадин и гребешков. Эти неровности бывают при всех видах обработки, даже при самой тщательной отделке поверхностей. Высота неровностей, оставшихся после резца, зависит от способа обработки после обдирочных работ, эти неровности видны на глаз, при очень тщательной отделке поверхности (чистовая обработка, тонкое точение) их можно обнаружить лишь при рассматривании в микроскоп или измерить специальными приборами —профилометрами, профилографами и др. Высоту микронеровностей измеряют в микронах.

Чем меньше шероховатость обработанной поверхности детали, тем меньше она изнашивается от трения при сопряжении с поверхностью другой детали, тем лучше противостоит коррозии, т. е. разрушению под действием различных химических веществ — газов, жидкостей и др. Значительные шероховатости, остающиеся на обработанной поверхности, снижают также прочность деталей машин, в особенности при переменных нагрузках. Из этого следует, что шероховатость обработанной поверхности существенно влияет на эксплуатационные характеристики детали.

ГОСТ 2789-59 предусматривает 14 классов чистоты поверхности: самые чистые поверхности по данному стандарту оцениваются по 14-му классу, а самые грубые — по 1-му. Для обозначения классов чистоты поверхности устанавливается один знак — равносторонний треугольник Δ, рядом с которым указывается номер (например, Δ4; Δ7; Δ14).

В таблице приведены классы чистоты поверхности по ГОСТ 2789-59 и указаны способы обработки, обеспечивающие получение заданной чистоты.

Шероховатость обработанной поверхности детали зависит от свойств обрабатываемого материала, режима резания (скорости резания и подачи), геометрии резца (переднего угла, главного угла в плане, радиуса закругления вершины), тщательности заточки и доводки режущих кромок резца, вибраций (колебаний в системе станок — приспособление — инструмент — деталь), охлаждения.

Чем меньше подача и главный угол в плане и чем больше радиус закругления вершины резца, тем меньше шероховатость обработанной поверхности. Очень сильное влияние на шероховатость поверхности оказывает скорость резания, в особенности при обработке пластичных материалов (сталь, алюминиевые сплавы и др.). Применяя скорости резания 100-200 м/мин. при чистовом точении стали твердосплавными резцами можно получить чистоту обработанной поверхности 6-7-го класса (см. табл.).

Широкое распространение на машиностроительных заводах при выполнении чистовых и отделочных работ получили смазочно-охлаждающие жидкости: минеральные, растительные и компаундированные масла (смесь минерального масла с растительным), осерненные масла (сульфофрезолы), содержащие в качестве добавки серу. Предохраняя режущую кромку резца от преждевременного износа и разрушения и облегчая процесс резания, эти жидкости способствуют уменьшению шероховатости обработанной поверхности.