Chương 2. Chất lượng bề mặt gia côngimgs.khuyenmai.zing.vn/files/tailieu/ky-thuat-cong-nghe/co-khi-che... · Hiện Hiện tượng lẹo dao TS. Trương Đức Phức

Chương 2. Chất lượng bề mặt gia công

I. Khái niệm

• Để đánh giá chất lượng chế tạo chi tiết máy,

người ta dùng 4 yếu tố cơ bản:

− Độ chính xác về kích thước các bề mặt

− Độ chính xác về hình dạng các bề mặt

− Độ chính xác vị trí tương quan giữa các bề

mặt

− Chất lượng bề mặt.

TS. Trương Đức Phức

Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy – Viện Cơ khí – BKHN

I. Khái niệm

• Chất lượng bề mặt g/c được đánh giá bằng 2

yếu tố đặc trưng:

− Tính chất cơ lý của lớp kim loại bề mặt (mức

độ biến cứng, chiều sâu biến cứng và ứng

suất dư)

− Độ nhám bề mặt



II. Các dạng bề mặt gia công

1 - Độ sóng và độ nhám

2 - Độ sóng và nhám vừa phải

3 - Bề mặt phẳng, độ nhám cao

4 - Bề mặt phẳng và độ nhám thấp



Tính chất hình học của bề mặt gia công được đánh giá bằng

độ nhám bề mặt và độ sóng bề mặt.

Trong quá trình cắt, lưỡi cắt của dụng cụ cắt sẽ trượt trên bề

mặt phôi để hớt đi 1 lượng phoi, sự tiếp xúc ma sát sẽ tạo ra

những vết xước cực nhỏ trên bề mặt gia công, tức bề mặt gia

công sẽ có độ nhám.

III. Độ nhám dọc và độ nhám ngang

a) Độ nhám dọc: trùng với phương tốc độ cắt

b) Độ nhám ngang: vuông góc với phương tốc độ cắt



Độ nhám dọc xuất hiện khi có lực cắt biến đổi gây ra rung

động. Ngoài ra, độ nhám dọc còn xuất hiện do hiện tượng

lẹo dao.

Hiện tượng lẹo dao



Hiện tượng lẹo dao là hiện tượng một

phần nhỏ vật liệu trong quá trình biến dạng

dẻo bị nóng chảy cục bộ dưới áp suất và

nhiệt độ lớn thoát khỏi phôi, do truyền nhiệt

ra các thành phần xung quanh nên nhiệt

độ giảm đột ngột khiến cho vật liệu bị đông

cứng, tự tôi cứng bám chặt vào mặt trước

của dao ( phần sát cạnh lưỡi cắt ), nó tạo

nên ở đó một mảng hay lớp bảo vệ có tác

dụng như một cái nêm làm thay đổi các

thông số của dao, điều này làm giảm độ

sắc của lưỡi cắt dẫn đến làm giảm độ nhẵn

bề mặt gia công hoặc dẫn đến mất khả

năng cắt gọt của dụng cụ và làm hỏng lưỡi

cắt.

(Lẹo dao)

(Phoi)

(Phôi)

IV. Các yếu tố ảnh hưởng CL bề mặt

• Tính chất của vật liệu gia công

• PP gia công (tiện, bào, phay, mài…)

• Chế độ cắt (S,V,t)

• Độ cứng vững của hệ thống công nghệ

• Thông số hình học của dao

• Dung dịch trơn nguội



V. Độ nhám bề mặt (1)

• Độ nhám bề mặt (độ nhấp nhô tế vi) là tập hợp tất cả

những bề lồi, lõm với bước cực nhỏ

• Để đánh giá độ nhám ta vẽ đường trung bình. Đường

trung bình được vẽ sao cho tổng diện tích (phần gạch

đứng) từ hai phía bằng nhau

• Chiều dài chuẩn l là chiều dài dùng để đánh giá các

thông số của độ nhám

• Ra – sai lệch bình phương trung bình cộng của các

giá trị chiều cao h tính từ đường trung bình trong

phạm vi chiều dài chuẩn l







• Ra được xác định:

l- chiều dài chuẩn, h- tung độ profin đo được từ đường trung bình, n là số tung độ của profin được đo

• Rz là chiều cao nhấp nhô, bằng giá trị trung bình giữa năm đỉnh cao nhất và năm đỉnh thấp nhất) đo trong chiều dài chuẩn l được xác định theo công thức:

Rz = [(H1+H3+H5+H7+H9) - (H2+H4+H6+H8+H10)]/5

n

l i

1a

0

h1

R hdll n




• Sm- bước nhấp nhô theo đường trung bình (giá trị trung bình cộng của các bước nhấp nhô)

• Sm = (Smi)/n

n là bước nhấp nhô theo đường trung bình trong phạm vi chiều dài chuẩn l

• S – bước nhấp nhô theo đỉnh (giá trị trung bình cộng của các bước nhấp nhô theo đỉnh) trong phạm vi chiều dài chuẩn l

• Sm = (Si)/n

n là bước nhấp nhô theo đỉnh trong phạm vi chiều dài chuẩn l



VI. Đường cong của phần vật liệu



Chiều dài của phần vật liệu ở vị trí nào đó là tổng chiều

dài của phần kim loại đi qua các điểm của độ nhám

Đường cong a cho phép xép định giá trị của phần vật liệu

ở các độ cao khác nhau của profin bề mặt. Đường cong

a của phần vật liệu đặc trưng cho khả năng chịu tải của

bề mặt.

Mức độ điền đầy kim loại càng cao thì tính chống mòn

càng cao và độ kín khít bề mặt lắp ghép càng cao.

VII. Cấp độ nhám (1)

• Tiêu chuẩn nhà nước qui định: độ nhám chia

ra 14 cấp. Cấp 1 có độ nhám cao nhất, cấp 14

có độ nhám thấp nhất (Ra = 0,01um, Rz =

0,05 um)

• Trị số Ra được cho khi yêu cầu độ nhám bề

mặt từ cấp 6 đến cấp 12 (Ra = 2,5 ~ 0,04 um)

• Trị số RZ được ghi trên bản vẽ nếu yêu cầu độ

nhám trong phạm vi từ cấp 1 đến cấp 5 hoặc

cấp 13 và 14 (RZ = 0,08~0,05 m)



VII.Cấp độ nhám (2)



VIII. Ả/hưởng của đ/nhám đến TCSD của c/tiết

• Độ nhám có ảnh hưởng đến:

1. Độ mòn U của chi tiết

2. Quá trình ăn mòn hóa học trên bề mặt



1. Ả/hưởng của Ra đến đ/mòn U của chi tiết (1)

Ma sát và mòn của chi tiết máy

phụ thuộc và chiều cao và hình

dáng của độ nhám bề mặt và

phương của vết g/c

Các điểm 01 và 02 ứng với độ

mòn ban đầu nhỏ nhất của các

bề mặt tiếp xúc

Ta thấy: trong điều kiện làm việc

nặng đường cong 2 dịch chuyển

về phía trên và bên phải ứng với

độ nhám tối ưu (02) có giá trị lớn

hơn.

Đường cong 1: điều kiện làm

việc nhẹ



U

1. Ả/hưởng của Ra đến đ/mòn U của chi tiết (2)

• Độ mòn ban đầu có thể san phẳng 70% chiều

cao độ nhám

• Độ nhám được chọn trên cơ sở dung sai δ:

Khi đường kính lắp ghép >50mm:

RZ = (0,1~0,15) δ

Khi đường kính lắp ghép trong khoảng 18~50mm:

RZ = (0,15~0,2) δ

Khi đường kính lắp ghép <18mm:

RZ = (0,2~0,25) δ

Độ nhám tăng ảnh hưởng đến độ bền của mối lắp

chặt.



2. Quá trình ăn mòn hóa học trên b/mặt

• Tăng độ nhẵn bề mặt sẽ nâng cao độ bền mỏi của chi

tiết.

• Độ nhám ảnh hưởng lớn đến tính chống ăn mòn hóa

học của bề mặt chi tiết

• Các chỗ lõm chứa các tạp chất như axit, muối…Các

tạp chất ăn mòn bề mặt theo sườn dốc của nhấp nhô

và tạo thành nhấp nhô mới. Như vậy, bề mặt có độ

nhám càng cao thì quá trình ăn mòn càng nhanh



X. Ả/hưởng của biến cứng đến TCSD

• Bề mặt biến cứng tăng độ bền mỏi của chi tiết

lên khoảng 20%, tăng độ chống mòn lên 2~3

lần (hạn chế khả năng gây ra các vết nứt phá

hỏng chi tiết)

• Bề mặt quá cứng làm giảm độ bền mỏi của

chi tiết



XI. Ả/hưởng của ứng suất dư đến TCSD

• Ứng suất dư nén trên bề mặt tăng độ bền mỏi

của chi tiết, còn ứng suất kéo giảm độ bền

mỏi của chi tiết

• Ví dụ: bề mặt chi tiết thép có ứng suất dư nén

tăng độ bền mỏi lên 50% và có ứng suất dư

kéo sẽ giảm độ bền mỏi 30%



Documents

Chương 2. Chất lượng bề mặt gia côngimgs.khuyenmai.zing.vn/files/tailieu/ky-thuat-cong-nghe/co-khi-che... · Hiện Hiện tượng lẹo dao TS. Trương Đức Phức