CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT GIA CÔNG
2.1 – KHÁI NIỆM:
Chất lượng bề mặt gia công được đánh giá bằng hai yếu tố đặc trưng:
- Tính chất cơ lý của lớp kim loại bề mặt.
- Độ nhám bề mặt.
Chất lượng của lớp kim loại bề mặt được tạo thành bởi tính chất của kim loại và phương pháp gia công cơ. Trong quá trình gia công dưới lưỡi cắt dụng cụ, trên bề mặt kim loại tạo thành những vết lồi, lõm và cấu trúc của lớp bề mặt cũng thay đổi.
Mức độ biến cứng và chiều sâu biến cứng phụ thuộc vào phương pháp gia công và chế độ cắt. khi tăng lượng chạy dao và chiều sâu cắt, chiều sâu biến cứng tăng lên và ngược lại.
Các sai số của bề mặt gia công được phân biệt theo dấu hiệu hình học như sau:
- Sai số hình dáng (độ ô van, độ tang trống, độ đa cạnh …)
- Độ sóng bề mặt.
- Độ nhám bề mặt (được tạo thành những vết lồi, lõm dưới tác dụng của lưỡi cắt)
Bề mặt có thể có độ nhám và độ sóng cao (bề mặt 1 trên hình 2.1), độ nhám và độ sóng vừa phải (bề mặt 2), bề mặt tương đối bằng phẳng nhưng có độ nhám cao (bề mặt 3) hoặc bề mặt phẳng với độ nhám thấp (bề mặt 4)
1) Độ sóng và độ nhấp nhô cao
2) Độ sóng và độ nhấp nhô vừa phải
3) Bề mặt phẳng và độ nhấp nhô cao
4) Bề mặt phẳng và độ nhấp nhô thấp
Bề mặt chi tiết được gia công bằng các dụng cụ có lưỡi cắt có độ nhám với các đặc tính khác nhau:
- Độ nhám dọc (trùng với phương của vecto tốc độ cắt)
- Độ nhám ngang (vuông góc với phương của vecto tốc độ cắt)
Độ nhám dọc xuất hiện khi lực cắt có biến đổi gây ra rung động. ngoài ra, độ nhám dọc còn xuất hiện do nguyên nhân lẹo dao.
Độ nhám ngang thong thường lớn hơn độ nhám dọc. Khi gia công tinh bề mặt bằng dụng cụ hạt mài, độ nhám bề mặt theo các phương ngang và dọc gần như nhau.
Chất lượng bề mặt gia công phụ thuộc vào những yếu tố sau đây:
- Tính chất của vật liệu gia công.
- Phương pháp gia công.
- Chế độ cắt
- Độ cứng vững của hệ thống công nghệ
- Thông số hình học của dao
- Dung dịch trơn nguội.
2.2 – ĐỘ NHÁM BỀ MẶT:
Độ nhám bề mặt (độ nhấp nhô tế vi) là tập hợp tất cả những bề lồi, lõm với bước cực nhỏ và được quan sát trên một khoảng ngắn tiêu chuẩn.
Hình là độ nhám bề mặt gia công được phóng đại lên nhiều lần.
Để đánh gia độ nhám, trước hết ta phải vẽ được đường thẳng chuẩn. đường thẳng chuẩn là đường trung bình được vẽ sao cho trong phạm vi chiều dài chuẩn 1 tổng diện tích ( phần gạch đứng) từ hai phía (của đường chuẩn) bằng nhau.
Chiều dài chuẩn 1 là chiều dài dùng để đánh giá các thong số của độ nhám (l=0,01 đến 25 mm).
Ra – Sai lệch profin trung bình cộng bằng giá trị trung bình cộng của các giá trị chiều cao h tính từ đường trung bình trong phạm vi chiều dài chuẩn 1.
Ra
Ở đây: l – Chiều dài chuẩn
h - Tung độ của profin được đo từ đường thẳng chuẩn
n – Số lượng tung độ profin được đo.
Rz – Chiều cao nhấp nhô bằng giá trị trung bình giữa năm đỉnh cao nhất và năm đỉnh thấp nhất của profin được đo trong phạm vi chiều dài chuẩn l:
Sm – Bước nhấp nhô theo đừơng trung bình bằng giá trị trung bình của các bước nhấp nhô trong phạm vi chiều dài chuẩn l:
Ở đây: n – Bước nhấp nhô (theo đường trung bình) trong phạm vi của chiều dài chuẩn
S – Bước nhấp nhô theo đỉnh bằng giá trị trung bình của các bước nhấp nhô (theo đỉnh) trong phạm vi chiều dài chuẩn l:
Ở đây: n – Bước nhấp nhô (theo đỉnh) trong phạm vi chiều dài chuẩn l
Đường thẳng cách đều đường trung bình được vẽ cách đỉnh cao nhất của độ nhám một lượng là P. đại lượng P được chọn trong khoảng 5 ÷ 90% Rmax (chiều cao nhấp nhô cực đại)
Hình dáng của độ nhám ảnh hưởng đến phần vật liệu. chiều dài của phần vật
liệu nào đó là tổng chiều dài của phần kim loại đi qua các điểm của độ nhám
Đôi khi phần vật liệu F được đánh giá theo phần trăm của bề mặt gia công:
Ở đây: li – Chiều dài của độ nhám ở một vị trí nào đó
L – Chiều dài của phần bề mặt được quan sát
Đường cong a (hình 2.4) cho phép xác định giá rị cuả phần vật liệu đặc trưng cho khả năng chịu tải của bề mặt
Mỗi một điểm của đường cong này được dựng bằng cách cộng tất cả các khoảng cách bề rộng của độ nhám (l1+l2+l3) nằm trên cùng độ cao h(h là tung độ đường cong)
Mức độ điền đầy bề mặt kim loại càng cao hì độ chống mòn và độ kín khít cuả các bề mặt lắp ghép càng cao. Như vậy, cùng một chiều cao của độ nhám, phần vật liệu sẽ khác nhau hay nói cách khác thì hình dáng của độ nhám khác nhau thì phần vật liệu sẽ khác nhau.
Bảng2.1: Cấp độ nhám và các giá trị tương ứng
|
Cấp độ nhám |
Ra() |
Rz() |
Chiều dài chuẩn l (mm) |
|
|
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 |
|
2.3 - ẢNH HƯỞNG ĐỘ NHÁM BỀ MẶT TỚI TÍNH CHẤT SỬ DỤNG CỦA CHI TIẾT:
Nhiều công trình nghiên cứu đã chứng minh rằng ma sát và độ mòn của chi tiết máy phụ thuộc vào chiều cao và hình dáng của độ nhám bề mặt và phương của vết gia công.
Hình 2.5 là các đường cong chỉ độ nhám tối ưu (các điểm O1 và O2) ứng với độ mòn ban đầu nhỏ nhất của các bề mặt tiếp xúc.Ta thấy, đối với điều kiện làm việc nặng đường cong mòn dịch chuyển về phía trên và bên phải (đường cong 2) ứng với độ nhám tối ưu có giá trị tốt hơn.
Thực tế cho thấy độ mòn ban đầu của chi tiết máy có thể san phẳng 65÷70% chiều cao của độ nhám và như vậy trong một số trường hợp điều kiện lắp ghép có thể bị phá hỏng. Do đó độ nhám bề mặt cần được chọn trên cơ sở trường dung sai δ:
Khi đường kính lắp ghép>50 mm
Rz=(0,1÷0,15) δ
Khi đường kính lắp ghép trong khoảng 18÷50 mm
Rz=(0,15÷0,2) δ
Khi đường kính lắp ghép
Rz=(0,2÷0,25) δ
Ở đây: trường hợp dung sai δ và độ nhám Rz có đơn vị đo là m.
Độ nhám bề mặt tăng lên có ảnh hưởng xấu đến đọ bền của mối ghép căng (lắp chặt) bởi vì khi ép, độ nhám bề mặt bị chèn xuống làm cho độ bền của mối ghép giảm xuống.chẳng hạn,độ bền của mối ghép giữa trục chính và bánh xe tàu hỏa có độ nhám 36,5m giảm 40% so với độ bền của mối ghép có độ nhám 18m.
Độ nhám bề mặt giảm (độ nhẵn bong bề mặt tăng) cho phép nâng cao độ bền mỏi của chi tiết.
Độ nhám bề mặt còn ảnh hưởng rất lớn đến tính chống ăn mòn hóa học của lớp bề mặt chi tiết (hình 2.6)
Các chỗ lõm trên bề mặt chi tiết (đáy các nhấp nhô tế vi) là nơi chứa các tạp chất như axit, muối…Các tạp chất này có tác dụng ăn mòn hóa học đối với kim loại. Quá trình ăn mòn hóa học trên lớp bề mặt chi tiết làm cho các nhấp nhô mới hình thành. Quá trình ăn mòn này ở lớp bề mặt xảy ra dọc sườn dốc của các nhấp nhô tế vi theo chiều từ đỉnh xuống đáy các nhấp nhô, làm cho các nhấp nhô củ bị biến mất và các nhấp nhô mới hình thành.
Như vậy, bề mặt chi tiết máy có độ nhám càng thấp (độ nhẵn bong càng cao)thì càng ít bị ăn mòn hóa học. Bán kinh đáy nhấp nhô càng lớn thì khả năng chống ăn mòn hóa học của lớp bề mặt càng cao. Có thể chống ăn mòn hóa học bằng phương pháp mạ (mạ crom, mạ niken) hoặc các phương pháp cơ khí tạo ra lớp cứng nguội bề mặt.
2.4 - ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN CỨNG BỀ MẶT TỚI TÍNH CHẤT SỬ DỤNG CỦA CHI TIẾT MÁY:
Bề mặt biến cứng có thể tăng độ bền mỏi của chi tiết lên khoảng 20%, tăng độ chống mòn của nó lên 2÷3 lần. chiều sâu và mức độ biến cứng của lớp bề mặt đều có ảnh hưởng đến độ bền mỏi của chi tiết máy, cụ thể là nó hạn chế khả năng gây ra các vết nứt làm phá hỏng chi tiết. Tuy nhiên, bề mặt quá cứng sẽ làm giảm độ bền mỏi của chi tiết máy.
2.5 - ẢNH HƯỞNG CỦA ỨNG SUẤT DƯ BỀ MẶT TỚI TÍNH CHẤT SỬ DỤNG CỦA CHI TIẾT MÁY:
Ứng suất dư nén trên lớp bề ặt có khả năng làm tăng độ bền mỏi của chi tiết. Ví dụ, đối với chi tiết từ vật liệu thép độ bền mỏi của nó có khả năng tăng lên 50% khi trên lớp bề mặt có ứng suất dư nén và đọ bền mỏi giảm 30% khi trên lớp bề mặt có ứng suất dư kéo.
2.6 – CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỘ NHÁM BỀ MẶT GIA CÔNG:
2.6.1 – Thông Số Hình Học Của Dụng Cụ Cắt:
Qua thực nghiệm đối với phương pháp tiện người ta đã xác định được mối quan hệ giữa các thong số độ nhám Rz, lượng tiến dao S, bán kính mũi dao r và chiều dày phôi nhỏ nhất hmin.
Hình mô tả sự hình thành độ nhám bề mặt khi gia công bằng các loại dao tiện khác nhau.
Ở đây khi tiện, sau một vòng quay của chi tiêt gia công dao thực hiện một lượng ăn dao S1 (mm/vòng) và dịch chuyển từ vị trí 1 sang vị trí 2 (hình). Trong trường hợp này trên bề mặt gia công còn lại phần kim loại chưa được hớt đi (phần m). phần m này chính là độ nhám bề mặt sau khi gia công. Ta thấy, hình dáng và giá trị của độ nhám bề mặt phụ thuộc vào lượng chạy dao S1 và hình dáng của lưỡi cắt. Ví dụ, khi giảm lượng chạy dao từ S1 xuống S2,chiều cao nhấp nhô tế vi Rz giảm xuống R1z (hình b) . Nếu thay đổi góc nghiêng chính φ và góc nghiêng phụ thì chiều cao và hình dáng của độ nhám sẽ thay đổi (hình c). khi gia công bằng dao có bán kính mũi dao lớn thì hình dáng của độ nhám cũng có dạng được vê tròn (hình d). Nếu tăng bán kính mũi dao tới r2 thì chiều cao của độ nhám Rz giảm xuống (hình e).
Trong quá trình hình thành độ nhám khi tiện bằng dao có bán kính mũi dao không lớn và lượng chạy dao lớn thì độ nhám bề mặt không chỉ chịu ảh hưởng của bán kính mũi dao mà còn chịu ảnh hưởng của lưỡi cắt chính và lưỡi cắt phụ (hình g) có nghĩa là ảnh hưởng của các góc φ và .
Từ những lập luận trên đây mà giáo sư người Nga Trebusep đã đưa công thức biểu thị mối quan hệ giữa Rz với s,r và hmin như sau:
- Khi S>0,15 mm/vòng thì : Rz=
- Khi S<0,1 mm/vòng thì : Rz=
Ở đây, chiều dày phoi kim loại hmin phụ thuộc vào bán kính mũi dao r. Nếu mài lưỡi dao cắt bằng đá kim cương mịn ở mặt trước và mặt sau lưỡi cắt, khi r=10μm thì hmin=4 μm. Mài dao hợp kim cứng bằng đá thường nếu r=40 μm thì hmin20 μm.
Nếu lượng chạy dao S quá nhỏ (S<0,03mm/vòng) thì trị số Rz lại tăng, nghĩa là thực hiện bước tiện tinh hoặc phay tinh với lượng chạy dao S quá nhỏ sẽ không có ý nghĩa đối với việc cải thiện chất lượng bề mặt.
2.6.2 - Ảnh Hưởng Của Tốc Độ Cắt:
Tốc độ cắt có ảnh hưởng rất lớn đến độ nhám bề mặt (hình 2.8)
Khi cắt thép các bon ở tốc độ cắt thấp, nhiệt cắt không cao, phoi kim loại dễ tách, biến dạng của lớp kim loại không nhiều, vì vậy độ nhám bề mặt thấp. Khi tốc độ cắt lên khoảng 15-20 m/phút thì nhiệt cắt và lực cắt điều tăng, gây ra biến dạng dẻo mạnh, ở mặt trước và mặt sau của dao kim loại bị chảy dẻo. khi lớp kim loại bị nén chặt ở mặt trước dao và nhiệt độ cao làm tăng hệ số ma sát ở vùng cắt sẽ hình thành lẹo dao. Đó là do một ít kim loại bị chảy và bám chặt vào mặt trước và một phần mặt sau của dao. Về cấu trúc, thì lẹo dao là hạt kim loại rất cứng, nhiệt độ nóng chảy lên tới khoảng 30000c, bám bám rất chặt vào mặt trước và một phần mặt sau của dao. Lẹo dao làm tăng độ nhám bề mặt gia công. Nếu tiếp tục tăng tốc độ cắt, lẹo dao bị nung nóng nhanh hơn, vùng kim loại biến dạng bị phá hủy, lực dính của lẹo dao không thắng nổi lực ma sát của dòng phoi và lẹo dao bị cuốn đi. Lẹo dao biến mất ứng với tốc độ cắt trong khoảng 30-60 m/phút. Với tốc độ cắt lớn hơn 60m/phút thì lẹo dao không hình thành được, nên độ nhám bề mặt gia công giảm (độ bong nhẵn bề mặt tăng).
Khi gia công kim loại giòn như gang, các mảnh kim loại bị trượt và vỡ ra không theo thứ tự do đó làm tăng độ nhấp nhô bề mặt. Tăng tốc độ cắt sẽ giảm được hiện tượng vở vụn của kim loại và như vậy làm giảm độ nhấp nhô bề mặt.
2.6.3 - Ảnh Hưởng Của Lượng Chạy Dao:
Lượng chạy dao S ngoài ảnh hưởng mang tính chất hình học như đã nói ở trên, còn có ảnh hưởng lớn đến mức độ biến dạng déo và biến dạng đàn hồi ở bề mặt gia công, làm cho độ nhám thay đổi. hình là độ thị quan hệ giữa lượng chạy dáo và chiều cao nhấp nhô tế vi Rz khi gia công thép các bon.
Khi gia công với lượng chạy dao S=0,02-0,15 mm/vòng thì bề mặt gia công có độ nhấp nhô tế vi giảm. Nếu gia công với S<0,02 mm/vòng thì độ nhấp nhô tế vi sẽ tăng lên vì ảnh hưởng của biến dạng dẻo lớn hơn ảnh hưởng của các yếu tố hình học. nếu lượng chạy dao S>0,15 mm/vòng thì biến dạng đàn hồi sẽ ảnh hưởng đến sự hình thành các nhấp nhô tế vi, kết hợp với các yếu tố hình học, làm cho độ nhám bề mặt tăng lên.
Như vậy, để giảm độ nhẵn bóng bề mặt và năng suất gia công nên chọn giá trị lượng chạy dao S trong khoảng từ 0,05 – 0,12 mm/vòng đối với thép cacbon.
2.6.4 - Ảnh Hưởng Của chiều Sâu Cắt:
Chiều sâu cắt nhìn chung không có ảnh hưởng đáng kể đến độ nhám bề mặt. Tuy nhiên nếu chiều sâu cắt quá lớn thì rung động trong quá trình cắt tăng, do đó độ nhám có thể tăng. Ngược lại chiều sâu cắt quá nhỏ sẽ làm cho dao bị trượt trên bè mặt gia công và sảy ra hiện tượng cắt không lien tục, do đó độ nhám bề mặt tăng. Hiện tượng gây hiện tượng trượt dao thường ứng với giá trị của chiều sâu cắt trong khoảng 0,02 – 0,03 mm.
2.6.5 - Ảnh Hưởng Của Vật Liệu Gia Công:
Vật liệu gia công ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt chủ yếu là do khả năng biến dạng dẻo. Vật liệu dẻo và dai dễ biến dạng dẻo sẽ làm độ nhám bề mặt tăng hơn so với vật liệu cứng và giòn.
Để đạt độ nhám bề mặt thấp người ta thường tiến hành thường hóa thép cacbon trước khi cắt gọt.
Độ cứng của vật liệu gia công tăng lên thì chiều cao nhấp nhô tế vi giảm và hạn chế ảnh hưởng của tốc độ cắt tới chiều cao nhấp nhô tế vi. Khi độ cứng của vật liệu gia công đạt tới giá trị HB=5000N/mm2 thì ảnh hưởng của tốc độ cắt tới chiều cao nhấp nhô tế vi hầu như không còn. Mặt khác giảm tính dẻo của vật liệu gia công bằng biến cứng bề mặt cũng làm giảm chiều cao nhấp nhô tế vi.
2.6.6 - Ảnh Hưởng Của Rung Động Của Hệ thống Công Nghệ:
Quá trình rung động trong hệ thống công nghệ tạo ra chuyển động tương đối có chu kỳ giữ dụng cụ cắt và chitiết gia công, làm thay đổi điều kiện ma sát, gây nên độ sóng và nhấp nhô tế vi trên bề mặt gia công. Sai lệch của các bộ phận máy làm cho chuyển động của máy không ổn định, hệ thống công nghệ sẽ có dao động cưỡng bức, nghĩa là các bộ phận máy khi làm việc sẽ có rung động với những tần số khác nhau, gây ra sóng dọc và sóng ngang trên bề mặt gia công với bước khác nhau. Khi hệ thống công nghệ có rung động, độ sóng và độ nhấp nhô tế vi dọc sẽ tăng nếu lực cắt tăng, chiều sâu cắt lớn và tốc độ cắt cao, ví dụ: khi mài.
Tình trạng của máy có ảnh hưởng lớn đến độ nhám bề mặt gia công. Muốn đạt độ nhám bề mặt gia công thấp trước hết phải đảm bảo đủ độ cứng vững cần thiết.
Độ nhám bề mặt gia công còn phụ thuộc vào độ cứng vững của chi tiết khi kẹp chặt. Ví dụ, khi kẹp chặt chi tiết dạng trục một đầu (kẹp congxon ), độ nhám bề mặt tăng dần từ đầu được kẹp chặt sang đầu không được kep chặt. khi chi tiết gia công được chống tâm hai đầu thì độ nhám bề mặt tăng dần từ hai đầu đến tâm của chi tiêt.
2.7 – PHƯƠNG PHÁP ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT:
Để đảm bảo chất lượng bề mặt gia công, trước hết phải chuẩn bị hệ thống công nghệ thật tốt, đặc biệt ở khâu gia công tinh. Mục tiêu ở đây là xác định và áp dụng có hiệu quả các biện pháp công nghệ nhằm cải thiện chất lượng bề mặt về các yếu tố như độ nhám bề mặt, chiều sâu và mức độ biến cúng bề mặt, ứng suất dư của lớp bề mặt.
2.7.1 – Phương Pháp Đạt Độ Bóng Bề Mặt:
Có thể chọn phương pháp gia công với chế độ cắt t hợp lý để tạo ra độ bóng bề mặt theo yêu cầu. Bảng 2.2 cho biết các phương pháp gia công cơ có khả năng tạo ra các cấp độ bóng tương ứng.
Bảng 2.2: phương pháp gia công cơ và độ bóng tương ứng:
|
Phương pháp gia công |
Cấp độ bóng |
|
Tiện, bào thô Tiện, bào tinh Tiện, bào rất tinh Phay thô Phay tinh Khoan, khoét Doa Chuốt Chuốt tinh Mài thô Mài tinh Mài rất tinh Mài nghiền Mài khôn Mài siêu tinh Đánh bóng bằng bột mài Đánh bóng bằng vải |
3 4÷6 6÷7 4 5÷7 3÷6 6÷8 6÷7 7÷8 5÷6 7÷8 9÷10 9÷13 7÷10 10÷14 11÷13 12÷14 |
2.7.2 – Phương Pháp Đạt Độ Cứng Bề Mặt:
Độ cứng bề mặt phụ thuộc vào các phương pháp gia công và các thong số hình học của dao. Bảng 2.3 cho biết các phương pháp gia công có khả năng tạo ra mức độ và chiều sâu biến cứng khác nhau.
Bảng 2.3: Mức độ và chiều sâu biến cứng của các phương pháp gia công:
|
Phương pháp gia công |
Mức độ biến cứng (%) |
Chiều sâu biến cứng (μm) |
|
Tiện thô |
120÷150 |
30÷50 |
|
Tiện tinh |
140÷180 |
20÷60 |
|
Phay bằng dao phay mặt đầu |
140÷160 |
40÷100 |
|
Phay bằng dao phay trụ |
120÷140 |
40÷80 |
|
Khoan và khoét |
160÷170 |
180÷200 |
|
Doa |
150÷160 |
150÷200 |
|
Chuốt |
150÷200 |
20÷75 |
|
Phay lăn răng và xọc răng |
160÷200 |
120÷150 |
|
Cà răng |
120÷180 |
80÷100 |
|
Mài tròn thép chưa nhiệt luyện |
140÷160 |
30÷60 |
|
Mài tròn ngoài thép it cácbon |
160÷200 |
30÷60 |
|
Mài tròn ngoài thép nhiệt luyện |
125÷130 |
20÷40 |
|
Mài phẳng |
150 |
16÷25 |
2.7.3 – Phương Pháp Đạt Ứng Suất Dư Bề Mặt:
Quá trình hình thành ứng suất dư bề mặt khi gia công phụthuộc vào biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo, biến đổi nhiệt và hiện tượng chuyển pha trong cấu trúc kim loại. quá trình này rất phức tạp.
Khi gia công bằng dụng cắt có lưỡi, quá trình hình thành ứng suất dư trên bề mặt phụ thuộc vào biến dạng đàn hồi của vật liệu gia công và dụng cụ cắt, đồng thời cũng phụ thuộc vào chế độ cắt, thong số hình học của dao và dung dịch trơn nguội.
Như ta đã biết, ứng suất dư nén có ảnh hưởng tốt đến độ bền của chi tiết máy, còn ứng suất dư kéo có ảnh hưởng ngược lại
Khi bào, muốn đạt ứng suất dư nén thì dao phải có góc trước γ âm.
Các thành phần khác nhau trên bề mặt gia công chi tiết thường có ứng suất dư hác nhau về vị trí và dấu, nên ảnh hưởng của chế độ cắt, của thong số hình học của dụng cụ cắt, của dung dịch trơn nguội đối với ứng suất dư cũng khác nhau.
Dựa vào những kết quả nghiêng cứu các yếu tố ảnh hưởng đến ứng suất dư trong lớp bề mặt của chi tiết gia công có thể kết luạn sơ bộ như sau:
1) Tăng tốc độ cắt hoặc lượng chạy dao cũng có thể tăng hoặc giảm ứng suất dư trên bề mặt gia công của chi tiết máy.
2) Lượng chạy dao làm tăng chiều sâu cắt có ứng suất dư.
3) Góc trước có trị số âm gây ra ứng suất dư nén (ứng suất dư có lợi).
4) Gia công vật liệu giòn bằng dụng cụ cắt có lưỡi gây ra ứng suất dư nén, còn gia công bằng vật liệu dẻo thường gây ra ứng suất dư kéo.
5) Gia công bằng đá mài thường gây ra ứng suất dư kéo, còn gia công bằng đai mài thường tạo ra ứng suất dư nén.
2.8 – PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT:
2.8.1- Đánh Giá Độ Nhám Bề Mặt:
Để đánh giá độ nhám bề mặt người ta dùng các phương pháp sau đây:
1/ phương pháp quang học (dùng kính hiển vi Linich)
2/ Phương pháp đo độ nhám Ra, Rz, Rmax bằng máy đo profin.
3/ Phương pháp so sánh bằng mắt. Trong các phân xưởng sản xuất người a mang vật mẫu so sánh với bề mặt gia công và kết luận xem bề mặt gia công đạt độ bóng cấp nào (phương pháp này cho phép xác định được cấp bóng từ 3 – 7).
2.8.2 – Đánh Giá Mức Độ Và Chiều Sâu Biến Cứng:
Đánh giá mức độ và chiều sâu biên cứng người ta chuẩn bị một mẩu kim cương rồi đưa mẫu này lên kiểm tra ở máy đo độ cứng.
Nguyên lý kiểm tra như sau: dùng đầu kim cương tác động lên bề mặt mẫu một lực P, sau đó xác định diện tích diện tích bề mặt mẫu kim cương ấn xuống.
Độ biến cứng được xác định theo công thức:
Ở đây: Hv – độ biến cứng (N/mm2)
P – Lực tác dụng của đầu kim cương (N)
S - Diện tích bề mặt do đầu kim cương ấn xuống (mm2)
Để đo chiều sâu biến cứng, dùng đầu kim cương tác động lần lượt xuống bề mặt mẫu từ ngoài vào trong, sau mỗi lần tác động lại xác định diện tích bị lún S cho đến khi điện tích S khonong thay đổi thì dừng lại và đo được chiều sâu biến cứng.
2.8.3 – Đánh Giá Ứng Suất Dư:
Để đánh giá ứng suất dư người ta thường dùng phương pháp sau đây:
1/ phương pháp tia Ronghen.
Dùng tia ronghen kích thích bề mặt mẫu một lớp dày 5-10 μm và sau mỗi lần kích thích ta chụp ảnh đồ thị Ronghen. Phương pháp này cho phép đo được cả chiều sâu biến cứng. Tuy nhiên, phương pháp này rất phức tạp và tốn nhiều thời gian cho điều chỉnh đồ thị Ronghen (mất khoảng 10 giờ trong một lần đo).
2/ Tính toán lượng biến dạng.
Sau khi hớt từng lớp mỏng kim loại bằng phương pháp hóa học và điện cơ khí ta tính toán lượng biến dạng của chi tiết mẫu. dựa vào lượng biến dạng này ta xác định được ứng suất dư. Cũng có thể dùng tia Ronghen để đo khoảng cách giữa các phần tử trong lớp kim loại biến dạng. Với khoảng cách này có thể xác định được ứng suất dư.
