Шероховатость поверхности деталей влияет на их эксплуа-тациоппые свойства: износостойкость, прочность, коэффициент трения и другие показатели.

Кроме шероховатости на обрабатываемой поверхности может образовываться волнистость.

Волнистость представляет собой совокупность периодически повторяющихся выступов и впадин с периодом значительно большим, чем у неровностей, образующих шероховатость.

Волнистость поверхности характеризуется максимальной высотой волнистости Ишах, средней высотой волнистости по десяти точкам Wz и средним шагом волнистости Sw, определяемым как среднее арифметическое расстояние из пяти значений между волнами на пяти равновеликих отдельных участках измерений волнистости. Перечислещые параметры волнистости аналогичны соответствующим параметрам шероховатости Лтах, Rz и Вт.

При необходимости получения более полной оценки волнистости ее характеристику дополняют высотными параметрами Wa и Wp, формой неровностей волн rw, их направлением и опорной длиной профиля tw.

Волны могут образовываться на обрабатываемой поверхности детали в двух взаимно перпендикулярных направлениях, вследствие чего различают продольную и поперечную волнистость. Если первая обычно возникает в результате вибрации технологической системы, то вторая вызывается неравномерностью подачи, неправильной правкой шлифовального круга, неравномерностью его износа и другими причинами.

Волнистость можно уменьшить: увеличением жесткости и виброустойчивости всех узлов технологической системы; уменьшением радиальной силы резания и ее колебаний путем выбора рациональной характеристики круга, своевременной и качественной его правки; уменьшением неуравновешенности системы шпиндель - круг; применением средств демпфирования колебаний в системе, а также использованием при шлифовании высококачестве1П1ЫХ кругов (классов точности АА и А и 1-го класса неуравновешенности).

3. ДЕФЕКТЫ, ОТКЛОНЕНИЯ ФОРМЫ И ]еАСПОЛОЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ ПРИ ШЛИФОВАНИИ

Дефекты поверхности, которые могут возникнуть при абразивной обработке деталей, регламентированы ГОСТ 23505-79 и могут проявляться в виде царапин, сколов, шлифовочных прижогов, трещин, огранки, следов выкрашивания и задиров.

Поверхностные дефекты в значительной мере вызываются нагревом детали в зоне контакта со шлифовальным кругом в процессе обработки. Например, в деталях из предварительно закаленньк сталей при шлифовании наблюдаются изменения внутреннего состояния, к которым относятся объемные изменения, вызывающие появление напряжений в поверхностном слое. Для нормально закаленной углеродистой стали при отпуске в интервале температур 80 -200°С происходит превращение, связанное с уменьшением объема. Отпуск в интервале 200 - 260С вызывает структурные изменения с некоторым увеличением объема. Отпуск при 260 - 400 °С сопровождается уменьшением объема. Объемные изменения при шлифовании могут вызвать образование трещин.

Шлифовочные трещины - дефект поверхности, представляющий собой сетку паутинообразных или отдельных произвольно направленных поверхностных разрывов, образовавшихся при шлифовании металла, обладающего высокой твердостью, хрупкостью и малой теплопроводностью. Трещины на поверхности детали появляются только в том случае, если концентрация внутренних напряжений на этих участках выше временного сопротивления материала детали на разрыв.

В зависимости от причин образования трещины на поверхности деталей могут быть термические, шлифовочные и тер-мошлифовочные.

Термические трещины являются результатом неправильной термической обработки деталей, шлифовочные - следствием нарушений условий абразивной обработки, термошлифовоч-ные - результатом напряженного состояния, возникающего при термической обработке и шлифовании.

Характеристика трещин шлифовочного и термического происхождения приведена в табл. 6.

В зависимости от внутренних напряжений в поверхностном слое деталей различают трешины с вогнутыми краями от напряжений растяжения и трещины с выпуклыми краями от напряжений сжатия.

б. Характеристика трешин шлифовочного и термического происхождшия

По расположению относительно поверхности детали трещины разделяют на поверхностные и подповерхностные.

На поверхностях деталей трещины образуются в виде прямых или кривых линий (линейные), а также в виде четырех- и многоугольников со сторонами от долей миллиметра до 5-6 мм (сетчатые).

Ширина раскрытия трещин может быть разная. Некоторые трещины настолько малы по ширине раскрытия, что визуально не виднь!, и для их выявления применяют специальные методы и аппаратуру.

По глубине проникновения шлифовочные трещины делят на два вида: микротрещины глубиной до 0,01 мм и трещины глубиной св. 0,01 мм. Глубина трещин может быть более 1 мм, причем трещины могут располагаться не перпендикулярно, а под некоторым углом (80 - 30°) к поверхности детали.

Распространенным дефектом при шлифовании является шлифовочный прижог. Шлифовочным прижогом называют структурно измененный слой или участок на обработанной поверхности, являющийся следствием теплового действия шлифования.

Прижоги могут привести к изменению микроструктуры, микротвердости и остаточным напряжениям.

12 В. А. Кащук, А. Б. Верещагин