Celem ćwiczenia było porównanie i ocena cech geometrycznych warstwy wierzchniej, uzyskanej różnymi metodami obróbki skrawaniem. Podczas ćwiczenia do obserwowania próbek używaliśmy mikroskopów pomiarowych.
2. Określenie sposobu skrawania , którymi wykonano powierzchnie oglądanych próbek: a. Próbka nr 4 - szlifowanie - struktura próbki jest jednokierunkowa, równoległa, b. Próbka nr 5 – szlifowanie obwodowe – drobna struktura, złożona z krótkich, równoległych rowków
c. Próbka nr 2 – frezowanie obwodowe - na próbce możemy dostrzec równoległe ślady obróbki, a na ich tle słabo widoczne poprzeczne ślady falowania, których wzajemna odległość mówi o wielkości posuwu na ząb
d. Próbka nr 6 – toczenie wzdłużne - zauważalna jest struktura jednokierunkowa o równolegle skierowanych liniach, których wzajemna odległość mówi o wielkości posuwu na obrót
3. Parametry Rz, Rt i Ra oraz wykres słupkowy badanych powierzchni a. Rz, czyli największa wysokość chropowatości – odległość między dwiema liniami równoległymi do linii średniej, przechodzącymi przez najwyższy i najniższy punkt zarysu zaobserwowanego w zakresie odcinka Lr.
Rz= Zpmax – Zvmin
Rmax = R1 – R2
b. Rt, całkowita wysokość profilu na odcinku pomiarowym Rt= Zpmax - Zvmin
c. Ra, średnie arytmetyczne odchylenie profilu chropowatości - wysokość prostokąta o podstawie Lr i polu powierzchni między profilem a linią średnią: średnia wartość odległości punktów profilu yi mierzonych od linii średniej na długości odcinka elementarnego
lr
1
Ra =
∫ Z( x) dx
lr
0
Parametr Próbka 4 Próbka 5 Próbka 2 Próbka 6
Ra
3,2
3,2
3,2
3,2
Rz
14,8
16,8
11,2
10,6
Rt
17
22
12,5
14
Próbka 6
Próbka 2
Rt
Próbka 5
Rz
Ra
Próbka 4
0
5
10
15
20
25
Wartość parametru [µm]
Możemy zauważyć, że największa chropowatość występuje na próbce poddanej frezowaniu czołowemu, najmniejsza zaś przy szlifowaniu obwodowym i toczeniu wzdłużnym.
Największa wartość Rt przyjmuje przy szlifowaniu obwodowym a najmniejsze przy toczeniu wzdłużnym.
4. Krzywe udziału materiałowego profilu chropowatości Rmr(c) dla badanych powierzchni
Stosunek długości materiałowej do długości odcinka pomiarowego. Charakteryzuje go krzywa Abbotta - wykres zależności udziału materiałowego profilu od poziomu, rysuje się ją zazwyczaj w specyficznym układzie, udział materiałowy (wyrażony procentowo) odmierzając na osi odciętych, a poziom c, jako procent całkowitej wysokości profilu Rt — na osi rzędnych (wartość zerowa — na górze). Taki układ krzywej ma charakter poglądowy, gdyż odpowiada kierunkom na rysunku profilu.
0
5
10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100
0
]m 2
4
ści c [µ
to
6
awo 8
p
ro 10
ch
12
filu
ro 14
p
cia 16
cię 18
rze p 20
m
zio 22
oP
24
Próbka 4
Próbka 5
Próbka 2
Próbka 6
Kształt krzywej Abbota mówi o odporności powierzchni na zużycie. Analizując wykres można wywnioskować, iż rodzaj obróbki powierzchni ma duży wpływ na kształt nierówności chropowatości. Jeżeli krzywa nośności profilu chropowatości jest tylko nieznacznie nachylona, to powierzchnia ma usunięte wierzchołki i oznacza to jej dużą odporność na zużycie, z kolei stroma krzywa reprezentuje powierzchnię o ostrych wierzchołkach, co pozwala wywnioskować, że badana część ma słabą odporność na ścieranie.
5. Wnioski
Po każdej metodzie obrabiania widzimy inny kształt powierzchni próbki. Rodzaj obróbki decyduje również o parametrach, takich jak Rz, Rt i Ra, więc przed wyborem rodzaju obróbki powinniśmy się zastanowić nad zastosowaniem i przeznaczeniem danego przedmiotu.
Najważniejszym jednak celem wszelkich obróbek jest zwiększenie udziału materiałowego profilu chropowatości i uzyskanie krzywej Abbotta o odpowiednim kształcie.