Jakost a tvrdost obrobených ploch

 

Jakost a tvrdost obrobených ploch

Jakost - Vyjadřuje souhrnný stav výrobku, jeho vlastnosti, vhodně navržené tvary a parametry, při kterých je výrobek způsobilý zajistit funkci, pro kterou byl zhotoven.

Znak jakosti – jakostní vlastnosti, kterých je výrobek nositelem

Posuzování kvality obrobeného povrchu

·        Přesnost rozměru a tvaru – Je dána přesností stroje, tuhostí systému stroj-nástroj-obrobek a dalšími faktory, které působí přímo na tech. proces.

·        Struktura povrchu – je bezprostředně ovlivněna procesem obrábění. Nejvýznamnější prvky tohoto vlivu jsou  řez. rychlost, tvar nástroje, opotřebení, …

·        Vlastnosti povrchové vrstvy – Je vyjadřována strukturními změnami, stupněm zpevnění, které jsou úměrné velikosti zbytkových napětí.

Úchylky tvaru

Tvar – Obecný tvar povrchu při vyloučení drsnosti a vlnitosti.

Mohou být způsobeny:

·        nedostatečnou tuhostí

·        špatnou přímostí vodících ploch

·        teplem vzniklým během výrobního procesu, které může způsobit deformaci obrobené plochy.

Vlnitost – (Mikronerovnost), část textury na které je vytvořena drsnost.

Může být způsobena: Chvěním, deformací obrobku, zpevněním mat.

Je spíše považována za vliv stroje.

Drsnost – (Mikropevnost) Jsou to nepravidelnosti, které jsou výsledkem výrobního procesu (vzájemný pohyb mezi obrobkem a nástrojem) Je také ovlivněna mechanizmem tvorby třísky, což se projevuje např. vytrháváním částí materiálu.

Struktura povrchu

Výškové charakteristiky

Ra – průměrná aritmetická úchylka posuzovaného profilu

Rz – největší výška profilu

Křivka materiálového podílu (Abbot - Firestonova křivka)

Představuje materiálový poměr profilu v závislosti na výšce úrovně.

Tvrdost – Mechanická vlastnost mat., vyjadřuje odpor proti vnikání cizího tělesa do povrchu.

·        Vnikání se děje konkrétním tělesem přesného geometrického tvaru působením přesně definovaného zatížení.

·        Mírou tvrdosti je konkrétní velikost trvalé plastické deformace.

Metody měření tvrdosti Statické (pozvolné zatěžování)

Podle Brinella HB – Vtlačování kuličky 

Průměry kuliček: 10; 5; 2,5; 1,25; 0,625mm

Podle Vickerse HV – Vtlačování diamantového jehlanu
                                    se čtvercovou podstavou, měří se 
                                     délky úhlopříček 

                                   

Podle Rockwella – Zkouška spočívá ve vtlačování tělesa nejdříve předzatěžující silou 100N (výchozí poloha), poté plně zatěžující silou, po odletění na původních 100N rovnou odečítáme na úchylkoměru hodnotu tvrdosti.

·        HRA - diamantový kužel s vrcholovým úhlem 120 °, zkouška probíhá při zatěžování silou 600N (100+500) Pro měření tenkých vrstev.

·        HRB - kalená kulička o průměru cca 1,6 mm, zkouška probíhá při zatěžování silou 1000N (100+900) Pro měření nižší a střední tvrdosti

·        HRC - opět diamantový kužel, v tomto případě zkouška probíhá při zatěžování silou 1500N (100+1400) Pro měření tvrdších mat.

Metody měření tvrdosti Dynamické (zatížení rázem, odraz,…), (Přenosné zkoušky)

Baumanovo kladívko: Tvrdoměr přiložíme na zkoušený předmět
                                    Kladívkem udeříme do úderníku 
                                    a lupou měříme průměry v tisku, 
                                       z tabulek odečítáme tvrdost.

Odrazové zkoušky:  Shoreho zkouška HSh: Tvrdost se měří pomocí výšky odrazu závaží s kulkovitě vybroušeným diamantovým hrotem, které dopadá na zkoušený předmět z určité výšky

Tato metoda je méně přesná.

Měření Mikrotvrdosti

·        Stejné principy jako ostatní zkoušky tvrdosti.

·        tenké vrstvy mat. za působení max. zátěže indentoru v řádech desítek mN ( Měří se tvrdost dané vrstvy, bez vlivu materiálu, na kterém je vrstva nanesena.

·        Tvrdost se měří v průběhu zatěžování i během odtěžování (lze pozorovat nehomogenity, vměstky v různých hloubkách, ale také podíl elastické a plastické deformace.

Hlavní výhody:  Jednoduchost, rychlost, opakovatelnost a možnost měření přímo na výrobku