7.4.5
Komplexní charakteristika povrchové vrstvy - integrita
povrchu
Doc. Ing. Leoš Bumbálek
Napěťové pole materiálu vytvořené řezným nástrojem je příčinou
určitého deformačního stavu. Část plastické deformace zasahuje pod obrobený
povrch. Z modelu tvorby povrchové vrstvy vyplývá, že tloušťka této vrstvy
závisí na napětí a deformační oblasti v materiálu a na teplotním poli. To
znamená, že tloušťka povrchové vrstvy je ovlivněna faktory, které vytvářejí
změny napětí v deformačním a teplotním poli.
Významnou částí mající vliv na vlastnosti povrchové vrstvy je
poloměr ostří, především u operací, kde se uplatňují vysoce přesné
technologické dokončovací metody.
NahoruVjemy výrobních metod
Během posledních let vzrostl počet součástí, na které jsou kladeny
vysoké funkční požadavky. Tyto požadavky vycházejí z nároků na spolehlivost a
bezpečnost provozu součástí i celých zařízení. Technologie proto musí hledat a
hodnotit vlivy výrobních metod na fyzikálně-chemické vlastnosti ploch
dokončených různými technologickými způsoby. Z hlediska funkce, jako např.
únavové pevnosti, tření, odolnosti proti opotřebení, jsou velmi důležitými
parametry tvar a charakter obrobené plochy, stejně jako její
mikrogeometrie.
Obrobená plocha, která je vytvořena jako výslednice geometrických a
kinematických vztahů nástroje a obrobku, je podmíněna řadou průvodních jevů,
které je nutné znát pro jejich ovlivňování a řízení. Každý výrobek musí být
vyroben v potřebné jakosti, která je vyjadřována vlastností materiálu,
přesností rozměru a tvaru, drsností a vlastnostmi povrchové vrstvy.
Nepravidelnosti a poruchy, které vznikají na obrobené ploše, jsou vyjadřovány v
kvantitativních jednotkách jako úchylky rozměru, tvaru, drsnosti, zbytkových
napětí apod.
NahoruIntegrita povrchu
Konstrukce strojů a zařízení jsou z velké části namáhány dynamicky.
Příklady z provozu a analýza lomů dynamicky namáhaných součástí ukazují, že
iniciace únavového lomu začíná obvykle na povrchu součástí nebo těsně pod ním.
Proto je povrch součásti, jeho stav i jeho mikrogeometrie prvotními činiteli,
kteří ovlivňují funkční vlastnosti plochy i celé součásti. Jejich ovlivňování
metodami výroby ve vztahu k funkci lze vyjádřit pojmem integrita
povrchu. Tato v sobě zahrnuje jak podmínky, za kterých funkční plocha
vznikla, tak bere v úvahu důsledky technologické metody, její vliv na
vlastnosti obrobené plochy a dává ji do vztahu k funkčním požadavkům.
Integrita povrchu v sobě zahrnuje údaje o vlastnostech povrchové
vrstvy, stejně jako údaje o tom, jak tato vrstva vznikla a jaké změny v ní byly
vyvolány v důsledku použité technologické operace. Tyto změny jsou dávány do
vztahu k funkčním požadavkům plochy.
Proto vznikl v posledních letech naléhavý požadavek a potřeba
rozumět a řídit vztahy mezi jakostí povrchu vytvořeného různými metodami
obrábění a funkčními požadavky na tuto plochu. Je nutné upozornit na to, že
vyšší požadavky na funkční plochu se budou promítat i do nákladů na výrobu,
které tím porostou.
Vztah mezi jakostí povrchu a funkčními požadavky u významných a
důležitých ploch není zatím obecně dobře pochopen. To proto, že nejsou
definovány údaje o funkci plochy, které by měly být popisovány a vyjádřeny v
pojmech a parametrech výrobních procesů.
Je totiž nutné nejdříve stanovit, co a jak specifikovat, aby bylo
možné vyjádřit odolnost hodnocené plochy proti známému namáhání, např. proti
opotřebení, únavovému namáhání, korozi apod.
NahoruZměny na obrobené ploše
Během dokončování funkční plochy, které se provádí většinou
obráběním, mohou na obrobené ploše…
