1. Поняття про технологічну спадковість

Вище було показано, що експлуатаційні якості деталей залежать не тільки від конструктивних форм і точності виготовлення деталей, складу і структури їх матеріалу та його механічних якостей, але й від окремих характеристик стану поверхневого шару, що сформувався в металі в процесі механічної обробки.

Зміна видів і режимів механічної обробки впливає на окремі характеристики стану поверхневого шару, а отже, і на експлуатаційні властивості деталей. У цьому розумінні доречно говорити про існування технологічної спадковості стану поверхневого шару і експлуатаційних властивостей деталей, що ним визначається, від окремих технологічних операцій і всього технологічного процесу їх виготовлення.

Технологічною спадковістю називається перенесення на готову деталь у процесі її обробки похибок, механічних і фізико-хімічних властивостей вихідної заготовки чи властивостей і похибок, що сформувалися у заготовці на окремих операціях виготовлення деталі.

Технологічна спадковість залежить не тільки від виду і режимів обробки, застосовуваних на чистовій операції. Вона може проявитися у зміні властивостей або у втраті точності форми готової деталі при її експлуатації в результаті дії тих чи інших елементів стану поверхневого шару, створених у поверхневому шарі деталі при її чорновій обробці.

Наприклад, шліфування грубо обточеної і загартованої заготовки з матеріалу ШХ15СГ призводить до повторного загартування окремих ділянок (рис. 1, а) і до виникнення зон відпущеного металу (рис. 1, б), що веде до створення різних структур і виникнення залишкових напружень на їх границях [2].

Прояв технологічної спадковості може призвести як до покращення, так і до погіршення експлуатаційних властивостей деталей машин. Для доцільного використання явищ технологічної спадковості необхідно встановити безпосередні зв’язки між експлуатаційними характеристиками деталей (втомленою міцністю, зносостійкістю тощо) і режимами обробки заготовок при основних методах їх виготовлення.

Рис. 1. Зміна мікротвердості поверхні грубо обточеної та загартованої сталі при шліфуванні

Це можуть бути математичні залежності. Як приклад на рис. 2 тут показана залежність втомленої міцності (а це – довговічність) жароміцної сталі ХН35ВТЮ (ЕИ787) від режимів точіння різцями ВК6М, виражена номограмою.

Рис. 2. Номограма режимів точіння, які забезпечують задану довговічність деталей

Якщо не можна встановити математичні залежності, то цей зв’язок визначають експериментально.

2. Вплив режимів механічної обробки на експлуатаційні властивості деталей машин

спадковість технологічний деталь обробка

Зносостійкість деталей машин. З рис. 3 видно, що при призначенні оптимальної глибини шліфування сталі 45, рівної 0,015 мм, початкове зношування валиків знижується на 32–60%, а сполучених з ними чавунних втулок – на 50–60%.

Рис. 3. Вплив глибини шліфування валика зі сталі 45 з Vзаг =47 м/хв.
та поздовжньої подачі S = 1000 мм/хв на його зношування (1 і 2) і зношування спряженої з ним втулки із СЧ21–40 (3)

Результати досліджень показують, що зносостійкість плоских деталей з чавуну СЧ21–40 в умовах тертя (ковзання зі змащенням при зворотно-поступальному русі) змінюється в залежності від виду їх обробки у 3– 4 рази (табл. ............