Различные методы обработки по-разному влияют на качество поверхности (табл. 2.3).

Проведенные исследования и произведенный опыт показывают, что механические свойства обрабатываемого материала и характер его структуры оказывают существенное влияние на шероховатость, микротвердость, остаточные напряжения поверхностного слоя. Так, величина шероховатости обработанной поверхности уменьшается при переходе от структуры ферритно-перлитной к трооститу и троостито- мартенситу. Объяснение этого состоит в следующем: феррит, являясь мягкой и вязкой легкодеформируемой составляющей структуры стали, при обработке имеет склонность к образованию шероховатой поверхности. Неблагоприятными для получения поверхности с минимальной шероховатостью являются структуры материалов с неоднородной величиной зерен, в частности, структура так называемого глобулярного перлита, состоящая из круглых зерен цементита, рассеянных по основной массе феррита. Значительно меньшая шероховатость образуется при обработке нормализованных сталей, имеющих однородную и мелкозернистую структуру.

Таблица 2.3

Следовательно, для уменьшения шероховатости при механической обработке необходима предварительная нормализация. Снижение вязкости обрабатываемого материала за счет наклепа поверхностного слоя также способствует уменьшению шероховатости. На практике это явление наблюдается при развертывании отверстий после зенкеро- вания, создающего значительный наклеп. Если припуск, снимаемый при развертывании, меньше глубины наклепанного ранее слоя, то в результате, развертывания достигается меньшая шероховатость. Изменение химического состава обрабатываемого материала, отражавшееся на его вязкости, также влияет на величину образующейся шероховатости деталей из сталей, цветных металлов и сплавов.

Применение смазочно-охлаждающей жидкости обеспечивает отвод тепла из зоны резания, способствуя уменьшению нароста и снижению шероховатости, смазывает трущиеся поверхности и уменьшает коэффициент трения, оказывает расклинивающее действие, понижает внутреннее трение пластически деформируемого металла и облегчает процесс разрушения и отделения стружки.

Наиболее эффективно улучшение качества обработанной поверхности при применении активных смазочно-охлаждающих жидкостей, содержащих в своем составе минеральные масла, активизированные сернистыми соединениями, мыльные растворы, щелочные соли и т. п. При осуществлении доводочных и отделочных процессов (притирка, суперфиниш, полирование) эффективное влияние оказывают олеиновая и стеариновая кислоты.
На уменьшение шероховатости поверхности в процессе шлифования оказывают влияние (по убывающей степени) следующие технологические факторы: выхаживание, алмазная правка круга, скоростное шлифование, уменьшение зернистости круга, оптимизация подач и скорости вращения детали, материал связки круга, химический состав и степень очищенности от механических загрязнений СОЖ.

Наиболее существенным фактором, по данным П. И. Ящерицына, резко уменьшающим шероховатость, является выхаживание. Оно осуществляется за несколько продольных ходов стола (круга) при уменьшенной или нулевой поперечной подаче. При выхаживании интенсивность съема металла убывает, и упругая технологическая система возвращается в первоначальное положение, что и предопределяет уменьшение шероховатости. Эффект выхаживания наиболее заметен при шлифовании грубой исходной поверхности. Поэтому целесообразно основную часть припуска удалять при более напряженных режимах, учитывая последующее выхаживание.

Любая правка шлифовального круга, а алмазная в особенности, повышает его работоспособность за счет увеличения количества режущих зерен и более упорядоченного их расположения. Режущий контур становится более плотным и ровным. При этом количество режущих кромок увеличивается за счет образования на абразивных зернах дополнительных кромок. При увеличении скорости шлифования режущий контур абразивного круга также становится как бы более плотным и ровным.
Среди других — факторы, уменьшающие толщину снимаемой стружки, способствуют уменьшению шероховатости.

Материал связки шлифовального круга наиболее существенно влияет на снижение шероховатости при чистовом и отделочном шлифовании. Отмечено, что более упругие и податливые связки (бакелитовая, вулканитовая) способствуют выравниванию глубины следов обработки (царапин), наносимых абразивными зернами. Упругое основание, на котором находятся абразивные зерна, нивелирует глубину врезания.