Билеты по технологии отрасли

Опоку ставят на плиту и заполняют формовочной смесью, затем упрессовывают

землю (аналогично и вторую опоку). Металлические модели не набухают от

влаги формовочной земли. Более точные, не прилипают.

Достоинства: высокая производительность, хорошая механизация,

удовлетворительная точность 12-14 кв.

Недостатки: низкое качество поверхности из-за зернистости земли Rz, большие

отходы в литниковую систему, ограничение сложности размеров отливки, более

тяжелые условия труда (грохочут от механической подачи сдачи).

№15. Литье точных отливок в разовые формы.

Литье в оболочковые формы.

Применяется в серийном производстве отливки из черных и цветных металлов с

различной массой до 150 кг, сравнительно некрупных. Отливки имеют

упрощенную конфигурации, обычно без внутренних полостей.

Особенность заключается в формовочной смеси, которая состоит из

мелкозернистого кварцевого песка и термореактивной смолы, которая

расплавляется при температуре 80-90’C, а при температуре 120’С через

несколько секунд полимеризуется и затвердевает.

Технический процесс выполняется на специальных машинах.

Модель прикрепляют к крышке и нагревают до 80-90”С, затем переворачивают

данную установку и смола , попавшая на металлическую модель расплавляется и

прилипает, затем снова переворачивают и снова нагревают до температуры 120,

и благодаря свойству смолы она затвердевает, получается полу форма.

(аналогично вторую половинку)сковыривают корочку и получают форму, в

которую можно заливать металл.

Крупные формы иногда ставят в опоку и засыпают землей, чтобы жидкий металл

не пробил форму.

Достоинства: высокая производительность, промышленная точность отливок 12

кв., удовлетворительное качество поверхности Z = 0,5-1,5мм, резкое

сокращение расходов формовочной смеси в 20-30 раз, низкие потребности в

производительных площадях, примерно в 5 раз.

Недостатки: стоимость одного кг литья выше, чем в землю на 40-50%,

ограниченные формы и массы отливок, токсическое воздействие паров смолы.

Литье по выплавляемым моделям.

Для данного литья модель изготовляется из парафина или стеарина. Модели

получают прессованием (пресс-форм), затем модели выплавляются из форм, что

не требует разъема формы и обеспечивает высокую сложность и точность литья.

Принимается в серийном производстве для получения мелких и средних

заготовок сложной конфигураций (корпуса приборов). Льются детали из

высоколегированных сплавов, цветных металлов и трудно обрабатываемых

материалов. Масса от 150т до 150кг. Процесс осуществляется на полуавтоматах

при температуре 50 градусов.

Собственно процесс:

Заготовку опускают в емкость , заполненную суспензией (неоднородная

грубодисперсная система, состоящая из твердых частиц, равномерно

распределенных в жидкости): 70% кварцевого песка, 30% этилселиката. Окупая

сборку, получают на поверхности тонкий слой частиц, ее достают и

подсушивают горячим воздухом. Этот процесс повторяют несколько раз до

образования хрупкой корочки 2-3мм. Затем, на сборку направляют пар 120-150

градусов, и вытекший парафин используют снова.

Парафиновая сборка

Для сохранения формы ее обжигают при 500-600’С, происходит спекание и

упрочнение, затем вставляют в опоку, засыпают песком (для устойчивости),

заливают металлом.

Достоинства: высокая производительность, допускающая возможность

механизации , автоматизации; высокая точность 10-12кв.;хорошее качество

поверхности Rz = 20; сокращение объемов механической обработки до 80% (до 7

кв. и Ra = 1,25).

Недостатки: повышенная трудоемкость и стоимость отливки; ограниченность

размеров, формы (трудно получить внутренние поверхности).

№16. Литье в постоянные металлические формы (кокиль). Литье под давлением.

Литье в кокиль – разъемная металлическая форма, в которую заливается

жидкий металл, изготовляемая из чугуна или стали. Для оформления внутренних

поверхностей используют разъемные металлический стержни. Данное литье

позволяет получать не очень трудные отливки.

Технология дополнительно требует: для лучшего заполнения формы перед

заливкой кокиль нагревают при простых 150-200’С, при сложных 350-400’С; для

предотвращения пригорания отливки изнутри кокиль смазывают графитовой

смазкой. Это усложняет технологический процесс и требует дополнительных

затрат.

Преимущества: быстро застывают отливки, образуются малозернистые структуры;

высокая производительность и возможность механизации (конвейер); 11-12кв.

качество поверхности Rz=20-100мкм; сокращение объема механической обработки

за счет уменьшения припусков; плотная малозернистая структура металла;

исключение из процесса формовочной земли.

Недостатки: высокая стоимость изготовления кокилей; недостаточная стойкость

при отливки черных металлов (30-40шт); трудность получения отливок из

тугоплавких сплавов и разностных отливок.

Применяют данный вид литья в мелкосерийном производстве (из стали 6%,

чугуна 11%, цветных металлов 45%). Масса отливок до 7 тонн.

Литье под давлением.

Применяется для отливок сложной формы, массой до 100 кг из легкоплавких

цветных металлов. Это самый высокопроизводительный способ лить позволяет

производить 200-400 отливок в час.

Процесс литья заключается : расплавленный металл подается в рабочую полость

стальной пресс-формы под давлением 300-500 МПа. Весь процесс осуществляется

на одной машине, которая работает в автоматическом или полуавтоматическом

режиме. Это наиболее известная форма литья.

Принцип:

Одна часть формы подвижная. Металл подается в специальный мундштук из

цилиндра. Чтобы металл не остывал камера сжатия подогревается постоянно.

Сложная часть процесса – изготовление пресс формы. Из высококачественных

сталей 5ХНМ, внутренняя поверхность шлифуется до 0,1мкм.

Каждый цикл литья состоит: смазка пресс формы машинным маслом с графитом;

установка стержней; смыкание пресс формы; заливка металла в камеру; впрыск

металла в рабочий ход; выдержка или охлаждение; извлечение отливки.

Достоинства: высокая производительность; возможность автоматизации, высокая

точность 9-10кв; низкая шероховатость Rz = 6,3-10мкм; маленькие припуски на

обработку 0,1-0,4 мм.

Недостатки: высокая стоимость и сложность изготовления пресс форм;

ограничение размеров, сложности внутренних форм; некоторая пористость

отлива из-за газовых пузырьков, неуспевающих покинуть пресс формы.

Применяют в крупносерийном производстве.

№17. Сущность обработки давлением, основные виды процессов.

Обработка давлением основана на способности металлов получать пластические

(остаточные) деформации, под действием воздействующих на них внешних сил,

не разрушаясь. При этом заготовка простой формы принимает схожую с деталью

форму того же объема. Снижаются отходы. Процесс х-ся высокой

производительностью.

Но металл в процессе пластической обработки упрочняется. Растет его

прочность и уменьшается пластичность, если продолжать его деформировать он

может разрушиться. Чтобы восстановить его с-ва заготовку подвергают

термической обработке (отжигу).

Все процессы обработки металла давлением делятся на:

1) Горячую обработку. Она осуществляется с предварительным нагревом

заготовки до достаточно высоких температур (800-900)С, чтобы повысить

пластичность

2) Холодную обработку. Осуществляется при комнатной температуре, за счет их

естественной пластичности.

По х-ру протекания пластической деформации все процессы обработки давлением

делятся на:

1) Прокат- обжатие заготовки вращающимися валками, что приводит к изменению

поперечного сечения данной заготовки. Получают прокатные изделия длиной

от 6 до 12 м разного профильного сечения. На прокатном стане

металлического завода.

2) Волочение- протягивание длинной заготовки через сужающееся отверстие в

спец инструменте, называемом волок. Процесс может производиться в

несколько проходов на волочильном стане. Данным способом получают

проволоку, прутки и т.д.

3) Ковка- деформация заготовки ударами инструмента простой формы, при

свободном течении металла между бойком и наковальней. Древнейший способ

обработки металла, требующий высокого мастерства управления силой удара.

Оборудование- молот. Используется для крупных заготовок, т к не

обеспечивает большой точности.

4) Штамповка- обработка давлением с помощью штампа, внутренняя полость

которого имеет конфигурацию штампуемой заготовки. Самый распространенный

метод, отличающийся высокой производительностью. Разделяется на два

процессов: 1.объемная горячая штамповка, 2холодная листовая штамповка.

№18. Оборудование для обработки давлением.

Самый капиталоемкий метод обработки. Необходимо крупное оборудование и

большие производственные площади. Основное оборудование: молоты (ударное

воздействие), прессы (плавное статическое воздействие).

1) Паро-воздушный молот. Материал деформируется благодаря силе падающих

частей, масса которых 1-8 тонн. Масса заготовок 20-350 кг, они обычно

простой формы. Самое простое и дешевое оборудование. Но работает с большим

шумом и низкой точностью, необходимы большие припуски.

Подается сжатый воздух или пар под давлением

2) Кривошипно-шатунные горячековочные прессы. Используют накопленную

механическую энергию маховика, передаваемую на боек через кривошипно-

шатунный механизм. Плавно работает с меньшими ударами, усилием до 100МН,

но их стоимость в 3-4 раза больше чем у молота.

3) Горизонтально-ковочные машины. Используют энергию моховика, передаваемую

через кривошипно-шатунный механизм, позволяющий наносить удары в двух

направлениях. Штамп состоит из двух половинок: матрицы и пуансона,

формирующего внутренние поверхности.

Мощность до 30МН, позволяют получать более точные и сложные заготовки. Но

стоят они в 1,5 раз больше чем горячековочные прессы.

4) Гидравлические штамповочные прессы. Машины условно статического

действия. Усилие создается с помощью жидкости или газа под давлением 20-30

Мпа. Похожи на молоты. 100МН. Получаются самые крупные и точные заготовки:

корпуса лодок, кузова автомобилей. Самое дорогое и громоздкое оборудование

высотой до 10-15 метров.

5) Печи для нагрева и отжига: газопламенные, электрические.

№19. Горячая объемная штамповка.

Это формообразование заготовок нагретых до температуры 1000-1200 градусов в

фасонных полостях штампов, сдавленных со значительным усилием. Нагрев

снимает сопротивление металла деформированию, обеспечивает хорошее

заполнение сложной формы. Однако точность заготовок и качество поверхностей

не высоки. Что требует значительной последующей механической обработки.

Высокопроизводительный процесс, широко применяется в машиностроении

(горячештамповочные цеха). Производство осуществляется на одном рабочем

месте и состоит из 2 операций нагрев (печь) и штамповка (молот).

Технологическая подготовка ГШП состоит:

1. Проектирование чертежа штамповки

2. Проектирование технологического процесса штамповки

3. Проектирование и изготовление штампов

Чертеж отличается наличием припусков и напусков, штамповочных уклонов и

радиусов скругления. Сами штампы изготовляют из дорогих сталей 3Х2В8Ф, 7Х3.

Изготовление их отличается сложностью и трудоемкостью, это причина их

высокой стоимости. Стоимость штампов переводится на стоимость получаемых в

них заготовок. В процессе работы штампы изнашиваются. Они могут

использоваться для изготовления 3000-5000 до 10000-15000 заготовок.

Технологический процесс состоит:

1.Нагрев заготовок определяет качество, производительность и стоимость

продукции. Нагрев должен быть равномерным; осуществляться в специальных

печах (газопламенных, электрических, соляных). Нагреть до нужной

температуры и выдержать , а за тем быстро подать на штамповку.

2.Штамповка: нагретая заготовка из печи переносится в штамп, включ. рабочий

ход молота или пресса, за 1-2 удара формируется простая заготовка.

3.Обрезка заусенца: когда полости штампов смыкаются, часть металла может

выступать (2-3%) и образуется заусенец, который нужно обрубить (в

специальном прессе с отверстием)

4.Правка применяется для сложных заготовок, искривляющихся в процессе

штамповки или охлаждения. Выполняется в этом же штампе в холодном или

подогретом состоянии(600-500).

5.Отжиг применяется для возвращения металлу пластичных св-в (возвращается

исходное состояние металла).

6.Очистка от окалины проводится мех. путем на дробеструйных установках или

мет. щетками, и химич. путем (травление)

7.Калибровка - холодное обжатие заготовки в спец. точных штампах для

придания необходимой точности размерам, чистоты поверхности за счет

пластичности основного металла.

№20. Холодная объемная штамповка.

Формообразование деталей в штампах пластическим деформированием при

комнатной температуре за счет естественной пластичности.

Особенности:

Процесс обеспечивает высокое качество поверхности, высокую точность и

невысокую шероховатость поверхности при малых отходах и высокой

производительности.

Материал заготовки должен обладать высокой пластичностью. (>10%, (>12%.

Заготовки не могут быть слишком сложной формы

Металл при холодной штамповке сильно упрочняется, что требует

промежуточного отжига для восстановления пластичности заготовки.

Главный инструмент - штамп, который изготовляется из высокопрочных дорогих

сталей, сплавов, что вызывает сложности изготовления, стоимость штампов

переносится на количество деталей.

Холодная штамповка отличается точностью, качеством, применяется в

крупносерийном и массовом производстве.

Основные разновидности операций ХОШ.

1.Высадка - получение местных утолщений из заготовок малого диаметра

(головок болтов, винтов, заклепок). Исходной заготовкой служит прокат в

виде проволоки или прутка.

[pic]

Заг-ка подается в матрицу, прочно удерживается. Внутренняя полость пуансона

соответствует форме необходимой высадки - он формирует головку.

2.Выдавливание - форма образования изделий путем пластического истечения из

полости штампа через отверстие соответствующей формы.

а)прямое: в матрицу укладывается заготовка, входит пуансон. Под действием

усилия металл вытекает из формы.

а)[pic][pic]б)

б)обратное: матрица глухая, пуансон входит в матрицу с зазором, под него

кладется заготовка. Под давлением заготовка вытекает в зазор.

3.Холодная формовка - формообразование деталей путем заполнения полости

штампов за счет перераспределения объемов.

а) открытых штампов: излишки металла образуют заусенцы, объем заготовки

примерно равен объему детали

б) закрытых штампов: весь мет. получается в заг-ке, объемы детали и

заготовки равны (строгие требования), а также повышенная точность

Инструментом является штамп. Изготавливают из высокопрочной стали – дорогие

штампы. И их стоимость полностью переносится на стоимость готовых деталей.

Данный способ штамповки отличается высокой точностью, качеством,

использование металлов 95%. Применяется в крупносерийном и массовом

производстве.

№21. Листовая холодная штамповка.

Особенности

. Исходной заг-кой является лист (полоса) металла толщиной менее 10-15мм

(чаще всего 0.5 - 1.5мм)

. Толщина изделий значительно меньше всех остальных размеров и не

отличается от толщины заготовки (деформация не по всему объему -

местная).

. Металл заготовки должен обладать выс. пластичностью (низкоуглеродистые

стали, медь, латунь, алюминий, метан, кожа, целлюлоза).

. Операция сопровождается упрочнением и иногда требует промежуточного

отжига.

. таким способом получают коробки, коробч. шасси, быт. изделия - вилки,

ложки, кастрюли.

Основные операции:

1.Вырубка и пробивка выполняется в спец. выруб. штампах следующей

конструкции:

Пуансон оформляет внутренние, матрица - наружные поверхности. Пуансон под

действием силы пытается протолкнуть через отверстие матрицы часть листа;

лист прижимают, чтобы не прогибался.

Пуансон преодолевает сопротивление листа, входит в матрицу и вырезает

деталь, которая проваливается в отверстие матрицы; пуансон отходит назад;

лист продвигается на следующий шаг.

2.Гибка - заключается в придании заг-ке объемной формы за счет местной

деформации.

Берется матрица, кладется лист, и соответствующей формы пуансон его

изгибает - заготовка принимает соответствующую форму.

Получение ребер жесткости:

3.Вытяжка из листа сложной формы изделия (на рис - вытяжка стакана)

Изготовляют кастрюли колпачки, осуществляют вытяжку из менее в более

глубокую форму.

4.Высокоскоростная листовая штамповка.

Характеризуется тем, что кратковременное приложение нагрузки (например,

взрыв) разгоняет заготовку до скорости 150-200м/с. При такой высокой

скорости деформации обгоняют образование трещин, т.е. появляется

возможность деформировать малопластичные металлы.

Штамповка взрывом:

Изготовляется матрица сложной фасонной формы, на ее поверхность кладут лист

металла, подвешивается взрывчатое вещ-во, это все в воде, закрывается

прочной крышкой.

После взрыва за счет высокой жесткости воды передается удар и под действием

ударной волны заготовка принимает форму матрицы, не требуется пуансона.

Спец. каналы отсасывают воздух.

Размер получаемых деталей 2-3м.

Достоинства: возможность получения изделий мин. массы и небольших габаритов

при удовлетвор. прочности и жесткости; достаточно выс. точность размеров и

качества поверхности; обработка за одну операцию; высокий уровень

механизации, автоматизации, высокая производительность (30-40 тыс. деталей

за смену); применяется в крупносерийном и массовом производстве.

Недостатки: выс. трудоемкость и сложность изготовления штампов, их износ и

выс. стоимость.

№22. Общая характеристика сварочного производства. Понятие сварки

плавлением и сварки давлением.

Сварка – технологический процесс получения неразъемных соединений в

результате частичного оплавления соединяемых деталей. Дешевый процесс легко

механизируется, простое оборудование.

Особенность: сварка позволяет заменить сложную цельнометаллическую тяжелую

конструкцию на сборную, состоящую из простых элементов, полученных

прокаткой. Это позволяет снизить трудоемкость и себестоимость продукции.

Сварные соединения на 20-30% менее прочны, чем литой металл.

Процесс сварки бывает двух типов давлением и плавлением.

Плавлением.

электрод

Температура 200`С. при охлаждении объем уменьшается, а этому препятствует

напряжение. Прочность соединения на 1/3 < прочности сплошного металла.

Операции:

1.разделка кромок соединяемых деталей.

2.установка и закрепление сварочных деталей в спец. сварочных стендах для

придачи прочного и неизменного положения.

3.собственно сварка

4.контроль сварного шва

Сварка давлением.

Образование соединений происходит за счет диффузии атомов металлов,

соединяемых вместе (при условии , что поверхности соединены друг с другом

плотно).

Технологический процесс состоит:

1.Очистка механическим или физическим путями.

2.Сжатие пов-ти с определенным усилием, иногда с помощью подогрева для

более эффективного дифундирования атомов.

3.Выдержка для достаточно пластичных металлов, низкоуглеродистых (платина,

золото).

№23. Основные разновидности сварки плавлением.

По источникам тепловой энергии:

Электрическая дуговая сварка.

Максимальная t = 6000`С для любых металлов. Для питания используют

сварочные генераторы, трансформаторы.

Обмазка защищает пов-ть от контакта с кислородом.

По степени механизации:

1.Ручная сварка - осуществляется сварщиком (вертикальные, горизонтальные,

потолочные швы), качество шва определяется квалификацией сварщика.

2.Полуавтоматическая сварка – процесс зажигания в ручную. движение вдоль

шва осуществляется автоматически.

3.автоматическая – все опер. автоматически (автомат С ЧПУ).

Газопламенная.

Источник тепла – сгорание ацетилена в струе кислорода (t = 300`С).

используют в тех местах, где нет источников электрической энергии.

Электрошлаковая.

Тепловую энергию получают за счет сопротивления тока при прохождении его

через сварочную ванну. Нужны источники для работы в режиме короткого

замыкания. Этот вид сварки используют для сварки крупных деталей, толщиной

не менее 30 мм. (напр. сварка броневых листов).

Рис: образуется электромагнитное поле, и его энергия превращается во

внутреннюю энергию электрода, благодаря чему металл плавится.

Электроннолучевая сварка.

Тепло образуется за счет ударов потока электронов, движущихся с высокой

скоростью до 150км/с в атоме. t=5000-6000`C. Шов получается высокого

качества, т.к. процесс протекает в атоме, этот способ применяется для

сварки тугоплавких и химически активных металлов Mb, Mo, Ti, Ta, Zi. При

электронной сварке возникают рентгеновские лучи, для безопасности персонала

процесс происходит в толстостенных вакуумных камерах.

Лазерная сварка.

Основана на использовании лазерных генераторов.

Лазер – оптически квантовый генератор , создающий мощные , узконаправленные

, когерентные пучки монохроматического излучения.

ОКГ – остросфокусированный поток фотонов, диаметром 0,02-0,2мм. Температура

в луче 6000-8000`С.

«+» можно варить в камере через прозрачное стекло, в недоступных местах.

Позволяет широко использовать.

«-» низкий КПД вакуумных генераторов = 10%.

Применяют в электронике, радиотехнике, приборостроении.

№24. Основные разновидности сварки давлением.

Контактная электрическая сварка:

В месте соединения при прохождении электрического тока возникает процесс

расплавления металла, с уменьшением площади соприкосновения увеличивается

сопротивление, а, следовательно, увеличивается выделяемое кол-во теплоты

(по закону Джоуля-Ленца).

Соединяемые пов-ти сдавливают и получают прочное соединение. Используется

для сваривания рельс, стержней, для соединения разнородных материалов.

(напр. буровые коронки привариваются к хвостовикам).

Контактная точечная сварка.

Используется для соединения листовых конструкций

Применяется в автомобиле-, вагоностроительстве.

Шовная сварка.

Герметическое соединение

Оборудование – контактные сварочные машины.

Сварка трением.

Частота вращения равна 1500 вр/мин. В процессе сухого трения механическая

энергия преобразуется в тепло. Зона контакта разогревается до 1000`С, во

время трения происходит самоотчистка, после завершения вращения свариваемые

поверхности прижимают и получают прочные сварочные соединения диаметром от

1до 140мм.

«+» высокая производительность и малая трудоемкость.

Холодная сварка давлением.

Соединение деталей происходит без подогрева, только за счет пластической

деформации:

Предварительно требуется тщательная очистка для возникновения

диффузии.

№25. Пайка металлов. Припои и флюсы, технология.

Пайка – технологический процесс соединения метал. заготовок без их

расплавления за счет вводимого между ними расплавленного металла.

Припой – (температура плавления припоя должна быть =< температуры основного

металла) при охлаждении кристаллизуется и заполняет пространство между

соединяемыми деталями, отсюда получаем прочные соединение, которое может

быть разъединено без нарушения целостности деталей.

Пайка используется при различных электромонтажных работах, в производстве

радио аппаратуры. «+»Отличается низкой ценой, но «-» дороги припои.

Процесс пайки включает операции:

1. Подготовка поверхности: очистка механическим или физическим способом,

создание определенной шероховатости поверхности.

2.Лужение поверхности: покрытие соединяемых поверхностей тонким слоем

припоя; нагревание соединяемых поверхностей до t плавления припоя; их

соединение с небольшим давлением.

3.Очистка места пайки от остатков флюса.

Бывают следующие виды припоев:

Мягкие - t плавления < 400`: оловянно-свинцовые.

Твердые – t плав. > 400`: медные (1100`), медно-свинцовые (900`),

серебряные (600-800`).

Для очистки поверхности от окиси и для улучшения смачиваемости применяют

спец. примеси – флюсы.

Виды флюсов:

1.Кислотные (на основе хлористых соединений): ZnCl2, NH4O. Хорошо очищают

поверхности, но остатки окиси флюсов вызывают коррозию, поэтому необходимо

их удалять.

2.Конефольная смесь из смоляных кислот из сока дерева обладает мягким

очищающим действием при t = 150`С, может служить хорошим изолятором.

3.Кмслотные флюсы: бура Na2B4O7, борная кислота B(OH)3. Остатки флюсов

нужно удалять –опасность коррозии.

Оборудование и инструменты:

Основной инструмент – паяльник. Использование меди дает высокую

эффективность за счет высокой теплопроводности, особенно для мягкого

припоя.

Для твердых припоев используется электрическая печь (устройство ТВЧ).

№26. Процесс резания металлов. Основные понятия и определения. Физические

явления в процессе резания.

Механическая обработка – основной вид обработки , достигает высоких

степеней точности и с помощью ее обрабатывается основной объем детали.

1. Мех. обр-ка – самый объемный вид обр-ки.

2. Мех. обр-ка позволяет достичь наивысшую точность, высокого кач-ва.

Обработка (обр-ка) резанием – процесс срезания режущим инструментом слоя

металла в виде стружки. (для получения необходимой формы тела, точности и

шероховатости)

Для процесса необходимы металлорежущие станки, в рабочих органах которых

закрепляется инструмент и заготовка и осуществляются сложные движения.

Движения резания – основные движения, при которых с заготовки снимается

слой металла, стружка.

К этому движению относят:

главные движения – движение, совершаемое с наибольшей скоростью, хар-ся

скоростью резания Vр. [м/мин] (шлифование [м/с]).

движение подачи – перемещение режущей кромки инструмента, обеспечивает

непрерывность обр-ки и обработку всей поверхности. Sо=мм/об, Sм=мм/мин,

Sz=мм/зуб.

Технологический эскиз для основных видов обработки:

1. точение

патрон

- глубина резанья

2. сверление

стол

3. фрезерование

Hз – толщина заготовки

Нd – толщина детали

- t глубина резанья

Sm=n*Sz , n – об/мин

режимом работы - совокупность определенных значений глубины резания (t),

подачи (So)и скорости резания (Vp) называется.

Эти параметры устанавливаются технологом на основе данных, справочной

литературы.

Чтобы инструмент обладал способностью резать металл, его затачивают

определенным образом.

Режущий клин

стружка

( - задний угол, ( - передний угол

Режущий клин врезается в заготовку и срезает метал.

Стружка бывает трех типов.

1. Сливная, от вязких пластичных материалов.

2. Стружка скалывания.

При обр-ке материалов

средней твердости.

3. Сыпучая

При обработке хрупких материалов.

Объем стружки при механической обработке ~30% по массе идет в стружку,

основная проблема: нужно организовать сбор стружки.

Процесс резания осуществляется с определенными силами: сила резания:

Pz=f(t, s, v, km). Она достигает значительных величин до нескольких тыс.

кН. И нужна соответствующая

Мощность: N=Pz*V/(60*103) кВт

Работа, затрачиваемая на процесс резания, расходуется:

на упругую и пластическую деформацию металла;

на его разрушение; а также на преодоление сил трения при сходе стружки по

передней поверхности. По стальной пов-ти: f=0,1-0,2.

Большая часть этой работы ~95% превращается в тепло.

В среднем стружкой отводится 30-80% тепла, в заготовку 30-40%, в инструмент

5-10%

Из-за этого режущие кромки инструмента нагреваются 1000-1200(C, что

вызывает износ инструмента.

Износ протекает по двум поверхностям:

- по задней поверхности коэффициент износа =0,8-1,0 (образуется ленточка).

- по передней поверхности (луночка)

Чаще всего инструмент заменяю, когда износ по задней поверхности достигает

определенного значения.

Стойкость режущего инструмента – определяется в минутах непрерывного

резания. В среднем 45- 60 мин.

Зависимость себестоимости от скорости резания.

№27. Инструментальные материалы.

Режущий инструмент работает в условиях больших нагрузок, высоких

температур, высоких коэффициентах сухого трения. И они должны обладать

особыми свойствами:

- Твердость должна быть на 20-30% выше твердости обрабатываемого материала.

- Красностойкость – способность материала сохранять высокую твердость при

высоких температурах.

Инструментальные стали.

1.углеродистые инструментальные C (углерод)=0,9-1,3% (У10А, У11А, У12А). У

них твердость в закаленном состоянии HRC 60-62, но низкая красностойкость

200-250(C., Vр=15-18м/мин. Используются для изготовления ручного режущего

инструмента (метчики, напильники).

2.легированные инструментальные.: Сr, W, Vo, Ni, C (добиваются повышенных

режущих св-в. (XBГ, 9XC, XГ); HRC 62-64; красностойкость 250-300(C; Vр=15-

25м/мин. применяются для сложного фасонного режущего инструмента.

3.быстрорежущие до 19% W,Co,Cr; HRC 62-65; красностойкость 600-700(C; Vр до

80 м/мин. Применяются в виде пластинок, насажденных на державку.

Металло- и минералокерамика.

Металлокерамические твердые сплавы.

Это твердый раствор карбидов WC, TiC, TaC в кобальте Co. Получаются методом

порошковой металлургии.

В основном используются в виде пластинок разных форм, которые насаживаются

на державку.

1) вольфрамовые ВК ВК2 ВК6 ВК8 ВК15 (содержание Со). Обр-ка чугунов,

тв. металлов.

2) титановольфрамовые ТК Т30К4 Т15К16 Т5К10 . Обр-ка сталей.

3) титано-танталовольфрамовые ТТК ТТ17К2 ТТ10К8

Пластинки твердых сплавов обладают высокой твердостью. HRC 86-92. (по шкале

А), красностойкость 800-1000(С, Vр до 400 м/мин. Большой недостаток –

высокая хрупкость.

Поворачивают

Выпускаются сменные многогранные пластинки СМП. Бывают 4-гранные,

пяти. Крепят механическим способом. Для повышения стойкости наносят

специальные пленки.

Твердые сплавы – основной инструментальный материал для самого широкого

круга инструментов. Позволяет обрабатывать самые вязкие и стойкие стали и

сплавы.

Минералокерамика

Синтетический материал на основе глинозема Al2O3. Получают пластинки

большой твердости HRC 91-93, высокая красностойкость 1200(С, высокая

износостойкость. Применяется в пластинках СМП, но очень хрупкий материал,

только в чистовой обработке (в основном точение), без ударов и вибрации. ЦМ-

322.

Синтетические сверхтвердые материалы (СТМ).

В их основе лежит кубический нитрид бора с добавлением Al2O3. Композит: эль

бор, гексанит.

При высоком давлении и высоких температурах происходит спекание нитридов,

которые синтезируются в виде столбиков h=4-6мм. Эти материалы по твердости

близки к алмазу ~на 10% меньше. По красностойкости превосходят алмаз 1300-

1400(С. Vр около 500м/мин (сталь). Vр около 1000м/мин (цв. сплавы)

Но большая хрупкость.

Абразивные материалы

Применяются для изготовления абразивных инструментов, применяемых при

абразивной обработке, которая обеспечивает получение наивысшей точности и

чистоты поверхности. 0,5-1 мкм, Rа 0,06 мкм

Их получают в виде хрусталиков, все искусственные. Материал имеет высокую

твердость, красностойкость 1800-2000(С, Vр=100м/с

Электрокорунд.

Al2O3, Недорогой, светлого вида, средней твердости. Применяется для

обработки сталей.

Карбид кремния SiC.

Получается искусственным путем. Порошок зеленого цвета (или черного). Более

твердый материал, но менее прочный. Применяется для обработки чугунов, для

заточки твердосплавного инструмента.

Синтетический алмаз

Мелкие кристаллы. Порошок светло-серого цвета. Применяются для механической

обработки, шлифования твердых и хрупких материалов, заточки твердосплавного

инструмента. Но низкая красностойкость 700(С

Нитрид бора.

Синтетический сверхтвердый. Применяется для обработки стальных, вязких

деталей.

№28. Металлорежущие станки, классификация.

Это машина для обработки изделий из металлов путем снятия стружки режущим

инструментом.

Это основное средство производства в механических цехах.

Деталь должна пройти обработку не на одном, а на нескольких станках. (от 3-

5 до 20-30 разнообразных станков). Станки применяются в определенном

сочетании, различаясь технологическим методом обработки.

Качество парков металлорежущих станков решающим образом определяют качество

продукции и эффективность производства. Все фирмы совершенствуют

оборудование. Уровень станкостроения определяет технический прогресс

государства.

В основу классификации МРС положен метод обр-ки, который характеризуется

видом обрабатываемых поверхностей и применяемых режущих инструментов.

1.Токарные: Обрабатываются разнообразные тела вращения, валы. Инструмент –

Разнообразные резцы.

2.Сверлильные и расточные: Для обработки отверстий. Сверление для

расточения и расширения отверстий. Инструмент – сверла, зенкеры.

3.Шлифовальные и доводочные. Поверхности всех видов. Абразивный инструмент.

4.Комбинированные: Электро-физические методы обработки.

5.Зубо-резьбо-обрабатывающие. Для обработки зубчатых колес, шестеренок,

очень сложные пов-ти.

6.Фрезерные. Плоские поверхности. Фрезы.

7.Строгальные, долбежные, протяжные

8.Разные. Разрезные, токарные и др. для резки металла в заготовительных

цехах.

9.Разные.Балансировочные.

Каждый из этих классов разделяются на 10 типов (токарные, револьверные,

винторезные). А внутри типов существует подразделение на типы размеров.

Согласно классификации станки имеют цифровой код:

Х Х А Х Х А

класс

тип

модернизация

(ХХ) типы размеров

модификация

Пример: 16К20 – токарный винторезный 200мм высота.; 2Н125 – сверлильный

вертикальный с мах диаметром отверстия 25мм; 6Н81 – фрезерный с 100*800

размер стола.

По степени точности станки делятся на определенные классы.

Основные: Н – нормальной

П – повышенной точности

Инструментальные:

В – высокой,

А – особо высокой,

С – особо точные станки (мастер)

По степени специализации различают:

1.универсальные – для выполнения разных операций над разными деталями.

2.специализированные – для выполнения ограниченного числа операций на

деталях широко номенклатуры.

3.специальные – одна операция над одной деталью.

Станки различают по степени автоматизации:

1) станки с ручным управлением (токарные).

2) полуавтоматы – загрузка заготовок ручная

3) автоматы с жестким циклом управления (револьверно-кулачковые автоматы).

4) станки с числовым программным управлением (быстрая переналадка).

№29. Обработка на токарных станках.

Самая многочисленная группа оборудования, встречающаяся на самых различных

заводах и предприятиях. (до 30%). Широкий спектр работ и преобладание пар

вращения в машинах и механизмах. Основной вид обработки точение,

обтачивание деталей форм вращения (валы и др.)

Самый древний тип станков.

Перемещение с помощью винта.

Основной вид применяемого инструмента – резец.

1 проходной прямой. 2 проходной, 3 упорный, 4 отрезной. Стрелка направление

S.

Резец характеризуется поперечным сечением державки, bxh – 16*16mm,30*40mm.

Основное приспособление:

Патрон

С ручным приводом, пневматическим.

Для зажима длинных заготовок - задний центр.

Для обработки полых заготовок(втулок) применяются оправки

Рассмотрим некоторые типы токарных станков.

1.токарные одно-шпиндельные автоматы (11)

Предназначены для автоматического изготовления мелких деталей из длинного

прутка, в приборостроении, часовой промышленности.

Автоматическое перемещение всех рабочих органов станка осуществляется от

одного распределительного вала с набором кулачков.

Сложные в наладке (от 3-3 часов до 2-8 смен). Обеспечивают высокую

производительность 100-150 дет/час. Высокая точность деталей.

3.Револьверные станки.

В место задней бабки станки имеют револьверную головку. Она шестигранная с

вертикальной осью и несет очень много инструментов для обр-ки.

Наличие дополнительных инструментов позволяет расширить объем работ, и

поэтому они второй тип по распространенности.

6.Токарно-винторезные станки

Наличие ходового винта, обеспечивающего согласованное перемещение супорта с

вращением шпинделя, что позволяет получить сложные винтовые поверхности.

2.Токарные многошпиндельные станки

В крупносерийном и массовом производстве.

5.Карусельные станки.

У стола вертикальная ось вращения. D (диаметр) до 12м. Тяжелые детали.

7.Токарные многорезцовые полуавтоматы.

Суппорт несет до 10-15 инструментов. Обрабатывает сразу, применяются в

крупносерийном производстве.

№30. Обработка на сверлильных и расточных станках.

Сверление – метод получения отверстий в сплошном металле с помощью

специальных инструментов – сверл.

Наиболее широко используются вертикально-сверлильные станки.

Основной инструмент:

1.сверла – d=1-40мм, из быстрорежущих материалов, сплавов, 11-12 квалитет.

2.Зенкеры для увеличения диаметра уже имеющихся отверстий – 9-10 квалитет,

d=6-30мм, большие d=20-120 мм.

3.Развертка – многозубый инструмент, 7-8 квалитет, z=6-12

4.Метчик – для прорезния резьбы в отверстиях, М4 - М 14 (метрическая

резьба).

Расточные станки – используются для круглых отверстий в больших деталей с

большим диаметром 100-1000мм. Наиболее часто встречаются:

Горизонтально-расточные станки

Стол станка устанавливается на салазках.

Вращение обеспечивает обработку со всех сторон. Основной горизонтальный

инструмент – борштанга:

Хвостовик – часть инструмента, в который вставляется шпиндель.

Координатно-расточные

– особенность заключается в том, что столб перемещается с высокой

точностью по координатам X Y. Предназначены для обработки деталей с

очень точно расположенными отверстиями.

Отличаются высокой точностью 0.001мм, дорогие, напоминают

вертикально-расточные станки, должны использоваться при t:

20С(0,2С,нужно выдержать очень

№31. Обработка на фрезерных станках.

Фрезерование –высокопроизводительный способ обработки многолезвийным

инструментом – фрезой (для обр-ки плоских поверхностей, открытых, уступов,

канавок, фасонных поверхностей).

Режущий инструмент –фрезы:

-Цилиндрическая для обработки плоских поверхностей.

-Торцевая- режущая часть из дорогих инструментов (для обр-ки крупных

деталей) - самый многочисленный вид.

-Концевая – обраб-ет уступы, универсальные инструмент.

-Дисковые:

Основные типы станков.

Горизонтально-фрезерные:

Горизонтально-фрезерный станок состоит из следующих основных узлов:

Станина - служит для крепления всех узлов и механизмов станка. Некоторые из

них расположены внутри станины и не видны (электродвигатель, коробка

скоростей).

Хобот - предназначен для поддержания свободного конца фрезерной оправки.

Хобот может выдвигаться на различные расстояния от станины в зависимости от

длины используемой оправки.

Консоль - представляет собой жёсткую чугунную отливку, установленную на

Страницы: 1, 2, 3