FEDERÁLNA AGENTÚRA PRE VZDELÁVANIE
ŠTÁTNA VZDELÁVACIA INŠTITÚCIA
VYŠŠIE ODBORNÉ VZDELANIE
ŠTÁTNA TECHNICKÁ UNIVERZITA VOLGOGRAD
KAMYSHINSKÝ TECHNOLOGICKÝ INŠTITÚT (POBOČKA)
Katedra strojárskej technológie
Technologické procesy v strojárstve
Smernice
Volgograd
MDT 621,9 (07)
Technologické procesy v strojárstve: smernice. Časť I / Porov. , ; Volgograd. štát tech. un-t. - Volgograd, 2009. - 34 s.
Je načrtnutý obsah disciplíny, sú uvedené stručné teoretické informácie k témam predmetu.
Určené pre študentov externého vzdelávania HPE špecializácie 151001 "Technológia strojárstva".
Bibliografia: 11 titulov.
Recenzent: Ph.D.
Vydáva sa rozhodnutím redakčnej a vydavateľskej rady
Štátna technická univerzita vo Volgograde
Ó Volgogradskij
štát
DIV_ADBLOCK161">
1.2. Úlohy štúdia disciplíny
úlohyštudijné odbory sú:
§ štúdium fyzikálnej podstaty hlavných technologických procesov získavania polotovarov;
§ štúdium mechanických základov technologických metód tvarovania;
§ štúdium možností, účelu, výhod a nevýhod hlavných technologických procesov;
§ štúdium zásad a schém prevádzky hlavného technologického zariadenia;
§ štúdium návrhov hlavných nástrojov, prípravkov a zariadení.
1.3. Vzťah k iným disciplínam kurikula
Štúdium odboru "Technologické procesy v strojárstve" vychádza z poznatkov, ktoré študenti získali štúdiom predmetov fyzika, matematika, chémia, inžinierska grafika, náuka o materiáloch.
Táto disciplína zasa zabezpečuje úspešné štúdium odborov: "Pevnosť materiálov", "Súčiastky strojov", "Strojárska technika", "Základy strojárskej výroby", "Tváracie procesy a nástroje", "Technologické zariadenia" a „Zariadenia pre strojársku výrobu“ .
2. OBSAH DISCIPLÍNY.
Téma 1. Úvod do techniky.
1. Základné pojmy a definície.
2. Druhy strojárskych odvetví.
3. Pojem technologický postup.
4. Štruktúra technologického procesu.
1. Zariadenia a suroviny pre hutnícku výrobu.
2. Proces výroby vysokopecného železa.
3. Výroba kyslíkovo-konvertorovej ocele.
5. Výroba ocele v elektrických peciach.
1. Odlievanie do pieskovo-hlinených foriem. Odlievanie pod tlakom. Investičné liatie. Odstredivé liatie. Vstrekovanie. Odlievanie do škrupinových foriem.
2. Výroba odliatkov do škrupinových foriem
3. Výroba investičných odliatkov
4. Výroba odliatkov odlievaním do foriem
5. Výroba odliatkov vstrekovaním
6. Výroba odliatkov odlievaním pod nízkym tlakom
7. Výroba odliatkov odstredivým liatím
8. Špeciálne metódy odlievania.
1. Valcovanie a kreslenie.
2. Voľné kovanie a kovanie v nosných zápustkách. Kovanie za tepla a za studena. Razenie hárkov.
3. Tepelné spracovanie kovaných a lisovaných výkovkov.
1. Zváranie tavením, tlakom a trením.
1. Fyzikálne základy procesu rezania.
2. Povrchová úprava obrobkov čepeľou (sústruženie, vŕtanie, hobľovanie, frézovanie, preťahovanie) a brúsnymi nástrojmi (brúsenie, lapovanie, honovanie).
3. Laboratórna prax.
4. téma 1. Úvod do techniky.
Strojárske diely sa vyrábajú odlievaním, tlakovým spracovaním, rezaním. Prírezy sa často získavajú tlakom, odlievaním alebo zváraním, racionálny výber prírezov je spôsobený potrebou šetrenia kovu.
Jedným z hlavných technologických procesov strojárskej výroby je rezanie. Rezaním je možné získať vysoko presné diely. Spravidla nie je možné vytvárať mechanizmy a stroje z častí, ktoré neboli opracované. Odlievanie sa predtým používalo na výrobu výrobkov z medi, bronzu, potom liatiny a neskôr ocele a iných zliatin.
Hlavnými zlievarenskými procesmi sú tavenie kovov, výroba foriem, odlievanie kovov, vyraďovanie, spracovanie a kontrola odliatkov.
Tlaková úprava sa už dlho používa aj na výrobu zbraní, pri stavbe lodí. Tlakom sa spracovávajú obrobky z ocele, neželezných kovov a zliatin, plastov. Spôsoby tvárnenia zabezpečujú výrobu zložitých tvarových profilov s nízkou drsnosťou.
Procesy zvárania sa prvýkrát uskutočnili v Rusku na konci 19. storočia. Zváranie sa používa na získanie trvalých spojov. Obrobky získané zváraním sa potom môžu spracovať rezaním.
Okrem týchto procesov spracovania kovov boli v súčasnosti vyvinuté aj efektívnejšie technologické procesy založené na nových fyzikálnych javoch, ktoré umožňujú meniť tvar a kvalitu povrchu dielov. Ide o elektrofyzikálne a elektrochemické metódy spracovania, ktoré zaisťujú kontinuitu procesov a súčasne deformujú celý povrch, ktorý sa má upravovať.
Výroba produktov sa delí na kusovú, sériovú a hromadnú.
Strojárske závody pozostávajú zo samostatných výrobných jednotiek a služieb - sú to: 1) obstarávacie dielne (zlievarne železa, zlievarne ocele, kovanie, lisovanie, razenie); 2) spracovateľské dielne (mechanické, prefabrikáty, lakovne); 3) pomocné dielne (náradie, opravy); 4) úložné zariadenia; 5) energetické služby; 6) dopravné služby; 7) sanitárne; 8) všeobecné továrenské inštitúcie a služby.
Proces vytvárania stroja je rozdelený do dvoch etáp: návrh a výroba. Prvá etapa končí vypracovaním konštrukcie stroja a jeho prezentáciou na výkresoch. Druhá etapa končí predajom výrobku v kove. Návrh sa vykonáva v niekoľkých etapách: 1) návrh; 2) výroba experimentálnych častí a zostáv; 3) testovanie; 4) špecifikácia technických riešení; 5) vydanie projektovej dokumentácie.
Výroba je rozdelená do technických etáp. príprava a výroba.
5. Téma 2. Základy hutníckej výroby železných a neželezných kovov.
5.1. Zariadenia a suroviny pre hutnícku výrobu.
Hutníctvo je veda o metódach získavania kovov a prírodných zlúčenín a priemyselné odvetvie, ktoré vyrába kovy a zliatiny.
Moderná metalurgia - sú to bane na ťažbu rúd a uhlia, banské a spracovateľské závody, koksárenské a energetické podniky, vysokopecné závody, ferozliatinárne, oceliarne a valcovne.
Na výrobu železných a neželezných kovov sa používajú kovové rudy, tavivá, palivá a žiaruvzdorné materiály.
Ruda - hornina alebo minerálna látka, z ktorej je na danom stupni technologického rozvoja ekonomicky možné ťažiť kovy alebo ich zlúčeniny. Pri štúdiu témy venujte pozornosť druhom rúd používaných pri tavení železa, ich chemickému zloženiu a percentu vyrobeného kovu,
Pri vysokopecnej výrobe sa používajú železnorudné suroviny s obsahom železa 63-07% Na získanie surovín s vysokým obsahom železa sa rudy predobohacujú. Vzhľadom na procesy zhodnocovania rúd venovať pozornosť aglomerácii a zaokrúhľovaniu koncentrátov železnej rudy.
Na vytvorenie taviteľných zlúčenín (trosiek) hlušinovej rudy a palivového popola sa používajú rôzne tavivá. Oboznámte sa s materiálmi používanými ako tavivá pri výrobe železa a ocele. Venujte pozornosť výberu taviva v závislosti od použitých taviacich pecí (kyslých alebo zásaditých) a schopnosti riadiť procesy odstraňovania škodlivých nečistôt z taveniny.
Pri výrobe kovov a zliatin sa ako zdroj tepla používajú rôzne druhy palív. Pri štúdiu druhov palív venujte osobitnú pozornosť hlavnému typu hutníckeho paliva - koksu. Je potrebné poznať spôsob jeho výroby, chemické zloženie, vlastnosti a výhrevnosť. Z ostatných druhov palív si dajte pozor na prírodné a vysokopecné plyny, ktoré majú široké využitie aj v hutníctve.
Procesy získavania kovov v hutníckych jednotkách prebiehajú pri vysokých teplotách. Preto je vnútorná výmurovka (obloženie) hutníckych pecí a panví na liatie kovu vyrobená zo špeciálnych žiaruvzdorných materiálov. Pri pohľade na žiaruvzdorné materiály venujte pozornosť ich chemickému zloženiu, žiaruvzdornosti a použitiu.
5.2. Proces výroby vysokopecného železa.
Liatina sa taví v šachtových peciach - vysokých peciach. Moderná vysoká pec je výkonná vysokovýkonná jednotka. Oboznámte sa s konštrukciou vysokej pece a princípom jej činnosti, ako aj s konštrukciou ohrievačov vzduchu a mechanizmov nakladania vsádzky. Pri spaľovaní koksu sa vo vysokej peci uvoľňuje teplo a vytvára sa prúd plynu obsahujúci CO, CO2 a iné plyny, ktoré stúpaním odovzdávajú teplo vsádzkovým materiálom. V tomto prípade prebieha vo vsádzke množstvo premien: odstraňuje sa vlhkosť, rozkladajú sa zlúčeniny oxidu uhličitého a pri zahriatí vsádzky na teplotu 570°C začína proces redukcie oxidov železa. Preto s ohľadom na procesy vysokopecného tavenia študujte chemické reakcie spaľovania paliva, procesy redukcie oxidov železa, kremíka, mangánu, fosforu a síry, procesy tvorby liatiny (nauhličovanie železa) a trosky. Okrem toho dávajte pozor na uvoľňovanie surového železa a trosky z vysokej pece, ako aj produktov vysokopecného tavenia: surové železo, zlievarenské železo, ferozliatiny, trosku a vysokopecný plyn. Zvážte oblasti použitia týchto produktov v národnom hospodárstve,
* Najdôležitejšími technicko-ekonomickými ukazovateľmi vysokopecnej výroby sú faktor využitia úžitkového objemu vysokej pece (KIPO) a merná spotreba koksu. Mali by ste vedieť, ako sa určuje KIPO vysokej pece, a mať predstavu o jej hodnote v popredných hutníckych podnikoch v krajine, ako aj o koeficiente spotreby koksu na 1 tonu roztaveného železa. Osobitnú pozornosť venovať otázkam mechanizácie a automatizácie prevádzky vysokej pece a spôsobom zintenzívnenia vysokopecného procesu.
5.3. Výroba kyslíkovo-konvertorovej ocele.
Hlavnými surovinami na výrobu ocele je surové železo a oceľový šrot. Proces získavania ocele je založený na oxidácii nečistôt. Preto pri štúdiu témy dbajte na selektívnu oxidáciu nečistôt a ich prechod na trosku a plyny pri procese tavenia v rôznych taviacich agregátoch; otvorené pece, kyslíkové konvertory, elektrické oblúkové pece atď.
Jednou z progresívnych metód výroby ocele je metóda kyslíkového konvertora, pri ktorej sa vytaví asi 40 % tejto ocele. Proces kyslíkového konvertora sa vyznačuje vysokou produktivitou, relatívne nízkymi investičnými nákladmi a jednoduchou automatizáciou procesu tavenia. Uhlíkové a nízkolegované ocele sa tavia v kyslíkových konvertoroch. Pri štúdiu výroby kyslíkovo-konvertorovej ocele sa oboznámte s konštrukciou moderných kyslíkových konvertorov a princípom ich činnosti. Zvážte vsádzkové materiály výroby konvertora a technológie tavenia, pričom venujte pozornosť oxidačnému obdobiu tavenia a deoxidácii ocele. Urobte porovnávacie hodnotenie práce otvorených pecí a výroby kyslíkových konvertorov.
V otvorených peciach sa tavia uhlíkové konštrukčné, nástrojové a legované ocele. Zoznámte sa so zariadením moderných otvorených pecí a princípom ich činnosti. Zvážte podrobne proces výroby ocele v hlavných otvorených peciach. Venujte zvláštnu pozornosť výrobe ocele procesom šrotu ako najhospodárnejšej. Študujte charakteristické obdobia topenia tohto procesu a ich význam. Na záver zvážte vlastnosti procesu tavenia ocele v kyslých otvorených peciach a spôsoby zintenzívnenia procesu v otvorenom ohnisku.
5.5. Výroba ocele v elektrických peciach.
Vysokokvalitné, nástrojové a vysokolegované ocele sa tavia v elektrických oblúkových a indukčných peciach. Dokážu rýchlo zahriať, roztaviť a presne regulovať teplotu kovu, vytvárať oxidačnú, redukčnú a neutrálnu atmosféru alebo vákuum. Okrem toho môže byť kov v týchto peciach úplnejšie deoxidovaný. Pri štúdiu výroby ocele a elektrickej oblúkovej pece sa oboznámte s jej štruktúrou a princípom fungovania. Vzhľadom na proces tavenia v oblúkovej peci dávajte pozor na to, že v takejto peci sa používajú dve technológie tavenia: pretavenie - na vsádke z legovaných odpadov a oxidácia nečistôt na uhlíkatej vsádzke. Je potrebné osvojiť si vlastnosti oboch procesov a poznať ich technické a ekonomické ukazovatele.
Pri štúdiu výroby ocele v indukčných elektrických peciach sa oboznámte s ich konštrukciou a princípom činnosti. Upozorňujeme, že v indukčných peciach sa oceľ získava pretavením alebo roztavením vsádzkových materiálov. Je potrebné pochopiť vlastnosti týchto procesov.
Porovnajte technické a ekonomické ukazovatele rôznych spôsobov získavania ocele.
6. Téma 3. Základy technológie výroby odliatkov zo železných a neželezných kovov.
6.1. Odlievanie do pieskovo-hlinených foriem. Odlievanie pod tlakom. Investičné liatie. Odstredivé liatie. Vstrekovanie. Odlievanie do škrupinových foriem.
Hlavnými produktmi zlievarne sú zložité (tvarované) obrobky, nazývané odliatky. Odliatky sa získavajú odlievaním roztaveného kovu do špeciálnej odlievacej formy, ktorej vnútorná pracovná dutina má tvar odliatku. Po stuhnutí a vychladnutí sa odliatok vyberie zničením formy (jednoforma) alebo rozobratím (viacnásobná forma).
Odliatky sa získavajú rôznymi metódami odlievania, ktoré majú rovnakú podstatu a líšia sa materiálom formy, technológiou výroby, podmienkami na odlievanie kovu a tvarovanie odliatku (odlievanie voľne, pod tlakom, kryštalizácia za pôsobenia odstredivé sily a pod.) a ďalšie technologické vlastnosti. Výber spôsobu výroby odliatku je určený jeho technologickými možnosťami a hospodárnosťou.
Asi 80 % odliatkov je vyrobených najuniverzálnejšou, no menej presnou metódou – liatím do piesku. Špeciálnymi metódami odlievania vznikajú odliatky so zvýšenou presnosťou a povrchovou úpravou s minimálnym množstvom následného opracovania.
Pri popise zlievarenskej výroby ako celku je potrebné zdôrazniť hlavnú výhodu, ktorá ju priaznivo odlišuje od iných metód tvarovania predvalkov - je to možnosť získavania polotovarov takmer akejkoľvek zložitosti rôznych hmotností priamo z tekutého kovu.
Väčšina odliatkov je vyrobená z liatiny (72 %) a ocele (23 %).
6.2. Odlievanie do pieskovo-hlinených foriem.
Začnite štúdium témy zvážením postupnosti výroby odliatku v pieskovej forme. Na výrobu pieskovej formy sa používa modelová súprava, vybavenie banky a formovacie materiály.
Modelová súprava obsahuje odlievací model (modelové dosky), jadrovníky (ak je odliatok vyrobený z jadier), modely vtokového podávacieho systému. Je potrebné dobre ovládať základy navrhovania modelových zostáv, napríklad model v konfigurácii zodpovedá vonkajšej konfigurácii odliatku a ikonickým častiam prútov.
Konštrukcia modelu musí poskytovať možnosť zhutnenia formovacieho piesku a vybratia modelu z formy. Preto sa model najčastejšie vyrába odnímateľný, na zvislých stenách sú tvarované svahy a na prechodových bodoch stien sa nachádzajú zaoblenia. Rozmery modelu sa vykonávajú s prihliadnutím na prídavky na obrábanie a lineárne zmršťovanie odlievacej zliatiny.
Stavebnice modelov sú vyrobené z dreva a kovov (najčastejšie zliatin hliníka a liatiny). Preskúmajte príklady návrhov modelov, vzorových dosiek a skriniek jadier. Venujte pozornosť prípadom, v ktorých je vhodnejšie použiť drevené súpravy modelov a v ktorých prípadoch je lepšie použiť kovové.
Pri štúdiu formovacích a jadrových pieskov dbajte na ich termofyzikálne, mechanické a technologické vlastnosti, pretože vo veľkej miere ovplyvňujú kvalitu odliatkov. Zvážte obkladové, plniace a rovnomerné piesky, ako aj rýchlo tuhnúce a samotvrdnúce piesky. Pozor na rozdiel v zložení formovacích pieskov pre oceľ, liatinu a neželezné zliatiny.
Na jadrové zmesi sú kladené zvýšené požiadavky, keďže jadro je v ťažších podmienkach ako forma. Zvážte zmesi, ktoré stvrdnú v kontakte s jadrovou komorou za tepla a za studena.
Formy a jadrá sa vyrábajú ručne a strojovo. Naučte sa vyrábať formy ručne v párových bankách, podľa šablóny, vyrábať veľké formy v kesónoch a rôzne metódy strojového formovania. Zvážte schémy na zhutňovanie zmesi lisovaním, trepaním a vrhačom piesku. Venujte pozornosť spôsobom zlepšenia kvality zhutňovania membránovým a diferenciálnym lisovaním s viacpiestovou hlavou, ako aj dodatočnému lisovaniu pri zhutňovaní foriem vytriasaním.
Rozoberte spôsoby výroby tyčí ručne a na strojoch. Dbajte na technologické opatrenia na zabezpečenie vyšších požiadaviek na ne (použitie rámov, vetracích potrubí a pod.). Progresívny proces je výroba tyčí na horúcich boxoch. Zmes piesku a živice sa fúka do kovovej krabice vyhriatej na 250–280 °C.
Pôsobením tepla sa živica roztopí, obalí zrnká piesku a po ochladení živica stuhne. Výsledkom je tyč s vysokou pevnosťou.
Náročná operácia zhutňovania zmesi sa výrazne zjednoduší pri použití tekutých samotvrdnúcich zmesí (LSS), ktoré sa nalejú do baniek a jadrových boxov a po 30-60 minútach získajú formy a jadrá potrebnú pevnosť. Pri skladovaní na vzduchu sa ich pevnosť zvyšuje. Vysoká plasticita zmesí a ich tuhnutie v kontakte s modelom zabezpečuje výrobu odliatkov s vyššou rozmerovou presnosťou. Formy a tyče vyrobené z LSS majú dobrú priepustnosť plynov a ľahké vyrazenie.
Novým technologickým postupom je výroba odliatkov podľa splyňovaných modelov, ktoré sú vyrobené z expandovaného polystyrénu a nevyberajú sa z formy, ale splyňujú sa pri liatí formy kovom.
Odlievanie zložených foriem sa vykonáva na dopravníkoch, kde sa ochladzujú na „vyraďovaciu“ teplotu. Vyrážanie odliatkov z foriem a jadier z odliatkov sa vykonáva na vibračných roštoch. Osobitnú pozornosť je potrebné venovať problematike mechanizácie prác náročných na prácu a porozumieť princípom činnosti automatizovaných formovacích a odlievacích dopravníkov, výrobných liniek na výrobu odliatkov, vyraďovania foriem a ďalšieho chladenia odliatkov na normálne teploty.
6.3. Výroba odliatkov do škrupinových foriem.
Podstata procesu spočíva vo voľnom odlievaní roztaveného kovu do foriem vyrobených zo špeciálnej zmesi s termosetovými spojivami lisovaním za tepla. Pri štúdiu tejto témy zvážte schému procesu tvorby škrupín, postupnosť operácií na výrobu škrupín bunkrovou metódou, zostavenie foriem a ich prípravu na liatie roztaveným kovom. Venujte pozornosť zloženiu a vlastnostiam formovacieho piesku a vlastnostiam zlievarenského zariadenia používaného pri výrobe foriem a jadier.
Všimnite si hlavné výhody výroby odliatkov v škrupinových formách; vysoká presnosť geometrických rozmerov odliatkov, nízka povrchová drsnosť odliatkov, zníženie množstva formovacích hmôt, úspora výrobného priestoru, uľahčenie vyklepávania a čistenia odliatkov, možnosť plnej automatizácie výrobného procesu využitím viacpolohových rotačných automatické stroje a automatické linky. Spolu s výhodami zvážte nevýhody metódy: vysoké náklady na termosetové spojivá a použitie vyhrievaného odlievacieho zariadenia. Okrem toho dbajte na technologické možnosti metódy a rozsah odliatkov,
6.4. Výroba odliatkov metódou investičného liatia. Podstata procesu spočíva vo voľnom odlievaní roztaveného kovu do foriem vyrobených zo špeciálnej žiaruvzdornej zmesi podľa jednorazových modelov, ktoré sa po vyrobení formy roztavia, vypália alebo rozpustia. Pri štúdiu témy zvážte postupnosť výroby modelov z nízkotaviteľnej kompozície vo formách, skladanie modelov do bloku, výrobu formy, jej prípravu na liatie, liatie roztaveného kovu, vyklepávanie a čistenie odliatkov. Venujte pozornosť nasledujúcim vlastnostiam tejto metódy: jednorazový model vyrobený z taviteľného modelového zloženia nemá konektor a ikonické časti a jeho obrysy kopírujú tvar odliatku; forma získaná z investičných modelov je tenkostenná škrupina, ktorá nemá rozdelenie; forma je vyrobená zo špeciálnej žiaruvzdornej zmesi pozostávajúcej z práškového kremeňa a hydrolyzovaného roztoku etylsilikátu; na zabezpečenie vysokej pevnosti a odstránenie zvyškov modelovej kompozície sa odlievacie formy kalcinujú pri teplote 850–900 ° C, potom sa nalejú roztaveným kovom. Okrem toho si všimnite hlavné výhody investičného liatia, pričom venujte pozornosť skutočnosti, že táto metóda je najhospodárnejším spôsobom výroby malých, ale zložitých a zodpovedných odliatkov s vysokými požiadavkami na geometrickú presnosť a drsnosť povrchu, ako aj dielov zo špeciálnych zliatin. . nízkoodlievacie zliatiny. Zvážte aj nevýhody metódy. Venujte pozornosť technologickým príležitostiam a oblastiam. aplikáciu metódy.
6.5. Výroba odliatkov odlievaním do foriem.
Podstata procesu spočíva vo voľnom odlievaní roztaveného kovu do kovových foriem - foriem.Zvážte typy foriem, postupnosť odliatkov a vlastnosti odliatkov.
Vzhľadom na postupnosť výroby odliatkov venujte pozornosť účelu predhrievania foriem, tepelným ochranným náterom naneseným na pracovné plochy foriem, postupnosti montáže formy. Kovové tyče sú široko používané na získanie vnútorných dutín odliatkov.
Pri štúdiu vlastností odlievania do kokíl dávajte pozor na zvýšenú rýchlosť tuhnutia a chladnutia odliatkov, čo v niektorých prípadoch prispieva k získaniu jemnozrnnej štruktúry a zvýšeniu mechanických vlastností a v iných prípadoch spôsobuje odmietnutie.
Pri konštrukcii foriem venujte pozornosť usporiadaniu kanálov na odvod plynov z dutín formy a tomuto zariadeniu na odoberanie odliatkov, ako aj konštrukcii kovových tyčí.
Na výrobu odliatkov odlievaním do foriem sa široko používajú jedno a viacstanicové chladiace stroje a automatické linky. Zvážte princíp činnosti jednostanicového chladiaceho stroja,
Všimnite si hlavné výhody odlievania do foriem: vysoká presnosť geometrických rozmerov, a nízka drsnosť povrchu odliatkov, zlepšenie mechanických vlastností odliatkov, zvýšenie produktivity, úspora výrobného priestoru a pod.. Pozor na nevýhody metódy: zložitosť výroby formy a ich nízka životnosť.
Pochopiť technologické možnosti metódy a jej rozsah.
6.6. Odliatkyvstrekovaním.
Podstatou procesu je liatie roztaveného kovu a vytvorenie odliatku pod tlakom.
Pri štúdiu témy zvážte návrh horizontálneho vstrekovacieho stroja so studenou komorou a postupnosť operácií pri výrobe odliatkov, návrh foriem a zariadení na odstraňovanie odliatkov,
Pri štúdiu vlastností vstrekovania dávajte pozor na skutočnosť, že rýchlosť vstupu roztaveného kovu do formy je 0,5 - 120 m / s a konečný tlak môže byť 100 MPa; následne sa forma vyplní na desatiny a pri obzvlášť tenkostenných odliatkoch - na stotiny sekundy. Kombinácia vlastností procesu - kovová forma a vonkajší tlak na kov - umožňuje získať vysoko kvalitné odliatky.
Všimnite si hlavné výhody vstrekovania: vysoká presnosť geometrických rozmerov a nízka drsnosť povrchu odliatkov, možnosť výroby zložitých, tenkostenných odliatkov z hliníka, horčíka a iných zliatin, vysoká produktivita metódy. Venujte pozornosť aj nevýhodám metódy: zložitosť výroby foriem, ich obmedzená životnosť. Venujte pozornosť technologickým možnostiam metódy a jej rozsahu.
6.7. Výroba odliatkov odlievaním pod nízkym tlakom.
Podstatou procesu je liatie roztaveného kovu a vytvorenie odliatku pod tlakom 0,8 MPa. Pri štúdiu témy zvážte zariadenie nízkotlakového odlievacieho stroja a postupnosť operácií pri výrobe odliatkov. Upozorňujeme, že táto metóda vám umožňuje automatizovať operácie odlievania foriem, vytvára nadmerný tlak na kov počas kryštalizácie, čo pomáha zvyšovať hustotu odliatkov a znižovať tok roztaveného kovu do vtokového systému. Nevýhodou tejto metódy je nízky odpor kovového drôtu, ktorý sťažuje použitie nízkotlakového liatia na získanie odliatkov zo železa a ocele. Venujte pozornosť vlastnostiam dizajnu odliatkov, ako aj technologickým možnostiam a oblastiam jeho použitia.
6.8. Výroba odliatkov odstredivým liatím.
Podstata procesu spočíva vo voľnom nalievaní roztaveného kovu do rotujúcej formy, pričom tvorba odliatku sa uskutočňuje pôsobením odstredivých síl. Pri štúdiu témy zvážte konštrukciu strojov s horizontálnou a vertikálnou osou otáčania a postupnosť operácií pri výrobe odliatkov. Venujte pozornosť výhodám odstredivého liatia, technologickým možnostiam metódy a rozsahu. Spolu s výhodami venujte pozornosť aj nevýhodám odstredivého liatia.
6.9. Špeciálne metódy odlievania.
Špecializované metódy odlievania zahŕňajú: plynulé liatie, vákuové liatie, squeeze casting, tekuté razenie atď. Pri štúdiu týchto tém venujte pozornosť podstate metód, procesným diagramom a technologickému sledu operácií. Zvážte výhody a nevýhody, technologické možnosti a aplikácie špecializovaných metód odlievania.
7. Téma 4. Základy technológie tvárnenia kovov.
7.1. Valcovanie a kreslenie
Tlakové spracovanie zaberá v modernom kovospracujúcom priemysle veľmi veľké miesto: viac ako 90 % vyrábanej ocele a 60 % neželezných kovov a zliatin je podrobených tlakovému spracovaniu. Zároveň sa získavajú produkty rôzneho určenia, hmotnosti, zložitosti a to nielen vo forme polotovarov na finálne spracovanie rezaním, ale aj hotové diely s vysokou presnosťou a nízkou drsnosťou.Procesy tlakového spracovania sú veľmi rôznorodé a sa zvyčajne delia na šesť hlavných typov: valcovanie, lisovanie, ťahanie, kovanie a lisovanie plechu. Pri štúdiu týchto typov je potrebné venovať osobitnú pozornosť ich technologickým možnostiam a aplikáciám v strojárstve. Vo všeobecnosti je použitie procesov tlakového spracovania determinované možnosťou tvarovania výrobkov s vysokou produktivitou a nízkym odpadom, ako aj možnosťou zlepšenia mechanických vlastností kovu v dôsledku plastickej deformácie.
Valcovanie je jedným z najbežnejších typov tvárnenia kovov. Počas valcovania sa kov deformuje v horúcom alebo studenom stave rotujúcimi valcami, ktorých konfigurácia a vzájomná poloha môžu byť rôzne. Existujú tri schémy valcovania: pozdĺžne, priečne a priečne špirálové.
Pri najbežnejšom pozdĺžnom valcovaní v deformačnej zóne sa kov stláča na výšku, rozširuje a naťahuje. Veľkosť deformácie na jeden priechod je obmedzená stavom zachytenia kovu valcami, čo je zabezpečené prítomnosťou trenia medzi valcami a valcovaným obrobkom.
Valcovací nástroj - hladké a kalibrované valce; zariadenia - valcovne, ktorých zariadenie je určené výrobkami na nich valcovanými.
Počiatočným obrobkom pri valcovaní sú ingoty.
Valcované výrobky (valcované výrobky) sa zvyčajne delia do štyroch hlavných skupín, pričom najväčší podiel pripadá na skupinu výrobkov z plechu. Skupinu dlhých výrobkov tvoria profily jednoduchých a zložitých - tvarovaných tvarov. Valcované rúry sa delia na bezšvíkové a zvárané.Špeciálne typy valcovaných výrobkov zahŕňajú valcované výrobky, ktorých prierez sa periodicky mení pozdĺž dĺžky, ako aj hotové výrobky (kolesá, krúžky atď.).
Valcované výrobky sa používajú ako polotovary pri výrobe kovania a lisovania, pri výrobe dielov obrábaním a pri vytváraní zváraných konštrukcií. Preto by sa mala venovať osobitná pozornosť sortimentu hlavných skupín valcovaných výrobkov.
Na získanie z valcovaných profilov malých rozmerov (do tisícin milimetra) s vysokou presnosťou a nízkou drsnosťou sa používa ťahanie, ktoré sa zvyčajne vykonáva v studenom stave. Vzhľadom na schému deformácie kovu počas ťahania je potrebné poznamenať, že v deformačnej zóne kov je vystavený značným ťahovým napätiam, čím väčšie, tým väčšie je zosilnenie ťahu. Aby sa predišlo tomu, že táto sila prekročí povolenú hodnotu, čo by viedlo k rozbitiu výrobku, obmedzia sa redukcie pri jednom prechode, prijmú sa opatrenia na zníženie trenia medzi kovom a nástrojom a zavedie sa medzižíhanie, pretože kov sa počas kreslenie za studena.
Proces lisovania za tepla alebo za studena umožňuje získať profily zložitejšieho tvaru ako pri valcovaní as vyššou presnosťou Predvalky sú ingoty, ale aj valcované výrobky.
Zvážte schému deformácie kovu počas lisovania, treba poznamenať, že v deformačnej zóne je kov v stave všestranného nerovnomerného stlačenia. Táto vlastnosť umožňuje vytláčať kovy a zliatiny so zníženou ťažnosťou, čo je jednou z výhod tohto procesu. Lisovanie je ekonomickejšie na výrobu malých sérií. profilov, keďže prechod z výroby jedného profilu na druhý je jednoduchší ako pri valcovaní. Počas lisovania je však opotrebovanie nástroja značné a kovový odpad je veľký,
Lisovanie sa vykonáva na špecializovaných hydraulických lisoch. Pri oboznámení sa so zariadením nástroja venujte pozornosť umiestneniu a interakcii jeho častí pri lisovaní plných a dutých profilov.
7.2. Voľné kovanie a kovanie v nosných zápustkách. Kovanie za tepla a za studena. Razenie hárkov.
Kovanie sa používa na získanie malého počtu rovnakých polotovarov a je jediným možným spôsobom získania masívnych výkovkov (až 250 ton).
Proces kovania, ktorý sa vykonáva iba v horúcom stave, pozostáva zo striedania hlavných operácií kovania v určitom poradí. Predtým, ako pristúpime k zváženiu postupnosti výroby výkovkov, je potrebné študovať hlavné operácie kovania, ich vlastnosti a účel. Vývoj procesu kovania začína vypracovaním výkresu výkovku podľa výkresu hotového dielu. Kovaním sa vyrábajú výkovky relatívne jednoduchého tvaru, ktoré si vyžadujú značné opracovanie. Prípustné hodnoty a tolerancie pre všetky rozmery, ako aj presahy (zjednodušujúce konfiguráciu výkovku) sú priradené v súlade s GOST 7062-67 (pre oceľové výkovky vyrobené na lisoch) alebo GOST 7829-70 (pre oceľové výkovky vyrobené na kladivách).
Ako počiatočný predvalok pri kovaní sa používajú valcované tyče a predvalky pre malé a stredné výkovky; na veľké výkovky - ingoty. Hmotnosť obrobku sa určuje na základe jeho objemu, ktorý sa vypočíta ako súčet objemov výkovku a odpadu podľa vzorcov uvedených v referenčnej literatúre.
Prierez obrobku sa volí s prihliadnutím na zabezpečenie potrebného výkovku, ktorý ukazuje, koľkokrát sa zmenil prierez obrobku počas procesu kopania. Čím väčšie je kovanie, tým lepšie je kov kovaný, tým vyššie sú jeho mechanické vlastnosti.
Postupnosť kovacích operácií sa nastavuje v závislosti od konfigurácie kovania a technických požiadaviek naň, od typu obrobku.
S rôznymi univerzálnymi kováčskymi nástrojmi, ktoré sa používajú na vykonávanie základných operácií kovania, sa musíte oboznámiť so štúdiom týchto operácií. Pri štúdiu základnej konštrukcie štiepacích strojov (pneumatické a paro-vzduchové kladivá, hydraulický lis) vezmite na vedomie, že použitie jedného alebo druhého typu zariadenia je určené hmotnosťou výkovku.
V dôsledku štúdia procesu kovania je potrebné jasne pochopiť požiadavky na dizajn dielov získaných z kovaných výkovkov.
7.3. Kovanie za tepla.
Pri kovaní je plastický tok kovu obmedzený dutinou špeciálneho nástroja - razidla, ktorý slúži na získanie výkovku iba tejto konfigurácie. V porovnaní s kovaním umožňuje kovanie za tepla vyrábať výkovky, ktoré sú konfiguráciou veľmi blízke hotovému dielu, s väčšou presnosťou a vysokou produktivitou. Potreba použitia špeciálneho drahého nástroja na každý výkovok však robí lisovanie rentabilným len pri dostatočne veľkých sériách výkovkov. Razením sa získajú výkovky s hmotnosťou do 100–200 kg, v niektorých prípadoch až do 3 ton. svojim tvarom bližšie k tvaru výkovku. Na tento účel sa pôvodný obrobok zvyčajne vopred deformuje v prívodných prúdoch viacvláknových zápustiek, v kovacích valcoch alebo inými spôsobmi. Pri lisovaní veľkých sérií výkovkov sa používa valcovanie periodického profilu.
Prítomnosť širokej škály tvarov a veľkostí výkovkov, zliatin, z ktorých sú lisované, viedla k vzniku rôznych metód kovania za tepla. Pri klasifikácii týchto metód sa ako hlavný znak berie typ razidla, ktorý určuje charakter deformácie kovu počas procesu razenia. Podľa typu razidla sa rozlišuje otvorené razenie a uzavreté razenie (alebo bezzábleskové razenie). Pri štúdiu týchto metód razenia musíte venovať pozornosť ich výhodám, nevýhodám a oblastiam racionálneho použitia,
Pre razenie v otvorených razidle je charakteristické vytváranie otrepu v medzere medzi časťami razidla, pri deformácii otrep uzatvára výstup od lisovacie dutiny pre väčšinu kovu; zároveň v konečnom momente deformácie sa prebytočný kov vytlačí do otrepu,
Pri lisovaní v uzavretých matriciach zostáva ich dutina uzavretá v procese deformácie kovu. Významnou výhodou metódy je výrazné zníženie spotreby kovu, pretože v otrepe nevzniká žiadny odpad. Ťažkosti pri použití razenia v uzavretých matriciach však spočívajú v potrebe prísne dodržiavať rovnosť objemov predvalku a výkovku.
Okrem rozdielu v type lisovacieho nástroja sa lisovanie rozlišuje podľa typu zariadenia, na ktorom sa vyrába. Kovanie za tepla sa vykonáva na parovzdušných bucharoch, na kľukových lisoch na kovanie za tepla, horizontálnych kovacích strojoch a hydraulických lisoch. Razenie na každom z týchto strojov má svoje vlastné charakteristiky, výhody a nevýhody, ktoré je potrebné jasne pochopiť. Po zvážení schém kovacích strojov a princípov ich prevádzky je potrebné pochopiť, pre ktorý typ dielov je najracionálnejšie použiť toto alebo toto zariadenie, berúc do úvahy jeho technologické možnosti. Veľká pozornosť by sa mala venovať konštrukčným prvkom výkovkov vyrazených na každom type stroja.
Vývoj procesu kovania, rovnako ako pri kovaní, začína vypracovaním výkresu kovania podľa výkresu hotového dielu s prihliadnutím na typ zariadenia, na ktorom sa bude kovanie vykonávať. V tomto prípade je veľmi dôležitá správna voľba umiestnenia deliacej roviny zápustky. Prípustné odchýlky, tolerancie, presahy, sklony razenia, polomery zakrivenia a veľkosti výliskov pre firmvér v súlade s GOST 7505–74 (pre oceľové výkovky) sú nastaviť na výkovok získaný razením.
Hmotnosť obrobku na lisovanie sa určuje na základe zákona objemovej stálosti pri plastickej deformácii, pričom sa počíta objem výkovku a objem technologického odpadu podľa vzorcov uvedených v referenčnej literatúre. Rozmery obrobku a tvar jeho prierezu sa určujú v závislosti od tvaru výkovku a spôsobu jeho razenia.
Po lisovaní sú výkovky podrobené dokončovacím operáciám, ktoré sú záverečnou časťou procesu kovania za tepla a prispievajú k výrobe výkovkov s požadovanými mechanickými vlastnosťami, presnosťou a drsnosťou povrchu. Od týchto operácií závisí zložitosť následného obrábania.
7.4. Razenie za studena.
Razenie za studena sa delí na trojrozmerné a plechové. V prípade objemového razenia - vytláčanie za studena, utláčanie a lisovanie - sa ako polotovar používa valcovaná oceľ. Zároveň sa získajú produkty s vysokou presnosťou a kvalitou povrchu. Vzhľadom na to, že merné sily pri kovaní za studena sú oveľa väčšie ako pri kovaní za tepla, sú však jeho možnosti obmedzené z dôvodu nedostatočnej životnosti nástroja,
Lisovanie plechov zahŕňa procesy deformácie polotovarov vo forme plechov, plátien, pások a rúrok,
Procesy lisovania plechov možno rozdeliť na operácie, ktorých alternatívne použitie umožňuje dať pôvodnému obrobku tvar a rozmery dielu.Všetky operácie lisovania plechov je možné kombinovať do dvoch skupín: oddeľovanie a tvarovanie. Pri vykonávaní oddeľovacích operácií sa obrobok deformuje až do jeho zničenia. Pri vykonávaní operácií zmeny tvaru sa naopak snažia vytvoriť podmienky, za ktorých možno dosiahnuť najväčšiu zmenu tvaru obrobku bez jeho zničenia.
Pri štúdiu separačných operácií venujte pozornosť tomu, ako technologické parametre procesu (napríklad veľkosť medzery medzi reznými hranami) ovplyvňujú kvalitu výsledných produktov. Veľký význam pri vývoji procesov vysekávania výrobkov má správne umiestnenie vystrihnutých dielov na plechu (rezanie materiálu). Správne rezanie by malo poskytnúť minimálny odpad pri rezaní a dostatočnú veľkosť prepojok medzi dielmi, pretože kvalita získaných dielov závisí od ich veľkosti. Hlavným ukazovateľom účinnosti rezania je faktor využitia kovu, ktorý sa rovná pomeru plochy dielov k ploche plechu, pásu alebo pásky, z ktorej sú tieto diely odrezané. Zároveň je potrebné poznamenať, že rezanie dielov z valcovaného pásu alebo pásky je hospodárnejšie.
Vzhľadom na operácie zmeny tvaru dávajte pozor na to, že pri operáciách ohýbania a ťahania bez určenia steny prakticky nedochádza k zmene hrúbky obrobku.
Pri ohýbaní pôsobí v každom úseku pozdĺž hrúbky obrobku súčasne tlakové a ťahové napätie, v dôsledku čoho môže byť elastická deformácia pomerne veľká. Preto pri ohýbaní je potrebné vziať do úvahy uhol, v ktorom výrobok „pruží“. Hodnota uhlov odpruženia pre každý konkrétny prípad sa nachádza v referenčných knihách.
Veľkosť ťahových napätí v ohnutom obrobku závisí od pomeru R/5 (R je polomer ohybu, 5 je hrúbka materiálu) a môže prekročiť prípustnú hodnotu, ak je relatívny polomer príliš malý. Referenčná literatúra uvádza minimálne polomery ohybu pre rôzne materiály.
Pri ťahaní dutých výrobkov z plochého polotovaru sa spodok produktu, ktorý sa nachádza pod razníkom, prakticky nedeformuje a zvyšok polotovaru (príruba) sa natiahne v radiálnom smere a stlačí v tangenciálnom smere. Pri stlačení príruby sa niekedy vyskytuje zvrásnenie; aby sa tomuto javu zabránilo, je potrebné pritlačiť prírubu ku koncu matrice.
Sila pôsobiaca zo strany lisovníka na obrobok narastá so zvyšovaním pomeru priemeru obrobku k priemeru ťahaného výrobku a môže dosiahnuť hodnotu presahujúcu pevnosť steny ťahaného výrobku. V tomto prípade sa dno odlomí.
Nástroje na lisovanie plechu - razidlá - sú veľmi rôznorodé. Pevné matrice, zvyčajne používané na lisovanie plechov, pozostávajú z pracovných prvkov (dierovača a matrice) a množstva pomocných častí. Takéto pečiatky sú rozdelené na jednoduché (na vykonávanie jednej operácie) a zložité (na vykonávanie niekoľkých operácií).
Zariadenia na dierovanie plechov - mechanické lisy rôznych prevedení.
Pri výrobe malých sérií výrobkov, kedy je výroba zložitých lisovníc neekonomická, sa používajú zjednodušené spôsoby tlakovej úpravy plechových prírezov: razenie elastickými médiami, spriadanie a pulzné razenie,
Pri razení elastickým médiom (napríklad gumou) je z dvoch pracovných prvkov vyrobený iba jeden z kovu, úlohu druhého zohráva elastické médium Ako napr. zariadení.
Spriadacie práce sú určené na získanie dielov vo forme rotačných telies a sú vykonávané na sústružníckych a spriadacích strojoch.
Pri bezlisovom lisovaní kvapalným, plynným médiom alebo magnetickým poľom sa používajú špeciálne zariadenia, v ktorých sa energia potrebná na deformáciu získava v dôsledku elektrického výboja v kvapaline, výbuchu výbušných alebo horľavých zmesí, silného elektromagnetického impulzu. V týchto prípadoch je zaťaženie obrobku krátkodobého (impulzného) charakteru. To umožňuje lisovať zložité diely z ťažko tvarovateľných zliatin, ktorých lisovanie je za normálnych podmienok náročné,
Pri štúdiu schematických diagramov týchto typov razenia venujte pozornosť ich výhodám a nevýhodám.
7.5. Tepelné spracovanie kovaných a lisovaných výkovkov.
Zahrievanie kovu pred plastickou deformáciou je jedným z najdôležitejších pomocných procesov pri tlakovom spracovaní a vykonáva sa za účelom zvýšenia plasticity a zníženia deformačnej odolnosti. Akýkoľvek kov alebo zliatina sa musí spracovať tlakom v presne definovanom teplotnom rozsahu. Napríklad oceľ 10 môže byť vystavená deformácii za tepla pri teplotách nie vyšších ako 1260 ° C a nie nižších ako 800 ° C. Porušenie intervalu spracovania teploty vedie k negatívnym javom vyskytujúcim sa v kove (prehrievanie, vyhorenie) a v konečnom dôsledku k manželstvu. . Pri ohreve je potrebné zabezpečiť rovnomernú teplotu v priereze obrobku a minimálnu oxidáciu jeho povrchu. Pre kvalitu kovu má veľký význam rýchlosť ohrevu: pri pomalom ohreve klesá produktivita a zvyšuje sa oxidácia (tvorba vodného kameňa), pri príliš rýchlom ohreve sa môžu v obrobku objaviť trhliny. Tendencia k praskaniu je tým väčšia, čím väčší je obrobok a tým nižšia je tepelná vodivosť kovu (vysokolegované ocele majú napríklad nižšiu tepelnú vodivosť ako uhlíkové ocele a majú nižšiu rýchlosť ohrevu).
Pri oboznámení sa s princípom činnosti a konštrukciou pecí a elektrických vykurovacích zariadení venujte pozornosť ich technologickým možnostiam a rozsahu, ktorý je charakterizovaný veľkosťou a veľkosťou dávky polotovarov.
8. Téma 5. Základy technológie výroby zváraných výrobkov.
8.1. Zváranie tavením, tlakom a trením.
Štúdium sekcie by malo začať úvahou o fyzikálnej podstate zvárania, na pochopenie ktorej je potrebné použiť informácie o štruktúre kovu a kovovej väzbe medzi atómami látky.
Kov pozostáva z mnohých kladne nabitých iónov, usporiadaných v priestore a spojených do jedného oblaku kolektivizovaných elektrónov. Keď sa dve kovové telesá dostanú do kontaktu, zvyčajne sa nespájajú do jedného celku; tomu bránia nerovnosti na povrchu a filmy oxidov, hydridov a nitridov, ktoré ho deaktivujú. Ak sa aktivujú povrchy obrobkov a povrchové ióny sa spoja na vzdialenosť 2-3A (ióny sa nachádzajú v pevnom kove v takej vzdialenosti), dôjde k zváraniu, t.j. trvalému spojeniu obrobkov v dôsledku k implementácii medziatómových väzbových síl. V praxi sa to dosahuje tepelnými alebo silovými účinkami, prípadne kombináciou oboch.
Pri tavnom zváraní dochádza iba k tepelnému pôsobeniu - zahrievaniu na roztavenie okrajov obrobkov s vytvorením jedného tekutého kovu. K jeho kryštalizácii dochádza postupným jednoduchým alebo skupinovým usadzovaním atómov kvapalnej fázy v dutinách kryštalickej fázy. mriežka tuhej fázy, v ktorej sa vytvárajú medziatómové väzby. V dôsledku kryštalizácie v zóne zvárania vznikajú zrná, ktoré patria základnému kovu aj zvarovému kovu. V zóne zvárania je vytvorená rovnaká atómovo-kryštalická štruktúra kovu.
Je potrebné venovať pozornosť princípu výberu typu a značky elektródy na zváranie, ako aj jej priemeru a prípustnému režimu zvárania. Je dôležité pochopiť, že prúd pri ručnom oblúkovom zváraní sa privádza na jeden koniec elektródovej tyče a oblúk horí na opačnom; vzdialenosť medzi nimi dosahuje 300–400 mm. Pri nadmernom prúde dochádza k prehrievaniu hornej časti elektródy Jouleovým teplom, čo spôsobuje odlupovanie povlaku a spájanie pri zváraní.Pre zabránenie prehriatiu sa priemer elektródy volí v závislosti od hrúbky zváraného kovu a zvárania sila prúdu sa volí podľa priemeru elektródy. Mali by sa preštudovať oblasti použitia tejto metódy zvárania (materiály, hrúbky, typy štruktúr). Je účinný na zváranie krátkych prerušovaných švov so zložitou trajektóriou a ťažko dostupných miest v rôznych priestorových polohách v podmienkach opravy, pilotnej výroby, inštalácie a konštrukcie. Pri ručnom zváraní je objem tekutého kovu vo zvarovom kúpeli zanedbateľný, takže ho možno vplyvom povrchového napätia držať na zvislej stene alebo v polohe stropu.Nevýhodami metódy je ťažká manuálna práca a nízka produktivita, ktoré bránia jeho použitiu a hromadnej výrobe.
Pri štúdiu tohto procesu je dôležité porozumieť tomu, ako sa proces spúšťa, udržiava za špecifických podmienok, chráni pred oxidáciou a ako hrá úlohu zvárača. Nastavovač nastaví stroj na danú hrúbku kovu určením požadovanej sily prúdu, rýchlosti zvárania a napätia oblúka a nastaví rýchlosť podávania drôtu elektródy rovnú rýchlosti tavenia se v danom režime Náhodné odchýlky režimu (preklz podávacích valcov ) sú eliminované automaticky podľa dvoch možností , V strojoch s nastaviteľnou rýchlosťou podávania drôtu sa v závislosti od napätia na oblúku počítajú činnosti zváračky. Stroj priebežne porovnáva nastavené napätie a rýchlosť posuvu elektródy. Jednoduchšie stroje s konštantnou rýchlosťou podávania drôtu sú založené na samoregulácii oblúka, vďaka čomu pri náhodnom zväčšení dĺžky oblúka klesá zvárací prúd. Tým sa zníži rýchlosť tavenia elektródy, kým sa neobnoví pôvodný režim. Je potrebné poznamenať, že samoregulácia oblúka je účinná pri vysokej hustote prúdu (vysoký prúd alebo malý priemer elektródy). Kvalitu automatického zváracieho procesu zabezpečuje správny výber druhov drôtov na zváranie (majú nízky obsah nečistôt a sú označené indexom „Sv“), ako aj taviva. Všeobecné požiadavky na tavivo; pri interakcii s kovom by mal poskytnúť trosku s hustotou nižšou ako má kov, ktorá s ním netvorí medziprodukty, a s väčším zmršťovaním. Tým sa eliminujú inklúzie trosky vo šve a dosiahne sa spontánne oddelenie troskovej kôry od švu počas chladenia.
Je potrebné študovať vlastnosti technológie zvárania, keď sme pochopili, že pri automatickom zváraní je prúdový vodič blízko oblúka a je možné použiť vysoké prúdy (až 1600 A) bez obáv z prehriatia elektródy a tým dosiahnuť maximálna produktivita, ale veľká hmotnosť bazéna kvapalín umožňuje zváranie iba v spodnej polohe a pri zváraní koreňového zvaru sú potrebné opatrenia na udržanie bazénu kvapalín (obloženie, taviace podložky). Je potrebné pochopiť, že je racionálne používať automatické zváranie pod tavivom na získanie rovnakého typu jednotiek s predĺženými rovnými a obvodovými švami - pre plechové polotovary so zväčšenou hrúbkou (viac ako 3 mm) z rôznych ocelí, medi, niklu, titánu hliník a ich zliatiny.
8.2. Plazmové spracovanie kovov.
Je potrebné pochopiť, že zdrojom tepla je prúd plynu ionizovaný v oblúku, ktorý sa pri zrážke s menej zahriatym telesom deionizuje za uvoľnenia veľkého množstva tepla, čo umožňuje považovať ho za nezávislý zdroj. Teplota plazmového prúdu závisí od stupňa ionizácie plynu. Na tento účel sa používa stlačený oblúkový stĺp, to znamená oblúk horiaci v úzkom kanáli, cez ktorý sa pod tlakom vháňa plyn (argón, dusík, vodík atď.), čím sa zvyšuje stupeň jeho stlačenia. Za týchto podmienok teplota plynu v stĺpci oblúka dosahuje ° C, čo v porovnaní s voľne horiacim oblúkom prudko zvyšuje stupeň ionizácie a teplotu plynu opúšťajúceho kanál vysokou rýchlosťou vo forme prúdu. Tento zdroj tepla má vysokú teplotu, koncentráciu a ochranné vlastnosti. Plazmový prúd sa používa dvoma spôsobmi: v kombinácii s iným (hlavne pri tepelnom rezaní) a oddelene od oblúka (pri zváraní, naváraní a striekaní). Posledná možnosť je vhodná aj na spracovanie nevodivých materiálov.
8.3. Zváranie elektrónovým lúčom.
Proces patrí k tavnému zváraniu, ale na rozdiel od metód oblúkového zvárania sa vykonáva vo vysokom vákuu, kde je málo iónov, ktoré nesú elektrický náboj. Z tohto dôvodu je vo vákuu elektrický oblúkový výboj nestabilný. Na vákuové zváranie tlakom
105-10b mm Hg čl. ako zdroj tepla sa používa prúd zrýchlených elektrónov. Rýchlosť elektrónov je približne polovičná ako rýchlosť svetla, čo je dosiahnuté vysokým napätím (40–150 kV) medzi katódou a obrobkom (anódou). Elektróny emitované z katódy sa urýchľujú, koncentrujú do lúča a bombardujú kov, pričom pri spomalení uvoľňujú teplo v dôsledku prechodu kinetickej energie na tepelnú energiu. Je dôležité poznamenať, že energia lúča sa môže sústrediť na veľmi malú oblasť v hĺbke kovu, kde dochádza k spomaleniu hlavného počtu elektrónov. To poskytuje veľmi vysokú penetračnú schopnosť lúča, čo umožňuje zvárať obrobky s hrúbkou 50 mm v jednom priechode bez rezných hrán a získať švy s minimálnou šírkou, čo eliminuje deformáciu tvaru obrobku pri zváraní. Zváranie elektrónovým lúčom je použiteľné pre obrobky umiestnené v komore a poskytuje najkvalitnejšie spoje všetkých kovov, vrátane žiaruvzdorných, ktoré sa ľahko oxidujú pri zvýšených teplotách.
8.4. Plynové zváranie a rezanie kovov.
Pri zváraní plynom sa kov roztaví teplom uvoľneným pri spaľovaní horľavého plynu zmiešaného s kyslíkom. Je dôležité, aby zóna plameňa s najvyššou teplotou (3200 ° C) mala redukčné vlastnosti a chránila kov pred oxidáciou počas zvárania. Tavivá vo forme pást sa používajú na boj proti oxidom na povrchu kovu, ktorý sa má zvárať. Účinnosť týchto opatrení je však nedostatočná pri zváraní komplexne legovaných zliatin, ako aj zliatin titánu atď. Okrem toho zváranie plynom nie je príliš produktívne a nie je automatizované. Z týchto dôvodov je jeho hodnota zachovaná len pri opravách liatiny, mosadze, tenkostenných oceľových prírezov a v teréne pri nedostatku elektriny,
Na rozdiel od zvárania plynom sa využitie rezania plynom v priemysle neustále rozširuje. Je dôležité pochopiť, že rezanie je chápané ako zváranie a jeho výkon by mal závisieť od veľkosti a tvaru obrobkov, ako aj od tepelnej vodivosti a elektrického odporu materiálu.
8.5. Zváranie trením a tlakové zváranie plynom.
Je dôležité pochopiť, že tieto metódy súvisia s tlakovým zváraním, ale líšia sa zdrojmi tepla. Je potrebné zvážiť ich výhody v porovnaní s bleskovým zváraním na tupo, procesné vlastnosti a racionálne oblasti použitia. Je dôležité mať na pamäti, že na zváranie trením musí mať jeden z obrobkov os otáčania.
Pozitívnou stránkou plynového zvárania je hladší režim ohrevu a chladenia ako pri odporovom zváraní; je vhodný na zváranie obzvlášť veľkých obrobkov. Je dôležité, aby to nevyžadovalo elektrickú energiu, čo umožňuje jeho použitie na opravy a iné práce v teréne.
9. Téma 6. Základy technológie rezania materiálov.
9.1. Fyzikálne základy procesu rezania.
Je potrebné zdôrazniť, že pre realizáciu rezného procesu je potrebné mať medzi obrobkom a nástrojom relatívne pohyby, ktoré sa delia na hlavný pohyb (resp. rezný pohyb) a posuvný. Tvarovanie povrchu pri procese rezania sa uskutočňuje rôznym počtom pohybov Priestorový tvar dielu je obmedzený geometrickými plochami. Skutočné povrchy sa líšia od ideálnych v tom, že majú mikrodrsnosť a zvlnenie v dôsledku spracovania, ale spôsoby ich získania sú rovnaké ako pre ideálne geometrické povrchy. Študovať geometrické metódy tvarovania povrchov strojných súčiastok.V závislosti od druhu upravovaného povrchu sa používajú rôzne spôsoby ich tvarovania. V niektorých prípadoch sa tvar povrchu získa ako výsledok kopírovania tvaru reznej čepele nástroja, v iných - ako obálka niekoľkých po sebe nasledujúcich polôh čepele nástroja vzhľadom na obrobok.
Grafickým znázornením procesu tvarovania povrchu je schéma spracovania, ktorá podmienečne zobrazuje spracovávaný obrobok, jeho upevnenie na stroji, s uvedením polohy rezného nástroja voči obrobku a rezných pohybov.
Pohyby, ktoré sa podieľajú na tvorbe povrchu, zvážte príklad spracovania vonkajšieho valcového povrchu otáčaním. Naučte sa prvky režimu rezania; rezná rýchlosť, posuv a hĺbka rezu, ich definície, označenia a rozmery. Na príklade sústružníckeho nástroja zvážte vlastnosti a geometriu rezného nástroja. Na určenie uhlov frézy je potrebné poznať povrchy na obrobku a súradnicové roviny.
Oboznámte sa s pojmom kvalita povrchu, ktorá je kombináciou množstva charakteristík; drsnosť, zvlnenie; štrukturálny stav (mikrotrhliny, trhliny, rozdrvená štruktúra); spevnenie povrchovej vrstvy (hĺbka a stupeň); zvyškové napätia; a iné.Kvalita ošetrených povrchov určuje spoľahlivosť a životnosť dielov a strojov ako celku.
Oboznámte sa s fyzikálnou podstatou procesu rezania ako procesu elasticko-plastickej deformácie materiálu obrobku, sprevádzaného jeho deštrukciou a tvorbou triesok,
Zvážte dynamiku procesu rezania na príklade sústruženia vonkajšej valcovej plochy sústružníckou frézou na sústruhu na rezanie skrutiek.
Upozorňujeme, že zložky reznej sily sa používajú na výpočet prvkov stroja, nástroja a prípravku. Zvážte vplyv zložiek reznej sily na presnosť obrábania a povrchovú úpravu.
Uvažujme fyzikálne javy, ktoré sprevádzajú proces tvarovania plôch rezaním: pružno-plastická deformácia obrábaného materiálu, nahromadená hrana, trenie, vznik tepla, opotrebovanie nástroja.Venujte zvláštnu pozornosť vplyvu týchto javov na kvalitu obrábania. spracovanie. Za určitých podmienok spracovania majú tieto javy pozitívny vplyv na kvalitu obrobeného povrchu obrobku, za iných - negatívne.
Použitie rôznych mazív a chladiacich prostriedkov má priaznivý vplyv na proces rezania a kvalitu spracovania. Pri štúdiu opotrebovania nástroja zvážte jeho povahu, kritériá opotrebovania a ich vzťah k životnosti nástroja. Upozorňujeme, že životnosť nástroja a jemu zodpovedajúca rezná rýchlosť by mala byť nastavená s ohľadom na vysokú produktivitu, kvalitu povrchu a najnižšie náklady na obrábanie,
Pri analýze vzorca na určenie hlavného technologického času pri sústružení valcového povrchu je potrebné vziať do úvahy, že povrchy obrobkov by mali byť spracované pri takých rezných podmienkach, aby sa dosiahla vysoká presnosť obrábania a kvalita povrchu s uspokojivým výkonom.
Pri štúdiu nástrojových materiálov si prosím uvedomte, že musia mať vysokú tvrdosť (HRC 60), výraznú tepelnú odolnosť a odolnosť proti opotrebovaniu, vysokú mechanickú pevnosť a húževnatosť Na výrobu rezných nástrojov sa používajú rôzne nástrojové materiály: nástrojové ocele, cermetové (tvrdé) zliatiny , minerálna keramika, brúsne materiály, diamantové nástroje, študovať ich vlastnosti a rozsah.
9.2. Povrchová úprava obrobkov čepeľou (sústruženie, vŕtanie, hobľovanie, frézovanie, preťahovanie) a brúsnymi nástrojmi (brúsenie, lapovanie, honovanie).
Obrábanie obrobkov na sústruhoch. Oboznámte sa s charakteristickými vlastnosťami metódy sústruženia. Upozorňujeme, že na vločkách sústružníckej skupiny sa opracúvajú povrchy obrobkov, ktoré majú tvar rotačných telies.
Zoznámte sa s typmi sústruhov sústružníckej skupiny. Naučte sa názov a účel uzlov sústruhu na rezanie skrutiek.
Naučte sa typy a konštrukcie nástrojov a prípravkov používaných na sústruhoch a ich účel. Venujte zvláštnu pozornosť spracovaniu obrobkov na skrutkovacích sústruhoch, ako najuniverzálnejším a najrozšírenejším.
Pri oboznámení sa s revolverovými sústruhmi si všimnite, že sú určené na spracovanie sérií dielov zložitého tvaru, ktoré vyžadujú použitie veľkého počtu rezných nástrojov. Stroje sú predkonfigurované na spracovanie konkrétneho dielu; vybavené zariadeniami na automatické získavanie rozmerov povrchov obrobku.V procese spracovania sa nástroje uvádzajú do prevádzky postupne (jeden po druhom) alebo paralelne (viacero súčasne). Paralelná prevádzka nástrojov znižuje hlavný čas spracovania. Vertikálne sústruhy sú určené na spracovanie ťažkých obrobkov veľkých rozmerov, u ktorých je pomer dĺžky (výšky) k priemeru 0,34-0,7. Venujte pozornosť skutočnosti, že rotačné stroje majú vďaka prítomnosti niekoľkých strmeňov a veže veľké technologické možnosti.
Vzhľadom na spracovanie obrobkov na viacrezných sústruhoch, berte prosím na vedomie, že pracujú v poloautomatickom cykle a sú určené len na opracovanie vonkajších povrchov dielov, ako sú stupňovité hriadele. Niekoľko povrchov sa spracováva súčasne rôznymi frézami namontovanými na pozdĺžnych alebo priečnych strmeňoch v závislosti od ich technologického účelu. Pri štúdiu automatických a poloautomatických strojov venujte pozornosť vysokej produktivite pri výrobe veľkých sérií dielov a klasifikácii automatických a poloautomatických strojov. Naučte sa základné schémy sústružníckych automatov a poloautomatického paralelného a sekvenčného spracovania, ich oblasti použitia a technologické možnosti.
Oboznámte sa s technologickými požiadavkami na konštrukciu strojných dielov spracovávaných na sústruhoch.
9.3. Spracovanie obrobkov na vŕtačkách.
Zoznámte sa s charakteristickými vlastnosťami metódy vŕtania. Vŕtačky sú určené na výrobu a opracovanie otvorov rôznymi reznými nástrojmi (vrtáky, záhlbníky, výstružníky, závitníky). Preštudujte si použitý rezný nástroj, prípravky na upevnenie obrobkov a nástrojov, ich účel a možnosti. Zoznámte sa s klasifikáciou vŕtačiek. Preštudujte si názov a účel uzlov vertikálne - a radiálne vŕtačky, všimnite si, že tieto sa používajú na spracovanie otvorov vo veľkých obrobkoch. Naučte sa typy prác vykonávaných na vŕtačkách. Spracovanie hlbokých otvorov, ktorých dĺžka je viac ako päť priemerov, spôsobuje určité ťažkosti. Rezné nástroje sú vrtáky špeciálnej konštrukcie. Vzhľadom na schému hlbokého vŕtania dbajte na prívod reznej kvapaliny a odvod triesok z reznej zóny.
Upozorňujeme, že použitie agregátových strojov umožňuje spracovávať obrobky súčasne s niekoľkými nástrojmi.
9.4. Spracovanie obrobkov na vyvrtávačkách.
Zoznámte sa s charakteristickými vlastnosťami nudnej metódy. Na vyvrtávačkách sa obrábajú otvory, vonkajšie valcové a ploché povrchy, rímsy, drážky a menej často kužeľové otvory v obrobkoch, ako sú puzdrá. Zvážte všestrannosť vyvrtávacieho stroja štúdiom vzorov povrchovej úpravy pomocou rôznych nástrojov. Je vhodné študovať schému vyvrtávacích otvorov na pozadí zjednodušeného pohľadu na stroj, berúc do úvahy pohyby jeho uzlov a ich technologický účel. Pri štúdiu diamantových a súradnicových vyvrtávačiek venujte pozornosť ich konštrukčným vlastnostiam a technologickým možnostiam. Na diamantových vyvrtávačkách sú otvory dokončené diamantovými a tvrdokovovými frézami. Súradnicové vyvrtávačky sú určené na spracovanie otvorov, rovín a ríms s vysokou presnosťou ich polohy. Oboznámte sa s technologickými požiadavkami na konštrukciu strojných dielov spracovávaných na strojoch skupiny vŕtanie a vyvrtávanie.
9.5. Spracovanie prírezov na hobľovacích a drážkovacích strojoch. Oboznámte sa s charakteristickými vlastnosťami spôsobu spracovania hobľovaním a sekaním. Naučte sa typy hoblíkov. Upozorňujeme, že stroje sú určené na spracovanie rovných plôch, drážok, drážok, líšt atď.
Pri štúdiu komponentov a pohybov priečneho hoblíka si všimnite, že proces rezania je prerušovaný a odstraňovanie materiálu prebieha iba počas priameho (pracovného) zdvihu. Štúdium tvorby povrchov na priečnych pozdĺžnych hobľovačoch a drážkovacích strojoch, pochopiť rozdiel v rezných vzoroch.
Oboznámte sa s technologickými požiadavkami na konštrukciu strojných dielov spracovávaných na hobľovacích a drážkovacích strojoch.
9.6. Spracovanie obrobkov na preťahovacích strojoch.
Oboznámte sa s charakteristickými vlastnosťami metódy preťahovačky Naučte sa typy preťahovačiek a typy preťahovačiek. Upozorňujeme, že preťahovanie je progresívna metóda, ktorá zabezpečuje vysokú kvalitu a produktivitu spracovania. Preťahovaním sa získa takmer akýkoľvek povrch - vonkajší a vnútorný, ktorého veľkosť sa po dĺžke nemení. Na tvorbe povrchov sa podieľa iba jeden pohyb - rezný pohyb a odstránenie prídavku sa vykonáva vďaka rozdiel vo veľkostiach rezných zubov preťahovačky.
Preštudujte si dizajn rezného nástroja na príklade okrúhleho preťahovača. Pri štúdiu kontinuálneho preťahovania dbajte na vysokú produktivitu týchto strojov. Oboznámte sa s technologickými požiadavkami na konštrukciu strojných dielov spracovávaných na preťahovačkách.
9.7. Spracovanie obrobkov na frézkach.
Oboznámte sa s charakteristickými vlastnosťami metódy frézovania. Frézovanie spracováva horizontálne, vertikálne, šikmé a tvarované plochy, rímsy a drážky rôznych profilov. Upozorňujeme, že spracovanie sa vykonáva pomocou viacčepelových rezných nástrojov - fréz, ktoré majú veľkú škálu prevedení a veľkostí v závislosti od technologického účelu.
Naučte sa typy fréz, vlastnosti a geometriu valcových a čelných fréz.
Upozorňujeme, že deliace hlavy používané na frézovacích vločkách slúžia na periodické otáčanie obrobkov do požadovaného uhla a na ich nepretržité otáčanie pri frézovaní špirálových plôch.
Pri štúdiu spracovania obrobkov na pozdĺžnych frézkach si všimnite, že ide o viacvretenové stroje a obrobok má iba pozdĺžny posuv; určené na spracovanie obrobkov veľkej hmotnosti a veľkosti,
Charakteristickým znakom bubnových frézok je prítomnosť bubna s horizontálnou osou otáčania, na ktorých čelné plochy sú inštalované obrobky.
Pri štúdiu spracovania obrysových a objemovo tvarovaných plôch na kopírovacích frézach si všimnite, že trajektória relatívneho pohybu obrobku a frézy je výsledná rýchlosť dvoch alebo viacerých pohybov.
Oboznámte sa s technologickými požiadavkami na konštrukciu strojných dielov spracovávaných na frézach,
9.8. Spracovanie ozubených kolies na strojoch na obrábanie ozubených kolies.
Študovať podstatu profilovania zuba kopírovaním (tvorba profilu zuba tvarovými frézami) a zábehom (ohýbaním) - tvorba profilu zuba ako obalu po sebe nasledujúcich polôh rezných čepelí nástroja voči obrobku .
Upozorňujeme, že na rezanie ozubených kolies spôsobom zábehu sa používajú závitovkové modulárne frézy, frézy ozubených kolies a frézy ozubených kolies. Šneková modulárna rezačka je skrutka s drôtenými tyčami zrezanými kolmo na tyče. Rezačka ozubenia je ozubené koleso, ktorého zuby majú evolventný profil. Fréza na ozubenie má prizmatický tvar s príslušnými uhlami ostrenia a rovným rezným kotúčom.
Pochopte, že ozubené obrábacie stroje, ktoré režú zuby kolies metódou zábehu, sa delia na typy v závislosti od technologického spôsobu spracovania (frézovanie ozubenia; tvarovanie ozubenia, rezanie ozubenia, preťahovanie ozubenia atď.).
Odvaľovacie frézy na ozubenie sú určené na rezanie valcových čelných, skrutkových a šnekových kolies, so závitovkovou modulárnou frézou podľa zábehu. Obrobok a fréza dostávajú pohyby zodpovedajúce záberu závitovkového páru.Bočná plocha zuba je vytvorená ako výsledok koordinovaného a nepretržitého otáčania obrobku a frézy. Tvar zuba po šírke valcového kolesa vzniká pohybom frézy pozdĺž osi obrobku a pri rezaní závitovkového kolesa pohybom obrobku v radiálnom smere. Pri rezaní valcového špirálového ozubeného kolesa na získanie špirálového zuba sa obrobok dodatočne otáča. Na koordináciu pohybov obrobku a nástroja v procese rezania zubov na stroji na rezanie ozubených kolies sú naladené zodpovedajúce gitary vymeniteľných ozubených kolies; rýchlosť, delenie, posuv a diferenciál.
Na obrábacích strojoch na ozubenie sa rezajú valcové ozubené kolesá vonkajších a vnútorných ozubených kolies s priamymi a šikmými zubami.Upozorňujeme, že tvarovanie ozubenia je jedným z hlavných spôsobov rezania ozubených kolies vnútorných ozubených kolies a viacráfikových kolies (blokov). Rezanie ozubených kolies sa vykonáva frézami podľa spôsobu zábehu, ktorý je založený na zábere dvoch valcových ozubených kolies.
Študujte rezanie kužeľových čelných ozubených kolies na strojoch na obrábanie ozubenia metódou chodu Metóda je založená na zábere dvoch kužeľových ozubených kolies, z ktorých jedno je ploché. Vyrezané kužeľové koleso (výrobok) je v zábere s vyrábaným plochým kužeľovým kolesom, v ktorom sú zuby ohraničené rovinami zbiehajúcimi sa na spoločnom vrchole a majú tvar ozubeného hrebeňa. Rezným nástrojom sú dve frézy na ozubenie, ktoré tvoria jednu dutinu výrobného kolesa. Na preťahovačkách ozubených kolies s deliacimi automatmi sa postupným ťahaním vyrábajú čelné ozubené kolesá s priamymi zubami.
Oboznámte sa s technologickými požiadavkami na konštrukcie ozubených kolies,
9.9. Spracovanie obrobkov na brúskach.
Zoznámte sa s charakteristickými vlastnosťami brúsenia. Upozorňujeme, že brúsenie je spôsob dokončovania povrchov obrobkov brúsnymi nástrojmi pozostávajúci z veľkého počtu brúsnych zŕn s ostrými hranami a vysokou tvrdosťou. Naučte sa vlastnosti brúsnych a diamantových kotúčov. Dávajte pozor na opotrebovanie a opracovanie nástrojov, Pochopte, že brúsenie je vhodné použiť na dosiahnutie vysokej presnosti a kvality povrchu, ako aj na spracovanie vysoko tvrdých materiálov,
Pri štúdiu okrúhlych a povrchových brúsok venujte pozornosť ich širokej všestrannosti.
Pri štúdiu vnútorných brúsok zvážte vytvorenie vnútorných valcových plôch v stacionárnom a rotujúcom obrobku. Prvý spôsob spracovania sa používa pri brúsení otvorov vo veľkých obrobkoch zložitého tvaru. Bezhroté brúsenie sa používa na spracovanie dávky dielov rovnakého typu. Spracovanie sa vykonáva pozdĺžnym a priečnym posuvom. Upozorňujeme, že obrobok dostáva pozdĺžny posuv v dôsledku otáčania osi vodiaceho kruhu vo vertikálnej rovine. Naučte sa podstatu pásového a diamantového brúsenia.
Oboznámte sa s technologickými požiadavkami na konštrukciu strojných dielov spracovávaných na brúskach.
9.10. Dokončovacie metódy spracovania.
Oboznámte sa s charakteristickými vlastnosťami metód povrchovej úpravy. Pochopte, že dokončovacie metódy sa používajú na konečnú úpravu a poskytujú povrchom vysokú presnosť, kvalitu a spoľahlivosť. Dokončovacie metódy povrchovej úpravy (lapovanie, leštenie, opracovanie brúsnymi pásmi, opracovanie brusivo-kvapalina, honovanie, superfinišovanie) sú založené na použití jemnozrnných brúsnych práškov a pást ako nástrojového materiálu.
Upozorňujeme, že vlastnosťou kinematiky procesu dokončovacích metód spracovania je zložitý relatívny pohyb nástroja a obrobku, pri ktorom by sa trajektórie pohybu brúsnych zŕn nemali opakovať.
Vzhľadom na spôsoby dokončovania zubov ozubených kolies si uvedomte, že poskytujú príležitosť na zlepšenie výkonu ozubených kolies (hladký chod, odolnosť proti únave, nehlučnosť atď.).
Pri dokončovacích metódach opracovania zubov ozubených kolies holením, brúsením a honovaním sa bočné plochy zubov profilujú chodom alebo kopírovaním. Holenie sa používa na konečnú úpravu surových (nekalených) ozubených kolies a brúsenie a honovanie na kalené.
Bibliografia
1. a kol Technológia konštrukčných materiálov. M., 1977.
2. Technológia kovov a iných konštrukčných materiálov. Ed. a. L., 1972.
3., Leontiev. M., 1975.
4. , Stepanov zlievareň. M.: Mashinostroenie, 1985.
5. Rozmerové razenie. Pod celkom vyd. M.: Mashinostroenie, 1973.
6. Semenov a kovanie. Moskva: Vyššia škola, 1972.
7. Stroje a zariadenia strojárskych podnikov. a iné.L.: Polytechnic, 1991.
8., Spracovanie Kalinina, prírezy a prídavky v strojárstve. Príručka pre technológa. - M.: Mashinostroenie, 1976.
9. Romanovský na lisovaní za studena. - 6. vydanie, prepracované. a dodatočné - L.: Mashinostroenie, 1979.
10., "Technologické procesy strojárskej výroby" M: Náučná literatúra, 2001. v 3 t.
11., "Technológia konštrukčných materiálov a náuka o materiáloch" Učebnica pre vysoké školy - M: Vysoká škola, 1990.
1. Účel a ciele štúdia odboru, jeho miesto vo výchovno-vzdelávacom procese ................................... ...................................................................... ........................ | |
3. Laboratórna dielňa ................................................... .............. | |
4. Téma 1. Úvod do techniky ................................................. ........... | |
5. Téma 2. Základy hutníckej výroby železných a neželezných kovov .................................. ............................................................. ............. | |
6. Téma 3. Základy technológie výroby odliatkov zo železných a neželezných kovov .................................. ................................................................. | |
7. Téma 4. Základy technológie tvárnenia kovov ... | |
8. Téma 5. Základy technológie výroby zváraných výrobkov ... | |
9. Téma 6. Základy technológie rezania materiálu... | |
10. Referencie ................................................... ...................................... |
Skomplikovaný:
Oľga Vladimirovna Martynenko
Andrej Eduardovič Wirth
Technologické procesy v strojárstve. I. časť
Smernice
Templan 2009, poz. č. 2K.
Podpísané pre tlač.Formát 60×84 1/16.
Listový papier. Ofsetová tlač.
Konv. rúra l. 2.13. Konv. vyd. l. 1,94.
Náklad 100 kópií. Číslo objednávky.
Štátna technická univerzita vo Volgograde
400131 Volgograd, prim. ich. , 28.
RPK "Polytechnika"
Štátna technická univerzita vo Volgograde
400131 Volgograd, ul. Soviet, 35.
 |
Katedra technológie a organizácie strojárskej výroby
Disciplína
"Technologické základy strojárstva" (TOM)
Poznámky k prednáške
E.P. Vyskrebentsev
Pre študentov odboru "Hutnícke zariadenia"
Kurz 3. dňa
4. ročník diaľkového štúdia
Hlavná
1. Kovshov A.N. Strojárska technológia: učebnica pre vysoké školy. - M.: Mashinostroenie, 1987
Dodatočné.
2. Gorbatsevič A.F., Shkred V.A. Návrh kurzu pre strojársku technológiu. - Minsk: Vyššia škola, 1985.
3. Vorobyov A.N. Strojárska technológia a oprava strojov: Učebnica. - M .: Vyššia škola, 1981.
4. Korsakov V.S. Strojárska technológia. - M.: Mashinostroeniya, 1987.
5. Referenčný technológ-staviteľ strojov: v 2 knihách. pod. vyd. Košiľová A. G, - 3. vyd. - M.: Mashinostroenie, 1985.
6. Balabanov A.N. Stručný sprievodca technológom-staviteľom strojov. – M.:
Ed. štandardná. 1992.
ÚVOD 5
1 TYPY VÝROBY, FORMY ORGANIZÁCIE A TYPY
TECHNOLOGICKÉ PROCESY 6
1.1 Druhy výroby 6
1.2 Druhy technologických procesov 9
1.3 Štruktúra technologického procesu a jeho hlav
vlastnosti 11
1.3.1 Charakteristiky procesu 15
1.4 Zložitosť technologickej operácie 16
1.5 Základné princípy projektovania procesov 21
2 PRESNÉ OBRÁBENIE 23
2.1 Presnosť a jej určujúce faktory 23
3 ZÁKLADNÉ ZÁKLADNE A PRACOVNÉ ZÁKLADNE 27
3.1 Oprava chyby ε z, 36
3.2 Chyba polohy obrobku ε pr, spôsobená
nepresnosť upevnenia 37
3.3 Umiestnenie obrobku v prípravku 38
4 POVRCHOVÁ KVALITA ČASTÍ STROJA A
PRÁZDNE 41
4.1 Vplyv technologických faktorov na hodnotu
drsnosť 41
4.2 Metódy merania a hodnotenia kvality povrchu 46
5 PRÍPRAVA ČASTÍ STROJA 49
5.1 Výber východiskového obrobku a spôsoby jeho výroby 49
5.2 Stanovenie prídavkov na obrábanie 51
6 HLAVNÝCH ETAPA NÁVRHU TECHNOLOGICKÉHO
PROCESY OBRÁBANIA 60
6.1 Všeobecné ustanovenia pre rozvoj tech
procesy 60
6.2 Výber technologického zariadenia 63
6.Z. Výber nástrojov 64
6.4. Výber ovládacích prvkov 65
6.5. Formy organizácie technologických procesov a ich
vývoj 65
6.6. Vývoj dávkových procesov 67
6.7. Vývoj štandardných technologických procesov 70
7 TECHNOLÓGIA VÝROBY ŠTANDARDNÝCH DIELOV 72
7.1 Technológia hriadeľa 72
7.2 Technológia výroby častí karosérie 82
7.2.1 Technologická cesta spracovania obrobkov
budovy 84
7.3 Technológia valcov 92
7.4 Obrábanie ozubených kolies 94
7.4.1 Konštrukčné vlastnosti a technické požiadavky na zuby
Chatovacie kolieska 94
7.4.2 Obrábanie polotovarov ozubených kolies so stredovým otvorom. 95
7.4.3 Rezanie ozubených kolies 97
7.4.4 Výroba veľkých ozubených kolies 100
7.4.5 Opracovanie obrobkov pred rezaním zubov 101
7.5 Technológia páky 102
8. TECHNOLOGICKÉ MONTÁŽNE PROCESY 111
ÚVOD
Strojárska technológia je veda, ktorá študuje zákonitosti procesov strojárskej výroby s cieľom využiť tieto zákonitosti na zabezpečenie výroby strojov danej kvality, v množstve stanovenom výrobným programom a pri najnižších národohospodárskych nákladoch.
Technológia strojárstva sa rozvíjala s rozvojom veľkopriemyslu a hromadila vhodné metódy a techniky na výrobu strojov. V minulosti bola strojárska technológia najviac rozvinutá v obchodoch so zbraňami a továrňach, kde sa zbrane vyrábali vo veľkých množstvách.
Takže v závode na výrobu zbraní v Tule v roku 1761 bola po prvýkrát na svete vyvinutá a zavedená výroba vymeniteľných dielov a ich ovládanie pomocou kalibrov.
Strojárska technológia bola vytvorená prácami ruských vedcov: A.P. Sokolovský, B.S. Balakshina, V.M. Kovana, pred Kr. Korsakov a ďalší
Strojárska technológia zahŕňa tieto oblasti výroby: technológia odlievania; Technológia tlakového spracovania; technológia zvárania; technológia obrábania; technológia strojovej montáže, t. j. technológia strojárstva pokrýva všetky fázy procesu výroby strojárskych produktov.
Strojárska technológia sa však zvyčajne chápe ako vedný odbor, ktorý študuje najmä procesy obrábania polotovarov a montáže strojov, ako aj spôsoby ich výroby ovplyvňujúce výber polotovarov. Je to dané tým, že v strojárstve sa stanovené formy dielov s požadovanou presnosťou a kvalitou ich povrchov dosahujú najmä mechanickým opracovaním. Zložitosť procesu obrábania a fyzikálna podstata javov vyskytujúcich sa v tomto procese je spôsobená náročnosťou štúdia celého komplexu problematiky v rámci jednej technologickej disciplíny a viedla k vytvoreniu niekoľkých takýchto disciplín: rezanie kovov; rezné nástroje; stroje na rezanie kovov; dizajn svietidiel; projektovanie strojárskych dielní a tovární; zameniteľnosť, normalizácia a technické merania; technológia konštrukčných materiálov; automatizácia a mechanizácia technologických procesov a pod.
1 TYPY VÝROBY, FORMY ORGANIZÁCIE A TYPY
TECHNOLOGICKÉ PROCESY
1.1 Druhy výroby
Typ výroby- klasifikačná kategória produkcie, pridelená na základe šírky sortimentu, pravidelnosti, stability a produkcie produktov.
Objem produkcie produktov - počet produktov určitého názvu, veľkosti a dizajnu, vyrobených alebo opravených združením, podnikom alebo jeho divíziou v plánovanom časovom intervale.
Realizovať tieto typy výroby: single; seriál; omša. Jednou z hlavných charakteristík typu výroby je koeficient konsolidácie operácií. Koeficient fixačných operácií je pomer počtu všetkých rôznych technologických operácií vykonaných alebo vykonaných v priebehu mesiaca k počtu zákaziek.
Jednotná výroba - výroba, vyznačujúca sa širokým sortimentom vyrábaných alebo opravovaných výrobkov a malým výkonom výrobkov.
V kusovej výrobe sa produkty vyrábajú v jednotlivých kópiách, rôznych dizajnom alebo veľkosťou a opakovateľnosť týchto produktov je zriedkavá alebo úplne chýba (konštrukcia turbín, stavba lodí). Pri tomto type výroby sa spravidla používajú univerzálne zariadenia, prípravky a meracie nástroje, pracovníci sú vysoko kvalifikovaní, montáž prebieha pomocou montážnych prác, t.j. na mieste a pod. Stroje sú rozmiestnené na základe jednotnosti opracovania, t.j. - sú vytvorené sekcie obrábacích strojov určené pre jeden druh spracovania - sústruženie, hobľovanie, frézovanie a pod.
Konsolidačný pomer transakcií > 40.
Masová výroba - výroba charakterizovaná obmedzeným sortimentom výrobkov vyrábaných alebo opravovaných periodicky sa opakujúcimi výrobnými dávkami.
V závislosti od počtu výrobkov v dávke alebo sérii a hodnoty koeficientu konsolidácie operácií sa rozlišuje malá, stredná a veľkosériová výroba.
Koeficient konsolidácie transakcií v súlade so štandardom sa rovná:
a) pre malovýrobu - nad 20 až 40 vrátane;
b) pre strednú výrobu - nad 10 až 20 vrátane;
c) pre veľkovýrobu - nad 1 až 10 vrátane.
Hlavné znaky sériovej výroby: stroje sa používajú v rôznych typoch: univerzálne, špecializované, špeciálne, automatizované; personál s rôznou kvalifikáciou;
práca môže byť vykonaná na prispôsobených strojoch; používajú sa označenia aj špeciálne zariadenia; montáž bez lícovania atď.
Zariadenie je umiestnené v súlade s predmetnou formou organizácie práce.
Stroje sú usporiadané v postupnosti technologických operácií pre jednu alebo viac častí, ktoré vyžadujú rovnaké poradie operácií. V rovnakom poradí sa samozrejme vytvára pohyb častí (tzv. objektom uzavreté sekcie). Spracovanie polotovarov sa vykonáva v dávkach. Zároveň čas vykonávania operácií na jednotlivých strojoch nemusí byť v súlade s časom vykonávania operácií na iných strojoch.
Vyrobené diely sa počas prevádzky skladujú na strojoch a následne sa prepravujú ako celá dávka.
Masová výroba - výroba, vyznačujúca sa úzkou nomenklatúrou a veľkým objemom produkcie produktov, ktoré sa nepretržite vyrábajú alebo dlhodobo opravujú.
Koeficient konsolidácie operácií pre hromadnú výrobu sa rovná jednej.
Technologické procesy v strojárstve 1. prednáška ÚVOD NA Denisova, docentka, Katedra strojárstva, Ph.D. ped. vedy
Plán prednášok 1 Stručná charakteristika študovaného odboru 2 Klasifikácia technologických procesov 3 Základné pojmy a definície
Stručný popis študovaného odboru Technológia je veda o metódach, ktorými je možné realizovať výrobný proces s cieľom získať hotový výrobok s kvalitatívnymi parametrami, ktoré poskytujú jeho požadované prevádzkové vlastnosti. Súčasťou výrobného procesu vo vzťahu k strojárstvu je technologický proces, alebo určitá postupnosť úkonov potrebných na získanie konštrukčných materiálov, prírezov, dielov, zostáv, zostáv a strojov ako celku so stanovenými kvalitatívnymi parametrami l
Stručná charakteristika študovaného odboru l Účelom štúdia odboru je osvojiť si terminológiu a metodiku používanú pri navrhovaní technologických a výrobných procesov v strojárstve, ako aj pri ich realizácii vo výrobných podnikoch.
Klasifikácia technologických procesov Technologické procesy sú klasifikované podľa štyroch kritérií: l Tvarovanie l Parametre kvality l Produktivita výroby produktov alebo sérií produktov l Náklady na výrobu produktov.
Klasifikácia technologických procesov Na základe "Tvarovania" sa celá technológia konštrukčných materiálov delí na etapy - etapy spracovania: l l Hutníctvo (výroba kovov a zliatin) Výroba polotovarov (odlievanie, tlakové spracovanie, zváranie, metódy práškovej metalurgie) Obrábanie (metódy rezania, povrchová plastická deformácia) Montážna výroba (vytváranie pohyblivých a pevných spojov dielov mechanickými, elektrickými metódami, zváraním ...)
Klasifikácia technologických procesov Prívlastok „Parametre kvality“ charakterizujú akostné skupiny, medzi ktoré patria: chemické zloženie l štruktúra a fyzikálno-mechanické vlastnosti hlavného objemu obrobku alebo súčiastky a ich povrchové vrstvy l geometrický tvar l presnosť rozmerov, tvaru a vzájomná poloha plôch l mikrogeometria povrchu l
Klasifikácia technologických procesov l Charakteristika "Produktivita výroby výrobkov alebo šarže výrobkov" je charakterizovaná časom potrebným na výrobu výrobku alebo šarže výrobkov l Charakteristika označenia "Náklady na výrobu výrobku" je celkové náklady na výrobu jedného produktu.
Technologický proces l Technologický proces je časť výrobného procesu, ktorá obsahuje cieľavedomé úkony na zmenu a (alebo) určenie stavu predmetu práce l Technologický proces je súhrn spôsobov spracovania: výroba, zmena stavu, vlastností, tvaru, spôsob výroby, zmena stavu, vlastnosti, tvar. suroviny, materiály – vykonáva sa vo výrobnom procese produktov
Základné pojmy a definície Termín Definícia VŠEOBECNÉ POJMY 1. Technologický proces Proces D. Technologischer Prozeß Fertigungsablauf E. Výrobný proces F. Precédé de fabrication 2. Technologická operácia Prevádzka D. Prevádzka; Arbeitsgang E. Operácia F. Operácia Časť výrobného procesu, ktorá obsahuje účelové akcie na zmenu a (alebo) určenie stavu predmetu práce. Poznámky: 1. Technologický postup možno pripísať výrobku, jeho komponentom alebo spôsobu spracovania, tvarovania a montáže. 2. Medzi pracovné predmety patria polotovary a výrobky. Hotová časť technologického procesu vykonávaná na jednom pracovisku,
Základné pojmy a definície 3. Technologická metóda Metóda 4. Technologická základňa D. Technologische Basis 5. Povrch, ktorý sa má obrábať D. Zu bearbeitende Fläche technologický postup výroby alebo opravy, stanovený bez ohľadu na názov, veľkosť alebo dizajn výrobku Povrch, kombinácia povrchov, osi alebo bodu používaných na určenie polohy predmetu práce vo výrobnom procese. Poznámka. Plocha, kombinácia plôch, os alebo bod patrí k predmetu práce. Povrch, ktorý sa má spracovať. vplyv v procese
Základné pojmy a definície 6. Technologický dokument Dokument D. Technologisches Dokument 7. Vyhotovenie technologického dokumentu Vyhotovenie dokumentu Grafický alebo textový dokument, ktorý samostatne alebo v kombinácii s inými dokumentmi definuje technologický postup alebo operáciu výroby výrobku Súbor postupy potrebné na vypracovanie a schválenie technologického dokumentu v súlade s postupom stanoveným podnikom. Poznámka. Príprava dokumentu zahŕňa jeho podpis, schválenie a pod.
Základné pojmy a definície 97. Materiál Východiskový predmet práce, výroba výrobku spotrebovaného za 98. Základný materiál D. Grundmaterial E. Základný materiál F. Matière première Materiál počiatočného obrobku. Poznámka. Základným materiálom sa rozumie materiál, ktorého hmotnosť je zahrnutá do hmoty výrobku počas technologického procesu, napríklad materiál zváracej elektródy, spájky atď. 99. Pomocný materiál D. Hilfsmateriál E. Pomocný materiál F. Matière auxiliaire Materiál spotrebovaný počas technologického procesu okrem hlavného materiálu. Poznámka. Pomocnými materiálmi môžu byť materiály spotrebované pri natieraní, impregnácii, zváraní (napríklad argón), spájkovaní (napríklad kolofónia), kalení atď.
Základné pojmy a definície 100. Polotovar D. Halbzeug E. Polotovar F. Polotovar Predmet práce, ktorý je predmetom ďalšieho spracovania v spotrebiteľskom podniku 101. Prírez D. Rohteil E. Blank F. Ebauche 102 Počiatočný blank D. Anfangs-Rohteil E. Primárny blank F. Ebauche première Blank pred prvou technologickou operáciou
Základné pojmy a definície (zmenené vydanie, dodatok, IUS 6-91) 104. Odliatok D. Gußstück E. Odliatok 105. Výkovok D. Schmiedestück E. Výkovok Produkt alebo polotovar získaný technologickým spôsobom odlievania Produkt alebo polotovar získaný technologickými metódami kovania, zápustkového kovania alebo valcovania. Poznámky: 1. Kované kovanie - kovanie získané technologickou metódou kovania. 2. Lisovaný výkovok - výkovok získaný technologickou metódou objemového razenia. 3. Valcovaný výkovok - výkovok získaný technologickou metódou valcovania z dlhých výrobkov. (Zmenené vydanie, dodatok, IUS 6-91) 106. Výrobok podľa GOST 15895-77
Základné pojmy a definície 107. Komponentný produkt Produkt dodávateľa používaný ako integrálna súčasť produktu vyrábaného výrobcom. Poznámka. Komponenty výrobku môžu byť diely a montážne celky 108. Typický výrobok D. Typenwerkstück E. Typický obrobok F. Typ Pièce Výrobok patriaci do skupiny výrobkov podobného dizajnu, ktorý má najväčší počet konštrukčných a technologických vlastností z tejto skupiny 109. Montážna sada D. Montagesatz E Montážna sada F. Jeu de montage
POUŽITÉ ZDROJE INFORMÁCIÍ GOST 3. 1109 -82 Termíny a definície základných pojmov Gotseridze, RM Procesy a nástroje tvarovania: učebnica pre študentov. stredné inštitúcie. Prednášal prof. vzdelanie / R. M. Gotseridze. - M .: Vydavateľské centrum "Akadémia", 2007. - 384 s. 3. Náuka o materiáloch a technológia konštrukčných materiálov: učebnica pre žiakov. v. učebnica inštitúcie / V. B. Arzamasov, A. N. Volčkov, V. A. Golovin a ďalší; vyd. V. B. Arzamasová, A. A. Čerepachina. - M .: Vydavateľské centrum "Akadémia", 2007. - 448 s. 4. Základy strojárskej montážnej výroby: Učebnica pre strojárstvo. špecialista. univerzity A. G. Skhirtladze, V. G. Osetrov, T. N. Ivanova, G. N. Glavatskikh. - M: ITs MSTU "Stankin", 2004. - 239 s. 5. Skhirtladze, A. G. Návrh neštandardného vybavenia: učebnica / A. G. Skhirtladze, S. G. Yarushin. - M .: Nové poznatky, 2006. - 424 s. 12.
Výrobný proces v strojárstve je súhrn všetkých etáp, ktorými prechádzajú polotovary na ceste k ich premene na hotové výrobky: kovoobrábacie stroje, odlievacie stroje, kovacie a lisovacie zariadenia, prístroje a iné.
V strojárskom závode výrobný proces zahŕňa:
Príprava materiálov a prírezov na ďalšie spracovanie, skladovanie;
Rôzne druhy spracovania (mechanické, tepelné atď.);
Montáž výrobkov a ich doprava, kontrola kvality spracovania alebo montáž vo všetkých fázach výroby
Preprava polotovarov a výrobkov cez dielne a sekcie alebo celý závod;
Konečná úprava, lakovanie a balenie,
Skladovanie hotových výrobkov.
Najlepší výsledok je vždy daný výrobným procesom, v ktorom sú všetky stupne prísne organizačne zladené a ekonomicky opodstatnené.
Technologický proces je časť výrobného procesu, ktorá obsahuje úkony na zmenu a následné určenie stavu predmetu výroby. V dôsledku vykonávania technologických procesov sa menia fyzikálne a chemické vlastnosti materiálov, geometrický tvar, rozmery a vzájomná poloha prvkov dielcov, kvalita povrchu, vzhľad výrobného objektu a pod. Technologický proces sa uskutočňuje na pracovisku. Pracovisko je časť dielne, v ktorej sa nachádza príslušné zariadenie. Technologický postup pozostáva z technologických a pomocných operácií (napr. technologický postup spracovania valca pozostáva zo sústruženia, frézovania, brúsenia a iných operácií).
Výrobný program strojárskeho závodu obsahuje sortiment vyrábaných výrobkov s uvedením ich druhov a veľkostí, počet výrobkov jednotlivých položiek, ktoré sa majú v priebehu roka vyrobiť, zoznam a množstvo náhradných dielov na vyrábané výrobky. Na základe všeobecného výrobného programu závodu sú pre dielne zostavené podrobné výrobné programy, ktoré určujú názov, množstvo, čiernu a čistú hmotnosť dielov, ktoré musia byť vyrobené v tejto dielni alebo sú vyrábané vo viacerých dielňach. Pre každú dielňu je vypracovaný výrobný program a jeden súhrn s uvedením, ktoré diely a v akom množstve prechádzajú každou dielňou. Pri zostavovaní podrobných programov pre dielne sa k celkovému počtu dielov pripájajú náhradné diely na vyrábané stroje, ako aj na zabezpečenie nepretržitej prevádzky na dané obdobie. Počet náhradných dielov sa berie ako percento počtu hlavných dielov.
Výrobný program sprevádzajú výkresy všeobecných pohľadov, výkresy montážnych celkov a jednotlivých dielov, špecifikácia dielov a špecifikácie na ich výrobu a dodávku.
3. Mechanické a fyzikálne vlastnosti materiálov. Technologické a prevádzkové vlastnosti materiálov.
Základné vlastnosti kovov a zliatin.
Vlastnosti kovov sa delia na mechanické, fyzikálno-chemické, technologické a prevádzkové.
Medzi hlavné mechanické vlastnosti patrí pevnosť, tvrdosť, ťažnosť, rázová húževnatosť, únavová pevnosť. Vonkajšie zaťaženie vyvoláva napätie a deformáciu v pevnom telese. Napätie je sila súvisiaca s plochou prierezu, MPa.
Deformácia je zmena tvaru a veľkosti telesa pod vplyvom vonkajších síl alebo v dôsledku procesov, ktoré sa vyskytujú v samotnom tele (napríklad fázové premeny, zmršťovanie atď.). Deformácia môže byť elastická (zmizne po odstránení záťaže) a plastická (zostane po odstránení záťaže). S nárastom zaťaženia prechádza elastická deformácia do plastu; pri ďalšom zvyšovaní záťaže dochádza k deštrukcii tela.
Pevnosť je schopnosť pevného telesa odolávať deformácii.
alebo porucha pri statickom alebo dynamickom zaťažení. Pevnosť je určená špeciálnymi mechanickými skúškami vzoriek vyrobených zo skúmaného materiálu.
Na stanovenie pevnosti pri statickom zaťažení sa vzorky testujú v ťahu, tlaku, ohybe a krútení. Vyžaduje sa skúška ťahom. Pevnosť pri statickom zaťažení sa hodnotí pevnosťou v ťahu a medzou klzu; dočasná odolnosť je podmienené napätie zodpovedajúce najväčšiemu zaťaženiu predchádzajúcemu zničeniu vzorky;
Medza klzu je napätie, pri ktorom začína plastický tok kovu.
Pevnosť pri dynamickom zaťažení sa určuje podľa skúšobných údajov:
Na rázovú pevnosť (zničenie nárazom štandardnej vzorky na kopru),
Únavová pevnosť (určujúca schopnosť materiálu odolávať bez zrútenia veľkému počtu opakovane premenlivých zaťažení),
Creep (určenie schopnosti ohriateho materiálu pomaly a plynule sa deformovať pri konštantnom zaťažení).
Najčastejšie používaný nárazový test.
Plasticita je schopnosť materiálu prijať trvalú zmenu tvaru a veľkosti bez porušenia. Plasticita je charakterizovaná predĺžením pri pretrhnutí, %.
Tvrdosť je schopnosť materiálu odolávať prieniku do neho.
iné teleso, ktoré nedostáva zvyškové deformácie. Hodnota tvrdosti a jej rozmer pre ten istý materiál závisí od použitej metódy merania. Hodnoty tvrdosti stanovené rôznymi metódami sú prepočítané z tabuliek a empirických vzorcov. Napríklad tvrdosť podľa Brinella (HB, MPa) sa určuje z pomeru zaťaženia P aplikovaného na loptičku k ploche výsledného odtlačku lopty F otp: HB=P/Fotp.
Rázová pevnosť - schopnosť kovov a zliatin odolávať pôsobeniu rázových zaťažení.
K fyzikálnym vlastnostiam kovov a zliatin patrí teplota topenia, hustota, teplotné koeficienty lineárnej a objemovej rozťažnosti, elektrický odpor a elektrická vodivosť.
Fyzikálne vlastnosti zliatin sú určené ich zložením a štruktúrou.
Chemické vlastnosti zahŕňajú schopnosť chemickej interakcie s agresívnymi médiami, ako aj antikorózne vlastnosti.
Schopnosť materiálu podstúpiť rôzne spôsoby spracovania za tepla a za studena je daná jeho technologickými vlastnosťami.
Medzi technologické vlastnosti kovov a zliatin patria odlievacie vlastnosti, deformovateľnosť, zvárateľnosť a opracovateľnosť rezným nástrojom. Tieto vlastnosti umožňujú vykonávať spracovanie meniace tvar a získavať polotovary a časti strojov.
Vlastnosti odlievania sú určené schopnosťou roztaveného kovu
alebo zliatiny na vyplnenie formy, stupeň chemickej heterogenity na priereze výsledného odliatku, ako aj veľkosť zmrštenia - zmenšenie veľkosti pri kryštalizácii a ďalšom ochladzovaní.
Deformovateľnosť je schopnosť získať požadovaný tvar
vplyv vonkajšieho zaťaženia bez deštrukcie a pri najnižšej odolnosti voči zaťaženiu.
Zvárateľnosť je schopnosť kovov a zliatin vytvárať trvalé spoje požadovanej kvality.
Obrobiteľnosť sa vzťahuje na schopnosť obrábať kovy. Kritériami obrobiteľnosti sú rezné podmienky a kvalita povrchovej vrstvy.
Technologické vlastnosti často určujú výber materiálu pre konštrukciu. Vyvinuté materiály je možné zaviesť do výroby len vtedy, ak ich technologické vlastnosti spĺňajú nevyhnutné požiadavky.
Moderná automatizovaná výroba, vybavená flexibilnými riadiacimi systémami, často kladie špeciálne požiadavky na technologické vlastnosti materiálu, ktoré by mali umožniť realizáciu zložitého technologického procesu vo všetkých fázach získavania produktu s daným rytmom: napríklad zváranie pri vysokej rýchlosti, zrýchlená rýchlosť chladenia odliatkov, rezanie zvýšených režimov atď., pri zabezpečení potrebných podmienok - vysokej kvality získaných produktov.
Prevádzkové vlastnosti v závislosti od prevádzkových podmienok stroja alebo konštrukcie zahŕňajú odolnosť proti opotrebeniu, odolnosť proti korózii, mrazuvzdornosť, tepelnú odolnosť, tepelnú odolnosť, antifrikčný materiál atď.
Odolnosť proti opotrebeniu je schopnosť materiálu odolávať prasknutiu povrchu pri pôsobení vonkajšieho trenia.
Odolnosť proti korózii - odolnosť zliatiny voči pôsobeniu agresívnych kyslých a alkalických médií.
Odolnosť proti chladu - schopnosť zliatiny zachovať si plastické vlastnosti pri teplotách pod 0 stupňov Celzia.
Tepelná odolnosť - schopnosť zliatiny udržiavať mechanické vlastnosti pri vysokých teplotách.
Antifrikcia - schopnosť zliatiny nabehnúť na inú zliatinu.
Tieto vlastnosti sa zisťujú v závislosti od prevádzkových podmienok strojov alebo konštrukcií špeciálnymi skúškami.
Všeobecné informácie o technológii
Technológia - vedecký popis spôsobov a výrobných prostriedkov v akomkoľvek odvetví priemyslu (technológia strojárstva, poľnohospodárstva, hutníctva, dopravy). Hlavné typy technológií sú: mechan. a chem. V dôsledku mechanickej technológie, založenej najmä na mechanickom pôsobení na spracovávaný materiál v určitej postupnosti, sa mení jeho tvar, rozmery či fyzikálno-mechanické vlastnosti. Medzi chemickotechnologické procesy patrí chemické spracovanie surovín, v dôsledku ktorého suroviny úplne alebo čiastočne menia svoje chemické zloženie alebo stav agregácie, t.j. získava novú kvalitu. Pojem technológie je použiteľný v odvetviach hospodárstva, v ktorých je možné vyčleniť nielen metódy, metódy a techniky práce, ale aj študovať predmety a prostriedky práce, ako aj ich použitie pri vytváraní produktov. Rýchly rozvoj techniky je jednou z hlavných podmienok pre vedu a techniku. pokrok, rozšírenie priemyselnej výroby, zabezpečenie uvoľnenia konkurencieschopných produktov. Trhové hospodárstvo zahŕňa vývoj a vývoj nových technológií. Najmä tam, kde zlepšenie starých metód nemôže prispieť k zlepšeniu ekonomických ukazovateľov (stroje a prístroje). Pokrok v technológii vedy a techniky je spojený s pokrokom v oblasti chémie. technológie, technológie plastových hmôt a veda o materiáloch. Vytváranie nových materiálov umožňuje vytvárať nové stroje s vyšším výkonom a intenzívnejšou prevádzkou. Aktuálny je problém antikoróznej ochrany materiálov. Progresivita technológie sa hodnotí úrovňou technológie, ktorá je chápaná ako ukazovateľ charakterizujúci progresívnosť technologických procesov a zariadení používaných pri výrobe.
Výrobný a technologický proces v strojárstve; hlavné etapy strojovej výroby
Výrobný proces je súhrnom všetkých činností ľudí a výrobných nástrojov potrebných na výrobu alebo opravu výrobkov v danom podniku. Zahŕňa prípravu výrobných prostriedkov a organizáciu údržby pracovísk, procesy výroby, skladovania a prepravy polotovarov strojných dielov a materiálov, montáž, kontrolu, balenie a marketing hotových výrobkov, ako aj iné druhy prác súvisiacich na výrobu vyrobených produktov. Výrobný proces je rozdelený na hlavný, pomocný, servírovací. Hlavná je spojená s výrobou dielov a montážou strojov a mechanizmov z nich. Pomocný program zahŕňa výrobu a ostrenie nástrojov, údržbu a opravu zariadení, inštaláciu nového zariadenia. Výroba služieb zahŕňa sklady, dopravu, upratovanie dielní podniku a napájaciu jednotku. V závislosti od štádia výroby existujú fázy obstarávania, spracovania a montáže. Súčasťou obstarávania je zlievarenská výroba, tlakové spracovanie. Technologický proces - časť výrobného procesu, obsahujúca úkony na zmenu a následné určenie stavu predmetu práce. V dôsledku technologického procesu spracovania dochádza k zmene veľkosti, tvaru, prípadne fyzikálno-mechanických vlastností spracovávaného materiálu. Technologický proces sa člení na samostatné operácie, ktoré sa vyznačujú prítomnosťou pracoviska, technologického zariadenia, technologického zariadenia, t.j. čím pracovník ovplyvňuje predmet práce (obrobok). Nazýva sa zoznam položiek produktov, ktoré je potrebné uvoľniť v časovom intervale, s uvedením počtu produktov, ich názvov, typov a veľkostí, termín uzávierky pre každú položku. výrobný program. V závislosti od výrobného programu, charakteru výrobného procesu sa rozlišuje: kusová, sériová a hromadná výroba.