Технологичность сварных конструкций

⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 7

Под технологичностью сварной конструкции понимают обеспечение возможности получения качественной конструкции наиболее экономичным и прогрессивным методом. Для этого необходимо: выбирать сплавы с хорошей свариваемостью; расчленять конструкцию на экономичные заготовки, Получаемые прогрессивными методами (прокаткой, листовой штамповкой, ковкой, литьем); выбирать места соединений так, чтобы обеспечивать применение автоматизированных способов сварки и возможность контроля качества сварных соединений; при разработке конструкции предусматривать возможность использования мер, обеспечивающих минимальный уровень сварочных деформаций и напряжений.

Рассмотрите примеры выбора сплавов, способа получения заготовок, способа сварки, конструктивных и технологических мер борьбы со сварочными напряжениями и Деформациями, а также способов контроля качества сварных соединений.

Литература: [1], разд. 5. гл. VIII, § 1-6.

РАЗДЕЛ VI. ТЕХНОЛОГИЯ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК ДЕТАЛЕЙ МАШИН

1. Методологические и мировоззренческие основы технологии обработки заготовок деталей машин.

В теме рассматриваются современные и прогрессивные технологические методы формообразования поверхностей деталей машин точением, сверлением, фрезерованием, протягиванием, шлифованием, отделочными, электрофизическими и другими методами обработки. Методы обработки определяют точность изготовления, шероховатость поверхности и физико-механические свойства поверхностного слоя деталей, которые имеют большое значение для достижения высоких эксплуатационных показателей изделий, определяющих надежность машин. Одной из задач машиностроения является развитие, совершенствование и разработка новых технологических методов обработки заготовок деталей машин.

Ознакомьтесь с условной классификацией технологических методов обработки заготовок деталей машин, которые наиболее широко применяют в промышленности.

При изучении технологических методов обработки обратите внимание на единую схему их изложения: физическую сущность, возможности и области рационального использования, качество обрабатываемых поверхностей, перспективы совершенствования и развития.

Методы обработки рассматриваются в совокупности с оборудованием, инструментами и оснасткой. Уделите внимание технологичности конструкций деталей машин, проектируемых с учетом технологических методов их обработки.

Знания этого раздела являются базовыми для дальнейшего изучения специальных технологических дисциплин; позволяют студентам при выполнении технологической части курсовых проектов создавать технологичные конструкции, экономически оправданные и обеспечивающие получение деталей высокого качества.

Литература: [1], разд. 4, гл. I. § 1.

2. Научные основы формообразования поверхностей деталей машин

Изучите кинематику процесса резания, т.е. движения, необходимые для формообразования поверхностей заготовок в процессе обработки.

Для осуществления процесса резания режущему инструменту и заготовке необходимо сообщить относительные движения. Движения, обеспечивающие срезание с заготовки слоя металла или вызывающие изменение состояния обработанной поверхности заготовки, называют основными. К ним относят главное движение и движение подачи. Движение, определяющее скорость деформирования и отделения стружки, называют главным движением. Движения, обеспечивающие врезание режущей кромки инструмента в материал заготовки, называют движением подачи. Скорость главного движения обозначают v, подачу s

Графическим изображением процесса формообразования поверхности служит схема обработки, на которой условно изображают обрабатываемую заготовку, ее установку и закрепление на станке с указанием положения инструмента относительно заготовки и основных движений. Инструмент показывают в положении, соответствующем окончанию обработки поверхности заголовки. Обработанную поверхность на схеме выделяют красным цветом или утолщенными линиями.

Основные движения являются формообразующими - они воспроизводят производящие линии (образующую и направляющую) при обработке поверхностей в процессе резания. Обработка заготовок деталей машин реализует три основных кинематических метода формообразования поверхностей: копирование, следов, обкатки (огибания). Изучите сущность этих методов формообразования поверхностей. При методе копирования образующей обрабатываемой поверхности служит форма режущей кромки инструмента. При методах следов и обкатки как образующая, так и направляющая обрабатываемой поверхности воспроизводятся кинематически согласованными движениями заготовки и инструмента.

Движения, участвующие в формообразовании поверхности в процессе резания, рассмотрите на примере обработки наружной цилиндрической поверхности методом точения.

Изучите составляющие режима резания: скорость резания, подачу и глубину резания, обозначения и единицы измерения.

На примере токарного резца рассмотрите элементы и геометрию режущего инструмента. Для определения углов резца необходимо знать поверхности на обрабатываемой заготовке и координатные плоскости.

Обратите внимание на влияние углов резца на процесс резания и качество обработанной поверхности.

Ознакомьтесь с физической сущностью процесса резания как процесса упругопластического деформирования материала заготовки, сопровождающегося ее разрушением и образованием стружки.

Знание законов пластического деформирования и явлений, сопровождающих процесс резания, позволяет повысить качество обработанных поверхностей деталей машин и их надежность.

Динамику процесса резания рассмотрите на примере обтачивания наружной цилиндрической поверхности токарным проходным резцом на токарно-винторезном станке. По составляющим силы резания ведут расчеты на прочность элементов станка, инструмента, приспособления, рассчитывают ожидаемую точность размерной обработки и погрешности геометрической формы.

Рассмотрите физические явления, сопровождающие процесс упругопластического деформирования срезаемого слоя материала при формообразовании поверхностей резанием: наростообразование, трение, тепловыделение, износ инструмента. Особое внимание обратите на влияние этих явлений на качество обработки. При одних условиях обработки эти явления положительно влияют на качество поверхности заготовки, при других - отрицательно.

Применение различных смазочно-охлаждающих сред оказывает благоприятное влияние на процесс резания и качество обработки. Изучая износ инструмента, рассмотрите его характер, критерии износа и их связь со стойкостью инструмента. Заметьте, что стойкость и соответствующая ей скорость резания должны устанавливаться с учетом высокой производительности, качества поверхности и наименьшей себестоимости обработки.

При обработке заготовок на станках иногда возникают периодические колебательные движения (вибрации) элементов технологической системы: станок -приспособление - инструмент - деталь. Эти вибрации оказывают вредное действие на процесс резания: увеличивают износ инструмента, деталей станка и шероховатость обработанной поверхности. Для уменьшения вибраций повышают жесткость системы, применяют специальные приспособления – виброгасители.

Ознакомьтесь с понятием точность и качество обработанной поверхности. Чем выше требования, предъявляемые к точности и качеству поверхностей, тем длительнее процесс обработки заготовки и сложнее технологический процесс изготовления. Качество обработанных поверхностей определяет надежность и долговечность деталей и машин в целом.

Анализируя формулу производительности обработки, обратите внимание, что она складывается из времен: основного (технологического), подготовительно-заключительного, вспомогательного и оргтехобслуживания. Основное (технологическое) время затрачивается непосредственно на процесс изменения формы, размеров и шероховатости обрабатываемой поверхности заготовки. Обработку следует вести на таких режимах резания, при которых достигается высокая точность и качество поверхности при оптимальной производительности.

Режущие инструменты работают в условиях больших силовых нагрузок, высоких температур и трения. Поэтому инструментальные материалы должны обладать высокой твердостью, значительной теплостойкостью и износостойкостью, высокой механической прочностью и вязкостью.

Для изготовления режущего инструмента применяют различные инструментальные материалы: инструментальные стали, твердые сплавы, минералокерамику, абразивные и алмазные материалы. Изучите их характеристики и области применения.

Литература: [1], разд. 6, гл. 1, § 1-13, гл. II. § 1-6.

Сведения о металлорежущих станках. В основу классификации станков положен технологический метод обработки. По принятой в СССР классификации станки разделены на десять групп, а каждая группа на десять типов. Особое место в станкостроении занимают станки с программным управлением и многооперационные (обрабатывающие центры).

Изучите условные обозначения механизмов и передач станков, принятые ГОСТом, их назначение и расчетные формулы, характеризующие данную передачу.

Темы раздела изучают по единому методическому плану: рассматривается характеристика технологического метода формообразования поверхностей, технологическое назначение движений, виды обрабатываемых поверхностей, режущий инструмент, приспособления для обработки заготовок; указывается назначение узлов станков и подчеркивается, что конструкция станка обеспечивает необходимые движения заготовки и инструмента в процессе резания; рассматриваются характерные технологические схемы (обработки поверхностей на станках длиной группы; даются рекомендации по назначению и областям применения различных типов станков. Каждая тема закапчивается рассмотрением технологических требований к конструкции обрабатываемых деталей.

Литература: [ 1], разд. 6, гл. III. § 1-4.

3. Технологические методы формообразования поверхностей деталей машин резанием с использованием лезвийного инструмента

Обработка заготовок на станках токарной группы. Ознакомьтесь с особенностями метода точения. Обратите внимание, что на станках токарной группы обрабатывают поверхности заготовок, имеющих форму тел вращении.

Изучите виды и конструкции инструментов и приспособлений для закрепления заготовок, применяемых на токарных станках, и их назначение.

Ознакомьтесь с типами станков. Изучите названия и назначение узлов токарно-винторезного станка. Особое внимание уделите обработке заготовок на токарно-винторезных станках как наиболее универсальных и широко распространенных.

Токарно-револьверные станки предназначены для обработки партий деталей сложной формы, требующих применения большого числа режущих инструментов. Станки предварительно настраиваются на обработку определенной детали; снабжены устройствами для автоматического получения размеров поверхностей заготовки. В процессе обработки инструменты вводят в работу последовательно (один за другим) или параллельно (одновременно несколько). Параллельная работа инструментов - многоинструментальная обработка - сокращает основное время обработки. Предварительная наладка станка сокращает вспомогательное время. И то и другое повышает производительность.

На токарно-карусельных станках обрабатывают тяжелые заготовки больших размеров, у которых отношение длины (высоты) к диаметру составляет 0, 3... 0, 5. Это роторы водяных и газовых турбин, зубчатые колеса, маховики. Особенность станков - наличие круглого горизонтального стола-карусели с вертикальной осью вращения. Карусельные станки за счет наличия нескольких суппортов и револьверной головки обладают широкими технологическими, возможностями.

Многорезцовые полуавтоматы предназначены для обработки только наружных поверхностей деталей типа ступенчатых валов. В зависимости от технологического назначения одновременно обрабатывается несколько поверхностей различными резцами, установленными на нижнем суппорте, имеющем только продольную подачу, и на верхнем суппорте, имеющем только поперечную подачу.

При изучении автоматов и полуавтоматов обратите внимание на их высокую производительность при изготовлении больших партий деталей.

Рассмотрите схемы работы токарных автоматов и полуавтоматов параллельной, последовательной и роторной обработки, их области применения и технологические возможности.

Ознакомьтесь с технологическими требованиями к конструкциям обрабатываемых деталей.

Литература: [1], разд. 6, гл. IV. § 1-9.

Обработка заготовок на сверлильных станках. Ознакомьтесь с характерными особенностями метода сверления. Сверлильные станки предназначены для обработки поверхностей различными режущими инструментами (сверлами, зенкерами, развертками, метчиками).

Изучите применяемый режущий инструмент, приспособления для закрепления заготовок и инструментов, их назначение и возможности. Запомните классификацию сверлильных станков. Уясните название и назначение узлов вертикально и радиально-сверлильных станков, обратите внимание, что на последнем обрабатывает отверстия, расположенные на значительном расстоянии друг от друга в крупногабаритных заготовках большой массы. Изучите работы, выполняемые на сверлильных станках.

Использование агрегатных станков позволяет вести обработку заготовок одновременно несколькими инструментами. Агрегатные станки изготовляют из стандартных и нормализованных деталей и узлов (агрегатов). Агрегатные станки широко используют при создании автоматических линий. Они обеспечивают высокую производительность, стабильную точность обработки и допускают многократное использование деталей и узлов при перекомпоновке станка на выпуск нового изделия.

Ознакомьтесь с технологическими требованиями к конструкциям обрабатываемых деталей,

Л и т е р а т у р а: [1], разд. 6, гл. V, § 1-8.

Обработка заготовок на расточных станках. Ознакомьтесь с особенностями метода растачивании. Изучите режущий инструмент и приспособления для обработки заготовок ни расточных станках; название и назначение узлов горизонтально-расточного станка, на базе которого выполняют конструкции других универсальных и специальных расточных станков. Они предназначены для обработки, как правило, корпусных деталей.

Наиболее распространенный вид обработки на расточных станках - растачивание отверстий. На них обрабатывают также наружные торцовые поверхности, внутренние канавки, уступы и при использовании специальных приспособлений -конические, фасонные поверхности и выполняют нарезание резьбы резцами.

Обратите внимание на конструктивные особенности и технологические возможности алмазно- и координатно-расточных станков. На алмазно-расточных станках обрабатывают с высокой производительностью и точностью внутренние цилиндрические и торцовые поверхности твердосплавными, минералокерамическими и алмазными резцами. На координатно-расточных станках обрабатывают с высокой точностью отверстия, обеспечивая высокую точность расположения их осей. На базе горизонтально- и координатно-расточных станков создают расточные станки с ЧПУ. Ознакомьтесь с технологическими требованиями к конструкциям обрабатываемых деталей.

Литература: [1], разд. 6, гл. VI, § 1-8.

Обработка заготовок на фрезерных станках. Ознакомьтесь с особенностями метода фрезерования. Фрезерованием обрабатывают горизонтальные, вертикальные, наклонные и фасонные плоскости, уступы и пазы различного профиля. Обработку ведут многолезвийными режущими инструментами - фрезами, номенклатура которых очень велика и зависит от технологического назначения.

Изучите методы и типы фрезерных станков, элементы и геометрию цилиндрической и торцовой фрез; приспособления для обработки заготовок. Делительные головки, используемые на фрезерных станках, служат для деления заготовок на части при фрезеровании пазов, зубьев, а также для непрерывного их вращения при фрезеровании винтовых поверхностей.

Продольно-фрезерные станки это многошпиндельные станки а заготовки имеют только продольную подачу. (Танки предназначены для обработки заготовок большой массы и размеров торцовыми и концевыми фрезами. При обработке на продольно-фрезерных станках с ЧПУ схема обработки программируема и обработка производится автоматически.

Обработку больших партий заготовок по методу непрерывного фрезерования ведут на карусельно- и барабанно-фрезерных станках. На карусельно-фрезерных станках заготовки устанавливают в приспособлениях на непрерывно вращающемся круглом столе (карусели) с вертикальной осью. Особенность барабанно-фрезерных станков - наличие барабана с горизонтальной осью вращения, на гранях которого в приспособлениях устанавливают заготовки.

Изучая обработку фасонных поверхностей сложного профиля на копировально-фрезерных станках, уясните, что траектория относительного движения концевой фрезы и заготовки является результирующей скоростью двух движений и более.

Фрезерование объемных фасонных поверхностей наиболее успешно осуществляют на фрезерных станках с ЧПУ, где информация о траектории инструмента записана на программоносителе (например, перфоленте).

Ознакомьтесь с технологическими требованиями к конструкциям обрабатываемых деталей.

Литература: [1], разд. 6, гл. VII, § 1-9.

Обработка заготовок на протяжных станках. Ознакомьтесь с особенностями метода протягивания. Изучите типы протяжных станков и виды протяжек. Протягивание - высокопроизводительный метод обработки отверстий различной формы, пазов и наружных поверхностей с высокой точностью. В формообразовании поверхности при протягивании участвует только одно движение - главное. Функции подачи заложены в конструкцию протяжки. Изучите конструкцию режущего инструмента на примере круглой протяжки. Обратите внимание на высокую производительность непрерывного протягивания. Ознакомьтесь с технологическими требованиями к конструкциям обрабатываемых деталей.

Литература: [1], разд. 6, гл. VIII, § 1-6.

Обработка заготовок на зубообрабатывающих станках. На этих станках выполняют обработку фасонных поверхностей различного профиля, равномерно расположенных по окружности, но в основном обрабатывают фасонные поверхности эвольвентного профиля, используемые для профилирования боковых поверхностей зубьев зубчатых колес

Изучите сущность получения фасонных профилей, равномерно расположенных по окружности: копирование (образование профиля фасонным инструментом) и обкатку (огибание) - образование профиля зубьев как огибающей последовательных положений режущих кромок инструмента относительно заготовки.

Для нарезания зубчатых колес по методу обкатки применяют червячные модульные фрезы, зуборезные долбяки и зубострогальные резцы. Червячная модульная фреза представляет собой винт с прорезанными перпендикулярно виткам канавками. Зуборезный долбяк представляет собой зубчатое колесо, зубья которого имеют эвольвентный профиль с задним и передним углами заточки. Зубострогальный резец имеет призматическую форму с соответствующими углами заточки и прямолинейной режущей кромкой.

Зуборезные станки, работающие по методу обкатки, делят на типы в зависимости от технологического метода обработки (зубофрезерные, зубодолбежные, зубострогальные). Зубофрезерные станки предназначены для нарезания цилиндрических прямозубых, косозубых и червячных колес червячной модульной фрезой по методу обкатки. Заготовке и фрезе сообщают движения, соответствующие зацеплению червячной передачи. Боковая поверхность зуба образуется в результате согласованного и непрерывного вращения заготовки и фрезы. Форма зуба по ширине цилиндрического колеса образуется движением фрезы вдоль оси заготовки, а при нарезании червячного колеса - движением заготовки в радиальном направлении. При нарезании цилиндрического косозубого колеса для получения винтового зуба заготовка получает дополнительное вращение. Для согласования движений заготовки и инструмента в процессе нарезания зубьев на зубофрезерном станке настраивают соответствующие гитары сменных зубчатых колес: скоростную, делительную, подач и дифференциальную.

На зубодолбежных станках нарезают цилиндрические зубчатые колеса внешнего и внутреннего зацепления с прямыми и косыми зубьями. Зубодолбление является одним из основных способов нарезания зубчатых колес внутреннего зацепления и многовенцовых колес (блоков). Нарезание зубчатых колес производят долбяками по методу обкатки, в основу которого положено зацепление двух цилиндрических зубчатых колес.

Изучите нарезание конических прямозубых колес на зубострогальных станках по методу обкатки. В основу метода положено зацепление двух конических колес, одно из которых плоское. Нарезаемое коническое колесо (заготовка) находится в зацеплении с производящим плоским коническим колесом, у которого зубья ограничены плоскостями, сходящимися в общей вершине, и имеют форму зуба рейки. Режущим инструментом служат два зубострогальных резца, образующих одну впадину производящего колеса.

Повышению производительности зубообрабатывающих станков способствует их автоматизация.

Ознакомьтесь с технологическими требованиями к конструкциям зубчатых колес.

Литература: [1], разд. 6, гл. IX, § 1-6.

4. Технологические методы формообразования поверхностей деталей машин с использованием абразивного инструмента

Обработка заготовок на шлифовальных станках. Ознакомьтесь с характерными особенностями метода шлифования. Шлифование - один из распространенных методов окончательной обработки заготовок абразивными инструментами. Изучите характеристику шлифовальных кругов. Обратите внимание на износ и правку инструментов. Шлифование целесообразно применять для получения высокой точности и качества поверхности, а также для обработки высокотвердых материалов.

Обратите внимание на широкую универсальность кругло- и плоскошлифовальных станков. Изучая внутришлифовальные станки, рассмотрите формообразование внутренних цилиндрических поверхностей в неподвижной и во вращающейся заготовках. Первый способ применяют при шлифовании отверстий в крупных заготовках сложной формы.

Бесцентрово-шлифовальные станки применяют для обработки большой партии одинаковых деталей. Заготовки обрабатывают в незакрепленном состоянии и для них не требуется центровых отверстий. Заготовки ступенчатой формы или с фасонными поверхностями шлифуют с поперечной подачей. Бесцентрово-шлифовальные станки легко автоматизировать. Изучите сущность ленточного шлифовании. Ознакомьтесь с технологическими требованиями к конструкциям обрабатываемых деталей.

Литература: [1], разд. 6, гл. X, § 1-12.

Методы отделочной обработки поверхностей. Ознакомьтесь с характерными особенностями метода отделки поверхностей. Отделочные методы применяют для окончательной обработки, повышения точности и уменьшения шероховатости поверхностей, повышения надежности работы деталей машин. Отделочные методы обработки поверхностей (притирка, полирование, обработка абразивными лентами, абразивно-жидкостная обработка, хонингование. суперфиниширование) основаны на применении мелкозернистых абразивных порошков и паст, а также специальных инструментов.

Особенность кинематики процесса отделочных методов обработки - сложное относительное движение инструмента и заготовки, при котором траектории движения абразивных зерен не повторяются.

Методы отделки зубьев зубчатых колес повышают эксплуатационные качества зубчатых передач (плавность работы, усталостную прочность, бесшумность).

При отделочных методах обработки зубьев зубчатых колес шевингованием, шлифованием и хонингованием боковые поверхности зубьев профилируются методами обкатки или копирования. Шевингование применяют для окончательной обработки сырых (незакаленных) зубчатых колес, а шлифование и хонингование -закаленных.

Литература: [1], разд. 6. гл. II, § 1-7. § 9.

5. Формообразование поверхностей методами упрочняющей обработки

Чистовая обработка поверхностей пластическим деформированием ведется в холодном состоянии под действием сил, приложенных к инструменту, и основана на свойстве металлов пластически деформироваться. Поверхность заготовки принимает требуемые формы и размеры в результате перераспределения элементарных объемов материала под воздействием инструмента. Исходный объем заготовки остается постоянным.

Метод обработки пластическим деформированием обеспечивает снижение шероховатости поверхности, повышает твердость, износостойкость, усталостную прочность и долговечность обрабатываемых поверхностей и деталей в целом.

Запомните формообразующие способы обработки: накатывание рифлений, резьб, зубчатых колес, шлицевых валов.

Алмазным " выглаживанием" достигаются высокие эксплуатационные свойства обрабатываемой поверхности; возможна обработка тонкостенных деталей и деталей сложной конфигурации. Изучите способы упрочняющей обработки деталей машине целью повышения износостойкости.

Литература: [1], разд. 6, гл. ХII, § 1-4, 2-8.

6. Автоматизация производства механосборочных цехов

Важнейшим фактором повышения производительности труда и снижения затрат изготовления деталей является механизация ручных приемов работы и автоматизация управления металлорежущими станками. Основные направления автоматизации и механизации обработки: автоматизация органов управления станками, повышение производительности и точности работы станков, механизация и автоматизация установки заготовок на станках, разработка конструкций быстропереналаживаемых автоматов и автоматических систем. Одним из направлений в решении задач автоматизации процессов обработки является программное управление (ПУ) металлорежущими станками. Металлорежущие станки оснащаются цикловыми (ЦПУ) и числовыми (ЧПУ) видами ПУ. Станки с ЦПУ имеют позиционную систему управления с панелями упоров, отключающих подачу рабочих органов станка (суппорта, ползуна). Программа задастся расстановкой штекеров в гнездах панели, расположенной на пульте системы ПУ, В станках с ЧПУ программа задается в закодированном виде на программоносителе - перфорированной или магнитной ленте.

Основное преимущество станков с ПУ - сокращение времени обработки, простота переналадки и возможность использования в цехах с частой сменой объектов производства.

Наша промышленность выпускает станки с ПУ - токарные, сверлильные, расточные, шлифовальные, фрезерные. Ознакомьтесь со структурной схемой реализации программы на станках с ЧПУ. Применение станков с ПУ позволяет создавать новые прогрессивные формы организации производства с использованием ЭВМ и значительно сокращать сроки освоения выпуска новых изделий. При применении станков с ЧПУ сокращается потребность в станках, так как один станок с ПУ заменяет несколько универсальных станков.

В машиностроении широко применяют различные полуавтоматические и автоматические станки. Дальнейший этап развития автоматизации в машиностроении -создание автоматических станочных линий и на их базе автоматических цехов и заводов. Автоматические линии представляют собой систему устройств, состоящую из группы взаимосвязанных синхронно работающих станков, транспортных механизмов и контрольных приборов. Управление работой линий может производиться с помощью системы ЧПУ. Автоматические линии могут управляться непосредственно ЭВМ.

В условиях серийного выпуска изделий возможность быстрого переналаживания оборудования обеспечивает гибкое автоматизированное производство (ГАП). ГАП организуется на базе оборудования, управляемого ЭВМ с помощью программ. В производственном процессе ГАП человек непосредственного участия не принимает, ГАП функционирует на основе так называемой безлюдной технологии.

Изучите этапы работы ГАП в общем виде. ГАП способствует резкому увеличению производительности труда, обеспечивает повышение качества продукции за счет стабильных режимов обработки, автоматического устранения возможных ошибок, позволяет сократить цикл обработки, улучшает условия труда рабочих, обслуживающих комплекс.

Система использования ГАП позволяет отказаться от значительной части технологической документации, которую заменяют информации, заложенные в программах. Такой подход к автоматизации является стратегической линией развития машиностроительного производства.

Литература: [1], разд. 6, гл. XIII, § 1-5.

7. Электрофизические и электрохимические методы обработки

Ознакомьтесь с физической сущностью электрофизических и электрохимических методов обработки, которые применяют для обработки высокопрочных, весьма вязких, токопроводящих материалов, неметаллов и других труднообрабатываемых материалов.

Электроэрозионные методы обработки: электроискровая, электроимпульсная, анодно-механическая, электроконтактная - основаны на явлении электрической эрозии - разрушении материалов под действием непрерывных электрических разрядов. Обратите внимание на электроды, которые изготовляют по форме обрабатываемых поверхностей.

Электрохимические методы обработки (электрохимическое полирование, электрохимическая размерная обработка, электроабразивная и электроалмазная) основаны на явлении анодного растворении металла заготовки при электролизе.

Анодно-механическая обработка основана на сочетании электротермических и электрохимических протесов и занимает промежуточное место между электроэрозионными и электрохимическими методами.

Сущность химической обработки заключается в направленном разрушении металлов и сплавов травлением их в растворах кислот и щелочей. Химическим травлением получают ребра жесткости, канавки и другие поверхности в тонкостенных деталях.

Обратите внимание на формообразование поверхностей ультразвуковыми методами обработки - удаление материала абразивными зернами, находящимися во взвешенном состоянии в жидкости и получающими большие ускорения пса действием магнитострикционного эффекта. Ультразвуковые колебания режущего инструмента широко применяют при обработке заготовок на шлифовальных, сверлильных, токарных и других станках. Они снижают пластическую деформацию срезаемого слоя, уменьшают силы резания, повышают качество обработанной поверхности и производительность обработки.

Изучая формообразование поверхностей светолучевыми методами, отметьте, что обработка электронным лучом основана на местном нагреве поверхности металла за счет бомбардировки обрабатываемой поверхности потоком электронов, сфокусированных электромагнитными линзами.

Светолучевая (лазерная) обработка основана на использовании оптических квантовых генераторов света и заключается в местном нагреве поверхности металла фотонами, сфокусированными оптическими линзами.

Обработка плазменной струей основана на использовании высокой температуры плазмы, получаемой в плазмотронах и направленной на обрабатываемую поверхность.

Литература: [1], разд. 7, § 1-7.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ТЕМЕ

" ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАГОТОВОК И ДЕТАЛЕЙ

ИЗ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ"

1. Общая характеристика производства. Неметаллические материалы могут быть не только более дешевыми заменителями металлов. Часто они сочетают в себе свойства, делающие их самостоятельными, незаменимыми материалами в конструкциях машин и приборов.

Рассматривая основные виды неметаллических материалов: пластмассы, резины и другие - четко представьте комплекс их характерных свойств. В современном производстве чаше применяют детали, изготовленные из двух и более химически разнородных материалов. В этом случае можно получить свойства, недостижимые при получении Деталей из какого-либо одного материала. Порошковые и композиционные материалы обладают сочетанием свойств, зависящих не только от состава, но и от строения и взаиморасположения компонентов.

Процессы изготовления деталей из неметаллических материалов неразрывно связаны с процессами получения самих материалов. Эти процессы определяют технологические требования к конструкциям деталей, изготовляемых из неметаллических, порошковых и композиционных материалов. Поэтому при изучении Технологичности конструкций деталей необходимо рассмотреть технологические процессы формообразования, обращая внимание на области их рационального применения.

2. Технология изготовления изделий из пластмасс. Вспомните основные физико-химические свойства пластмасс, представляющих собой сложные композиции
высокомолекулярных соединений. В зависимости от этих свойств и поведения при
повышенных температурах пластмассы делят на термопластичные и термореактивные, причем технологические методы изготовления изделий из них существенно
различаются. Все методы переработки пластмасс рекомендуется рассматривать по
четырем основным группам:

переработка в вязкотекучем состоянии (прессование, литье под давлением, выдавливанием);

переработка в высокоэластичном состоянии (пневмо- и вакуумформовкой, формовкой жесткими и эластичными пуансонами);

переработка в твердом состоянии (разделительной штамповкой, обработкой резанием);

получение неразъемных соединений (сваркой, склеиванием).

Изучая способы получения изделий из полимерных материалов в соответствии с классификацией, обратите внимание на принципиальные схемы процессов, виды перерабатываемых материалов, технологические возможности и области их применения. Характерные технологические требования, предъявляемые к конструкции пластмассовых деталей: необходимость установки ребер жесткости и назначение уклонов, недопустимость значительной разностенности и острых углов в местах сопряжений.

Литература: [1], разд. 8, гл. II, § 13.

3. Технология изготовления изделий из резины. Важнейшим свойством резины продукта химической реакции натуральных и синтетических каучуков -
является высокая эластичность; в зависимости от нее различают мягкие и твердые
резины.

Технологические процессы изготовления резиновых изделий состоят из трех основных этапов: приготовления резиновой смеси, формования и вулканизации. Исходные материалы при приготовлении смеси: каучук, вулканизирующие вещества, наполнители, мягчители, противостарители и красители. Резиновая смесь перерабатывается в изделия каландрированием, непрерывным выдавливанием, Прессованием, литьем под давлением. При изучении способов получении фасонных изделий из резины обратите внимание на сходство этих способов со способами переработки пластмасс и на технологические возможности каждого способа.

Литература: [1], разд. 8. гл. III.

5.Технология изготовления изделий методами порошковой металлургии и из
композиционных материалов. Рассматривая порошковую металлургию как технологический метод, надо отметить его основную особенность - применение исходного сырья в виде порошков. Основные этапы этого метода: получение и подготовка порошков, формообразование изделия прессованием, термическая обработка или спекание спрессованных изделий. При этом технологический процесс на
каждом этапе формирует определенные свойства получаемых изделий, так, например, на первом этапе - текучесть, прессуемость, спекаемость и влияние на них различных факторов.

Основные способы формообразования изделий из порошков - прокатка и прессование, имеющие ряд разновидностей. Обратите внимание на положительные и отрицательные стороны способов прессования, так как от этого зависят особенности конструкции деталей.

Завершающая операция спекание изделий - <

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 67