Технология обработки заготовок деталей машин

49. Объясните сущность процесса обработки металлов резанием. Назовите основные виды обработки и приведите схемы резания.

Термической резкой называют способ разделения металла, основанный на нагреве его до температуры воспламенения ( сгорания) или расплавления высокотемпературными источниками теплоты и удаления продуктов сгорания или, жидкого металла. Виды: кислородная(струя кислорода), дуговая(эл. дуга), лучевой.

50. Приведите классификацию металлорежущих станков. Назовите типовые механизмы станков и приведите их кинематические схемы.

Металлорежущий станок — станок, предназначенный для размерной обработки металлических заготовок путем снятия материала механическим способом.

Станки классифицируются :

По классу точности металлорежущие станки классифицируются на пять классов: (Н) Нормальной точности (П) Повышенной точности (В) Высокой точности (А) Особо высокой точности (С) Особо точные станки. Классификация металлорежущих станков по массе: лёгкие ( 10 т) уникальные (>100 т). Классификация металлорежущих станков по степени автоматизации: ручные, полуавтоматы, автоматы, станки с ЧПУ, гибкие производственные системы. Классификация металлорежущих станков по степени специализации: универсальные, специализированные, специальные.

Станки (токарные, сверлильные и расточные, шлифовальные, полировальные, доводочные, Комбинированные, Зубо- резьбо-обрабатывающие, Фрезерные, Строгальные, долбежные, протяжные, Разрезные)

51. Объясните сущность процесса обработки заготовок точением. Опишите виды и схемы обработки. Назовите режимы резания и опишите типы токарных резцов.

Точение, токарная обработка, одна из основных операций обработки резанием, выполняемая на металлорежущих станках и деревообрабатывающих станках токарной группы, обычно при вращательном движении изделия и поступательном движении резца.

Разновидности точения

Обтачивание — обработка наружных поверхностей.

Растачивание — обработка внутренних поверхностей.

Подрезание — обработка плоских торцевых поверхностей.

Резка — разделение заготовки на части или отделение готовой детали от заготовки.

52. Объясните сущность процесса сверления. Опишите схемы обработки, инструмент и оборудование. Назовите режимы резания.

Сверление — вид механической обработки материалов резанием, при котором с помощью специального вращающегося режущего инструмента (сверла) получают отверстия различного диаметра и глубины, или многогранные отверстия различного сечения и глубины.

Виды сверления

Сверление цилиндрических отверстий.

Сверление многогранных и овальных отверстий.

Рассверливание цилиндрических отверстий (увеличение диаметра).

Центровка: высверливание небольшого количества материала для позиционирования другого сверла (например при глубоком сверлении) или для фиксирования детали задним центром.

Глубокое сверление: Сверление на глубину 5 и более диаметров отверстия. Часто требует специальных технических решений.

53. Объясните назначение и сущность процесса зенкерования. Опишите схемы обработки, инструмент и оборудование. Назовите режимы резания.

Зенкерование— вид механической обработки резанием, в котором с помощью специальных инструментов (зенкеров) производится обработка цилиндрических и конических отверстий в деталях с целью увеличения их диаметра, повышения качества поверхности и точности. Зенкерование является получистовой обработкой резанием.

Основные назначения:

Очистка и сглаживание поверхности отверстий: перед нарезанием резьбы или развёртыванием;

Калибрование отверстий: для болтов, шпилек и другого крепежа.

54. Объясните назначение и сущность процесса развертывания. Опишите схемы обработки, инструмент и оборудование. Назовите режимы резания.

Развёртывание — вид чистовой механической обработки отверстий резанием

Производят после предварительного сверления и зенкерования для получения отверстия с меньшей шероховатостью. Вращающийся инструмент — развёртка — снимает лезвиями мельчайшие стружки с внутренней поверхности отверстия. Условия резания и нагрузка на инструмент при выполнении развёртывания, и шероховатость поверхности схожи с так называемым протягиванием.

виды развёрток:

Цилиндрические цельные ручные

Конические цельные ручные

Цилиндрические цельные машинные

Конические цельные машинные

Цилиндрические раздвижные ручные

Цилиндрические раздвижные машинные

55. Объясните сущность процесса фрезерования. Приведите классификацию фрез.

Фрезерование (фрезерная обработка) — обработка материалов резанием с помощью фрезы.

Фреза совершает вращательное, а заготовка — преимущественно поступательное движение, как правило в направлении перпендикулярном оси вращения фрезы.

Классификация фрез осуществляется: I. По технологическому признаку (обработке различных плоскостей): а) — плоскостей; б) — фасонных поверхностей; в) — пазов и шлиц; г) — тел вращения; д) — зубчатых колес и резьб; е) – для разрезания материала. II. По конструктивному принципу: 1). По конструкции зуба – остроконечными или затылочными; 2). По направлению зуба — с прямыми, с наклонными, с винтовыми и разнонаправленными зубьями фрезы. 3). По способу крепления: — насадные фрезы с отверстием, хвостовые с цилиндрическим или коническим хвостовиком. 4). По своему устройству они могут различаться на цельные, со вставными зубьями, со сборными или разборными головками фрез.

56. Объясните сущность процесса обработки заготовок фрезерованием. Приведите схемы фрезерной обработки и назовите режимы резания.

Фрезерование (фрезерная обработка) — обработка материалов резанием с помощью фрезы.

Фреза совершает вращательное, а заготовка — преимущественно поступательное движение, как правило в направлении перпендикулярном оси вращения фрезы.

Выбор режимов фрезерования означает, что для заданных условий материала фрезы и геометрических параметров режущ части, а также оптимальные параметры режимов фрезерования

57. Объясните сущность процесса обработки заготовок строганием. Опишите схемы обработки, инструмент и оборудование. Назовите режимы резания. Укажите область применения.

Процесс срезания слоя материала с заготовки резцом при поступательном главном движении называется строгание металла, а станки, на которых так обрабатывают материалы, называют – строгальными. В настоящее время строгальный станок в металлообработке стал устаревшей технологией. Операция строгания обычно заменяется фрезерованием.

Режим осущ засчет следующих основных элементов: скорость резания v, глубина резания t и подача s.

58. Объясните сущность процесса обработки заготовок долблением. Опишите схемы обработки, инструмент и оборудование. Назовите режимы резания. Укажите область применения.

Долбление— вид механической обработки металлов и иных материалов долблением, при которой основной инструмент, (долбяк) совершая возвратно-поступательные движения, ведёт обработку заготовки, достигая таким образом требуемого размера, количества шлицов, зубьев или шпоночного паза. Долбление является ответственной фазой в механико-сборочных процессах.

Основное назначение долбления это:

Обработка наружных поверхностей, в том числе.

Обработка внутренних цилиндрических, многогранных и неравнобоких поверхностей(сквозных и «глухих» отверстий и полостей)

Нарезание зубчатых колёс как наружного, так и внутреннего зацепления. Стоит отметить, что нарезать колесо с внутренним зацеплением возможно только долблением.

Вертикально-долбежные станки: Основное предназначение — долбление.

Строгальные станки: долбление является вспомогательной операцией и отличается низкой точностью (прим.как исключение).

Универсально-фрезерные станки: долбление производится при установке на главный шпиндель специальной долбежной головки(как вспомогательная операция при мелкосерийном и единичном производстве).

59. Объясните сущность процесса обработки заготовок протягиванием. Опишите схемы обработки, инструмент и оборудование. Назовите режимы резания. Укажите область применения.

Протягивание — вид обработки металлов резанием, при котором используется специфический инструмент, так называемые протяжки. Применяется для обработки внутренних и наружных поверхностей металлических (редко неметаллических) материалов с высочайшей точностью.

Протягивание применяют для следующих операций:

Обработка отверстий нарезного огнестрельного оружия (стволы пистолетов, пулемётов, пушек).

Обработка посадочных поверхностей лопаток турбин авиадвигателей.

Нарезание шлицов и шпоночных канавок.

Обработка сложных наружных профилей.

Калибрование цилиндрических, многогранных, фигурных отверстий.

Оборудование:

Горизонтально-протяжные станки, Пресса.

При протягивании следует, исходя из геометрических параметров протяжки, рассчитать периметр резания — наибольшую суммарную длину лезвий всех одновременно режущих зубьев. B — периметр резания, равный длине обрабатываемого контура заготовки, Zl – наибольшее число одновременно режущих зубьев

60. Объясните сущность процесса шлифования. Опишите схемы обработки, инструмент и оборудование. Назовите режимы резания.

Шлифование — механическая или ручная операция по обработке твёрдого материала (металл, стекло, гранит, алмаз и др.). Разновидность абразивной обработки, которая, в свою очередь, является разновидностью резания. Механическое шлифование используется для обработки твёрдых и хрупких материалов в заданный размер с точностью до микрона. А также для достижения наименьшей шероховатости поверхности изделия допустимых ГОСТом.

РАЗДЕЛ VI. ТЕХНОЛОГИЯ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК ДЕТАЛЕЙ МАШИН

1. Методологические и мировоззренческие основы технологии обработки
заготовок деталей машин. Технологическая последовательность изготовления
изделий. Место и значение механической обработки заготовок деталей машин в
технологической последовательности изготовления изделий.

Диалектика развития технологических методов обработки заготовок деталей машин. Научно-техническая революция и прогрессивные тенденции развития мето­дов обработки заготовок. Основные задачи производства при обработке заготовок (форма поверхности, точность размеров, шероховатость поверхности, физико-механические свойства). Экологические проблемы механической обработки. Роль отечественных ученых в развитии технологической науки обработки заготовок деталей машин.

2. Научные основы формообразования поверхностей деталей машин. Современные технологические методы формообразования поверхностей деталей машин. Понятие о технологическом методе обработки заготовок. Классификация и обзор технологических методов обработки заготовок по их физической сущности (роду используемой энергии, характеру воздействия на материал заготовки и др.).

Кинематические основы формообразования поверхностей деталей машин. Технологическая классификация деталей машин (корпуса, валы, втулки, рычаги и. т. п.). Классификация геометрических форм поверхностей деталей машин. Поня­тие об образующей и направляющей и их роли в формообразовании поверхностей. Математические закономерности построения формы поверхностей. Способы профи­лирования поверхностей. Движения для осуществления процесса резания.

Физические основы формообразования поверхностей деталей машин. Понятие о физике твердого тела. Взаимосвязь процессов обработки заготовок с кристалли­ческим строением материалов. Физические закономерности процесса воздействия инструмента на материал заготовки (упругопластическое Деформирование, стружкообразование, тепловое разрушение и т. д.).

Контактные явления в процессе формообразования поверхности. Нарост и наклеп при резании металлов. Влияние силового взаимодействия инструмента и за­готовки на процесс формообразования поверхностей деталей машин. Силы резания, вибрации и способы борьбы с ними. Влияние теплоты резания на процесс формо­образования поверхностей деталей машин.

Влияние физико-механических свойств материалов заготовок и инструментов на физику процесса резания. Понятия об обрабатываемости материалов.

Инструмент для формообразования поверхностей деталей машин. Кинематика и физика процессов обработки — основа проектирования инструментов. Конструк­тивные схемы инструментов по принципу воспроизведения образующих геометри­ческих форм поверхностей обрабатываемых заготовок. Инструменты для воз­действия на материал заготовки различными видами энергии.

Составные части и элементы инструментов. Воплощение и роль клина в кон­струкциях режущего инструмента. Углы режущих инструментов. Физика процес­сов изнашивания инструментов. Факторы, влияющие на изнашивание инструмен­тов. Понятие о стойкости инструмента.

Требования к инструментальным материалам. Современные инструментальные материалы.

Влияние технологических методов обработки на конструктивные формы обо­рудования. Принципы построения конструктивных форм оборудования. Кинемати­ка процесса формообразования поверхностей — основа проектирования оборудо­вания. Принципиальные конструктивные формы оборудования. Классификация движений узлов металлорежущих станков. Конструирование основных узлов обо­рудования как результат воплощения процесса формообразования. Требования к оборудованию в зависимости от типа производства и параметров обрабатыва­емых заготовок деталей машин.

Качество обработанных поверхностей деталей машин. Показатели качества обработанных поверхностей. Взаимосвязь показателей качества поверхностей с экс­плуатационными характеристиками изделий. Обеспечение точности и геометричес­кой формы поверхности — одна из основных задач механической обработки. Вли­яние кинематических и физических факторов на процесс формообразования и показатели качества поверхности (влияние на шероховатость поверхности, сечение срезаемого слоя металла, углов инструмента, режима резания и. т. д.). Формирова­ние показателей качества поверхностей деталей машин технологическими метода­ми. Реализация требований высокопроизводительной обработки в конструкциях оборудования.

3. Технологические методы формообразования поверхностей деталей машин резанием с использованием лезвийного инструмента. Технологические возможности метода обработки заготовок точением. Назначение метода и принципы формообразования поверхностей деталей машин на станках токарной группы. Схемы обработки заготовок и физико-механические особенности процессов резания. Характеристика метода по применяемому режу­щему инструменту и оборудованию. Формирование показателей качества поверх­ностей тел вращения и управление ими при обработке точением.

Технологические методы обработки отверстий. Техно­логические возможности методов обработки отверстий сверлением, растачиванием, протягиванием. Схемы обработки заготовок и особенностей кинематики и физики резания при обработке отверстий. Особенности формообразования отверстий при растачивании. Применяемый режущий инструмент и оборудование. Сравнительная характеристика методов обработки отверстий (обеспечение точности формы и раз­меров отверстий, качество поверхности, производительность и т. п.).

Технологические возможности метода обработки за­готовок фрезерованием. Назначение метода и обеспечение кинемати­ки и физики процесса резания при использовании многолезвийного инструмента. Применяемый инструмент. Схемы обработки. Особенности обработки фасонных поверхностей при фрезеровании. Принципиальные схемы конструкций станков фрезерной группы. Управление показателями качества поверхностей деталей ма­шин при фрезеровании.

Технологические методы нарезания зубьев зубчатых колес. Зубчатые передачи в современном машино- и приборостроении. Способы профилирования зубчатых поверхностей и технологические методы их обработки. Типы станков и применяемый режущий инструмент. Влияние технологических методов на качественные характеристики зубчатых колес.

Технологические методы обработки поверхностей с учетом конструктивных особенностей деталей машин. Технологические методы обработки плоских поверхностей корпусных деталей и станин. Особенности методов формообразования глубоких отверстий сверлени­ям. Протягивание наружных поверхностей. Специальные технологические методы обработки деталей.

4. Технологические методы формообразовании поверхностей деталей машин с использованием абразивного инструмента. Технологические возможности метод» обработки поверхностей шлифованием. Назначение метлы. Физическая сущность и особенности процесса шлифования. Абразивные материалы. Характеристика метода по применяемому инструменту и оборудованию. Схемы обработки по­верхностей шлифованием. Показатели качества поверхностей остался машин при шлифовании.

Технологические методы отделочной обработки по­верхностей. Роль отделочных методов обработки в технологической последо­вательности изготовления деталей. Физическая сущность и особенности кинематики отделочных методов обработки наружных и внутренних цилиндрических поверх­ностей (хонингование, суперфиниширование и др.). Технологические возможности методов доводки поверхностей. Технологические методы отделки зубьев зубчатых колес.

5. Технологичность конструктивных форм деталей, подвергаемых обработке
резанием. Понятие о технологичности конструкций деталей машин. Основные
критерии оценки технологичности конструкций деталей машин. Стандартизация и
нормализация деталей и изделий в машино- и приборостроении. Технологичность
корпусов, валов, зубчатых колес и других деталей.

6. Электрохимические (ЭХ) и электрофизические (ЭФ) методы формообразования поверхностей деталей машин. Роль и назначение ЭФ- и ЭХ — методов обработки в машиностроении Физические и химические процессы, лежащие и основе техно­логических методов. Преимущества и Недостатки метилов. Реализации требований к инструментальным материалам и конструкции оборудования с учетом физики и кинематики ЭФ- и ЭХ — методов обработки. Технологические возможности мето­дов. Основные технико-экономические показатели методов. Особенности технологичности конструкций деталей машин, обрабатываемых ЭФ- и ЭХ — методами.

7. Формообразование поверхностей методами упрочняющей обработки. Общая характеристика, назначение и физическая сущность метода. Принципиальная схема формообразования. Классификация применяемых инструментов и обрабатыва­емых поверхностей. Используемое оборудование. Технологические возможности методов. Основные схемы обработки типовых поверхностей. Предпосылки расши­рения технологических возможностей и методов. Управление геометрическими и физико-механическими показателями качества поверхностей и создания регу­лярного рельефа методами упрочняющей обработки.

8. Перспективы развития технологических методов формообразования по­верхностей. Технологическая надежность методов формообразования поверхно­стей. Технологическая надежность методов формообразования. Технико-экономи­ческие предпосылки расширения технологических возможностей оборудования за счет кинематических возможностей методов. Вопросы унификации в станкостро­ении. Новые технологические методы.

9. Техника безопасности и охрана труда при обработке заготовок деталей машин резанием, ЭФ- и ЭХ — методами.

1.1 Основная литература

Технология конструкционных материалов: учебник для студентов машиностроительных вузов/ под общей редакцией А.М. Дальского – М.: Машиностроение, 2002. – 512с. (55 экз.)

9.1.2. Технология конструкционных материалов (Технологические процессы в машиностроении) [Электрон. Ресурс] : в 4-х ч. — Тула : Изд-во тулгу, 2007. Ч.2: Сварочное производство : учебник для вузов / А. А. Протопопов, В. А. Судник, С. А. Рыбаков .— 2007 .— 1 опт. Диск.(CD ROM) .— в дар от каф. Слиткм тулгу : 2740.

9.1.3. Технология конструкционных материалов (технологические процессы в машиностроении) [электрон. Ресурс] : в 4-х ч. / под ред. Э. М. Соколова; с. А. Васина; г. Г. Дубенского .— тула : изд-во тулгу, 2007. Ч.3: производство заготовок : учебник для вузов / о. В. Мартынов, с. П. Яковлев, л. Г. Юдин .— 2007.— 1 опт. Диск (cd rom) .— в дар от каф. Слиткм тулгу : 2741.

9.1.4. Технология конструкционных материалов (технологические процессы в машиностроении) [электрон. Ресурс] : в 4-х ч. / под ред. Э. М. Соколова; с. А. Васина; г. Г. Дубенского .— тула : изд-во тулгу, 2007. Ч.4: производство заготовок : учебник для вузов / в. В. Любимов, ю. Н. Федоров, а. С. Ямников .— 2007 .— 1 опт. Диск (cd rom) .— в дар от каф. СЛиТКМ ТулГУ: 2742.

9.1.5. Дальский, А.М. Технология конструкционных материалов : учебник для машиностроит. Вузов / А.М. Дальский [и др.]; под общ. Ред. А.М. Дальского. — 6-е изд., испр. И доп. — М. : Машиностроение, 2005. – 592 с.: ил. — Библиогр. В конце кн. — ISBN 5-217-03311-8 /в пер.

1.2 Дополнительная литература

9.2.1. Чернышов Е.А. Литейные сплавы и их зарубежные аналоги : справочник / Е.А.Чернышов .— М. : Машиностроение, 2006 .— 336с. — Библиогр. в конце кн. — ISBN 5-217-03327-4 /в пер./ : 376.00. (14 экз)

9.2.2. Напалков, В.И. Непрерывное литье алюминиевых сплавов : справочник / В.И.Напалков [и др.]; под ред. В.И. Напалкова .— М. : Интермет Инжиниринг, 2005 .— 512с. : ил. — ISBN 5-89594-115-Х /в пер./ : 688.00. (2 экз)

9.2.3. Пикунов, М.В. Плавка металлов. Кристаллизация сплавов. Затвердевание отливок : учебное пособие для вузов / М.В.Пикунов .— М. : МИСИС, 2005 .— 416с. : ил. — (Металлургия и материаловедение XXI века) .— Библиогр. в конце кн. — ISBN 5-87623-141-X /в пер./ : 319.00 (5 экз)

9.3.4. Назаратин В.В. Технология изготовления стальных отливок ответственного назначения / В.В. Назаратин .— М. : Машиностроение, 2006 .— 234с. — Библиогр. в конце кн. — ISBN 5-217-03325-8 /пер./ : 236.00. (5 экз)

Периодические издания

9.3.1. Литейное производство. М.: .— М.: Фолиум, .— ISSN 0024-449Х.

9.3.2. Литейщик России : официальный журнал Российской ассоциации литейщиков / РАЛ, М.: .— ISSN 1684-1085.

9.3.3. Заготовительные производства в машиностроении : кузнечно-штамповочное, литейное и другие производства : ежемесячный научно-технический журнал : журнал / Академия Проблем Качества Российской Федерации .— М. : Машиностроение, .— ISSN 1684-1107.