Контрольная работа по "Технологии машиностроения"

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

 

Контрольная работа

 

По дисциплине Технология машиностроения

 

.

 

 

Выполнил:

Студент группы 2141 ИМ и ТС

Владимиров Иван Михайлович

Преподаватель:

К.т.н., доцент Марданов Рамис Хазиахматович

 

 

 

 

 

Казань 2014

 

1. Процесс резания металлов и его физическая сущность.

Вопрос 14: Перечислите основные критерии оценки шероховатости поверхности.

Под шероховатостью поверхности понимают совокупность микронеровностей (с относительно малыми шагами) находящихся на данной поверхности и рассматриваемых на определенной (базовой) длине.

Для оценки шероховатости  используются различными показателями. Остановимся на двух основных: Ra и Rz, указывающих высотные параметры шероховатости по ГОСТ 2789 - 73 (СТ СЭВ 638-77); Ra, мкм. - среднее арифметическое отклонение профиля поверхности; Rz, мкм. - высота неровностей профиля по десяти точкам. Применяют так же параметр tp – относительная опорная длинна профиля. Не нужно путать шероховатость с волнистостью, разница между волнистостью и шероховатостью можно найти по значениям отношения шага L к высоте неровностей R. При L/R <40 отклонения относят к шероховатости поверхности, при 1000≤L/R≥40 к волнистости и при L/R>1000 – к отклонению формы.

Рис.1 Основные параметры  неровностей: волнистости и шероховатости.

Применяют следующие основные способы определения шероховатости  поверхности: по эталонам; приборам, основанными  на ощупывании поверхности алмазной иглой; оптическими приборами; при  помощи слепков. 

2. Обработка валов.

Вопрос 141: Как производят резку заготовок из проката?

Для резки заготовок из проката используют много способов:  газовая резка; кислородная; кислородно-флюсовая; плазменно-дуговая; резка на ножницах: пресс-ножницы с продольными или поперечными ножами; гильотинный; дисковый с параллельными осями; дисковый с наклонными осями; многодисковый с параллельными осями; вибрационный; уголковый; профильный; ручной рычажный; пресс; резка на пилах: дисковых, зубчатых, фрикционных и электрофрикционных; ленточный; резка на токарных станках; фрезерно-отрезной; горизонтально-фрезерный; абразивно-отрезной; анодно-механический; электроискровой; ультразвуковой; электронно-лучевой; лазерный. Все методы резки применяются в зависимости от условий и масштаба производства. Резку (рубку) на прессах применяют в массовом или крупносерийном производстве. Дисковые пилы представляют собой диск с прикрепленными сменными зубчатыми сегментами из быстрорежущей стали. Диаметр пил 500…700 мм. Ленточные пилы представляют собой бесконечную ленту толщиной 1…1,5мм. Их применяют для резки прутков из цветных металлов. Фрикционные пилы выполняют в виде стального диска (без зубьев), вращающегося с окружной скоростью 1000…1400 м/с. Такой вращающийся диск подают  на заготовку. Вследствие трения в месте контакта возникают высокие температуры, приводящие к плавлению металла, частицы которого удаляются самой пилой. Электрофрикционные пилы представляют собой фрикционную пилу, к которой подведен один полюс источника электроэнергии. Другой полюс соединяют с разрезаемым прутком. В результате нагрев в месте реза происходит от трения и электрической дуги. Отрезные станки бывают токарного типа и отрезные полуавтоматы. На токарно-отрезных станках пруток подают через шпиндель и зажимают в цанговом патроне. Пруток нарезается отрезным резцом. Отрезной полуавтомат имеет вращающуюся резцовую головку с двумя резцами, получающими подачу в радиальном направлении. Внутри резцовой головки размещен цанговый патрон для прутка. Пруток подают до упора и закрепляют, головка получает вращательное движение и радиальную подачу. В процессе отрезания пруток не обламывается и торец заготовок не требует зачистки. Приводные ножовки разрезают прутки ножовочным полотном, совершающим возвратно-поступательное движение при наличии некоторого давления на ножовку. Один рабочий может обслужить одновременно 5…6 ножовок. Производительность ножовок ниже производительности дисковых пил. Торцы подрезают на токарных, фрезерных и фрезерно-центровальных станках. 

3. Электрофизические и электрохимические методы обработки.

Вопрос 59: Опишите сущность и назначение электроискровой, электроимпульсной, лучевой, ультразвуковой и анодно-механической обработки материалов.

Электрофизческие  и электрохимические методы обработки, общее название методов обработки конструкционных материалов непосредственно электрическим током, электролизом и их сочетанием с механическим воздействием. В Э. и э. м. о. включают также методы ультразвуковые, плазменные и ряд других методов. С разработкой и внедрением в производство этих методов сделан принципиально новый шаг в технологии обработки материалов — электрическая энергия из вспомогательного средства при механической обработке (осуществление движения заготовки, инструмента) стала рабочим агентом. Всё более широкое использование Э. и э. м. о. в промышленности обусловлено их высокой производительностью, возможностью выполнять технологические операции, недоступные механическим методам обработки. Э. и э. м. о. весьма разнообразны и условно их можно разделить на электрофизические (электроэрозионные, электромеханические, лучевые), электрохимические и комбинированные.

Электроискровая обработка была предложена советскими учёными H. И. и Б. Р. Лазаренко в 1943. Она основана на использовании искрового разряда. При этом в канале разряда температура достигает 10000 °С, развиваются значительные гидродинамические силы, но сами импульсы относительно короткие и, следовательно, содержат мало энергии, поэтому воздействие каждого импульса на поверхность материала невелико. Метод позволяет получить хорошую поверхность, но не обладает достаточной производительностью. Кроме того, при этом методе износ инструмента относительно велик (достигает 100% от объёма снятого материала). Метод используется в основном при прецизионной обработке небольших деталей, мелких отверстий, вырезке контуров. твердосплавных штампов проволочным электродом (см. ниже).

Электроимпульсная обработка основана на использовании импульсов дугового разряда. Предложена советским специалистом М. М. Писаревским в 1948. Этот метод стал внедряться в промышленность в начале 1950-х гг. В отличие от искрового, дуговой разряд имеет температуру плазмы ниже (4000—5000°С), что позволяет увеличивать длительность импульсов, уменьшать промежутки между ними и т. о. вводить в зону обработки значительные мощности (несколько десятков квт), т. е. увеличивать производительность обработки. Характерное для дугового разряда преимущественно разрушение катода приводит к тому, что износ инструмента (в этом случае он подключается к аноду) ниже, чем при электроискровой обработке, составляя 0,05—0,3% от объёма снятого материала (иногда инструмент вообще не изнашивается). Более экономичный электроимпульсный метод используется в основном для черновой обработки и для трёхкоординатной обработки фасонных поверхностей. Оба метода (электроискровой и электроимпульсный) дополняют друг друга.

Анодно-механическая обработка, способ обработки металлов комбинированным электрохимическим и электроэрозионным воздействием электрического тока на изделие в среде электролита. Разработан в СССР в 1943 инженером В. Н. Гусевым.

Обрабатываемое изделие (анод) и  электрод-инструмент (катод) включают, как правило, в цепь постоянного  тока низкого напряжения (до 30 в). Электролитом служит водный раствор силиката натрия Na₂SiO₃ (жидкого стекла), иногда с добавлением солей других кислот. В качестве материалов для электродов-инструментов применяют малоуглеродистые стали (08 кп, 10, 20 и др.). Под действием тока металл изделия растворяется и на его поверхности образуется пассивирующая плёнка (см.Пассивирование). При увеличении давления инструмента на изделие плёнка разрывается и возникает электрический разряд. Его тепловое действие вызывает местное расплавление металла. Образующийся шлам выбрасывается движущимся инструментом. Изменяя электрический режим и давление, можно получить изделия с различной шероховатостью поверхности (до 9-го класса чистоты).