- •§ 6.5. Резание абразивным инструментом………………………..217
- •Предисловие
- •Глава 1. Общие принципы создания технологии.
- •§ 1.1 Понятие технологического процесса.
- •§ 1.2 Стандарты iso 9000 (исо 9000).
- •Стандарты семейства исо 9000
- •Цели и задачи сертификации
- •§ 1.3 Программы обеспечения качества атомных станций, как
- •§ 1.4 Жизненный цикл изделия.
- •Глава 2. Металлы. Металлические сплавы.
- •§ 2.1 Строение атомов.
- •§2.2 Основные металлические свойства металлов.
- •§2.3. Упругость.
- •§2.4. Общие свойства металлов и сплавов, как веществ,
- •§2.5 Полиморфные превращения (ПфП)
- •§2.6. Сплавы [2].
- •§2.7. Сплавы с особыми физическими свойствами
- •§2.8. Сталь. [2]
- •§2.9. Термическая обработка стали.
- •§2.10. Чугун
- •§2.11. Цветные сплавы.
- •§2.12. Химико- термическая обработка (хто) поверхности
- •§2.13. Композиционные материалы с металлической
- •§2.14 Разрушение металлов и сплавов.
- •§2.15. Механизм процесса разрушения.
- •§2.16. Изнашивание и износостойкость металлов [3].
- •§2.17. Пути повышения прочности деталей.
- •§2.18. Выбор сталей для деталей машин и механизмов [2].
- •§ 2.19. Коррозия и электрохимическая коррозия металлов.
- •§ 2.20 Окисные пленки
- •§ 2.21. Электрохимическая коррозия (эхк).
- •Глава 3. Неметаллические материалы
- •§ 3.1 Полимеры.
- •§ 3.2 Пластические массы.
- •§ 3.3 Резиновые материалы.
- •§ 3.4 Клеящие материалы и герметики.
- •§ 3.5 Рабочие и смазочно-охлаждающие жидкости
- •§ 3.6 Основы технологии производства резино-технических
- •§ 3.7 Основные положения технологии окрашивания
- •Глава 4. Литье.
- •§ 4.1. Некоторые свойства жидких расплавов.
- •§ 4.2 Требования к моделям и литым деталям.
- •§ 4.3 Формовочные смеси.
- •§ 4.4 Основные способы получения литых деталей.
- •§ 4.5 Характерные особенности способов литья.
- •§ 4.6 Брак литья.
- •§4.7 Изготовление деталей методами порошковой
- •Глава 5. Обработка заготовок методами
- •§ 5.1. Сущность процесса пластического деформирования
- •§ 5.2. Основные математические соотношения при
- •§ 5.3. Гибка
- •§ 5.4. Штамповка
- •§ 5.5. Изготовление и закрепление труб.
- •Глава 6. Резание металлов
- •§ 6.1. Сущность процесса резания.
- •§ 6.2. Шероховатость.
- •В таблице 6.2 приведены значения коэффициентов. Шлифование (круглое, предварительное и получистовое)
- •§ 6.3.Энергозатраты процесса резания.
- •§ 6.4. Современные способы сверления отверстий.
- •§ 6.5.Резание абразивным инструментом.
- •§ 6.5. Механическое полирование
- •§ 6.6. Механическая (лезвийная) обработка алмазом,
- •Глава 7
- •§7.1. Основные положения сварки.
- •§7.2. Электрическая сварочная дуга.
- •§7.3. Особенности процесса плавления металла в дуге.
- •§7.3. Основные реакции в зоне сварного шва.
- •§7.4. Формы сварных соединений
- •§7.5 Динамическая прочность сварных соединений.
- •§7.6. Основные требования к подготовке деталей к сборке под
- •§7.7 Электросварка в cреде защитных газов (см. Рис.7.1,д).
- •§7.8. Наплавочные работы.
- •§7.9. Контактная электросварка.
- •§7.10. Газовая сварка и кислородная резка (рис. 7.14).
- •§7.11. Сварка цветных металлов и их сплавов.
- •§7.12.Сварка чугуна.
- •§7.13. Сварка полимеров и пластмасс.
- •§7.14. Пайка металлов.
- •§7.15. Контроль качества изготовления заготовок и сварных
- •§7.16 Резьбовые соединения
- •§7.17 Сборка соединений с гарантированным натягом.
- •§7.18. Соединения деталей с помощью заклепок и точечного
- •§7.19 Точность обработки и сборки.
- •Глава 8.
- •§8.1. Электроимпульсная обработка металлов (эим)
- •§ 8.2. Электроконтактная обработка. (эко)
- •§ 8.3. Плазменная обработка (по)
- •§ 8.4. Электронно-лучевая обработка (эло)
- •§ 8.5. Лазерная обработка (ло)
- •§ 8.6. Электрохимическая обработка (эхо)
- •§8.7. Электрохимическое полирование.
- •§8.8. Гидроструйная обработка заготовок
- •§8.9. Ультразвуковая обработка (узо)
§2.18. Выбор сталей для деталей машин и механизмов [2].
Выбор стали и метод ее упрочнения определяется уровнем требуемой конструкционной прочности, технологичностью механической, термической и химико-термической обработки, объемом производства, дефицитностью, стоимостью материала и себестоимостью упрочнения.
Конструкционная прочность вначале определяется расчетом. Расчеты выполняют как для статических, так и для переменных нагрузок. Причем в последнем случае расчеты сопротивления усталости обычно ведут по пределу выносливости с учетом конструктивных и технологических факторов.
В соответствии со статистическими данными причиной 15...20% всех отказов являются деформация и вязкое разрушение. Образование хрупких трещин чаще происходит при низких температурах эксплуатации, наличия трещин, повышенных остаточных напряжениях, статических и динамических перегрузок, увеличении размеров начальных дефектов под действием циклических эксплуатационных нагрузок и коррозии.
Хрупкое разрушение обычно начинается в зонах концентрации напряжений и происходит после некоторой наработки. Повышение сопротивления деталей машин (конструкций) хрупкому разрушению не может быть достигнуто повышением запасов статической прочности, т.е. снижением их номинальной напряженности и увеличением сечения. Это должно достигаться использованием более стойких к переходу в хрупкое состояние материалов, соответствующих конструктивных форм и технологии изготовления, повышением требованиям к дефектоскопическому контролю на стадии изготовления машин или конструкций для отбраковки некачественного металла или некачественно изготовленных деталей.
Надежность работы конструкции во многом определяется сопротивлением материала распространению трещины, т.е. вязкостью разрушения К1с.
Конструктивную прочность сплавов нередко оценивают с помощью диаграмм конструктивной прочности.
Для многих строительных и машиностроительных сталей с в< 1000МПа определение К1с затруднительно. Здесь о сопротивлении хрупкому излому судят по температурному порогу хладноломкости Т50.
Наиболее низкая конструктивная прочность у горячекатанных сталей (ст.2, 3, 4...) с ферритно- перлитной структурой.
Чем больше содержание углерода, тем выше предел текучести и Т50. Термическое упрочнение углеродистых сталей повышает предел текучести и снижает Т50.
Низколегированнные стали имеют более высокую конструктивную прочность в горячекатанном и нормализоваанном состоянии. После термообработки у них предел текучести возрастает, а Т50 практически не меняется.
Высокой конструктивной прочностью обладают низколегированные строительные стали.
Машиностроительные легированные стали имеют высокий предел текучести, но склонны к хрупкому разрушению. Улучшение в зависимости от температуры отпуска и состава сплава обеспечивают низкий порог Т50 при достаточном пределе текучести. Наилучший комплекс механических свойств (т , К1с, Т50) легированные стали имеют после термомеханической обработки.
Для изделий, требующих КСU, KCT, К1с, Т50, следует применять мелкозернистые спокойные стали, предпочтительно легированные Mo и Ni.
Работоспособность деталей машин зависит от сопротивления усталости, которое в свою очередь обусловлено: а) конструкцией (наличием концентраторов напряжений); б) качеством обработки (шероховатость, химико- термическая обработка, поверхностное упрочнение); в) эксплуатацией (смазка, отсутствие абразива, грязи..).
Сталь должна удовлетворять требованиям минимальной трудоемкости изготовления детали (например, хорошей обрабатываемостью резанием, давлением). Поэтому особое значение приобретает выбор правильной термообработки заготовок.
Таблица № 2.12 .
Примеры использования |
Сталь |
Термообработка |
Твердость, HRC |
Детали подшипников: шарики, кольца, ролики |
ШХ15, ШХ15СГ, 7ХГ2ВМ |
Закалка + низкий отпуск |
62...66 |
Детали насосов: статоры, роторы, клапаны, золотники |
30Х13, ШХ15 |
- ” - - “ - |
58...60 |
Болты, шптльки, гайки |
35, 45, 40Х |
- ” - - “ - |
40...50 |
Валы, оси, червяки |
30ХГСА, 45, 40Х, 40ХН |
- ” - - “ - |
40...56 |
Пружины, стопорные кольца |
50, 65, 65Г |
Закалка+ отпуск при 480...500С |
40...50 |
Валы карданные, шатуны, фланцы |
45, 40Х, 45Х |
Закалка+ высокий отпуск при 550...650С |
207...302HB |
Винты передач - винт- гайка - качения |
50ХВА 8ХФ |
ТВЧ , h= 2...8 мм |
58...62 НRC |
Коленчатый вал автомобиля |
45 |
ТВЧ , h= 2,6...6,5 мм |
52...62 HRC с предварит. нормализацией |
Материал должен быть возможно дешевле с учетом всех затрат. Легированные стали, например, дороже углеродистых в 1,5- 2 раза. Кроме того, следует учитывать дефицитность материалов.
Все указанные требования нередко противоречивы. Поэтому обычно выбор металла осуществляется на основе работы подобных устройств, экспериментальных исследований, анализа с использованием ЭВМ. Некоторые примеры использования сталей приведены в таблице 2.12.