
- •С. В. Сапунов материаловедение и технология конструкционных материалов
- •080200 – Менеджмент, профиль «Производственный менеджмент
- •Санкт-Петербург
- •Предисловие
- •Раздел 1 теоретические основы материаловедения
- •1.1. Предмет материаловедения
- •1.2. Мировое производство материалов
- •1.2.1. Черные и цветные металлы
- •1.2.2. Преимущества и недостатки стали
- •1.2.3. Принципы маркировки и сортамент материалов
- •Обозначения стали 45
- •1.3. Строение металлов
- •1.3.1. Основные типы кристаллических решеток
- •1.3.2. Дефекты в кристаллах
- •1.4. Строение металлического слитка
- •1.5. Деформация и разрушение металлов
- •1.6. Возврат и рекристаллизация
- •1.6.1. Структура и свойства сплавов после горячей обработки давлением
- •1.7. Механические свойства материалов
- •1.7.1. Испытание на растяжение
- •1. Характеристики прочности
- •2. Характеристики пластичности
- •1.7.2. Определение твердости
- •1. Определение твердости по Бринеллю
- •2. Определение твердости по Роквеллу
- •3 . Определение твердости по Виккерсу
- •1.7.3. Определение ударной вязкости при изгибе
- •1.8. Полиморфные превращения
- •1.9. Строение сплавов
- •1.10. Диаграмма состояния железо – цементит
- •Механические свойства основных структурных составляющих сталей и чугунов
- •1.11. Железо и сплавы на его основе
- •1.12. Легирующие элементы в стали
- •1.12.1. Структурные классы легированных сталей
- •1.12.2. Цели легирования
- •Раздел 2 управление свойствами металлов и сплавов
- •2.1. Термическая обработка
- •2.1.1. Отжиг
- •2.1.2. Закалка и отпуск
- •2.1.3. Старение сплавов
- •2.2. Термомеханическая обработка
- •Сравнительные данные по механическим свойствам
- •2.3. Деформационное упрочнение
- •2.4. Химико-термическая обработка
- •Раздел 3 промышленные материалы
- •3.1. Классификация сталей
- •3.2. Конструкционные стали и сплавы
- •3.2.1. Углеродистые стали
- •3.2.2. Легированные стали
- •3.2.3. Стали и сплавы с особыми физическими свойствами
- •3.3. Инструментальные стали и сплавы
- •3.4. Чугуны
- •3.5. Магний и сплавы на его основе
- •3.6. Алюминий и сплавы на его основе
- •Классификация алюминиевых сплавов
- •3.7. Титан и сплавы на его основе
- •3.8. Медь и сплавы на ее основе
- •3.9. Тугоплавкие металлы и сплавы
- •3.10. Антифрикционные материалы
- •3.11. Полимеры и пластмассы
- •3.12. Композиционные материалы
- •Раздел 4 технология конструкционных материалов
- •4.1. Способы получения металлов и сплавов
- •4.2. Вторичная плавка металлов и сплавов
- •4.3. Технологии литейного производства
- •4.3.1. Литейные формы
- •4.3.2. Литье в объемные песчаные и оболочковые формы
- •4.3.3. Литье в кокиль, литье под давлением, литье вакуумным всасыванием и выжиманием
- •4.3.4. Литье по выплавляемым моделям
- •4.3.5. Центробежное, непрерывное и полунепрерывное литье
- •4.3.6. Электрошлаковое литье
- •4.4. Технологии обработки металлов давлением
- •4.4.1. Прокатка
- •4.4.2. Волочение и прессование
- •4.4.3. Ковка
- •4.4.4. Горячая штамповка
- •4.4.5. Холодная штамповка
- •4.5. Технологии сварки и пайки
- •4.5.1. Термические виды сварки
- •4.5.2. Механические виды сварки
- •4.5.3. Термомеханические виды сварки
- •4.5.4. Резка металлов
- •4.5.5. Пайка металлов
- •4.6. Технологии обработки резанием
- •4.6.1. Обработка на токарных станках
- •4.6.2. Обработка на сверлильных и расточных станках
- •4.6.3. Обработка на фрезерных станках
- •4.6.4. Обработка на строгальных, долбежных и протяжных станках
- •4.6.5. Обработка на шлифовальных, заточных и отделочных станках
- •4.6.6. Обработка на многооперационных станках
- •4.7. Физико-химические методы размерной обработки
- •4.7.1. Электрофизические методы
- •4.7.2. Электрохимические методы
- •4.8. Технологии обработки пластмасс
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Приложение а
- •Приложение б Кратные и дольные приставки к физическим единицам
- •Содержание
- •Раздел 1 4
- •Раздел 2 27
- •Раздел 3 34
- •Раздел 4 50
4.6.3. Обработка на фрезерных станках
Станки фрезерной группы предназначены для обработки плоскостей, пазов, канавок; линейных фасонных поверхностей и т.п. Режущий инструмент – фрезы, используемые на этих станках, классифицируются по ряду признаков:
по назначению (для обработки плоскостей, прорезные, пазовые, угловые, фасонные, зубонарезные, резьбовые и специальные);
форме зубьев (фрезы с остроконечными и затылованными зубьями);
направлению зубьев (прямые и винтовые);
конструкции (цельные, напайные, наборные и со вставными зубьями – фрезерные головки);
методу крепления (насадные, хвостовые и торцевые) и т.п.
Наиболее распространены консольно-фрезерные станки. В зависимости от конструкции они бывают вертикальными, горизонтальными, универсальными и широкоуниверсальными.
Р
ис.
4.18. Горизонтальный
консольно-фрезерный
станок
Например, горизонтальный консольно-фрезерный станок модели 6Р82Г (рис. 4.18) состоит из основания 1, которое одновременно является баком для сбора СОЖ; станины 2, на которой смонтированы все узлы станка; привода с коробкой скоростей 3; шпиндельного узла 5 с переборным устройством; хобота 4 с подвесками 6 и 7, служащими для поддержания шпиндельных фрезерных оправок; консоли 11; поперечных салазок 10; стола 13; привода подач 12 и маховичков 8 и 9 для ручного перемещения стола, соответственно в продольном и поперечном направлениях. Движение резания осуществляется вращающейся фрезой, а движение подачи – перемещением стола с закрепленной на нем заготовкой – рис. 4.15, в.
Существуют также бесконсольные, продольные, копировальные и специализированные фрезерные станки. Станкостроительная промышленность выпускает в настоящее время большое количество фрезерных станков с ЧПУ. Точность размеров и шероховатость обработанных поверхностей, полученных фрезерованием, в зависимости от видов обработки (черновая, получистовая) соответствуют таким же параметрам аналогичных видов токарной обработки.
4.6.4. Обработка на строгальных, долбежных и протяжных станках
Строгальные и долбежные станки применяют для обработки плоскостей, различного вида пазов и фасонных линейчатых поверхностей. Особенность этих станков состоит в том, что движение резания у них прямолинейное (возвратно-поступательное).
П
оперечно-строгальные
станки.
Особенностью
этих станков (рис.
4.19) является
то, что резание совершает
резец, закрепленный в суппорте ползуна
станка. При обработке горизонтальной
поверхности движение подачи сообщается
столу совместно с обрабатываемой
деталью, а при обработке вертикальной
или наклонной плоскости – суппорту с
резцом
– рис. 4.15, г.
Станина
6,
внутри которой смонтирован привод
7
движения резания, имеет горизонтальные
направляющие, по которым перемещаются
ползун
5
и вертикальные
направляющие, служащие для передвижения
траверсы
8.
В передней части ползуна установлен
суппорт
4.
Стол
3
с установленной на нем обрабатываемой
деталью перемещается по направляющим
траверсы
8
и поддерживается стойкой
2,
установленной
на основании
1.
Рис. 4.19. Поперечно-строгальный станок
Продольно-строгальные станки служат для обработки крупногабаритных и тяжелых деталей. Станки бывают одно- и двухстоечными. В этих станках движение резания совершает стол с установленной на нем обрабатываемой деталью, а движение подачи сообщается суппортом с резцами.
Долбежные станки применяются для обработки глухих и сквозных фасонных отверстий; внутренних направляющих; внутренних шпоночных пазов; многошпоночных (шлицевых) отверстий; матриц сложной конфигурации. Операция долбления сходна со строганием, однако долбление менее производительно и поэтому применяется в основном в единичном и мелкосерийном производстве. Аналогичные технологические задачи в крупносерийном и массовом производстве решаются протягиванием.
Горизонтально- и вертикально-протяжные станки используют для обработки специальный многолезвийный режущий инструмент – протяжки. Протяжка представляет собой длинный стержень из высококачественной инструментальной стали с режущими зубьями (рис. 4.15, д). Каждая протяжка для внутреннего протягивания имеет следующие основные части: хвостовую – для закрепления в патроне станка; направляющую – для направления протяжки в предварительно просверленное отверстие; режущую, осуществляющую основную работу резания; калибрующую – для получения окончательных размеров с заданными точностью обработки и шероховатостью поверхности.