- •1 Билет.
- •1. Основные положения и понятия технологии машиностроения, как науки, закономерности и связи, проявляющиеся в процессе проектирования и создания машины.
- •2.Методы достижения заданной точности сборки изделий, особенности, преимущества, недостатки и область применения.
- •2 Билет.
- •1. Технология машиностроения как главный фактор современной научно-технической революции.
- •2. Деление изделия на сборочные единицы, правила составления технологической схемы сборки
- •1. Понятие о технологическом процессе и его структуре.
- •2. Минимальный, максимальный припуск и влияющие на них факторы, оптимизация припуска на механическую обработку деталей
- •1. Понятие о подготовки производства, виды подготовки производства.
- •2. Погрешности динамической настройки, связанные с колебаниями твердости заготовок и припуска на обработку, пути их снижения.
- •5Билет.
- •1. Содержание и последовательность осуществления конструкторской подготовки производства.
- •2. Погрешности динамической настройки, связанные с вибрациями технологической системы.
- •6 Билет.
- •1. Содержание и последовательность осуществления технологической подготовки производства
- •2. Погрешности динамической настройки технологической системы, связанные с износом инструмента, пути их снижения.
- •7 Билет.
- •1. Последовательность разработки технологического процесса изготовления деталей и сборки изделий.
- •2. Погрешности динамической настройки, связанные с температурными деформациями технологической системы, пути их снижения.
- •8 Билет.
- •1. Понятия о программе, объеме выпуска изделий, объеме серии, производственной партии, типы производства и их характеристика.
- •Годовая программа выпуска изделий
- •2. Погрешности статической настройки технологической системы, методы статической настройки, их преимущества и недостатки.
- •Преимущества метода
- •9 Билет
- •1. Особенности построения технологических процессов в различных типах производства.
- •2. Классификация погрешностей механообработки.
- •10 Билет
- •1. Нормирование технологических процессов, составляющие нормы времени и методы их определения, Методы нормирования технологических процессов в различных типах производства.
- •Состав рабочего времени
- •2. Понятие о базах, классификация баз.
- •11 Билет
- •1. Принцип обеспечения максимальной производительности труда, научные методы организации труда.
- •2. Теория и основные принципы базирования.
- •12 Билет
- •1. Повышение производительности труда за счет повышение скорости выполнения технологических операций.
- •2. Погрешности закрепления изделий, способы их уменьшения.
- •13 Билет
- •1. Принципы пpоектиpования технологических процессов. Понятие о себестоимости изготовления изделий.
- •2. Понятие о технологической наследственности. Технологическая наследственность заготовительных операций техпроцесса.
- •14 Билет
- •1. Критерии экономической эффективности техпроцессов, методы снижения себестоимости.
- •15 Билет
- •1. Оптимизация технологических процессов: основные понятия и последовательность решения задачи оптимизации техпроцесса.
- •2. Статистический анализ качества изделий в машиностроении, точечная диаграмма, статистические параметры качества.
- •16 Билет
- •1. Сущность методов динамического программирования, используемых при решении задач оптимизации технологических процессов.
- •2. Построение эмпирической и теоретической кривых распределения.
- •17Билет
- •1. Унификация тп: типизация тп, групповая технология, гибкая технология – их сущность, назначение и область применения.
- •2.Корреляционный анализ технологического процесса, его назначение и содержание.
- •18 Билет
- •1. Концентрация и дифференциация тп, их преимущества и недостатки, область применения
- •19 Билет
- •1.Классификация показателей качества изделий в машиностроении, критерии оценки долговечности и надежности изделий.
- •2. Макро- и микрогеометрия поверхности и их влияние на эксплуатационные свойства деталей
- •20Билет
- •1. Технологичность конструкции изделий
- •21 Билет
- •1. Макро- и микрогеометрия поверхности и их влияние на эксплуатационные свойства деталей. Ответ 19 билет. 2
- •2.Понятие о расчете точности технологического процесса на основе построения графов, последовательность построения дерева и графа технологического процесса.
- •22 Билет
- •1. Физико-механическое состояние поверхностного слоя.
- •2. Последовательность расчета графа технологического процесса и определения искомых размеров.
- •23 Билет.
- •1. Расчет припуска на механическую обработку деталей
- •2. Регрессионный анализ технологического процесса, его назначение и содержание
22 Билет
1. Физико-механическое состояние поверхностного слоя.
Формирование поверхностного слоя детали путем срезания стружки определяется сложным напряженно-деформированным состоянием зоны резания. Процесс образования поверхностного слоя деталей при резании материалов представляет собой комплекс сложных физических явлений. Физико-механические свойства поверхностного слоя оценивают глубиной hнк и степенью N наклепа, величиной и знаком остаточных напряжений, микроструктурой и другими характеристиками. Под степенью наклепа понимается отношение N=((Hmax-Ho)/Ho)·100%, где Hmax - микротвердость обработанной поверхности; Но - микротвердость исходного материала заготовки.
Изменение степени пластической деформации срезаемого слоя при увеличении скорости резания вызывает соответствующее изменение наклепа обработанной поверхности. При более высоких скоростях резания глубина наклепа снижается. При износе инструмента возрастают нормальные силы N2 и силы трения F2 на задней поверхности инструмента (рис.2) и поэтому увеличивается наклеп поверхностного слоя детали. Степень наклепа очень сильно зависит от физико-механических свойств обрабатываемого материала. Нержавеющие, жаропрочные стали и другие пластичные материалы обладают большой склонностью к наклепу.
Глубина наклепа определяется путем последовательного измерения микротвердости на косых срезах или методом рентгено-структурного анализа. Степень и глубина наклепа в основном зависят от физических свойств обрабатываемого материала, скорости резания (при больших скоростях степень и глубина наклепа уменьшаются) и угла резания (чем больше угол резания, тем больше степень и глубина наклепа). Многие пластичные материалы (стали аустенитного класса, медь, жаропрочные и титановые сплавы) обладают большой склонностью к наклепу. Увеличение подачи, износа инструмента и радиуса округления режущей кромки приводит к увеличению размеров зоны деформации, увеличению глубины и степени наклепа . Необходимо отметить, что при образовании поверхностного слоя изделия параллельно происходят два конкурирующих процесса: упрочнение ("наклеп") и разупрочнение ("отдых").
С увеличением скорости резания повышается температура и возрастает скорость разупрочнения. Высокая температура может привести к рекристаллизации и снижению наклепа, что и наблюдается при шлифовании.
Остаточные напряжения могут возникнуть в результате действия упруго-пластических деформаций, при значительном нагреве поверхностного слоя, а также при структурных и фазовых превращениях. В этих случаях атомы в поверхностном слое отклоняются от положения устойчивого равновесия, но стремятся вернуться в исходное положение - возникают внутренние силы. С увеличением нормального расстояния между атомами появляются напряжения растяжения, а при уменьшении - сжатия.
При движении инструмента по обработанной поверхности возникает пластическое растяжение поверхностных слоев в направлении линии среза. Слои, лежащие ниже, деформируются упруго и после прохода инструмента стремятся возвратиться в исходное состояние, т.е. сжаться. В поверхностном слое изделия возникают остаточные напряжения сжатия. Также под действием теплоты, идущей в деталь, верхние слои растягиваются, а нижние холодные слои оказывают сопротивление. Появляются остаточные напряжения сжатия. Иногда (при охлаждении) во внутренних слоях возникают остаточные напряжения сжатия, а на поверхности - растяжения. Результирующая эпюра остаточных напряжений зависит от интенсивности действия механического и теплового факторов. Например, интенсивный нагрев может уменьшить напряжения сжатия, возникшие от механического воздействия. При шлифовании стальных деталей поверхностный слой нагревается до высоких температур и происходят структурные преобразования. Превращения, связанные с увеличением объема структурных составляющих, могут вызвать появление остаточных напряжении сжатия, а при уменьшении объема - остаточных напряжений растяжения.
С увеличением скорости резания или уменьшением угла резания остаточные напряжения уменьшаются и могут изменить свой знак. Увеличение подачи, глубины резания и износа инструмента приводит к увеличению остаточных напряжений. Сжимающие остаточные напряжения повышают износостойкость деталей машин, усталостную прочность и их коррозионную устойчивость. Растягивающие остаточные напряжения приводят к снижению циклической прочности и появлению трещин на поверхности деталей. Остаточные напряжения бывают трех видов:
Остаточные напряжения первого рода, уравновешивающиеся между большими объемами деформируемого тела. Они вызывают коробления и изменения формы изделия.
Остаточные напряжения второго рода, уравновешивающиеся в объеме нескольких зерен. Они приводят к трещинообразованию.
Остаточные напряжения третьего рода, уравновешивающиеся внутри каждого зерна, они связаны с изменением расположения атомов в кристаллической решетке.
Величину остаточных напряжений можно уменьшить путем увеличения жесткости технологической системы, правильного выбора режимов резания и геометрии инструмента, а также применением смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) и специальной термообработки изделия.
Важной характеристикой физического состояния поверхностного слоя является величина и знак остаточных напряжений. При наличии в поверхностном слое сжимающих остаточных напряжений предел выносливости деталей обычно повышается, а остаточные напряжения растяжения понижают предел выносливости. Для сталей, обладающих высокой твердостью, повышение усталостной прочности в результате сжимающих напряжений достигает 50%, а снижение ее за счет растягивающих напряжений - 30%.
Остаточные напряжение при резании металлов образуются в результате неравномерности пластической деформации и значительного нагрева поверхностных слоев. Исследования процесса формирований остаточных напряжений показали, что, если механическая обработка материала сопровождается высокими силами резания, то формируются сжимающие остаточные напряжения; при повышенных температурах в зоне резания формируются остаточные напряжения растяжения.
В производственных условиях широко используют различные способы искусственного создания в поверхностном слое обрабатываемых деталей остаточных напряжений сжатия или растяжения. Причем, эти "искусственные" напряжения должны иметь обратный знак по отношению к напряжениям, возникающим при работе детали в изделии. Например, накатываются для увеличения наклепа и, следовательно, создания сжимающих напряжений поверхности коленчатых валов, работающие в условиях растягивающих нагрузок, что повышает усталостную прочность вала на 30%-40%.