-
Введение в ТКМ Погосбекян Ю.М.
Технология конструкционных материалов - это учебная дисциплина, которая рассматривает прогрессивные методы получения металлов и изделий из них.
Курс технологии конструкционных материалов состоит из двух частей:
технология формообразования заготовок (горячая обработка);
технология формообразования деталей (обработка материалов резанием и электрофизическими методами).
Первая часть курса состоит из четырех разделов: 1.Основы металлургического производства; 2. Основы литейного производства; 3. Основы обработки металлов давлением. 4. Основы сварочного производства.
Вторая часть курса: обработка конструкционных материалов резанием и электрофизическими методами “ОКМР и ЭФМО“
1.Классификация методов формообразования деталей и их сущность
“ОКМР и ЭФМО“ является заключительной частью технологического процесса изготовления деталей из заготовок, полученных различными способами (литьем, обработкой давлением, сваркой).
Обработка конструкционных материалов резанием имеет две основные задачи:
- получить деталь с заданной точностью и чистотой поверхности;
- получить деталь с заданными качественными характеристиками поверхностного слоя металла и эксплуатационными свойствами.
Все способы изготовления деталей подразделяются на три группы:
механические;
элетрофизические;
комбинированные.
Механические способы формообразования деталей подразделяются на две группы:
- резанием
▪ лезвийным инструментом;
▪ абразивным инструментом;
- поверхностным пластическим деформированием
▪ статические методы– обкатывание раскатывание, выглаживание;
▪ динамические методы - дробеструйная обработка, ультразвуковая упрочняющая
обработка, вибрационное выглаживание.
Методы формообразования деталей резанием со снятием стружки
Обработка заготовок резанием со снятием стружки – это процесс формо-образования деталей с заданной формой, размерами путем отделения от обрабатываемой заготовки слоя металла – стружки с помощью клинообразного инструмента (токарных резцов, сверл, фрез и т.д.)
В современном машиностроении и при ремонте машин обработка металлов резанием играет особую роль. Чаще всего ею завершается технологический процесс изготовления деталей, и определятся точность их формы, размеров, качество поверхности.
Формообразование деталей осуществляется путем создания относительного движения инструмента и обрабатываемой заготовки. При лезвийной обработке металлов режущая кромка инструмента имеет определённую геометрическую форму,
а при абразивной обработки геометрическая форма режущей кромки не определена..
Основные схемы обработки металлов резанием
Основные схемы обработки металлов резанием приведены на рис.2. Инструмент и заготовку устанавливают и закрепляют в рабочих органах станка, обеспечивающих относительные движения: в шпинделе, на столе; в револьверной головке. Движения рабочих органов станка подразделяют на движения резания, установочные и вспомогательные. Движения, которые обеспечивают срезание с заготовки слоя металла или вызывают изменение состояния обработанной поверхности заготовки, называют движения резания или рабочими движениями.
К лезвийной обработке относятся точение, сверление, фрезерование, зенкерование, развертывание, протягивание и т.д.
На рис.1. приведены схемы основных технологических процессов при обработке материалов резанием
а)
б)
в)
г)
д)
Рис. 1. Схемы основных технологических процессов при обработке материалов резанием: а – точение; б – сверление; в – фрезерование; г – протягивание; д –шлифование
Формообразования деталей поверхностно пластическим деформированием
При обработке ППД слой металла с деталей практически не снимается, а происходит тонкое пластическое деформирование поверхностного слоя. В результате изменяются физико-механические свойства поверхностного слоя: создаются напряжения сжатия 1-го рода, повышается плотность дислокаций, изменяется микроструктура, возможно изменения микротвердости. Помимо этого повышается чистота поверхности детали. В результате ППД упрочняется поверхностный слой, повышается износостойкость, коррозионная стойкость и т.д. Этот способ механической обработки используется на финишном этапе изготовления тяжелонагруженных деталей машин и механизмов, от работы которых зависят надежность и долговечность изделий в целом. На рис.2 приведены примеры применения ППД для упрочнения деталей грузового автомобиля.
Рис.2. Примеры применения методов ППД для упрочнения деталей грузового автомобиля