- •Конспект лекцій
- •Кафедра зносостійкості та відновлення деталей
- •Конспект лекцій
- •1 Основи проектування технологічних процесів обробки матеріалів
- •1.1 Виробничий і технологічний процеси
- •1.1.1 Визначення й основні поняття
- •1.1.2 Класифікація машинобудівного виробництва
- •1.1.3 Концентрація і диференціація технологічного процесу
- •Запитання для самоконтролю
- •1.2 Вибір заготовок
- •1.2.1 Технологічні методи отримання заготовок
- •1.2.2 Припуски на механічну обробку
- •Запитання для самоконтролю
- •1.3 Бази і базування при обробці заготовок і складанні деталей
- •1.3.1 Поняття про бази, їхня класифікація і призначення
- •1.3.2 Принципи постійності бази й суміщення баз. Закріплення деталей
- •1.4 Точність у машинобудуванні
- •1.4.1 Поняття про точність
- •1.4.2 Відхилення від форми і взаємного розміщення плоских і циліндричних поверхонь
- •1.4.3 Точність деталей
- •1.4.4 Точність спряжень
- •1.4.5 Жорсткість системи верстат-пристрій-інструмент-деталь (впід)
- •1.4.6 Вплив на точність обробки температури й інших чинників
- •1.4.7 Розсіювання розмірів оброблюваних заготовок і закони розподілу розмірів
- •1.4.8 Розрахунково-аналітичний метод забезпечення точності оброблюваних заготовок
- •Запитання для самоконтролю
- •1.5 Якість поверхонь деталей машин після механічної обробки
- •1.5.1 Поняття про якість поверхні
- •1.5.2 Значення якості поверхонь деталей машин
- •1.5.3 Параметри і характеристики шорсткості поверхонь
- •1.5.4 Позначення шорсткості поверхонь
- •1.5.5 Засоби оцінки шорсткості поверхонь
- •Запитання для самоконтролю
- •1.6 Технологічність конструкцій деталей і машин
- •1.6.1 Основні поняття
- •Запитання для самоконтролю
- •1.7 Проектування технологічний процесів виготовлення деталей машин
- •1.7.1 Загальні положення
- •1.7.2 Вихідні дані і етапи розробки технологічних процесів
- •1.7.3 Аналіз технічних вимог креслення, виявлення технологічних задач і умов виготовлення деталі
- •1.7.4 Технічне нормування
- •1.7.5 Вибір режимів різання
- •1.7.6 Оформлення (документація) технологічних процесів механічної обробки
- •1.7.7 Економічна оцінка технологічних процесів
- •2 Методи механічної обробки матеріалів
- •2.1 Загальні відомості
- •2.1.2 Основні методи обробки різанням
- •2.1.3 Основні частини і елементи різця, його геометричні параметри
- •2.1.4 Елементи режиму різання і переріз зрізуваного шару
- •2.1.5 Процес стружкоутворення при різанні металів та явища, що його супроводять
- •2.1.6 Теплові явища при різанні матеріалів
- •2.1.7 Спрацювання і стійкість різального інструмента
- •2.1.8 Класифікація і умовні позначення металорізальних верстатів
- •2.1.9 Приводи верстатів
- •2.2 Обробка на верстатах токарної групи
- •2.2.1 Токарні різці та їх застосування
- •2.2.2 Пристрої для закріплення заготовок на токарних верстатах
- •2.2.3 Основні роботи, які виконують на токарно-гвинторізних верстатах
- •2.2.4 Основний технологічний час при точінні
- •2.2.5 Токарно-карусельні верстати і роботи, які на них виконують
- •2.2.6 Багаторізцеві токарні верстати і роботи, які виконують на них
- •2.2.7 Обробка деталей на токарно-револьверних верстатах
- •2.3. Обробка заготовок на свердлильних і розточувальних верстатах
- •2.3.1 Обробка отворів на свердлильних верстатах
- •2.3.2 Свердла
- •2.3.3 Зенкери
- •2.3.4 Розвертки
- •2.3.5 Свердлильні верстати
- •2.3.6 Обробка заготовок на розточувальних верстатах
- •2.4 Обробка заготовок на фрезерних верстатах
- •2.4.1 Основні характеристики процесу фрезерування
- •2.4.2 Основні типи фрез і їхнє призначення
- •2.4.3 Фрезерні верстати
- •2.4.4 Основні види фрезерних робіт
- •2.5 Обробка на стругальних і довбальних верстатах
- •2.5.1 Основні характеристики обробки струганням і довбанням
- •2.5.2 Стругальні й довбальні різці
- •2.5.3 Основні роботи, які виконують на стругальних верстатах
- •2.6 Обробка заготовок на протяжних верстатах
- •2.6.1 Характеристика обробки протягуванням
- •2.6.2 Основні елементи і геометричні параметри протяжок
- •2.6.3 Роботи, які виконують на протяжних верстатах
- •2.7 Зубонарізання
- •2.7.1 Загальні відомості
- •2.7.2 Фрезерування зубців циліндричних і черв’ячних зубчастих коліс
- •2.7.3 Нарізання зубців зубчастих коліс на зубодовбальному верстаті
- •2.7.4 Нарізання зубців конічних зубчастих коліс
- •2.8 Обробка заготовок на шліфувальних верстатах
- •2.8.1 Загальні відомості
- •2.8.2 Абразивний інструмент
- •2.8.3 Шліфувальні верстати
- •2.9 Викінчувальні методи обробки
- •2.9.1 Обробка поверхонь
- •2.9.2 Обробка зубців зубчастих коліс
- •2.10 Покращення оброблюваності труднооброблюваних матеріалів
- •2.10.1 Обробка з пічним підігрівом
- •2.10.2 Обробка з підігріванням газополуменевим пальником
- •2.10.3 Обробка з електроконтактним нагріванням
- •2.10.4 Обробка з індукційним нагріванням
- •2.10.5 Обробка з електродуговим нагріванням
- •2.10.6 Обробка з підігріванням плазмовою дугою
- •2.10.7 Лазерно-механічна обробка
- •3 Немеханічна обробка матеріалів
- •3.1 Електрофізичні й електрохімічні методи обробки
- •3.1.1 Загальні відомості
- •3.1.2 Електроерозійні методи обробки
- •3.1.3 Електрохімічні методи обробки
- •3.1.4 Анодно-механічна обробка
- •3.1.5 Хімічні методи обробки
- •3.1.6 Хіміко-механічна обробка
- •3.1.7 Ультразвукова обробка
- •3.1.8 Безабразивна ультразвукова фінішна обробка
- •3.2. Променеві методи обробки
- •3.2.1 Електронно-променева обробка
- •3.2.2 Лазерна обробка
- •3.2.3 Плазмова обробка
2.10 Покращення оброблюваності труднооброблюваних матеріалів
Труднооброблювані матеріали в номенклатурі виробів для нафтової, газової і хімічної промисловості займають значне місце. Обладнання хімічного і нафтового машинобудування виготовлене з жароміцних, корозійностійких сплавів, марганцевих сталей, зносостійких високохромистих і високолегованих кремнистих чавунів, а також сплавів на титановій основі складає 65...70% загального числа виробів.
При обробці цих матеріалів традиційними методами значно знижується продуктивність через низьку стійкість різального інструменту, який використовується в даний час. Причому, чим вищі міцні сні властивості матеріалів, тим більше зростає трудомісткість виготовлення виробів в тим нижчі швидкості на яких здійснюється їх обробка. В таблиці наведені швидкості різання різних труднооброблюваних матеріалів, які часто застосовуються в нафтовому і хімічному машинобудуванні. До труднооброблюваних відносяться також більшість наплавлюваних і напилюваних матеріалів, які використовуються в процесах відновлення і підвищення зносостійкості робочих поверхонь деталей машин.
Крім значного зниження швидкості різання матеріалів їх обробка супроводжується крихким викришуванням поверхневого шару, погіршенням шорсткості поверхні.
Певні труднощі виникають при обробці високомарганцевих сталей, схильних до наклепу. Так, швидкість різання деталей із сталей Г12, Г13Л і 30ХГ10 в 2,5...2,8 рази нижча, чим швидкість різання сталі Х18Н10Т.
Підігрів зрізуваного шару є ефективним методом покращення оброблюваності матеріалів як на чорнових, так і на чистових операціях. Продуктивність і якість залежать від застосовуваного джерела нагріву. При реалізації цього процесу не потрібно створювати нові верстати, а необхідно тільки оснастити традиційні верстати тепловими джерелами, які виготовляються серійно.
Попередній нагрів знижує міцнісні характеристики металу і збільшує пластичність, що обумовлює зменшення роботи, яка витрачається на зняття стружки, і, як наслідок, підвищується точність обробки заготовки, знижується шорсткість.
Основними перевагами обробки з підігрівом зрізуваного шару є економічність, відносно високий ККД, простота і надійність обладнання. Цей технологічний процес здійснюється по різних схемах, деякі з яких мають певні недоліки, в основному пов’язані з недостатньою локалізацією нагріву.
2.10.1 Обробка з пічним підігрівом
Застосування підігріву в печах з подальшою обробкою на верстатах малоефективне, оскільки деталь швидко охолоджується. Внаслідок цього, по мірі остигання заготовки, вдуваються температурні деформації деталей і нерівномірне зношування різального інструменту. Отримання заданої точності виробів при цьому способі утруднюється. Крім того, нагріта деталь негативно впливає на механізми верстату і технологічну оснастку.
2.10.2 Обробка з підігріванням газополуменевим пальником
Нагрівання газополуменевим пальником – самий простий і дешевий метод, однак через низьку питому теплову потужність полум’я пальника і неможливості забезпечити локалізації нагріву цей метод не знайшов широкого застосування.