Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Российский государственный профессионально-педагогический университет»
Машиностроительный институт
Кафедра технологии машиностроения и методики профессионального обучения
ЗАДАНИЯ И Методические указания
К выполнениЮ контрольной работы
по дисциплине
«Прогрессивные технологические процессы в серийном производстве»
для студентов всех форм обучения
направления подготовки 051000.62 Профессиональное обучение (по отраслям)
профиля подготовки «Машиностроение и материалообработка»
профилизации «Технологии и оборудование машиностроения»
Екатеринбург
РГППУ
2014
Задания и методические указания к выполнения лабораторных работ по дисциплине «Прогрессивные технологические процессы в серийном производстве» Екатеринбург, ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет», 2014 25 с.
|
Автор: |
канд. тех. наук, доцент
|
Суриков В.П.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Одобрены на заседании кафедры ТО. Протокол от .2014 №
|
Зав. кафедрой ТО |
|
Н.В. Бородина |
Рекомендованы к печати методической комиссией Машиностроительного института РГППУ. Протокол от .2014 № .
|
Председатель методической комиссии МаИ |
|
А.В. Песков |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
© ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический
университет», 2014
|
© Суриков В.П., 2014 |
|
Методические указания для выполнения контрольной работы
Одной из составляющих учебного процесса по заочной форме обучения является выполнение контрольной работы. Настоящие методические материалы составлены для оказания помощи студентам в изучении дисциплины «Прогрессивные технологические процессы в серийном производстве».
Целями контрольной работы являются изучение наиболее важных разделов дисциплины «Прогрессивные технологические процессы в серийном производстве»; выработка умения применять теоретические положения для решения практических ситуаций, что способствует наиболее глубокому усвоению материала.
Контрольная работа состоит из 30 вариантов. Выбор необходимого варианта осуществляется по таблице 1 согласно номеру студента в списке группы. Соблюдение данного требования является обязательным. Работа, выполненная не по своему варианту, не зачитывается.
Каждый вариант состоит из 4-х заданий. Каждая составляющая контрольной работы направлена на освоение разных тем курса с целью наиболее полного охвата материала.
Прежде чем приступить к выполнению контрольной работы необходимо изучить программу курса, методические указания, необходимую литературу.
При выполнении практической части необходимо соблюдать определенную последовательность:
-
внимательно прочитать условия задачи;
-
определить, какую тему охватывают условия задачи;
-
изучить нормативный материал по условиям задачи;
-
весь ход решения оформить письменно.
После выполнения всех заданий необходимо указать список используемой литературы.
Текст КР выполняется печатным способом на белой писчей бумаге формата А4 согласно ГОСТ 9327 через полтора интервала. Высота букв, цифр и других знаков - не менее 1,8 мм (шрифт - Time New Roman, кегль не менее 12). Листы контрольной работы должны иметь следующие границы полей текста: левое - 30 мм, правое - 10 мм, верхнее и нижнее - 20 мм.
После оформления текстового документа КР жестко скрепляется.
Нумерация страниц, написание заголовков, сокращений, условных обозначений, символов, единиц и терминов, формул и уравнений, оформление рисунков и таблиц, ссылок и сносок производится в соответствии с установленными ГОСТ.
ВАРИАНТЫ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ
Таблица 1 – Номера заданий для выполнения контрольной работы
|
Номер варианта КР |
Номера задач в заданиях: |
Номер варианта КР |
Номера задач в заданиях: |
|||||||
|
задание № 1 |
задание № 2 |
задание № 3 |
задание № 4 |
задание № 1 |
задание № 2 |
задание № 3 |
задание № 4 |
|||
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
16 |
4 |
6 |
7 |
10 |
|
|
2 |
2 |
3 |
4 |
2 |
17 |
5 |
4 |
4 |
11 |
|
|
3 |
3 |
5 |
7 |
3 |
18 |
6 |
2 |
1 |
12 |
|
|
4 |
4 |
7 |
10 |
4 |
19 |
7 |
11 |
4 |
6 |
|
|
5 |
5 |
9 |
2 |
5 |
20 |
8 |
9 |
5 |
5 |
|
|
6 |
6 |
11 |
5 |
6 |
21 |
9 |
7 |
8 |
4 |
|
|
7 |
7 |
2 |
8 |
12 |
22 |
10 |
5 |
3 |
3 |
|
|
8 |
8 |
4 |
11 |
11 |
23 |
11 |
3 |
5 |
2 |
|
|
9 |
9 |
6 |
3 |
10 |
24 |
12 |
2 |
8 |
1 |
|
|
10 |
10 |
8 |
6 |
9 |
25 |
1 |
6 |
4 |
7 |
|
|
11 |
11 |
10 |
9 |
8 |
26 |
2 |
8 |
11 |
4 |
|
|
12 |
12 |
12 |
12 |
7 |
27 |
3 |
10 |
12 |
6 |
|
|
13 |
1 |
12 |
6 |
8 |
28 |
4 |
3 |
8 |
10 |
|
|
14 |
2 |
10 |
9 |
8 |
29 |
5 |
5 |
5 |
11 |
|
|
15 |
3 |
8 |
10 |
9 |
30 |
6 |
7 |
2 |
5 |
|
Задание № 1
Технологическое обеспечение качества поверхности детали в
зависимости от метода ее обработки
Требуется определить качество обработанной поверхности (шероховатость) при электромеханической обработке стальных деталей, предварительно обработанных точением или шлифованием. Электромеханическая обработка (ЭМО) основана на сочетании термического и силового воздействия, она существенно изменяет физико-механические показатели поверхностного слоя деталей и позволяет резко повысить их износостойкость, предел выносливости и другие эксплуатационные характеристики деталей. Процесс ЭМО имеет основные разновидности: электромеханическое сглаживание (ЭМС) и электромеханическую высадку металла (ЭМВ). Как правило, ЭМС сопровождается упрочнением поверхностного слоя, поэтому в некоторых случаях его называют электромеханическим упрочнением (ЭМУ), а по существу ЭМУ есть следствие ЭМС.
Сущность и особенности электромеханического способа упрочнения. Электромеханическое упрочнение (ЭМУ) основано на сочетании термического и силового воздействия на поверхностный слой обрабатываемой детали. Сущность этого способа заключается в том, что в процессе обработки через место контакта инструмента с изделием проходит ток большой силы и низкого напряжения, вследствие чего выступающие гребешки поверхности подвергаются сильному нагреву, под давлением инструмента деформируются и сглаживаются, а поверхностный слой металла упрочняется. Электрический ток проходит через место контакта детали с инструментом. Сила тока и напряжение регулируются в зависимости от площади контакта, исходной шероховатости поверхности и требований к качеству поверхностного слоя. Деталь имеет вращательное движение, а инструмент — поступательное. При этом относительно «грубая» поверхность, образованная резцом или предварительным шлифованием, получает профиль требуемого качества после рабочего хода сглаживающего инструмента. Сглаживающий инструмент представляет собой пружинную державку, на которой закреплена пластина из твердого сплава или роликовая головка. Силу сглаживания при использовании установки ЭМО на токарном станке регулируют путем натяга поперечного суппорта. С помощью лимба станка или специального индикатора, встроенного в инструмент, можно определить сжатие пружины, а следовательно, и силу, действующую на обрабатываемую деталь. С точки зрения металловедения, процессы ЭМО можно отнести к особому типу поверхностной термомеханической обработки (ТМО). Принципиальное отличие от ТМО состоит в том, что этот процесс, как правило, относится к упрочняюще-отделочной обработке. К особенностям теплообразования и термических процессов следует отнести: наличие двух основных источников теплоты, создаваемых электрическим током и трением; локальный нагрев, сопровождающийся действием значительных давлений; термический цикл (нагрев, выдержка и охлаждение) весьма кратковременный и измеряется долями секунды; высокая скорость охлаждения определяется интенсивным отводом теплоты вовнутрь детали. Эти отличия обусловливают получение особой мелкодисперсной и твердой структуры поверхностного слоя, обладающего высокими физико-механическими и эксплуатационными свойствами. Теплообразование в поверхностном слое. Для сохранения точности деталей машин в течение длительного времени необходимо, чтобы глубина упрочненного слоя была не меньше допуска на односторонний износ детали. Тепловые явления, происходящие при электромеханической обработке, связаны с выделением теплоты вследствие прохождения электрического тока, трения инструмента об обрабатываемую деталь и деформированием металла в поверхностном слое, а также с теплообменом между инструментом и поверхностным слоем и теплопередачей в окружающую среду и вовнутрь металла.
Таким образом, наибольшее значение имеют теплота, обусловленная трением инструмента об обрабатываемую деталь, и теплота, выделяемая при прохождении тока через место контакта изделия с инструментом. Эти два потока теплоты образуют в месте контакта сверхвысокотемпературный объем. Высокотемпературным объемом условно можно назвать такой объем, температура в котором не ниже 600°С, т. е. такая температура, которая существенно влияет на пластические свойства материала. Сверхвысокотемпературным объемом можно назвать объем, температура нагрева в котором превышает температуру фазового превращения стали.
В данной работе требуется определить среднее арифметическое отклонения профиля шероховатости при электромеханической обработке наружных цилиндрических поверхностей деталей из стали 45, предварительно обработанных точением (при точении достигается шероховатость Rа исх =1,5-6,3 мкм) или шлифованием (при шлифовании достигается шероховатость Rа исх =0,32-1,5 мкм). Сравнить между собой результаты расчетов, полученных для альтернативных методов предварительной подготовки поверхности (точение - шлифование).