- •1. Ознакомление с предприятием
- •История развития предприятия
- •1.2 Графическая структурная схема предприятия. Основные службы, отделы, цеха.
- •Пояснение к таблицам
- •Структурная схема управления корпусом механической обработки
- •1.3 Выпускаемая продукция.
- •Ознакомление с организацией и технологией производства деталей на предприятии
-
Ознакомление с организацией и технологией производства деталей на предприятии
Заготовительное производство
При получении заготовок зубчатых колес на Минском заводе шестерен применяют следующие методы: ручная ковка, прокатка, горячая штамповка, холодная штамповка, литье, прессование и др. Лучшим методом является тот, по которому заготовки получаются наиболее экономичными, включая стоимость механической обработки, и имеют требуемое качество.
Горячая штамповка заготовок зубчатых колес, как правило, производится в крупносерийном и массовом производстве на молотах, горизонтально-ковочных машинах, кривошипных прессах и т. д. Штампуют заготовки по двум основным причинам. Во-первых, в результате штамповки деталь приобретает правильную форму, благодаря чему уменьшаются трудоемкость механической обработки и количество неиспользованного металла; во-вторых, штамповка увеличивает прочность зубчатого колеса.
Процесс штамповки в значительной степени влияет на деформацию зубчатых колес, обрабатываемость, шероховатость поверхности и срок службы готового зубчатого колеса. Изменение формы зуба и тела зубчатого колеса во время термообработки зависит в основном от структуры, однородной плотности металла и от расположения волокон. Волокна должны располагаться симметрично относительно оси зубчатого колеса и быть однородными во всех партиях заготовок. Различное коробление отдельных зубьев в колесе чаще всего является результатом несимметричного расположения волокон. Заготовка штампуется за 3 ... 5 переходов.
Механическая обработка
Механическая обработка деталей производится на металлорежущем оборудовании.
Металлорежущими станками называют технологические машины, предназначенные для обработки материалов резанием. Они должны обеспечивать заданные производительность, точность и качество обработанных поверхностей. Металлорежущие станки классифицируются по технологическому методу обработки, назначению, степени автоматизации, числу главных рабочих органов, точности изготовления, особенностям конструкции и т. д.
По технологическому методу обработки станки делят в соответствии с видом режущего инструмента, характером обрабатываемых поверхностей и схемой обработки. Это станки токарные, фрезерные, сверлильные, строгальные, шлифовальные и др.
По назначению станки делятся на универсальные, специализированные и специальные. Универсальные станки предназначены для изготовления широкой номенклатуры деталей малыми партиями, их используют в единичном и серийном производствах. Эти станки сложны по конструкции и требуют высококвалифицированного обслуживания. Специализированные станки используют для изготовления больших партий деталей одного типа в среднесерийном и крупносерийном производстве. Они требуют редкой переналадки и в большинстве случаев имеют высокий уровень автоматизации. Специальные станки применяют для обработки одной или нескольких малоразличающихся деталей в условиях крупносерийного и массового производства. Эти станки обеспечивают наивысшую производительность, просты в наладке и имеют высокий уровень автоматизации.
По степени автоматизации станки разделяют на станки с ручным управлением, полуавтоматы, автоматы и станки с программным управлением.
По числу главных рабочих органов различают станки одношпиндель-ные, многошпиндельные, односуппортные, многосуппортные и т. д.
По конструкционным признакам выделяют станки с горизонтальным или вертикальным расположением шпинделя и т. п. По точности изготовления установлены пять классов станков: Н — нормальной, П — повышенной, В — высокой, А — особо высокой точности, С — особо точные (мастер-станки). Станки классов точности В, А и С обеспечивают требуемую точность изготовления только при эксплуатации их в термоконстантных цехах, где поддерживаются постоянные температура и влажность.
По комплексу признаков разработана полная классификация металлорежущих станков. В ней девять групп: 1 — токарные; 2 — сверлильные и расточные; 3 — шлифовальные, полировальные, доводочные и заточные; 4 — электрофизические и электрохимические; 5 — зубо- и резьбообрабатывающие; 6 — фрезерные; 7 — строгальные, долбежные и протяжные; 8 — отрезные; 9 — разные. Каждая группа станков делится на десять типов (подгрупп). По комплексной классификации станку присваивается определенный шифр. Первая цифра означает группу станка, вторая — тип, следующая за первой или второй цифрами буква означает уровень модернизации или улучшения, далее следуют цифры, характеризующие основные размеры рабочего пространства станка. Буквы, стоящие после цифр, указывают на модификацию базовой модели или на особые технологические возможности (например, повышенную точность). Например, станок 16К20П: цифра 1 означает токарную группу, 6 — токарно-винторезный тип, К — очередную модернизацию базовой модели, 20 — высоту центров (200 мм), П — повышенную точность. Для станков с программным управлением (ПУ) в обозначение добавляют букву Фс цифрой: Ф1 — с предварительным набором координат и цифровой индикацией; Ф2 — с позиционной системой числового программного управления (ЧПУ); ФЗ — с контурной системой ЧПУ (например, 16К20ПФЗ); Ф4 — с универсальной системой управления ЧПУ. В обозначение стан-ковс цикловыми системами ПУ вводится буква Ц, а с оперативными системами ПУ — буква Г.
Термическая обработка
Термическая обработка заключается в нагреве изделий и заготовок до определенной температуры, выдержке при этой температуре и последующем охлаждении с заданной скоростью с целью изменения структуры и свойств стали. Основные виды термической обработки: отжиг, закалка, отпуск и старение.
Термическая обработка влияет на прочностные и эксплуатационные характеристики многих машиностроительных материалов.
Принципиальная возможность применения того или другого вида термической обработки определяется диаграммами фазового равновесия сплавов. Основой для выбора видов и режимов термической обработки сталей является часть диаграммы Fe—F3C с содержанием углерода до 2,14 % и расположенная ниже линии солидус .
Термическая обработка позволяет значительно изменить многие свойства металлов, особенно механические. В машиностроении термической обработке подвергается более половины объема выпускаемой номенклатуры деталей — от деталей приборов, разнообразных деталей машин до крупных элементов металлургического и энергетического оборудования.
Основными факторами воздействия при термической обработке являются температура и время. Изменяя температуру и скорость нагрева или охлаждения, можно целенаправленно изменять структуру и свойства стали в зависимости от требований, предъявляемых к изделиям. Выбор вида термической обработки определяется характером требуемых структурных изменений в металле. К основным видам термической обработки относятся отжиг, закалка и отпуск.
Химико-термическая обработка
Химико-термической обработкой называют технологический процесс, заключающийся в диффузионном насыщении поверхностного слоя деталей различными элементами с целью изменения его состава, структуры и свойств.
В зависимости от того, какими элементами насыщают поверхностный слой стального изделия, различают:
цементацию — насыщение углеродом;
азотирование — азотом;
-
нитроцементацию — углеродом и азотом;
-
хромирование — хромом;
-
силицирование — кремнием.
Химико-термическую обработку применяют для повышения твердости, износостойкости, сопротивления усталости и контактной выносливости, а также для защиты от электрохимической и газовой коррозии.
Проведение любой химико-термической обработки деталей включает следующие стадии:
1) диссоциацию химических соединений, в состав которых входит насыщающий элемент, с образованием активных атомов диффундирующего элемента;
2) адсорбцию диффундирующих элементов на поверхности металла, в результате чего тончайший поверхностный слой насыщается диффузионно-активным элементом;
3) собственно диффузию — проникновение элемента в глубь металла.
В результате образуется диффузионный слой, на поверхности которого концентрация легирующего элемента максимальна, а по мере удаления от нее — падает. Первые две стадии протекают значительно быстрее третьей, которая и определяет скорость процесса химико-термической обработки
Сварочное производство
В технике широко используются различные виды разъемных и неразъемных соединений. Неразъемные соединения могут быть монолитными (сплошными) и немонолитными (например, заклепочные). Монолитные соединения получают сваркой, пайкой или склеиванием.
Сварка — это процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между соединяемыми (свариваемыми) частями при их местном нагреве (сварка плавлением), пластическом деформировании или совместном действии того и другого (сварка давлением). С помощью сварки между собой соединяют однородные и разнородные металлы, их сплавы, некоторые керамические материалы и пластмассы. Сварка является одним из наиболее широко распространенных технологических процессов в машиностроении, строительстве, ремонтном деле.
Преимуществами большинства способов сварки являются их высокая производительность и прочность сварных соединений, во многих случаях достигающая прочности цельного металла. К недостаткам сварки следует отнести стоимость специального оборудования (иногда довольно значительную), необходимость нагрева металла до высоких температур и применения больших давлений.
Соединение, полученное при сварке, характеризуется непрерывной структурной связью и монолитностью строения, достигаемыми за счет образования атомно-молекулярных связей между элементарными частицами соединяемых твердых тел. Неразъемное монолитное соединение, образуемое при сварке, называется сварным соединением.
Под пайкой понимают преимущественно процесс соединения металлов (хотя возможна пайка и некоторых неметаллических материалов), занимающий промежуточное положение между сваркой и склеиванием. Обычно все же считают, что пайка ближе к сварке, и рассматривают ее как способ соединения металлов, примыкающий к сварке плавлением. Соединение производится с помощью сравнительно легкоплавкого металла, называемого припоем. Температура плавления его должна быть ниже, чем соединяемого металла. Расплавленный припой наносится на хорошо зачищенные кромки соединяемых частей, смачивает их и после затвердения образует соединение. Припои и соединяемые металлы весьма разнообразны, что обусловливает резкие различия в процессе пайки и характере получаемых соединений. Существенную роль играет способность припоя хорошо смачивать основной металл. Чаще всего основной составной частью припоев служат олово, медь, серебро. Наиболее характерной особенностью пайки, отличающей ее от сварки плавлением, является то, что применяемый в ней основной металл, не расплавляясь, смачивается жидким припоем.
Для пайки исключительно важна подготовка поверхности металла. Поэтому почти всегда применяются флюсы для очистки поверхности металла от оксидов и других загрязнений и усиления адгезии (прилипания) жидкого припоя к твердому металлу.
Преимуществами пайки являются сравнительно небольшой нагрев металла, возможность механизации и обеспечения высокой производительности процесса, достаточная прочность соединений. К недостаткам способа можно отнести трудности, связанные с пайкой изделий
больших размеров, довольно высокую стоимость припоев, необходимость точной пригонки и очистки соединяемых поверхностей.
От склеивания пайка отличается наличием взаимодействия припоя с основным металлом и характером затвердения припоя. Слой расплавленного припоя практически не оказывает сопротивления сдвигу. Прочность соединения возрастает скачком при затвердении припоя.
Склеивание — это самый универсальный способ соединения твердых материалов за счет сил молекулярного сцепления. Склеивать можно дерево, металлы, пластмассы, бетон, стекло, резину и др., а также разнородные материалы, например металлы с деревом, пластмассами, резиной и т. д.
В настоящее время наиболее известны клеи из различных органических соединений. Клей вводится между соединяемыми частями обычно в жидком виде, реже — в виде твердого порошка и пластинок, размягчаемых нагреванием. Введенный жидкий клей вследствие испарения растворителя, химических реакций постепенно затвердевает. В отличие от припоев он с самого начала обладает некоторой, хотя и незначительной, прочностью, позволяющей удерживать соединяемые детали в определенном положении. По мере затвердевания клея прочность его постепенно растет и достигает максимума. Склеивание почти полностью основано на адгезии, причем клей не взаимодействует с соединяемым материалом. Прочность соединения может быть довольно высокой. При правильном склеивании разрушение во время испытаний происходит или по соединяемому материалу, или по прослойке клея. Отделение клея от материала на границе раздела служит признаком неудовлетворительного склеивания.
Преимуществами данного способа являются простота, небольшая стоимость и высокая универсальность, позволяющие соединять чрезвычайно широкий круг материалов в самых разнообразных сочетаниях.