- •С.П. Шатило,. М.С. Бахарев, с.В.Кучеров, г.Ф. Бабюк методическое руководство
- •Технология конструкционных материалов Нижневартовск 2004
- •Предисловие
- •Лабораторная работа № 1 Анализ фазовых равновесий в системе железо-углерод
- •1. Основные теоретические представления
- •2. Анализ диаграммы состояния железо-цементит
- •Исходные данные для анализа процесса кристаллизации железоуглеродистых сплавов в равновесных условиях
- •6. Рекомендуемый библиографический список
- •Лабораторная работа № 2 Влияние холодной пластической деформации и рекристаллизации на структуру и свойства металлов и сплавов
- •1. Основные теоретические представления
- •1.1. Влияние холодной пластической деформации на структуру и свойства металлов.
- •1.2. Влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла.
- •2. Порядок выполнения работы
- •2.1. Вариант 1 - Создание холодной пластической деформации катодом сжатия на прессе ип-500.
- •Влияние степени холодной пластической деформации на твердость исследуемого материала
- •Влияние нагрева на твердость материала после холодной пластической
- •2.2. Вариант II - Создание холодной пластической деформации на приборе Бринелля.
- •Влияние степени холодной пластической деформации на твердость малоуглеродистой стали
- •Влияние температуры отжига на твердость холоднодеформированной малоуглеродистой стали
- •3. Требования к отчету.
- •5. Рекомендуемый библиографический список
- •Лабораторная работа № 3 Обработка металлов давлением
- •1. Основные теоретические представления
- •Подготовка машины к испытаниям и порядок работы
- •2. Порядок выполнения работы
- •Размеры исходной заготовки и расчетные данные по режиму осадки
- •Результаты, полученные после осадки по режиму, предусмотренному в таблице 1
- •3. Содержание отчета
- •2. Методика выполнения работы
- •3.Содержание отчета
- •1.Основные теоретические представления
- •1.1.Выбор способа формовки и поверхности разъема формы
- •1.2. Разработка чертежа отливки
- •3. Составление чертежа модели
- •4.Составление чертежа стержневого ящика
- •5. Выбор типа и определение размеров литниковой системы
- •6. Определение размеров опок
- •7. Составление чертежа «форма в сборе»
- •8. Оформление работы
- •9. Рекомендуемый библиографический список
- •Приложение Эскизы деталей к заданию по теме « Технология изготовления литейной формы»
- •Лабораторная работа № 6 Определение режима ручной дуговой сварки
- •Сущность ручной дуговой сварки
- •Задание по лабораторной работе
- •Методика расчета режима ручной дуговой сварки
- •2. Рассчитать силу сварочного тока.
- •3. Определить массу наплавленного металла.
- •5. Определить основное время на сварку по формуле
- •5.Подсчитать количество электроэнергии, идущей на сварку:
- •Лабораторная работа № 7 Микроструктура сварных соединенийнизкоуглеродистой стали Цель работы
- •1. Основные теоретические представления
- •2. Микроструктурный анализ сварных соединений низкоуглеродистой стали
- •3. Методика выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Рекомендуемый библиографический список
- •Лабораторная работа № 8 Контактная точечная сварка
- •Основные теоретические представления
- •Точечная сварка, физическая сущность процесса (рис. 1)
- •1.1. Свариваемость различных металлов и сплавов
- •1.2. Оборудование для контактной сварке
- •1.3. Аппаратура управления машинами
- •1.4. Электроды контактных машин
- •2. Технология контактной сварки
- •Технические характеристики универсальных машин для точечной сварки
- •Технические характеристики подвесных машин для точечной сварки
- •Технические характеристики точечных машин постоянного тока и конденсаторных
- •Технические характеристики регуляторов цикла точечной и рельефной сварки
- •Технические характеристики тиристорных контакторов
- •Технические характеристики сплавов для электродов контактных машин
- •Электроды прямые для контактных точечных машин (гост 14111 -77)
- •С увеличением числа одновременно свариваемых заготовок снижается качество сварного соединения. В связи с этим в ответственных конструкциях рекомендуется одновременно сваривать не более двух заготовок.
- •Режимы точечной сварки углеродистых сталей
- •Режимы точечной сварки коррозионно-стойких сталей
- •Режимы точечной сварки высокопрочных алюминиевых сплавов на конденсаторных машинах
- •Режимы одноимпульсной рельефной сварки тонколистовой низкоуглеродистой стали
- •Дефекты точечной и шовной сварки
- •5. Порядок проведения работы
- •6. Контрольные вопросы
- •2. Задание по лабораторной работе
- •Индивидуальные задания для расчета
- •Методика расчета режима автоматической сварки под флюсом
- •Рекомендуемый библиографический список
- •Лабораторная работа № 10 Восстановление деталей электродуговой металлизацией
- •Основные теоретические представления об электродуговой металлизации
- •3. Необходимое оборудование, инструменты и материалы
- •4. Порядок выполнения работы
- •5. Указания по охране труда
- •6. Содержание отчета
- •7. Контрольные вопросы
- •Рекомендуемый библиографический список
- •Лабораторная работа № 11 Определение прочности электрометаллизационных покрытий на плоских и цилиндрических деталях
- •1.Основные теоретические представления
- •2. Необходимое оборудование, инструменты и материалы
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Примеры определения прочности металлического покрытия на плоской детали
- •4. 1 . Пример 1
- •4.2. Пример 2.
- •5. Примеры определения прочности металлических покрытий на наружной поверхности цилиндрической детали
- •5.1. Пример
- •6. Содержание отчета
- •7. Контрольные вопросы
- •Характеристики шероховатости обрабатываемой поверхности
- •Рекомендуемый библиографический список
- •Лабораторная работа № 12 Восстановление изношенных деталей вибродуговой наплавкой
- •1.Основные теоретические представления
- •Расчет параметров режима вибродуговой наплавки
- •2. Контрольные вопросы
- •1Об.Шп → об.Реечн.Колеса,
- •Цепь главного движения
- •Цепь продольных подач
- •Цепь поперечных подач
- •Набор сменных шестерен для нарезки метрической резьбы
- •1.2. Расчет рациональных режимов резания
- •Точность и качество поверхности при обтачивании наружных цилиндрических поверхностей
- •Подачи при черновом наружном точении резцами с пластинами из твердого сплава и быстрорежущей стали
- •Подачи, мм/об, при чистовом точении
- •Значения коэффициента и показателей степени в формулах скорости резания
- •Коэффициент , учитывающий качество обрабатываемого материала при обработке стали быстрорежущими резцами
- •Коэффициент , учитывающий качество обрабатываемого материала твердосплавными резцами
- •Коэффициент , учитывающий качество материала при обработке медных и алюминиевых сплавов
- •Коэффициент , учитывающий влияние поверхности заготовки
- •Коэффициент , учитывающий влияние инструментального материала
- •Режимы резания при тонком точении
- •Режимы резания при точении закаленной стали резцами с пластинами из твердого сплава
- •Значения коэффициента Ср и показателей степени в формулах силы резания при наружном точении
- •Коэффициент , для стали, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала
- •Коэффициент , учитывающий качество обрабатываемого материала при обработке медных и алюминиевых сплавов и чугуна
- •1.3. Пример расчета рациональных режимов резания
- •Коэффициенты Кφр, Кγр, Кλр, Кrp учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента
- •5. Определяем действительную скорость главного движения резания,
- •6. Определяем мощность, затрачиваемую на резание,
- •9. Определяем тангенциальную силу резания,
- •10. Определяем мощность, затрачиваемую на резание,
- •11. Определяем основное время (мин),
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Индивидуальное задание
- •Рекомендуемый библиографический список
- •Лабораторная работа № 14 Устройство токарно-винторезного станка
- •1. Основные теоретические представления
- •2.Определение основных паспортных данных станка
- •5. Механизмы главного движения
- •6. Механизмы движения подачи
- •3. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 15 Геометрия режущего инструмента Цель работы
- •Основные теоретические представления
- •1.1. Токарный проходной резец
- •1.1.1. Поверхности резания
- •Элементы токарного проходного резца
- •Координатные плоскости для определения углов
- •Углы токарного резца
- •1.1.5. Измерение углов токарного резца
- •2.1. Спиральное сверло
- •2.1.1. Элементы и углы спирального сверла
- •2.2.1.Определение углов спирального сверла
- •3.1. Цилиндрическая фреза
- •3.1.1. Элементы и геометрия цилиндрической фрезы
- •3.2.1. Измерение углов цилиндрической фрезы.
- •Приложение
- •1.2.. Определение углов и размеров токарного проходного резца
- •1.3. Материалы для изготовления режущих инструментов
- •Лабораторная работа № 17 Обработка металлов резанием
- •1.Основные теоретические представления
- •Общие сведения по механической обработке деталей машин
- •2. Содержание задания на реферат и порядок его оформления
- •3. Рекомендуемый библиографический список
- •Приложение
- •Основные виды и способы пайки
- •Материалы для пайки
- •Типы паяных соединений
- •Краткое описание источника нагрева, припоя и флюса, применяемых для пайки образцов
- •Последовательность подготовки и пайки образцов
- •Определение прочности паяного соединения
- •2. Порядок выполнения работы
- •3. Требования к отчету
- •4. Контрольные вопросы
- •Рекомендуемый библиографический список
- •Лабораторная работа № 19
- •Классификация и технологические свойства пластмасс.
- •Технология получения изделий из пластмасс
- •Физико-механические свойства пластмасс
- •Оборудование и приборы
- •Порядок выполнения работы
- •4. Контрольные вопросы
- •5 Рекомендуемый библиографический список
- •Лабораторная работа № 20 "Изнашивание полимеров при трении скольжения" Цель работы
- •Основные теоретические представления.
- •2. Порядок выполнения лабораторной работы.
- •2.1. Приборы, принадлежности, образцы
- •2.2. Сборка и установка узла трения
- •2.3. Работа установки
- •3.4. Обработка результатов измерений
- •3. Контрольные вопросы
- •4. Рекомендуемый библиографический список
- •Содержание отчета
- •Приложения
- •Лабораторная работа № 21
- •3. Основные теоретические представления
- •4. Основные схемы обработки и элементы рехима резания при шлифовании
- •5. Устройство круглошлифовального станка.
- •6. Устройство плоскошлифовального станка
- •7. Определение некоторых паспортных данных круглошлифовального станка
- •8. Определение некоторых паспортных данных плоскошлифовального станка
- •9.Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка
- •Варианты заданий для расшифровки маркировки шлифовального круга
- •10. Режимы резания при шлифовании
- •10.1 Выбор шлифовального круга
- •10.2 Припуски на обработку
- •10.3. Расчет режима резания при круглом шлифовании с продольной подачей
- •10.4 Определение основного времени при круглом шлифовании
- •10.5 Расчет режима резания при плоском шлифовании периферией круга
- •10.6. Определение основного времени при плоском шлифовании
- •10.7. Пример расчета режима резания и основного времени при круглом шлифовании
- •10.8. Пример расчета режима резания и основного времени при плоском шлифовании
- •11. Содержание отчета
- •12. Контрольные вопросы
- •13. Рекомендуемый библиографический список
- •Лабораторная работа № 22 "Определение смазочной способности индустриальных масел" Цель работы
- •1. Основные теоретические представления
- •2. Приспособления, приборы, материалы
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Контрольные вопросы
- •6. Рекомендуемый библиографический список
- •Оглавление
6. Содержание отчета
6.1.Цель работы
6.2.Эскизы образцов для напыления сословным обозначением покрытия, с размерами покрытия и основы, а также с распределением составляющих остаточных напряжений (рис. 1,2)
6.3.Расчёт остаточных напряжений и сил сцепления покрытия с основой.
6.4.Сделать выводы о прочности покрытий.
7. Контрольные вопросы
7.1.Какие последствия вызывают остаточные напряжения в покрытии?
7.2.В чем и когда проявляется разрушающее действие остаточных напряжений?
7.3.Что является причиной появления в покрытии остаточных напряжении?
7.4.Как влияет форма и способы подготовки напыляемой поверхности на распределение остаточных напряжений в покрытии?
7.5.Какими технологическими методами можно управлять прочностью электрометаллизационных покрытий?
Таблица 1
Индивидуальные задания
-
Номер задания
Материал основы
Плоская поверхность
Цилиндрическая поверхность
Толщина основы,
Н•102, м
Высота слоя,
H•103, м
Диаметр основы,
D •102, м
Высота слоя,
H •103, м
1
Сталь
1,0
0,1
3,0
0,2
2
Сталь
1,3
0,2
3,5
0,4
3
Сталь
1,5
0,3
4,0
0,6
4
Сталь
1,7
0,4
4,5
0,8
5
Сталь
2,0
0,5
4,7
1,0
6
Сталь
2,2
0,6
4,9
1,2
7
Сталь
2,5
0,7
5,0
1,4
8
Сталь
2,7
0,8
5,1
1,6
9
Сталь
3,0
0,9
5,3
1,8
10
Сталь
3,2
1,0
5,5
2,0
11
Алюминий
3,5
1,1
6,0
2,2
12
Алюминий
3,7
1,2
6,5
2,4
13
Алюминий
4,0
1,3
7,0
2,6
14
Алюминий
4,2
1,4
7,3
2,8
15
Алюминий
4,5
1,5
7,5
3,0
16
Алюминий
4,7
1,6
8,0
3,2
17
Алюминий
5,0
1,7
8,5
3,4
18
Алюминий
5,3
1,8
9,0
3,6
19
Алюминий
5,5
1,9
9,5
3,8
20
Алюминий
6,0
2,0
9,8
4,0
Примечания: Материал покрытия (сталь, медь, алюминий, цинк) и способ подготовки поверхности (обдув кварцевым песком, нанесение рваной резьбы, химическое травление)- согласовываются о преподавателем
Таблица 2
Значения теплофизических коэффициентов металлов основы и покрытия
|
Металл |
Коэффициент теплового расширения, 1/ град |
Модуль упругости, Н/м2 |
Температура плавления, металла, Т2, 0С |
Коэффициент Пуанссона | ||
|
Основы 1*10-6 |
Покрытия 2*10-6 |
Основы Е1*109 |
Покрытия Е2*109 | |||
|
Цинк |
39,0 |
12,4 |
78,0 |
12,5 |
420 |
0,25 |
|
Алюминий |
26,0 |
12,1 |
65,0 |
6,2 |
660 | |
|
Медь |
17,0 |
11,8 |
115,0 |
6,6 |
1083 | |
|
Сталь |
13,5 |
11,0 |
206,0 |
13,2 |
1530 | |
Таблица 3.
Предел прочности металла покрытия на растяжение
-
Материал
Предел прочности запыленного материала,
σВ Н/м2
Малоуглеродистая сталь
1,2 • 108... 1,96 •108
Алюминий А2
0,29 • 108... 0,49 •108
Цинк
0,34 • 108
Медь
0,25 •108
Таблица 4