При обработке резанием различают износ режущего инструмента по задней и передней поверхности. А также износ в направлении перпендикулярной обработанной поверхности ( размерный износ). Размерной износ режущего

Износ инструмента, как и в целом, износ трущихся поверхностей, подчиняются определенным закономерностям. Могут быть выделено 3 периода работы инструмента хар-ся:

- начальным износом инструмента на длине пути резания примерно до 1-ой 1000 метров.

- нормально или установившимся износом

- быстрым или катастрофическим износом

Величина начального износа для резцов зависит от качества режущего и обрабатываемого материала(твердость, прочность) геометрия инструмента, качество доводки режущих кромок, наличие охлаждения и его качества, и вибрации.

При установившимся износе, изменении размера инструмента происходит относительно равномерно, т.е. имеет место закон равной вероятнести.

При катастрофическом износе происходит разрушение режущей кромки, что аналогично появлению затирок и трущихся пар.

Интенсивность износа на участке 2 называется отностиельным(удельным) износом У0

Зная велелечину Уо начальный износ Ос инд.н и длину резания N можно определить размерный износ инструмента( микрометра) по формуле

При точении Дельтаd(Un+U0 П*P*L)/10^6*S)*2

D диаметр и длина обрабатываемой заготовки S – подача на оборот.

Величина удельного износа зависит от метода обработки, материала заготовки и инструмента, режимов обработки (скорость резания), наличие охлаждения, геометрия инструментов, состояние технологической системы (жесткость и вибрация.

НАЧАЛЬНЫЙ УН И Относительный У0, ИЗНОС РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ ПРИ ЧИСТОВОМ ТОЧЕНИИ И РАСТАЧИВАНИИ.

Таблица

При фрезеровании износ режущего инструмента происходит интенсивнее, чем при точении. Из-за неблагоприятных условий работы инструмента, многократно врезающегося в обрабатываемую заготовку. При абразивной обрабротки на точность влияет рамерный износ шлифоовального круга. При шлифовании круги могут работать с затуплением и с самозатачиванием. В первом случае затупившееся зерна не отделяются, а опора круга забиваются стружкой, износ круга при этом незначительный. Во втором случае затупленные зерна вырываются из связки круга и износ при этом занчителен, и интенсивность износа шлифовального круга зависит от его диаметра, круги большого диаметра используемые при наружном круглом шлифовании, изнашиваются медленнее, чем круги используемые при внутреннем шлифовании. При круглом наружном шлифовании круги правят через 15-20 минут работы. При внутреннем правят перед каждым чистовым переходом. При шлифовании методом пробных ходов износ круга не влияет на точность выдерживаемых размеров. Приближенно износ шлифовального круга можно определить по объему удаляемого металла с заготовки. На один объем материала круга, теряемого при его износе приходится в среднем 20-ть объемов удаляемого металла.

Формула

F-площадь шлифуемой поверхности

Z-снимаемый припуск

N – Число деталей в партии. ШТ.

Fk рабочая площадь поверхности шлифовального круга.

Влияние износа инструмента на точность может быть уменьшена под настойкой станка. Применение систем автоматичесего управления выбором материала, и наиболее рациональной геометрии режущего инструмента, н-р с наиболее рациональным переднем, задним углом, и радиусом при вершине. Устранение колебаний при резании используют смазочно-охладительную жидкости.

ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ НЕТОЧНОСТИ СТАНКОВ И РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА.

Таблица

Вследствие погрешностей изготовления основных деталей их износа, неточности сборки возникают отклонения основных точностных хар-ик станков от номинальных значений. Точность станков в ненагруженном состоянии называются геометрической. Погрешности от геометрической неточности увеличиваются по мере износа станков. По точности МРС классифицируются на 5 групп.

Геометрически погрешности станков более высоких точностных групп значительно уменьшаются, а трудоёмкость их изготовления резко возрастает.

В настоящее время начата разработка станков сверхособо высокой точности которое относят к группам точности. Т и К. Погрешности обработки на станках этих групп не должны превышать величины 0.3 микрометра для группы Т, и 0.1 мкм для группы К.

На шероховатость поверхностей заготовок и деталей оказывает влияние многие технологические факторы.

При обработки резания величина, форма, и направление неровностей зависят от метода, режимов и схемообработки. Каждому методу соответствует определённый диапазон шероховатостей, из параметров режимов резания, наиболее существенное влияние на величину шероховатости оказывают скорость главного движения резания (V). И подача (S).

Влияние скорости главного движения резца на шероховатость зависят от нароста образования на режущей кромки инструмента, а также от захвата и отрыва слоев, расположенных под режущей кромкой (для стали) и хрупкого выламывания частиц материала (для серого чугуна, и твёрдых цветных сплавов). При скоростях порядка 15-30 метров в минуту имеет место увеличение шероховатости, причиной является наростообразование на резце. При скорости главного движения резания более 30-ти метров в минуту из-за возростания температуры в зоне резания наростообразование прекращается, и величина шероховатости уменьшается. При шлифовании шероховатость снижается с увеличением скорости главного движения резания, и уменьшением его подачи во всех 3-х направлениях. При точении и строгании резцами с широкой режущей кромкой, при сверлении, при зенкеровании, развертывании величина подачи оказывает малозаметное влияние на шероховатость. Свойства и структура обрабатывания материала оказывает влияние на шероховатость поверхности. Более вязкие и пластичные материалы (низкоуглеродистая сталь) склонны к пластическим деформациям дают при обработке резания большую шероховатость. Стали с повышенным содержанием серы (автоматные) и стали с присадкой свинца после обработки резания имеют меньшую шероховатость, чем углеродистая сталь, обработанная в одинаковых с ними условиях. С увеличением твердости обрабатываемых материалов велечина шероховатостей снижается. Одним из основных параметров качества поверхностного слоя являются физико-поверхностные

-велечины

-глубина распространения остаточных напряжений

-глубина деформации слоя

-наличие или отсутствие внешних дефектов (трещин)

ФМС поверхностного слоя отличаются от исходного материала, это связано с воздействием силовых и тепловых факторов при изготовлении и обработки заготовок. Глубина поверхнсотного слоя зависит от метода и режима обработки и составляет от 5-ти микрометров при тонкой обработки и до сотен микрометров при черновой.

При обработки лезвийным инструментом имеет место взаимодействие силовых и тепловых факторов. Поверхностный слой имеет сжимающие (отрицательные движения).

При высоких скоростях главного движения резания остаточные напряжения могут быть растягивающие. При шлифовании большее влияние оказывает тепловые факторы, а также характерны для шливования высокие температуры поверхностного слоя которые вызывают структурную неоднородность прежоги, микротрещины, и изменение цвета.

В поверхностном слое при шлифовании возникают остаточные напряжения и растяжения, то есть положительные. Остаточные напряжения распространяются на глубину 0.05-0.15 мм. Воздействие силовых и тепловых факторов зависит от варьирования режима резания и условиями обработки. Уменьшение остаточного напряжения в поверхностном слое может быть достигнута:

-снижением интенсивности теплообразования

-уменьшением скорости главного движения резания

-уменьшением глубины резания

-применением более мягких кругов при шлифовании

-применением обильного охлаждения

Кроме остаточных напряжений на поверхностном слое изготавливаются детали образуются наклёп. Он возникает в результате больших перепадов температур и больших деформаций, привозящих поверхнсотные слои и упрочненных.

Интенсивность и глубина распространения наклепках возрастает с увеличением сил и продолжительности их воздействия с повышением степени пластической деформации металла поверхностного слоя.

Одновременно с упрочнением из-за нагрета зоны резания в металле поверхн. Слоя происходит разупрочнения, возвращающее металл в его первоначальное наклепнное состояние.

Конечное состояние металла определяется соотношением скоростей протекания процессов, упрочнения и разупрочнения, зависящих от преобладания действия в зоне резания силовых и теплового факторов.

Состояние поверхностного слоя существенно влияет на работоспособность поверхности. Наклеп поверхности в несколько раз уменьшает её износ, способствует созданию сжимающих напряжений, повышающих предел выносливости и прочность деталей.

Олололололололололол

От остаточных напряжений зависит первоначальное и последующее эксплуатационная точность деталей и машин. Целенаправленное формирование поверхностного слоя заданное качество, исходящего из требований длительной и надежной эксплутации деталей обеспечивается путём применения обычных методов. Т.е. рационального выбора последовательности режимов и условий обработки. Упрочнение поверхностей закалкой химико-термической обработкой(цементация, азаптирование, цианирование, сульфидирование и т.д.)

Наплавкой гальваническим покрытием(хромирование, никелерование, цинкование и т.д.) а также применение спец. Методов. Специальных методов повышения качества поверхностей могут быть отнесены упрочняющие методы пластического деформирования без снятия стружки создающее наклеп и сжимающее напряжение 400-700 ньютонов на мм^2.

К ним относятся:

-вибрационное откатывание

-дробеструйное упрочнение

-чеканка

-обкатывание и раскатывание ))))))))))))))))))

-алмазное выглаживание

-электрохимическая обработка

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИПУСКОВ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

Проектирование тех. Процессов механической обработки.

Технологическая подготовка производства(ТПП) включает в себя совокупность взаимосвязанных процессов обеспечивающих технологическую готовность предприятия к выпуску изделий заданного уровня качества при установленных сроках объеме выпуска и затратах. К ТПП относятся обеспечение технологичности конструкции изделия проектируемого технологических процессов, проектирование и изготовление средств технологического оснащения управление процессом ТПП.

Эффективность производства определяется уровнем каждого звена производственной цепочки:

- Технология

-Оборудование

- Организация и управление

КОМПЛЕКСНАЯ ДЕТАЛЬ

Комплексная деталь – это реальная или условная (искусственно созданная) деталь содержащая в своей конструкции все основные элементы ( поверхности) характерная для деталей данной группы и являющийся её конструктивно-технологическим представителем. Под основными элементами понимаются поверхности определяющие конструкцию детали и технологические задачи решаемые процессе обработки. КД(комплексная деталь) служит основой при разработки группового процесса и групповой оснастки. Под групповой оснасткой понимается совокупность приспособлений и инструментов обеспечивающая изготовление всех деталей данной группы с применением небольших подналадок. Составленный на комплексную деталь тех. Процесс с небольшими подналадками оборудования может быть применим при изготовлении любой другой детали данной группы.

[чертеж]

[таблица]

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ И ПРАВИЛА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ.

Общие правила разработки ТП(тех процессов) определяются ГОСТОМ 400.301-83 этим стандартом определены следующие основные этапы:

-анализ исходных данных

-определение типа производства

-определение класса детали и выбор в качестве аналога действующего типового или группового технологического процесса.

-выбор исходной заготовки и методов её изготовления

-выбор технологических баз

-план обработки отдельных поверхностей

-составление технологического маршрута обработки

-разработка технологических операций

-нормирование технологического процесса

-определение требований техники безопасности

-расчет экономической эффективности технологического процесса

-оформление технологической документации

Для разработки типового процесса добавлены следующие этапы:

-классификация объектов производства

-количественная оценка групп объектов производства

-анализ конструкции типовых представителей производства по чертежу и техническим и условиям программ выпуска и типа производства

Основные отличия от общих правил при разработки группового тех процесса связаны с классификацией изделий как при обработке изделий по разработанному типовому тех процессу:

-группирование деталей

-оценка групп предметов производства

АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ РАЗАБОТКИ ТЕХ ПРОЦЕССА

Для проектирования ТПНУ необходимы следующие основные исходные данные:

-сборочный чертеж с кратким описанием служебного назначения и технических условий приёмки изделия

2) Рабочие чертежи определяющие материал конструктивные формы и размеры детали точность и качества обработанных поверхностей, особые требования(твердость и структура материала HB покрытие, темрообработка(тм))

3) Объем выпуска изделий в состав которых входит изготовляемые детали с учетом выпуска запасных частей

Для базы исходных данных применяют:

ЕСТПП

ЕСТД

Типовые ТП и операции

Каталоги прогрессивного технологического оборудования и оснастки

Материалы по выбору режимов резания, припусков, расчетам точности и надежности техпроцессов.

1 Т Технологичная

2 Наружно-технологичная поверхность

3 Т

4 Т

5 Т

6 Т

7 Т

8НТ

9Т

10Т

11НТ

12Т

13Т

14Т

15Т

16Т

17Т

18Т

19Т

Посмотреть в лаборатории деталь со шлицами

Деталь – тело вращения укажет что это шлицевый вал, тело вращение с отношением длины к диаметру >2

НЦП без закрытых уступов ступенчатой двухсторонней формы без наружной резьбы с центральным глухим отверстием без резьбы, со шлицами на наружной поверхности без отверстий вне оси детали.

Основной вид обработки – обработка резанием. Основные операции технологичного процесса:

Подрезка торцев, и зацентровка. Токарная и кругло-шлифовальная обработка наружно технологической поверхности в центрах с переустановкой заготовки, обработка глухого отверстия и фрезерование шлицев.

Перечень литературы курсовой

Методическая литература

Иванов, Коротков, Шав.

Справочная литература

Справочник технолога-машиностроителя. Том 2.

Под редакцией Косиловой, Мещерев.

Обработка металло-фрезанием. Под редакцией Панова.

Краткий справочник металлиста. Под редакцией Орлова, Староконова.

Госты и классификаторы.

ГОСТ26645 – проектирование отливок.

ГОСТ7505 – проектирование штамповок

Общее машиностроительное нормативы режимов резания и нормативы времени для нормирования работ, на универсальных станках и на оборудовании с ЧПУ.

СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА.

Курсовой проект состоит из текстовой части, - пояснительной записке, выполненной на листах формата А4, и графической части-чертежей, выполненной согласно требований ЕСКД на листах формата А1.

СОДЕРЖАНИЕ ГРАФИЧЕСКОЙ ЧАСТИ.

Графическая часть состоит из 2-х листов чертежей формата А1.

Содержание текстовой части курсового проекта

Титульный лист и оглавление

1. Введение

Характеристика машиностроительного предприятия 1 стр.

Общий раздел

1. Описание служебного назначения и конструкции детали

2. Свойства обрабатываемых поверхностей

3. Анализ технологичности конструкции детали

4. Определение типа производства

1. Технологиеский раздел

2.1 Выбор заготовки и определение её размеров

2.2 Расчет коэффициента использования материала

2.3 Назначение методов обработки

Черновой этап обработки, предусматривает квалитет точности до 4-х порядков, каждая последущая стадия обработки повышает её точность на 1, 2 квалитета

2.4 Разработка схем базирования

2.5 Выбор оборудования и формирования операции

2.6 Разработка маршрутного технологического процесса

….Переписать

2.2 Общая характеристика детали

Рассматриваемая деталь – балансир(шатун). К деталям типа шатун так же можно отнести такие детали как: вилки, серьги, тяги, и т.д. Это относится к одному классу – рычаги. Шатун является звеном системы машин и аппаратов, приборов и приспособлений, и с совершаемым качательное или вращательное движение, шатун передаёт необходимое силы и движения сопряженным деталям, заставляя их выполнять требуемые перемещения с надлежащей скоростью. В других случаях шатуны остаются неподвижными и фиксируют относительное положение сопряженных деталей.

Деталь данного класса имеет два отверстия или больше(по чертежу необходимо указать номер поверхности, и размер оси которых расположены параллельно или под прямым углом ) Тело шатуна представляет собой стержень не обладающий достаточной жесткостью. В деталях этого класса, кроме основных отверстий обрабатываются шпоночные или шлицевые пазы. Крепежные отверстия и прорези в головках. Стержни шатунов часто не подвергаются механической обработки.

Значительное разнообразие конструкции шатунов вызывают необходимость их классификации с целью сужения технологических процессов.

Рекомендуются следующие классификации:

1. Шатуны у которых торцы втулок имеют общую плоскость, или их торцы лежат в одной плоскости.

2. Шатуны у которых торцы втулок лежат в разных плоскостях.

3. Шатуны у которых имеются длинная втулка с отверстием и значительное более короткие втулки.

Точность размеров отверстия, основные вспомогательные базы поверхностями которых шатуны и вилки сопрягаются с валами, проектируют по H7 и H9. Точность расстояний между параллельными исполнительными поверхностями назначают по IT10 и IT12. Расстояния между осями отверстий основных вспомогательных баз шатунов должны соответствовать расчетным в зависимости от требуемой точности колеблются от +-0.025 до +-хз.

Точность формы. В большинстве особых требований к точностей формы поверхностей не предъявляется, то есть погрешность формы не должна превышать допуск на размер. Или в зависимости от условий эксплуатации погрешность формы не должна превышать 40-60% от поля допуска на соответствующий размер.

Точность взаимного расположения. Для хорошего прилегания поверхностей отверстий к сопряженным деталям оси поверхностей отверстий (вспомогательные базы шатуна) должны быть параллельны осям поверхностей отверстий основных баз с допускаемыми отклонениями (0.05 – 0.3/100мм). У шатунов имеющие плоские обработанные поверхности задаётся перпендикулярность осей отверстий относительно этих плоскостей с допускаемыми отклонениями (0.3/100мм).

Качества поверхностного слоя – шероховатость .. у шатунов в зависимости от точности диаметров отверстий назначают РА=0.8 – 3.2 микрометра.

Шероховатость исполнительных поверхностей у шатунов РА=0.63 – 3.2 микрометра. Для увеличения срока службы детали, твердость исполнительных поверхностей у шатунов устанавливается HRS с индексом Э 40-60.

2.2.2. По чертежу выявляются виду поверхностей NCP VCP RP(резьбовая поверхность) ШП( шпоночная поверхность) ШлП(шлицевая поверхность). Выделяются основные и не основные виды поверхности детали, указывая основания. Так же указывается параметр шероховатости на каждый из рассматриваемых поверхностей детали. Пример: По чертежу выявляем НЦП диаметром n, ВЦП диаметров Н, РП m8h7. И шлицевая поверхность диаметром к. Основными поверхностями будем считать те поверхности, которые будут участвовать в сопряжении с поверхностями деталей. Это шлица диаметром к, резьба м8, крепежные отверстия, и ВЦП диаметром Н.

Эти поверхности должны подвергаться чистовой обработке до РА максимального = 3.2 мк. Во избежание зазора или натяга. То есть необходимо избежать всех видов погрешностей.

Неосновными поверхностями будут считаться поверхности обозначенные параметром шероховатости РА=6.3 мк и ниже. Эти поверхности не требуют чистовой обработки и не участвуют в сопряжении с другими поверхностями изделия, в нашем случае это стержень самого шатуна.

2.3 Выбор вида заготовки и его основания. При описании материала из которого изготовлена деталь необходимо показать его свойства, обрабатываемость в холодном или горячем состоянии, необходимо указать назначение и область применения материалов в детали. Например: Сталь 20ха например лигированная сталь, конструкционная, применяется для деталей средних размеров, с твёрдой износоустойчивой поверхностью, при достаточно прочной и вязкой сердцевиной, работающий при больших скоростях и среднем давлении. Из стали 20Х рекомендуется изготавливать зубчатые колёса, кулачковые муфты, втулки, шлицевые валы, работающие в подшипниках скольжения. Необходимо указать химические, механические и другие свойства по данному материалу. Химические свойства рекомендуется размещать в таблицах.

Таблица называется химический состав легированной конструкционной стали 2Х

[Таблица]

Коэффициент использования материала - [Формула]

2.5 Разработка операционного технологического процесса обработки детали.

2.5.1 Уточнение выбранного технологического оборудования.

При выборе станочного оборудования необходимо учитывать:

-характер производства

-методы достижения заданной точности при обработке.

-необходимую сменную или часовую производительность

-соответствие станка габаритам детали

-мощность станка

-возможность оснащения станка высокопроизводительными приспособлениями, средствами автоматизации и механизации.

-кинематические данные станка(подачи, частота вращения, и т.д.)

Пример: Подробно рассмотрим вертикальный фрезерный станок модели 6Т13, станок относится к первому типу фрезерных станков. Станки этого типа предназначены для выполнения широкого круга фрезерных работ выполняемых торцевыми, концевыми, и другими видами фрез. Которые крепятся в цангавых патронах и на оправках, оставляющих свободными цилиндрическую и торцевую поверхность фрезы.

Отличительной приметой этих станков является вертикальное расположение шпинделя и наличием консоли, выступающей в корпусной детали. Поддерживающей стол с заготовкой и осуществляющей их подъём и спуск. Станки позволяют использовать режущие свойства быстрорежущего и твердосплавного инструмента. Заготовки устанавливаются на прямоугольные станки размером от 210 на 900, до 700 на 1700.Или круглый накладной стол диаметром 300 мм и более. На моделях этих станков возможно как встречное, так и попутное фрезерование, что обеспечивается специальным механизмом, поддерживающие постоянный натяг между винтом и гайкой механизма продольной подачей. Подача включается как до упора, так и вручную. Ряд станков имеют устройство для включения новой подачи, или новой частоты вращения шпинделя. Поворот шпинделя в пределах +- 45градусов относительно горизонтальной оси, станки этого вида удобны для перевода на числовое программное управление.

Некоторые станки имеют повышенную быстроходность, что позволяет производительно обрабатывать заготовки и лёгких сплавов.

[таблица] Параметры вертикально-фрезерного станка Т13

2.5.2 Назначение режущих инструментов

Основное и служебное назначение рабочей части инструмента – резания и снятия с изделия слоя металла, называемого припуском. Режущий инструмент выполняется в виде клина(зуба), твердость которого должна быть выше твердости обрабатываемого материала изделия. По количеству зубьев инструменты подразделяются на однозубые и многозубые. В режущем клине различают 3 основных конструктивных элементов:

-Переднюю поверхность

-Заднюю поверхность

и их пересечение:

-режущую кромку

Эффективность работы режущего клина зависит от его остроты которая определяются углами наклона передней и задней поверхностей, называемыми геометрическими параметрами.

Основными геометрическими параметрами клина являются:

-главной задний угол Альфа

-главный передний угол Гамма

-угол заострения Бэтта

[Рисунок]

Переписать

В процессе работы резец периодически входит в контакт с изделием, испытывая ударную нагрузку. Под действием силы резания Pz строгальный резец подвергается изгибающему моменту. Геометрические параметры режущей части строгальных резцов выбираются также как и для токарных. Режущая кромка резца должна быть расположена под углом наклона к основной плоскости Лямбда=10-20 градусов, чтобы при врезании удар приходился не на вершину резца, а наиболее удалённую от неё часть режущей кромки с большим поперечным сечением и более высокой прочностью. Угол в плане для строгальных резцов =45градусов. Функциональное назначение заднего угла снизить трение задней поверхности клина, а поверхность заготовки.

Передний угол влияет на условие образования стружки силу резания и прочность лезвия, его задача уменьшить силу пластической деформации при срезании припуска и облегчить ход стружки. Существуют углы в плане Фи, вспомогательный угол в плане Фи1, и угол в плане Эпселон.

КОНСТРУКЦИОННЫЕ И ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН.

Наибольшее распространение получили стали и чугуны. Сталь это многокомпанентный сплав с содержанием углерода до 2.14%. Чугун – сплав с содержанием углерода более 2.14% и некоторым количеством кремния, марганцом, и других элементов. По области примнения различают следующие виды сталей:

-строительные

-конструкционные(общего и специализированного назначения)

-инструментальные (с особыми химическими и физическими свойствами)

По содержанию вредных примесей (сера и фосфор) сталь подразделяют на 4 группы:

1. Группа А – сталь обычного качества с самыми низкими механическими свойствами.

2. Группа Б – качественная сталь

3. Группа В – высококачественная сталь

4. Группа Г – особовысококачественная сталь

Для маркировки стали используется буквенно-числовая система. Углеродистые качественные конструкционные стали маркируются двузначным числом обозначающим содержание углерода в сотых долях процента (сталь 45-ая – 0,45% углерода). Углеродистые инструментальные стали маркируются буквой У, и цифрой, указывающей содержание углерода в 10-ых долях процента (сталь У8 – 0.8% углерода). Лигированные стали обозначаются следущим образом: сталь Альфа с индексом С, L с индексом I, Альфа I, (Ш).

1. Альфа – содержание углерода в сотых долях процента при содержании углерода более 1% цифру опускают.

2. L(I) – обозначение лигирующего элемента:

-Азот (А)

-Алюминий (Ю)

-Бор (Р)

-Вольфрам (В)

-Ванадий (Ф)

-Кобальт (К)

-Кремний (С)

-Малимбден ( М)

-Марганец (Г)

-Медь (Д)

-Никель (Н)

-Редкоземельные металлы (Ч)

-Силен (Е)

-Титан (Т)

-Фосфор (П)

-Хром (Х)

-Цирконий (Ц)

Альфа С содержание лигирующего элемента в процентах, если после обозначения лигирующего элемента, цифра не стоит, то его содержание примерно 1%.

Буква А в конце марки стали, обозначает высококачественную сталь.

Буква Ш обозначает особовыскоккачественную сталь.

Например 12ХН при А. – 0,12 1% хрома, 3 Никеля, высококачественная сталь.

Некоторые стали содержат дополнительную букву после слово «сталь», обозначающую её группу или тип: Ш – подшипниковая сталь. А – автоматная сталь.

Качественные углеродистые стали по содержанию углерода разделяют на низкоуглеродистые (0,025) среднеуглеродистые (0,3 – 0,5) высокоуглеродистые (0,6 – 0,85)

Низкоуглеродистые стали – обладают невысокой прочностью, высокой пластичностью, их применяют для ответственных сварных конструкций, и для деталей упрочняемых цементацией.

Среднеуглеродистые стали (сталь 30-сталь45) применят после нормализации, улучшения и поверхностной закалки. Такие стали имеют более высокую прочность и лучше обрабатываются резанием. Их применяют для изготовления мелких деталей. Так как они имеют небольшую прокаливаемость.

Высокоуглеродистые стали (сталь60-сталь85) обладают повышенной прочностью, износостойкостью и упругостью, поэтому их используют для изготовления деталей, работающих при высоких, статических и динамических нагрузках.

Низколигированные стали – широкоиспользуемые в авто и тракторостроении. Выпускают в виде проката, арматуры, гладкого профиля паковок или штамповок.

Улучшаемые стали (лигирование: хром, марганец, малибден, ванадий) Имеет высокую вязкость и высокий предел текучести, обеспечиваемые сквозной прокаливаемостью и мелкозернистой структурой. Такие стали используются для изготовления каленчатых валов, зубчатых колёс, шатунов, гильз цилиндров.

Цементируемые стали – содержат 0,1 – 0,3 процентов углерода, обладают высокой твёрдостью, и износоустойчивостью поверхности. Высокой прочностью и вязкостью хорошо восприменяют цементацию.

Из этих сталей изготавливают кулачковые муфты, кулачки, зубчатые колёса, поршневые пальцы, втулки, каленчатые и распределительные валы.

Автоматные стали (сталь А12, АС14ХГН) применяют при обработке заготовок на станках автоматах с автоматическим циклом. Обычно эти стали идут на изготовление метизов (болты, гайки, шпильки и винты). Подшипниковые стали – сталь (ШХ6. – ШХ15СГ) используют для изготовления подшипников качении, роликов, пальцев машин. Рессорма – пружинные стали (60С2 – 50ХГ). Имеют высокий предел упругости, и придел выносливости, используются для изготовления пружин. Чугун – в отличие от стали имеют структуру, в которой углерод находится в связанном и свободном состоянии. Обладает высокой твердостью, низким пределом прочности на растяжении и хорошими ударными свойствами. В машиностроении чаще всего его применяют в виде отливок из серого высокопрочного лигированного, и ковковым чугуном содержит свободный углерод в виде пластинок. Его применяют для изготовления малоответственных деталей (например в СХ машинах).

Высокопрочный чугун – получают введение в жидкий серый чугун чистого магния (0,3 – 1%) и Церия (до 0,05%), что повышает его предел прочности на растяжение. Для повышения прочности и создание специальных чугунов (жаростойких, корозионностойких) их легируют Хромом, Никелем, Титаном, Марганцем, Алюминием, Свинцом и подвергают отжиг, закалке, отпуску.

Высокопрочные чугуны применяют для ответственных изделий, таких как корпус подшипников, коробки передач, каленчатые валы.

Ковкий чугун.

Получают длительным отжигом тонкостенных (до 50-ти мм отливок из белого чугуна, его не куют, но он достаточно пластинчат, содержит свободный хлопьевидный графит и по свойствам занимает промежуточное положение между серым и высокопрочными чугунами, в машиностроении его применяют как заменитель стали, при изготовлении зубчатых колёс, звёздочек, и звеньев цепей. Особое место среди конструкционных материалов занимают цветные металлы и сплавы широко используемые в автостроении вместо черных металлов.

К ним относятся сплавы на основе алюминия, сплавы на основе меди, и антифрикционные сплавы. Для алюминиевых сплавов характерна относительно большая удельная прочность близкая к характеристикам, средних лигированных сталей. Их подразделют на литейные и деформированные. Первое имеют хорошие литейные свойства и хорошо обрабатываются резанием. Вторые обладают удовлетворительные пластичностью, высокой коррозионной стойкостью, и хорошо обрабатываются резанием. Большая часть сплавов может упрочнятся термообработкой. Деофрмируеммые сплавы в основном применяются для сварных и клепанных соединений, испытывающих небольшие нагрузки, но требующих высокого сопротивления коррозии (бензобаки и различные ёмкости). Наиболее высокими механическими свойствами обладают сплавы на основе меди:

Бронза – сплав меди с оловом, алюминия, марганца, кремния.

Латунь – сплав меди с цинком.

Традиционная маркировка имеют следующий вид: латуни обозначаются Л, бронза –Бр.

Н-р Бр О4С4С17 бронза литейная, олово 4%, цинк 4%, остальное медь.

Область применения латуни.

Кремний 17, остальное медь. Область приминения латуни – трубы, полосы, прутки, мелкие поковки, втулки, сепараторы, винты, лопасти, и корозионно-стойкие детали. Бронзу используют для арматуры, пружин, антифрикционных деталей, вкладышей-подшипников. Латунь и бронза могут быть литейные и деформированные.

Антифрикционные сплавы.

Применяют для заливки подшипников скольжения, такие сплавы имеют низкий коэффициент трения, достаточно пластичны и прочны. Их прочность не должна превосходить прочность установленных в подшипник валов. Применяют сплавы на основе олова и свинца, меди, алюминия и цинка.

Олово или свинец (баббиты) обозначается буквой Б, далее ставится цифра, показывающая содержание олова, или буква характеризующая специальный элемент, входящий состав.

К неметаллических конструкционным материалам относятся полимерные материалы ( органические и неорганические):

-пластмасса

-композиционные материалы

-каучук и резины

-клеи и герметики

-лакокрасочные покрытия

-стекло

-керамика.