- •Раздел 1. Основы металлургического производства
- •1.1. Материалы, применяемые в машино- и приборостроении
- •1.2. Общие сведения о металлургическом производстве
- •1.2.1. Основы производства черных металлов
- •1.2.1.2.4.1. Дуговая плавильная электропечь
- •1.2.1.2.4.2. Индукционная плавильная электропечь
- •1.2.2. Основы производства цветных металлов
- •Раздел 2. Технология литейного производства
- •2.1. Место, значение и перспективы развития литейного производства в машиностроении
- •2.2. Общая технологическая схема изготовления отливки
- •2.3. Способы получения отливок и факторы выбора способов
- •2.4. Поколения и разновидности литейных форм
- •2.5. Изготовление отливок в разовых толстостенных формах
- •2.5.1. Понятие об устройстве формы
- •2.5.2. Модельный комплект
- •2.5.3. Формовочные и стержневые смеси
- •2.5.4. Изготовление полуформы
- •2.5.5. Особенности изготовления стержней
- •2.5.6. Отделка полуформ и стержней и их сборка
- •2.5.7. Некоторые технологии изготовления форм
- •2.5.8. Заполнение форм расплавом
- •2.5.9. Удаление отливок из форм и стержней из отливок
- •2.5.10. Финишные операции обработки отливок
- •2.6. Изготовление отливок в разовых тонкостенных (оболочковых) формах
- •2.7. Другие методы литья по разовым моделям
- •2.8. Изготовление отливок в многократных формах
- •2.8.1. Изготовление отливок в металлических формах (кокилях)
- •2.8.2. Изготовление отливок в металлических формах под высоким давлением
- •2.8.3. Литьё выжиманием
- •2.8.4. Непрерывное литьё
- •2.8.5. Электрошлаковое литьё
- •2.9. Литьё под регулируемым давлением
- •2.10. Литьё намораживанием
- •2.11. Центробежное литьё
- •2.12. Суспензионное литье
- •2.13. Литейные сплавы
- •2.13.1. Понятие о литейных сплавах
- •2.13.2. Литейные свойства сплавов
- •2.13.3. Механические свойства
- •2.13.4. Физические и химические свойства
- •2.13.5. Технологические свойства
- •2.13.6. Эксплутационные свойства
- •13.7. Краткая характеристика литейных сплавов
- •2.13.8. Плавка литейных сплавов
- •2.14. Технологические требования к конструкции отливки
- •2.14.1. Общее понятие технологичности отливки
- •2.14.2. Некоторые основные требования к конструкции отливки
- •2.15. Основы проектирования технологии изготовления отливки
- •Раздел 3. Обработка металлов давлением
- •3.1. Общие сведения
- •3.1.1. Физические основы пластической деформации
- •3.1.2. Достоинства обработки металлов давлением
- •3.1.3. Влияние обработки давлением на структуру и свойства металлов и сплавов
- •3.2. Нагрев металла перед обработкой давлением
- •3.2.1. Выбор температурного режима обработки давлением
- •3.2.2. Нагревательные устройства
- •3.3. Виды обработки металлов давлением
- •3.3.1. Прокатное производство
- •3.3.2. Прессование
- •3.3.3. Волочение
- •3.3.4. Ковка
- •3.3.5. Объемная штамповка
- •3.3.6. Листовая штамповка
- •3.3.7. Специальные способы обработки давлением
- •Раздел 4. Технология сварочных процессов, пайки и склеивания
- •4.1. Физические основы сварки
- •4.1.1. Сущность образования сварного соединения
- •4.1.2. Общая характеристика сварных соединений
- •4.2. Сварка плавлением
- •4.2.1. Сущность процесса дугоВой сварКи
- •4.2.2. Электрическая дуга
- •4.2.3. Источники питания сварочной дуги
- •4.2.4. Ручная дуговая сварка
- •4.2.5. Автоматическая дуговая сварка под слоем флюСа
- •4.2.6. Дуговая сварка в защитных газах
- •4.2.7. Плазменная сварка
- •4.2.8. Электрошлаковая сварка
- •4.2.9. Электронно-лучевая сварка
- •4.2.10. Лазерная сварка
- •4.2.11. Газовая сварка
- •4.3. Сварка давлением
- •4.3.1. Основные способы контактной сварки
- •4.3.2. Машины для контактной сварки
- •4.3.3. Технология точечной и шовной сварки
- •4.3.4. Технология стыковой сварки
- •4.3.5. Конденсаторная сварка
- •4.3.6. Специальные виды сварки давлением
- •4.4. Физико - химические основы свариваемости
- •4.5. Технология сварки конструкционных материалов
- •4.5.1. Особенности сварки углеродистых сталей.
- •4.5.2. Особенности сварки легированных сталей.
- •4.5.3. Особенности сварки чугуна
- •4.5.4. Особенности сварки цветных сплавов
- •4.6. Технологичность сварных соединений
- •4.7. Пайка и Склеивание материалов
- •4.7.1. Пайка
- •4.7.2. Склеивание
- •Раздел 5. Технология производства изделий из порошков, полимеров, резин, композиционных и неорганических материалов
- •5.1. Порошковая металлургия
- •5.1.1. Основы технологии
- •5.1.2. Порошковые материалы
- •5.2. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез (свс)
- •5.3. Полимеры
- •5.3.1. Строение и свойства полимеров
- •5.3.2. Технологии получения изделий
- •5.4. Композиционные материалы (км)
- •5.4.1. Композиты с металлической матрицей
- •5.4.2. Композиты с полимерной матрицей
- •5.4.3. Методы получения изделий из км
- •5.5. Резиновые изделия
- •5.6. Неорганические материалы
- •5.6.1. Неорганические стекла
- •5.6.2. Керамика
- •Раздел6. Технологические методы обработки деталей машин
- •6.1.Общие сведения
- •6.1.1. Методы обработки заготовок деталей машин
- •6.1.2. Точность и шероховатость обработки
- •6.2. Основы резания металлов
- •6.2.1. Движения при резании и схемы обработки
- •6.2.2. Характеристики резания и геометрия срезаемого слоя
- •6.2.3. Элементы токарного резца
- •6.2.4. Координатные плоскости резцов
- •6.2.5. Углы резца в статике
- •6.2.6. Физические основы процесса резания
- •6.2.7. Выбор режимов резания и пути повышения производительности
- •6.3. Материалы для изготовления режущего инструмента
- •6.4. Общие сведения о металлорежущих станках
- •6.4.1. Классификация металлорежущих станков
- •6.4.2. Кинематическая схема станка
- •6.5. Обработка на токарных станках
- •6.5.1. Метод точения
- •6.5.2. Токарно-винторезные станки
- •6.5.3. Токарно-карусельные станки
- •6.5.4. Токарно - револьверные станки
- •6.5.5. Токарные автоматы и полуавтоматы
- •6.6. Сверлильные и расточные станки
- •6.6.1. Инструмент для сверления и обработки отверстий
- •6.6.2. Типы сверлильных станков
- •6.7. Обработка на фрезерных станках
- •6.7.1. Метод фрезерования и типы фрез
- •6.7.2. Фрезерные станки общего назначения
- •6.7.3. Приспособления для фрезерных станков
- •6.8. Протягивание
- •6.8.1. Типы станков и их назначение
- •6.8.2. Режущий инструмент и схемы обработки
- •6.9. Процессы обработки резанием зубьев зубчатых колес
- •6.9.1. Методы профилирования зубьев зубчатых колес
- •6.9.2. Зуборезный инструмент
- •6.9.3. Технологические методы нарезания зубчатых колес
- •6.10. Резьбонарезание
- •6.10.1. Инструмент для образования резьбы
- •6.10.2. Нарезание резьб резцами и гребенками
- •6.10.3. Нарезание резьбы фрезами
- •6.10. 4. Нарезание резьб метчиками
- •6.10.5. Нарезание резьбы плашками
- •6.10.6. Резьбонарезные головки
- •6.10.7. Накатывание резьб
- •6.11. Абразивная обработка
- •6.11.1. Абразивные инструменты
- •6.11.2. Шлифование
- •6.11.3. Хонингование
- •6.11.4. Суперфиниширование
- •6.11.5. Полирование
- •6.11.6. Доводка
- •6.12. Электрические, химические и комбинированные методы обработки
- •6.12.1. Ультразвуковое резание
- •6.12.2. Обработка резанием с нагревом
- •6.12.3. Электроэрозионные методы обработки
- •6.12.4. Химические методы обработки
- •6.12.5. Лучевые методы обработки
- •6.13. Технологичность конструкции машин, механизмов и деталей
6.6.2. Типы сверлильных станков
Главный параметр сверлильных станков - наибольший диаметр Dб сверления отверстия в стали средней твердости (НВ 200 - 250). К основным параметрам относятся наибольший вылет шпинделяLб, наибольшее расстояние от торца шпинделя до стола или фундаментной плитыНб, наибольший ход шпинделяhб и др.
Среди признаков различия сверлильных станков наиболее характерными являются расположение шпинделей (вертикальное и горизонтальное), назначение или степень специализации (универсальные и специализированные на определенные виды работ).
Вертикально-сверлильные станки (рис. 6.41, а), позволяющие выполнять все виды сверлильных работ, составляют основную часть парка сверлильных станков. Они бывают одношпиндельными и многошпиндельными, в настольном и напольном исполнении, с диаметром получаемого отверстия от 3 до 75 мм.
Для установки заготовки обычно служит стол 1. Хвостовик режущего инструмента или оправка устанавливаются в коническое отверстие шпинделя2. Средние станки имеют раздельными коробку скоростей3 и шпиндельную бабку4 с механизмом подачи. Стол и шпиндельная бабка могут совершать установочное перемещениеSyпо направляющим5колонны (станины) станка. Значениеhбзависит отDби колеблется от 130 до 500 мм. На вертикально-сверлильных станках обрабатывают небольшие заготовки массой до 25 кг. Для обработки очередного отверстия заготовку необходимо переустанавливать таким образом, чтобы ось шпинделя была сосна оси будущего отверстия.
а б
Рис. 6.41. Сверлильные станки
Радиально-сверлильные станки(рис. 6.41, б) предназначены для обработки большого числа разнообразных отверстий в крупных заготовках без их переустановки. Заготовку помещают на столе6или фундаментной плите7. Шпиндель5можно сравнительно быстро установить соосно с любым обрабатываемым отверстием благодаря установочным перемещениям шпиндельной бабки4 по траверсе2(Sy1) и колонны1вокруг оси (Sy2). Третье установочное перемещение (Sy3) осуществляют подъемом или опусканием траверсы. Радиально-сверлильные станки отличаются большими значениямиНбиLб , которые в крупных станках достигают 3 м и более (у вертикально-сверлильных станковНб< 1,0 м иLб< 0,5 м). Коробка скоростей3обеспечивает необходимый диапазон регулирования скорости резания.
Наряду со стационарными применяют переносные и передвижные станки. Первые, перенося подъемным краном в необходимое место, и обрабатывают вертикальные, горизонтальные и наклонные отверстия в крупногабаритных заготовках. Вторые монтируют на самоходных тележках, перемещающихся по рельсам. Для обработки отверстий в листовых материалах используют радиально-сверлильные станки, в которых не предусмотрено вертикальное перемещение траверсы. Для получения центровых отверстий в валах используют центровальные, а для глубоких отверстийгоризонтально-сверлильныестанки. Для повышения производительности сверлильных работ применяют многошпиндельные головки, а в крупносерийном и массовом производстве многошпиндельные автоматы.
П
Рис.
6.42. Приспособления к сверлильным
станкам
Для установки и закрепления заготовок применяют машинные тиски, угольники, поворотные столы, струбцины 2, прихваты3, призмы4(рис. 6.42, в) и другие приспособления. В серийном производстве часто используют специальные приспособления - кондукторы (рис. 6.42, г). В корпусе кондуктора6, в который вставляется заготовка, имеются кондукторные втулки5 для направления инструмента строго по заданным осям обрабатываемых отверстий. Втулки изготавливаются из инструментальной стали. Сверление производится через втулку. После сверления в заготовке отверстий их оси будут иметь те же координаты, что и оси кондукторных втулок. Применение кондукторов исключает трудоемкую операцию разметки отверстий в заготовке.
Примеры схем обработки на вертикально-сверлильном станке приведены на рис. 6.43.
6
Рис.
6.43. Схемы обработки на сверлильном
станке:
а
– сверление, б – рассверливание, в –
зенкерование, г – развертывание,
д
– коническое развертывание, е - цекование,
ж – зенкерование, з - коническое
зенкерование, и – нарезание резьбы, к
– комбинированная обработка
По технологическим возможностям расточные станки подразделяются на горизонтально-, координатно- и алмазно-расточные. Наиболее широкое распространение получили горизонтально-расточные станки, которые используются преимущественно для обработки точных отверстий в корпусных заготовках. Эти станки кроме растачивания позволяют осуществлять сверление, зенкерование, нарезание внутренней и наружной резьб, обтачивание цилиндрических поверхностей, подрезку торцов и торцовое фрезерование. Благодаря широкому спектру возможных обработок на горизонтально-расточных станках часто удается проводить полную обработку сложных корпусных деталей без переустановки заготовки на другие станки. При этом в обычных условиях на длине 100 мм обеспечивается отклонение до 0,01 мм от цилиндричности (для отверстий порядка 150 мм) и от параллельности (для осей отверстий, расточенных при подаче шпинделя). В зависимости от применяемого инструмента и режима резания шероховатость обработанной поверхности поRzсоставляет от 40 до 6,3 мкм.
Г
Рис.
6.44. Схема горизонтально-расточного
станка
Приспособления для обработки заготовок на расточных станках.Заготовки на столе расточного станка закрепляют с помощью различных универсальных приспособлений: станочных болтов, прижимных планок, угольников, призм.
При обработке отверстий и плоскостей, расположенных под углом к основанию заготовки или друг к другу, применяют угольники. Заготовку устанавливают на вертикальной плоскости угольника (рис. 6.45).
Заготовки с опорными поверхностями цилиндрической формы устанавливают на призмы: короткие заготовки — на одну призму, длинные — на две.
К
Рис.
6.45. Угольники: а – жесткий, б – поворотный,
в - двухкоординатный
При растачивание наиболее широко используемый метод обработки, выполняемый резцами различных типов. Резцы устанавливают в консольных (рис. 6.46, а, б) или двухопорных оправках (рис. 6.46, в). Двухопорные оправки иногда называют борштангами. Наряду со стержневыми (рис. 6.46, а) применяют и двухлезвийные пластинчатые резцы (рис. 6.46, б), которые выполняют по заданному диаметру отверстия. Их закрепляют шарнирно (рис. 6.46, б) или жестко клином. В первом случае резцовую пластинку 3вставляют в гнездо оправки и винтом1 удерживают от выпадения. В то же время благодаря наличию небольшого зазора (0,10 … 0,15 мм) между пазом2пластинки3и винтом1развертка может самоустанавливаться («плавать»), что облегчает настройку станка, но не исправляет погрешности положения оси растачиваемого отверстия. При повышенных требованиях к положению оси растачиваемого отверстия применяют применяют стержневые резцы или пластинчатые резцы закрепленные жестким клином (рис. 6.47,). Пластинчатый резец1вставляют в паз оправки, по выступу в пазе фиксируют требуемое положение резца, и в этом положении закрепляют резец клином2.
В)
Рис. 6.46. Оправки для закрепления резцов
Двухопорная расточная оправка (рис. 6.46, в) представляет собой длинный вал с коническим хвостовиком на одном конце для установки его в шпинделе станка. Другой конец оправки вращается во втулке люнета задней стойки станка, который является второй опорой для оправки. По длине оправки расположены окна для закрепления стержневых и пластинчатых резцов.
Д
Рис.
6.47. Крепление резца клином
Растачивание цилиндрических отверстий.Растачиванием отверстий резцами исправляют форму и оси предварительно обработанных или отлитых отверстий. Использование консольной оправки для закрепления резцов целесообразно в тех случаях, когда длина обрабатываемого отверстия не более пяти ее диаметров, так как с увеличением длины оправки снижается ее жесткость, что приводит к необходимости уменьшения глубины резания.
На рис. 6.48, а показана
схема растачивания отверстия небольшой
длины двухлезвийным пластинчатым
резцом, закрепленным в консольной
оправке. На рис. 6.48, б показано
одновременное растачивание двух соосных
отверстий резцами закрепленными в
двухопорной оправке. Отверстия большого
диаметра, но малой длины растачивают
резцом, закрепленным в радиальном
суппорте планшайбы (рис. 6.48, в
Рис.
6.48. Схемы обработки отверстий на
расточных станках
Алмазно-расточные станкипредназначены для получения отверстий по 7-му квалитету (горизонтально-расточные станки обеспечивают 9 … 8 квалитеты) с малой шероховатостью поверхности (Rz < 1 мкм). Высокое качество обработки достигается благодаря высокой жесткости несущей системы станка, применяемым режимам обработки, для которых характерна высокая скорость резания (100 … 1000 м/мин), малые глубина резания (0,05 … 0,3 мм) и подача (0,01 … 0,15 мм/об), использованию резцов с режущей частью из алмаза или других износостойких материалов.
На координатно-расточных станкахобрабатывают заготовки, когда требуется получить в детали очень высокую точность расположения осей параллельных отверстий. Эти станки снабжаются специальными механическими, оптико-механическими, электрическими и другими отсчетными устройствами, позволяющими перемещать стол с заготовкой относительно оси шпинделя с точностью до 0,001 мм. Отверстия растачиваются при закрепленном положении стола и шпиндельной бабки. В результате погрешность расстояния между осями отверстий, положение которых устанавливалось по двум прямоугольным координатам, не превышает 0,01 мм (в горизонтально-расточных станках погрешность при координатном способе установки составляет до 0,05 мм). Рабочий стол координатно-расточного станка допускает точную установку и по полярным координатам.