- •Технологические процессы в машиностроении
- •1. Информация о дисциплине
- •1.1. Предисловие
- •1.2. Содержание дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.1. Содержание дисциплины по гос
- •1.2.2. Объём дисциплины и виды учебной работы
- •Перечень видов практических занятий и контроля
- •Тема 4.2. Термообработка поверхностей деталей
- •2.2.2. Тематический план дисциплины для спец. 151001.65
- •2.2.3. Тематический план дисциплины для спец. 151001.65
- •2.2.4. Тематический план дисциплины для спец. 0805.02
- •2.3. Структурно-логическая схема дисциплины
- •2.4. Временной график изучения дисциплины при использовании информационно-коммуникативных технологий
- •2.5. Практический блок
- •2.5.1. Практические занятия для спец.151001.65
- •2.5.1. Практические занятия для спец. 080502.65
- •2.5.2. Лабораторные работы для спец.151001.65
- •2.6. Балльно-рейтинговая система оценки знаний
- •3. Информационные ресурсы дисциплины
- •3.1. Библиографический список
- •3.2. Опорный конспект Введение
- •Раздел 1. Основные понятия и определения
- •1.1. Машина как объект производства
- •1.2. Структура машиностроительного производства
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 2. Конструкционные материалы, применяемые в машиностроении
- •2.1. Черные и цветные металлы и сплавы
- •2.2. Неметаллические и композиционные материалы
- •2.3. Производство конструкционных материалов
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 3. Технологические процессы изготовления исходных заготовок
- •3.1. Технологии литейного производства
- •Тема 3.2. Обработка металлов давлением
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 4. Технология обработки поверхностей деталей машин
- •Тема 4.1. Технологии механической обработки резанием
- •Тема 4.2. Технологические методы формообразования поверхностей заготовок абразивным инструментом
- •Тема 4.4. Методы отделочной обработки поверхностей деталей машин
- •Тема 4.3. Термообработка поверхностей деталей машин
- •Тема 4.4. Электрофизические и электрохимические методы обработки
- •Тема 4.5. Методы обработки заготовок без снятия стружки
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 5. Основы технологии сборочных работ
- •Тема 5.1. Технологические процессы сварки
- •Тема 5.2. Сборочные работы при различных видах сборки
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 6. Основы технологической подготовки производства изделий
- •Вопросы для самопроверки
- •Заключение
- •3.3. Глоссарий
- •3.4. Методические указания к выполнению лабораторных работ Общие указания
- •Охрана труда и техника безопасности при выполнении лабораторных работ
- •Лабораторная работа №1 Измерение шероховатости поверхности деталей, обработанных на металлорежущем оборудовании
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 3 Выбор лезвийного метода обработки детали типа «тел вращения»
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •Лабораторная работа 2
- •3. Порядок выполнения работы
- •3.5. Методические указания к проведению практических занятий
- •Экономический анализ при выборе заготовки
- •4. Блок контроля освоения дисциплины
- •4.1. Задание на контрольную работу и методические указания к ее выполнению
- •Методические указания к выполнению контрольной работы
- •4.2. Текущий контроль Тренировочные тесты Тест 1
- •Правильные ответы на тесты
- •4.3. Итоговый контроль Вопросы к экзамену
- •Содержание
3.4. Методические указания к выполнению лабораторных работ Общие указания
В процессе выполнения лабораторных работ студенты знакомятся с методикой их проведения, соответствующим оборудованием и аппаратурой, закрепляют теоретические знания, приобретают навыки экспериментирования.
Перечень тем лабораторных работ приведен в 2.5.2. Задание на выполнение лабораторных работ выдается преподавателем с учетом конкретной специальности и формы обучения согласно учебному плану.
При подготовке к лабораторным работам студенты должны проработать данные методические указания и определенные разделы рекомендуемой литературы.
Выполненные лабораторные работы оформляются в виде отчетов. Содержание отчетов определяется указаниями к каждой лабораторной работе. Каждый отчет должен начинаться с названия работы и ее цели, а завершаться краткими выводами.
Оформленные отчеты хранятся у студента и предъявляются перед сдачей экзамена.
Охрана труда и техника безопасности при выполнении лабораторных работ
Организация безопасной работы при выполнении лабораторных работ по курсу «Технологические процессы в машиностроении» соответствует требованиям ГОСТ 12.1.030-81 «Электробезопасность. Защитное заземление, зануление», а также ПТЭ и ПТБ при эксплуатации электроустановок – потребителей электрической энергии.
Все лабораторные работы выполняются студентами под непосредственным руководством преподавателя.
При выполнении лабораторных работ студенты обязаны:
– пройти инструктаж по технике безопасности и расписаться об этом в журнале;
– не оставлять включенную установку или установку под механической нагрузкой без присмотра;
– знать место расположения общего выключателя электроэнергии лаборатории кафедры и средств пожаротушения.
Более подробный инструктаж дается преподавателем перед проведением каждой лабораторной работы.
Студенты, не выполняющие требования техники безопасности, не допускаются к выполнению лабораторных работ.
Лабораторная работа №1 Измерение шероховатости поверхности деталей, обработанных на металлорежущем оборудовании
Цель работы
Ознакомиться с методами измерения шероховатости поверхности обработанных деталей.
2. Основные теоретические положения
Наружный слой детали, имеющий макро- и микроотклонения от идеальной геометрической формы и измененный физико-химические свойства по сравнению со свойствами основного материала, называется поверхностным слоем. Он формируется при изготовлении деталей, изменяется при эксплуатации машины и по глубине может составлять от десятых долей микрометра до нескольких миллиметров. Поверхностный слой определяется геометрическими характеристиками и физико-химическими свойствами (рис. 3.4.1).
Под геометрическими характеристиками понимают макроотклонение, волнистость, шероховатость и субшероховатость.
Макроотклонение 1 поверхности – это неровность высотой …мкм на всей ее длине или ширине. Волнистость 2 поверхности – совокупность неровностей высотой примерно…мкм с шагом большим, чем базовая длина , используемая для измерения параметров шероховатости.
Под шероховатостью 3 поверхности понимают совокупность неровностей около …мкм с шагом меньшим, чем базовая длина , используемая для ее измерения. Субшероховатость 4 – это субмикронеровностивысотой примерно …мкм, накладываемые на шероховатость поверхности.
Верхняя зона 5 толщиной около 10…100 мкм – это абсорбированный из окружающей среды слой молекул и атомов органических и неорганических веществ (например, воды, СОЖ, растворителей, промывочных жидкостей).
Промежуточная зона 7 имеет толщину, равную нескольким межатомным расстояниям со значительно измененными кристаллической и электронной структурой и химическим составом.
Зона 8 имеет толщину примерно …10 мм с измененными физико-химическими свойствами по сравнению со свойствами основного материала. Под физико-химическими свойствами поверхностного слоя понимают остаточные напряжения, наклеп и структуру. Оценка геометрических характеристик и физико-химических свойств может быть параметрической и непараметрической.
Рис. 3.4.1. Схема поверхностного слоя детали:
1 – макроотклонеие; 2 – волнистость; 3 – шероховатость; 4 – субшероховатость; 5 – адсорбированная зона; 6 – зона оксидов; 7 – граничная зона материала; 8 – зона материала с измененными физико-химическими свойствами
Непараметрическая оценка заключается в графическом изображении макроотклонения, волнистости, шероховатости, субшероховатости, структуры, распределения остаточных напряжений и наклепа поверхностного слоя для визуального сравнения. В частности, для непараметрической оценки шероховатости используют профилограммы, кривые опорных длин профиля, топограммы и т.п.
Контроль шероховатости поверхности можно производить визуальным методом и с помощью приборов.
Визуальный метод – сравнение полученной в процессе обработки поверхности с эталонами шероховатости поверхности.
Для большей точности при оценке шероховатости необходимо, чтобы эталоны были изготовлены из того металла, что и контролируемая поверхность; по форме соответствовали форме обработанной поверхности; были изготовлены тем же способом, что и контролируемая поверхность (строганием, фрезерованием, точением и др.).
Базовой длиной (рис. 3.4.2) называют длину базовой линии, используемой для выделения неровностей, характеризующих шероховатость поверхности, и для количественного определения неровностей. Численные значения шероховатости поверхности определяют от единой базы, за которую принята средняя линия профиля.
Рис. 3.4.2. Профилограмма и основные параметры шероховатости поверхности
По ГОСТ 2789-73 (СТ СЭВ 638-77) «Шероховатость поверхности. Параметры, характеристики и обозначения» предусматривается шесть показателей: три высотных ,и; два шаговыхии один по опорной длине профиля , гдер – значение уровня сечения профиля.
При выборе параметров и предпочтение следует отдавать параметру , так как он дает более полную оценку шероховатости.
Среднее арифметическое отклонение профиля (мкм) представляет собой среднее арифметическое абсолютных значений отклонений профиля в пределах базовой длины
,
где – расстояние между любой точкой профиля и средней линией.
Высота поверхности профиля по десяти точкам (мкм) представляет собой сумму средних абсолютных значений высот пяти наибольших выступов профиля и пяти глубин наибольших впадин профиля в пределах базовой длины
,
где – высота– го наибольшего выступа профиля;– глубина– й наибольшей впадины профиля.
Количественная оценка шероховатости поверхности состоит в определении высоты шероховатости по одному из параметров – или при помощи приборов, которые можно подразделить на две группы: контактные и бесконтактные (оптические).
Контактные приборы для определения шероховатости подразделяются на профилографы и профилометры.
Профилометры (рис. 3.4.3) представляют собой электродинамические и индуктивные приборы, колебания «ощупывающей» алмазной иглы которых преобразуются в измеряемое напряжение электрического тока. Профилометры состоят из стойки 5, на которой смонтирован мотопривод 4, несущий датчик 3 с алмазной иглой. Измеряемая деталь устанавливается на измерительный столик 2. Колебания иглы в процессе измерения шероховатости поверхности фиксируются датчиком 3 и преобразуются в измеряемое напряжение с помощью электронного измерительного блока 1. Для записи профилограмм на специальной бумаге имеется записывающий прибор 6.
Рис. 3.4.3. Профилометр:
1 – электронный измерительный блок; 2 – измерительный столик; 3 – датчик;
4 – мотопривод; 5 – стойка; 6 – записывающий прибор