Фасонные резцы

При обтачивании фасонных деталей В крупносерийном и массовом производстве в качестве основного вида режущего инструмента находят применение специальные фасонные резцы. Они обеспечивают идентичность формы, точность размеров и высокую производительность, а также допускают большое количество переточек.

Фасонные резцы можно разделить на призматические и круглые.

Круглые резцы применяются для наружного и внутреннего обтачивания.

Призматические — только для наружного

20) токарно-винторезный станок модели 1к62.основные виды выполняемых работ.

Все токарные станки обладают одним и тем же общим признаком – обработка детали осуществляется при вращательном движении заготовки и поступательном движении инструмента.

Токарно винторезный станок 1К62 предназначен для выполнения разнообразных токарных работ, в том числе для нарезания метрической, модульной, дюймовой и питчевой резьб на заготовках, устанавливаемых в центрах или патроне. 1К62(1-группа, К-модернизация, 6-подгруппа винторезных, 2-габариты, те 200мм высота центров передней и задней бабки от станины).

Станок является универсальным и предназначен для работы в условиях индивидуального и мелкосерийного производства. Основные части этого станка, присущие любому токарно-винторезному станку, — неподвижная передняя бабка 1, подвижная и закрепляемая в рабочем положении задняя бабка 3 и подвижный в работе суппорт 2, в резцедержателе которого крепится резец. Суппорт управляется с помощью механизмов фартука 4 и получает движение от коробки подач 6. Все эти части станка размещаются на станине 5. Суппорт состоит из нескольких частей, перемещающихся в разных направлениях. Это обеспечивает возможность осуществления подачи резца — продольной, параллельной центровой линии станка, и поперечной, перпендикулярной к этой линии. Верхняя часть суппорта может быть повернута около вертикальной оси; подачу резца при этом можно осуществить под углом к центровой линии станка, что требуется при обработке конических поверхностей.Все подачи резца могут быть ручными, а продольная и поперечная — также и автоматическими. с помощью токарного станка 1К62 возможно выполнение самых разнообразных видов токарных работ. К таким работам относится и нарезание левой и правой метрической, дюймовой, питчевой, модульной резьб, а также архимедовой спирали. Можно нарезать резьбы с нормальным и увеличенным шагом, возможно нарезание как однозаходных, так и многозаходных резьб. К станку может прилагаться гидрокопировальное устройство, с помощью которого на токарном станке 1К62 могут выполняться и копировальные работы

21)Обработка заготовок на фрезерных,строгальных и протяжных стснках

Фрезерные станки предназначены для обработки с помощью фрезы плоских и фасонных поверхностей, тел вращения, зубчатых колёс и т. п. металлических и других заготовок. При этом фреза, закрепленная с помощью цанги в шпинделе фрезерного станка совершает вращательное (главное) движение, а заготовка, закреплённая на столе, совершает движение подачи прямолинейное или криволинейное. Во фрезерных станках главным движением является вращение фрезы, а движение подачи — относительное перемещение заготовки и фрезы. Заготовка, устанавливаемая на столе в тисках или приспособлении, получает подачу в трёх на- правлениях: продольном (перемещение стола по направляющим салазок), поперечном (перемещение салазок по направляющим консоли) и вертикальном (перемещение консоли по горизонтально-фрезерного направляющим станины). Главным движением является вращение шпинделя.

На строгальных станках в основном обрабатывают различные по расположению плоскости. Плоскости могут быть расположены параллельно, под различными углами, они могут быть сопряжены или нет; все это зависит от формы обрабатываемой детали. Кроме плоскостей на строгальном станке обрабатывают и криволинейные поверхности разной сложности.Предельная длина поверхности, обрабатываемой на поперечно-строгальном станке, равна наибольшей величине хода ползуна, а предельная ширина равна наибольшему поперечному перемещению стола. Крупные детали весом до 200 Т, имеющие длину поверхностей до 15 м, ширину до 5 м, обрабатывают на продольно-строгальных станках

Протягивание- процесс обработки металлов резанием на протяжных станках многолезвийным режущим инструментом — протяжкой. Применение П. целесообразно при обработке больших партий деталей, т. е. в крупносерийном и массовом производстве (ввиду сложности изготовления и высокой стоимости протяжек).В зависимости от порядка срезания Припуска при П. различают следующие виды резания: а) профильное, при котором все режущие зубья протяжки снимают припуск, но не участвуют в окончательном формировании поверхности, последний же зуб придаёт ей окончательную форму; б) генераторное, при котором каждый режущий зуб протяжки, срезая припуск, одновременно участвует в построении поверхности; в) прогрессивно-групповое, применяемое при снятии относительно больших припусков, когда все зубья, распределённые по группам (2—3 зуба), снимают слой металла не сразу по всей ширине, а частями. Существуют свободный и координатный методы П. При свободном методе протяжка обеспечивает получение только размеров и формы поверхности; при координатном, — кроме того, точное расположение обработанной поверхности относительно базовой.

22) процесс фрезерования.инструмент и приспособление для фрезерования.

Фрезерование (фрезерная обработка) — обработка материалов резанием с помощью фрезы. В процессе фрезерования участвуют два объекта — фреза и заготовка. Заготовка — это будущая деталь. Классификация фрезерования может происходить по-разному, в зависимости от того, что хотят выделить наиболее значимым: В зависимости от расположения шпинделя станка и удобства закрепления обрабатываемой заготовки —— вертикальное, горизонтальное. На производстве в большей степени используют универсально-фрезерные станки позволяющие осуществлять горизонтальное и вертикальное фрезерование, а также фрезерование под разными углами различным инструментом. В зависимости от типа инструмента (фрезы) — концевое, торцовое, периферийное, фасонное и т. д. Концевое фрезерование — пазы, канавки, подсечки; колодцы (сквозные пазы), карманы (пазы, стороны которых выходят более, чем на 1 поверхность), окна (пазы, которые выходят только на одну поверхность).

Торцовое фрезерование — фрезерование больших поверхностей.

Фасонное фрезерование — фрезерование профилей. Примеры профильных поверхностей — шестерни, червяки, багет, оконные рамы.

Существуют также специализированные фрезы, предназначенные для отрезки (дисковые фрезы).

В зависимости от направления вращения фрезы относительно направления её движения (либо движения заготовки) — попутное «под зуб» когда фреза «подминает» заготовку, получается очень чистая поверхность, но также велика опасность вырыва заготовки при большом съеме материала; и встречное «на зуб», когда движение режущей кромки происходит навстречу заготовке. Поверхность получается похуже, зато увеличивается производительность. На практике используют оба вида фрезерования, «на зуб» при предварительной (черновой) и «под зуб» окончательной (чистовой) обработке. Фреза́ — режущий многолезвийный инструмент в виде тела вращения с зубьями для фрезерования. Бывают цилиндрические, торцевые, червячные и др.

23) горизонтально-фрезерных станок модели 6м82г.основные виды выполняемых работ.

Фрезерный горизонтальный консольный станок 6М82Г (6-группа, м-модернезирован, 8-подгр консольных, 2-320мм ширина стола, г-горизонтально), предназначен для выполнения всех видов фрезерных работ, сверления, зенкерования и растачивания отверстий на деталях из черных и цветных металлов. Горизонтально фрезерный станок имеет горизонтально расположенный шпиндель и предназначен для обработки фрезерованием разнообразных поверхностей на небольших и нетяжелых деталях в условиях единичного и серийного производства. Стол станка может перемещаться только перпендикулярно или вместе с салазками параллельно оси шпинделя. Обработку ведут цилиндрическими, дисковыми, угловыми, концевыми, фасонными, торцовыми фрезами. На этом станке можно обрабатывать вертикальные и горизонтальные фасонные и винтовые поверхности, пазы и углы. Фрезерование деталей, требующих периодического деления или винтового движения, выполняют с использованием специальных делительных приспособлений. На станине смонтированы все основные узлы станка. Внутри станины размещены шпиндельный узел и коробка скоростей. Главное движение вып режущий инструмент, а движение подачи-деталь.

24)схемы формообразования поверности при фрезеровании

Металлорежущие инструменты предназначены для изготовления различных деталей. При этом режущие кромки инструмента внедряются непрерывно или последовательно в материал заготовки, срезая его в виде стружки.

Поэтому при обработке резанием форма детали будет предопределяться формой и размерами режущих кромок, которыми инструмент срезает материал заготовки, а также движениями его относительно заготовки.

Чтобы режущие кромки формировали обработанную поверхность, они должны располагаться на поверхности И, касающейся в процессе обработки поверхности детали. Поверхность И назовем исходной инструментальной поверхностью.

показаны схемы фрезерования поверхностей заготовок на горизонтально- и вертикально-фрезерных станках:

горизонтальных поверхностей: а  цилиндрическими фрезами, б - торцевыми фрезами вертикальных поверхностей, в  торцевыми фрезами, г  концевыми фрезами наклонных поверхностей и скосов, д  торцевыми фрезами, е  концевыми фрезами, ж  одноугловой фрезой;

комбинированных поверхностей: з  набором фрез;

уступов «прямоугольных» пазов: и  дисковыми фрезами; к  концевыми фрезами; фасонных пазов: л  фасонной дисковой фрезой; м  двухугловой фрезой;

пазов типа «ласточкин хвост»: н — концевой одноугловой фрезой; о  фрезой для Т  образных пазов;

открытых, закрытых и сегментных шпоночных пазов: п  концевыми фрезами; р  шпоночными фрезами; с  дисковыми фрезами; фасонных поверхностей: т  фасонными фрезами.

Движения резания, участвующие в формообразовании поверхностей заготовок в процессе резания, на схемах указаны стрелками

25) Абразивный инструмент. Основные схемы шлифования. Типы станков и их основные узлы

Шлифование -- один из прогрессивных видов обработки металлов резанием. Шлифованием можно обработать простые цилиндрические валики и сложные коленчатые валы двигателей, шлицевые валики и направляющие станины, кольца и длинные трубы, червяки и зубчатые колеса, поверхности которых имеют сложную пространственную форму. Абразивные инструменты различают по геометрической форме и размерам, роду и сорту абразивного материала, зернистости или размерам абразивных зерен, связке или виду связующего ве­щества, твердости, структуре или строению круга.Зерна абразивных инструментов представляют собой искусствен­ные или природные минералы и кристаллы. Абразивные материалы отличаются высокой твердостью, которая определяется по минерало­гической шкале. Зерна абразивов разделяют по крупности на группы и номера. Основная характеристика номера зернистости — количе­ство и крупность его основной фракции. При изготовлении инстру­мента зерна скрепляются друг с другом с помощью цементирующего вещества — связки. Наиболее широко применяют инструменты, из­готовленные на керамической, бакелитовой или вулканитовой связке.

На шлифовальные круги наносят условные обозначения, называ­емые маркировкой. Маркировка необходима для правильного выбора инструмента при проведении конкретной работы. Условные обозначения располагают в определенной последовательности: абразивный материал и его марка, номер зернистости, степень твердости, номер структуры, вид связки.

Шлифовальные станки имеют вращающийся абразивный инструмент. Эти станки применяют в основном для окончательной (финишной) чистовой обработки деталей, путем снятия с их поверхности слоев металла с точностью, доходящей иногда до десятых долей микрометра и придания обрабатываемой поверхности высокой чистоты.

На шлифовальные станки поступают заготовки, предварительно обработанные на других станках с оставлением небольшого припуска под шлифование, величина которого зависит от требуемого класса точности, размеров детали и предшествующей обработки.

Успехи последних лет в области усовершенствования шлифовальных кругов и станков, а также совершенствование заготовительных операций (прокатывания, штампования, точного литья и т. п.), позволяют во многих случаях использовать вместо токарных, фрезерных и других станков для получистовых операций, высокопроизводительные шлифовальные станки для предварительного и окончательного шлифования.

На шлифовальных станках выполняют:

обдирку, разрезку и отрезку заготовок

точную обработку плоскостей, поверхностей вращения, зубьев колес, винтовых и фасонных поверхностей и т. п.

заточку всевозможного инструмента

.Типы шлифовальных станков Металлорежущим станком называют рабочую машину, предназначенную для обработки деталей резанием с целью придания им сданных геометрических форм, размеров необходимой шероховатости поверхности. Металлорежущие станки, у которых в качестве режущего инструмента применяют абразивы, называют шлифовальными станками.

В зависимости от формы поверхности шлифуемой детали и вида шлифования шлифовальные станки делят на:а) станки для круглого наружного шлифования как центровые, так и бесцентровые; б) станки для внутреннего шлифования; в) проскошлифовальные; г) станки для профильного шлифования; д) станки для отделочных операций и специальные станки.

Круглошлифовальный станок для наружного шлифования рис. 15, а) имеет следующие узлы и детали: а) станину станка 1, которая служит основанием для установки на ней узлов станка; б) рабочий стол 5, который перемещается по направляющим ее и обеспечивает продольную подачу детали; в) переднюю бабку 2, которая расположена на столе станка и предназначена для установки и передачи вращения шлифуемой детали; г) заднюю бабку 5, которая служит для поддержания правого конца детали при шлифовании ее в центрах; д) шлифовальную бабку 4, несущую на шпинделе шлифовальный круг 3, получающий вращательное движение от электродвигателя; е) панель управления 7, где собраны механизмы управления станком.

26) Электрофизические и электрохимическиеи методы обработки

Электрофизические методы обработки    Электроэрозионная обработка основана на вырывании частиц материала с поверхности импульсом электрического разряда. Производительность процесса, качество получаемой поверхности в основном определяются параметрами электрических импульсов (их длительностью, частотой следования, энергией в импульсе). Электроэрозионный метод обработки объединил электроискровой и электроимпульсный методы Метод позволяет получить хорошую поверхность, но не обладает достаточной производительностью. Кроме того, при этом методе износ инструмента относительно велик. Метод используется в основном при прецизионной обработке небольших деталей, мелких отверстий, вырезке контуров. твердосплавных штампов проволочным электродом.Электроэрозионные методы особенно эффективны при обработке твёрдых материалов и сложных фасонных изделий. Преимущество электроэрозионных методов состоит в том, что для изготовления инструмента используются более дешёвые, легко обрабатываемые материалы. Часто при этом износ инструментов незначителен. Условно технологические. приёмы электроэрозионной обработки можно разделить на прошивание и копирование. Прошиванием удаётся получать отверстия диаметром менее 0,3 мм, что невозможно сделать механическими методами. Более того, электроэрозионные методы позволяют изготовлять спиральные отверстия   Электромеханическая обработка объединяет методы, совмещающие одновременное механическое и электрическое воздействие на обрабатываемый материал в зоне обработки. К ним же относят методы, основанные на использовании некоторых физических явлений (например, гидравлический удар, ультразвук и др.).   Электроконтактная обработка Применяется для обдирки литья, резки и других видов обработки, аналогичных по кинематике движений почти всем видам механической обработки. Преимущества метода - высокая производительность (до 10⁶ мм³/мин) на грубых режимах, простота инструмента, работа при относительно небольших напряжениях, низкие удельные давления инструмента - 30-50 кн/м² (0,3- 0,5 кгс/см²) и, как следствие, возможность использования для обработки твёрдых материалов инструмента, изготовленного из относительно мягких материалов. Недостатки - большая шероховатость обработанной поверхности, тепловые воздействия на металл при жёстких режимах. Электроконтактные станки по кинематике не отличаются практически от соответствующих металлорежущих станков; имеют мощный источник тока.    Электрогидравлическая обработка Основана на использовании энергии гидравлического удара при мощном электрическом (искровом) разряде в жидком диэлектрике. При этом необходимо вакуумирование полости между заготовкой и матрицей, поскольку из-за огромных скоростей движения заготовки к матрице воздух не успевает уйти из полости и препятствует плотному прилеганию заготовки к матрице. Метод прост, надёжен, но обладает небольшим кпд, требует высоких электрических напряжений и не всегда даёт воспроизводимые результаты.   Лучевая обработка. К лучевым методам обработки относится обработка материалов электронным пучком и световыми лучами. Электроннолучевая обработка осуществляется потоком электронов высоких энергий (до 100 кэв). Таким путём можно обрабатывать все известные материалы.Электроннолучевые станки могут выполнять резание (в т. ч. прошивание отверстий) и сварку с большой точностью (до 50 ). Основой электроннолучевого станка является электронная пушка. Станки имеют также устройства контроля режима обработки, перемещения заготовки, вакуумное оборудование. Из-за относительно высокой стоимости, малой производительности, технической сложности станки используются в основном для выполнения прецизионных работ в микроэлектронике, изготовления фильер с отверстиями малых (до 5 мкм) диаметров, работ с особо чистыми материалами.   Электрохимические методы обработки   Поверхностная электрохимическая обработка. Суть метода состоит в том, что под действием электрического тока в электролите происходит растворение материала анода (анодное растворение), причём быстрее всего растворяются выступающие части поверхности, что приводит к её выравниванию. Электролитическое полирование позволяет получить поверхности весьма малой шероховатости. Важное отличие от механического полирования - отсутствие каких-либо изменений в структуре обрабатываемого материала.   Размерная электрохимическая обработка. К этим методам обработки относят анодно-гидравлическую и анодно-механическую обработку.   Анодно-гидравлическая . Скорость анодного растворения зависит от расстояния между электродами: чем оно меньше, тем интенсивнее происходит растворение. Поэтому при сближении электродов поверхность анода (заготовка) будет в точности повторять поверхность катода (инструмента). Однако процессу растворения мешают продукты электролиза, скапливающиеся в зоне обработки, и истощение электролита. Удаление продуктов растворения и обновление электролита осуществляются либо механическим способом (анодно-механическая обработка), либо прокачиванием электролита через зону обработки .  Этим методом, подбирая электролит, можно обрабатывать практически любые токопроводящие материалы, обеспечивая высокую производительность в сочетании с высоким качеством поверхности. Используемые для анодно-гидравлической обработки

электрохимические станки просты в обращении, используют низковольтное (до 24 в) электрооборудование.

27) электроэрозионный, электрохимический, анодно-механический методы обработки заготовок.

электроэрозионный, электрохимический, анодно-механический методы обработки заготовок.

Анодно-механическая обработка.   Работа по съёму металла при А.-м. о. осуществляется электрическим током в межэлектродном зазоре почти без силовой нагрузки на узлы анодно-механического станка в противоположность металлорежущим станкам, в которых эти узлы сильно нагружены. Интенсивность съёма металла практически не зависит от механических свойств обрабатываемых металлов и инструмента (твёрдости, вязкости, прочности), поэтому А.-м. о. целесообразно применять для изделий из высоколегированных сталей, твёрдых сплавов и т. п. Высокий технико-экономический эффект А.-м. о. даёт именно при обработке таких материалов: увеличивается производительность, уменьшаются количество отходов и расход энергии, резко снижаются затраты на инструмент. При доводочных работах А.-м. о. позволяет получить высокое качество поверхности.

Электроэрозионная обработка основана на вырывании частиц материала с поверхности импульсом электрического разряда. Производительность процесса, качество получаемой поверхности в основном определяются параметрами электрических импульсов (их длительностью, частотой следования, энергией в импульсе). Электроэрозионный метод обработки объединил электроискровой и электроимпульсный методы Метод позволяет получить хорошую поверхность, но не обладает достаточной производительностью. Кроме того, при этом методе износ инструмента относительно велик (достигает 100% от объёма снятого материала). Метод используется в основном при прецизионной обработке небольших деталей, мелких отверстий, вырезке контуров. твердосплавных штампов проволочным электродом (см. ниже).Электроэрозионные методы особенно эффективны при обработке твёрдых материалов и сложных фасонных изделий. Преимущество электроэрозионных методов состоит в том, что для изготовления инструмента используются более дешёвые, легко обрабатываемые материалы. Часто при этом износ инструментов незначителен. Условно технологические. приёмы электроэрозионной обработки можно разделить на прошивание и копирование. Прошиванием удаётся получать отверстия диаметром менее 0,3 мм, что невозможно сделать механическими методами. Более того, электроэрозионные методы позволяют изготовлять спиральные отверстия

Поверхностная электрохимическая обработка. Суть метода состоит в том, что под действием электрического тока в электролите происходит растворение материала анода (анодное растворение), причём быстрее всего растворяются выступающие части поверхности, что приводит к её выравниванию. Электролитическое полирование позволяет получить поверхности весьма малой шероховатости. Важное отличие от механического полирования - отсутствие каких-либо изменений в структуре обрабатываемого материала.   Размерная электрохимическая обработка. К этим методам обработки относят анодно-гидравлическую и анодно-механическую обработку.   Анодно-гидравлическая . Скорость анодного растворения зависит от расстояния между электродами: чем оно меньше, тем интенсивнее происходит растворение. Поэтому при сближении электродов поверхность анода (заготовка) будет в точности повторять поверхность катода (инструмента). Однако процессу растворения мешают продукты электролиза, скапливающиеся в зоне обработки, и истощение электролита. Удаление продуктов растворения и обновление электролита осуществляются либо механическим способом (анодно-механическая обработка), либо прокачиванием электролита через зону обработки .  Этим методом, подбирая электролит, можно обрабатывать практически любые токопроводящие материалы, обеспечивая высокую производительность в сочетании с высоким качеством поверхности. Используемые для анодно-гидравлической обработки

электрохимические станки просты в обращении, используют низковольтное (до 24 в) электрооборудование.

28) технологические способы упрочняющей обработки наплавкой, напылением и нанесением покрытий на рабочие поверхности деталей.

Упрочнение поверхностей — технологический процесс обработки поверхностей материалов с целью повышения прочности поверхностного слоя или нанесения на поверхность упрочняющего покрытия. Наплавку производят при восстановлении изношенных и при изготовлении новых деталей машин и механизмов. Наиболее широко наплавка применяется при ремонтных работахНаплавка — это нанесение слоя металла или сплава на поверхность изделия посредством сварки плавлением. Восстановительная наплавка применяется для получения первоначальных размеров изношенных или поврежденных деталей. В этом случае наплавленный металл близок по составу и механическим свойствам основному металлу.Наплавка функциональных покрытий служит для получения на поверхности изделий слоя с необходимыми свойствами. Основной металл обеспечивает необходимую конструкционную прочность. Слой наплавленного металла придаёт особые заданные свойства: износостойкость, термостойкость, коррозионную стойкость и т. д.

Газотермическое напыление это процесс нагрева, диспергирования и переноса конденсированных частиц распыляемого материала газовым или плазменным потоком для формирования на подложке слоя нужного материала.Высокоскоростное газопламенное напыление широко применяется для создания плотных металлических и металлокерамических покрытий;Детонационное напыление - в силу дисперсного характера напыления и малой производительности наиболее подходит для напыления покрытий для защиты и восстановления небольших участков;Распыление с помощью плазмы обычно называют плазменным напылением. Энергозатратный метод, наиболее оправдано его применение для создания керамических покрытий;Электродуговая металлизация энергетически более выгодна, однако позволяет напылять только металлические материалы. Как правило, используется для напыления антикоррозионных металлических покрытий на больших площадях;Газопламенное напыление - недорогой во внедрении и эксплуатации метод, широко используемый для восстановления геометрии деталей;Напыление с оплавлением - метод, обеспечивающий металлургическую связь покрытия с основой. Применяется, если высокий нагрев при оплавлении не ведет к риску термических поводок детали.

К антифрикционным покрытиям относятся покрытия, имеющие низкий коэффициент трения, их применяют для уменьшения износа и снижения трения скольжения.Материалы для этих покрытий должны иметь минимальный коэффициент трения, структура покрытия должна обеспечивать антисхватывание и возможность быстрой приработки к контртелу, механические характеристики материала должны соответствовать эксплуатационным нагрузкам, он должен быть достаточно износостоек и пластичен. Процесс нанесения антифрикционных покрытий должен обеспечивать выполнение тех же требований, что и для износостойких покрытий, с той лишь разницей, что при его проведении строго не ограничивается толщина покрытия.

30)Волочение – способ холодной ОМД, при котором обрабатываемый металл протягивается через калиброванное отверстие в волоке с целью уменьшения поперечного сечения заготовки. Скорость волочения V = 20...26 м/сек для мелких профилей, V = 2...6 м/сек для крупных. Технологический процесс включает предварительный и промежуточный отжиг, травление, волочение, отделку поверхности.Волочильные станы в зависимости от характера тянущего устройства делят набарабанные и с прямолинейным движением проволоки. На барабанных станахпроволока наматывается на вращающийся тянущий аппарат.Волочильные станы с прямолинейным движением (цепные, реечные, гидравлические) применяют для волочения прутков (∩ > 8 мм) и труб.Волоки (фильеры) изготавливают из инструментальной стали, металлокерамических (твердых) сплавов, для очень тонкой проволоки < 0,9 мм – из техни-ческого алмаза. Волочением получают проволоку диаметром 7 ... 0,002 мм (стальная, диаметром 1,0 … 1,6 имеет допуск 0,02 мм), трубы: от капиллярных до диаметра 200 мм, стальные прутки диаметром 8 … 150 мм, фасонные профили.

28)Прокатка – это способ ОМД, при котором процесс деформации осуществляется сдавливанием его между вращающимися валками прокатного стана. Прокатке подвергается до 90 % стали, обрабатываемой давлением. Различают продольную, поперечную и поперечно-винтовую прокатки.Валки бывают гладкими (при прокатке листа) или с фигурными вырезами для получения сортамента.Вырезы называют ручьями. Пара вырезов в верхнем и нижнем валках образует калибр. Пара валков обычно имеет несколько калибров.

При поперечной прокатке валки вращаются в одном направлении, а заготовка вращается и перемещается в направлении оси валков и обжимается по образующей.

При поперечно-винтовой прокатке валки расположены под углом друг к другу и вращаются в одном направлении, обеспечивая вращательное и поступа-

тельное движение заготовки.

Прокатные станы по конструкции разделяются на одно- и многоклетьевые.Рабочие клети станов могут состоять из двух валков или быть многовалковыми.Прокатные станы классифицируются по назначению:

• Обжимные, работают со слитками массой до 15 т или заготовками, полученными методом непрерывного литья. Производят слитки квадратного сечения

– блюмы (от квадрата 150 до квадрата 450) или прямоугольного сечения –слябы (с максимальными размерами 350 × 2300 мм).

• Заготовочные, на которых блюмы прокатывают на заготовки меньшего размера.

• Сортовые, производят простые и фасонные профили из полученных загото-

вок.

• Проволочные.

• Калибровочные (холодная прокатка профилей для повышения точности).

• Листопрокатные (горячая прокатка слябов и холодная прокатка листа до 0,15 и ленты до 0,015

• Трубопрокатные (горячекатаные бесшовные диметром 25 ... 600 и сварные диаметром 10 ... 2500 при δ до 0,5 мм).

• Рельсобалочные, на которых из блюмов изготавливают рельсы, двутавры и швеллера.

• Специальные: производство гнутых профилей, периодического проката, фасонного (для обода колеса под завивку и сварку, башмаки трактора, накладки и подкладки для рельс).

Отделочные операции после прокатки: резка, декапирование (отжиг или нормализация + травление 10 ... 25 % раствором H2SO4 в воде при t = 30...60 °С

+ нейтрализация, промывка и сушка), правка, удаление поверхностных дефектов, контроль качества, маркировка.

Одним из перспективных направлений, совмещающих литьё и обработку

давлением, является бесслитковая прокатка (непрерывное литье + прокатка).

48)Пластмассы – это материалы, основу которых составляют высокомолекулярные соединения – полимеры. Макромолекулы полимеров могут иметь линейную, разветвленную либо пространственную (сшитую) формы.В цепях атомы связаны ковалентными связями, а между цепями – более слабыми межмолекулярными силами. Линейные полимеры хорошо растворяются, т.к. молекулы растворителя внедряются между макромолекулами и ослабляют связи между ними. Разветвления ослабляют межмолекулярные силы, снижают температуру размягчения. Пространственная структура делает полимер нерастворимым и неплавким. В зависимости от температуры полимеры могут нахо-

диться в стеклообразном, высокоэластичном или вязкотекучем состоянии. При стеклообразном состоянии колеблются лишь атомы в составе мономеров, а звенья и макромолекулы не перемещаются. Преимущественная деформация в этом состоянии – упругая. Полимеры с пространственной структурой бывают только в таком стеклообразном состоянии. Высокоэластичное состояние обеспечивается за счет колебания звеньев и изгибов макромолекул, что дает значительное обратимое изменение формы за счет совместных упругих и высокоэластичных деформаций. Вязкотекучее (жидкое) состояние обеспечивается за счет подвижности макромолекул.

16.2. Классификация полимеров и пластмасс

Полимеры разделяются на простые и сложные. Простые состоят из одного полимера (капрон, полиэтилен, оргстекло). Сложные (композиционные) состоят из следующих компонентов:

• полимер, выполняющий роль связующего вещества (30 ... 70 %);

• наполнители, которые вводятся для придания определенных физикомеханических свойств (термостойкости, прочности, износостойкости); подразделяются на органические (древесная мука, хлопковый очес, кожа, целлюлоза, х/б ткань, бумага) и неорганические (асбест, окись Zn, каолин, кварцевая мука, графит, стекловолокно, стеклоткань); по форме частиц наполнители могут быть порошкообразные; волокнистые (органические и стеклянные волокна, асбест); слоистые – листовые (ткани, бумага, шпон);

• стабилизаторы – предотвращают процесс старения, т. е. самопроизвольный распад полимера под действием ультрафиолетовых лучей, повышенной температуры, кислорода, в результате чего пластмассы разлагаются либо твердеют и делаются хрупкими;

• пластификаторы – для облегчения переработки в изделия, увеличения текучести, эластичности, уменьшения хрупкости при формовании (касторовое масло, дибутилфталат и др.);

• красители органические и неорганические;

• специальные добавки: смазывающие, катализаторы – ускорители отверждения (известь, магнезия, олеиновая кислота, стеарин).

Для газонаполненных (поро- и пенопласты) – газообразователи (горючие).

По происхождению полимеры бывают природные (натуральный каучук, целлюлоза, асбест) и синтетические (полиэтилен, полистирол, полиамиды, смолы).

По химическому составу разделяются на:

• органические и элементоорганические, молекулярная цепочка которых в основном образована атомами углерода с некоторыми другими элементами(кислород придает гибкость, фтор – химическую стойкость, хлор – огнестойкость и пр.);

• неорганические, основа которых – оксиды Si, Al, Mg и др. (силикатное стекло, керамика, слюда, асбест, графит), отличаются плотностью, хрупкостью и длительной теплостойкостью.

По фазовому составу: аморфные (молекулы неупорядочены) и кристаллические. Кристаллическая фаза придает теплостойкость, жесткость и прочность.

По поведению при нагреве: термопластичные (обратимые), имеют линейную или разветвленную структуру; и термореактивные (необратимые), имеют пространственную структуру.Термопластичные при нагревании могут изменять агрегатное состояние, переходить из твердого состояния в жидкое и обратно (полиэтилен, полистирол,акрилат и другие).Термореактивные при нагревании переходят в вязкотекучее состояние, а потом претерпевают химические изменения (образуются пространственные

структуры) и превращаются в твердые и неплавкие материалы, т. е. происходящие в них при нагреве изменения необратимы (фенопласты, аминопласты, полиамиды и др.), затвердевают при нагреве.

По прочности: низкой (полиэтилен, фторопласты); средней (фенопласты, полистирол, полиамиды – капрон, капролон); высокой прочности (стеклопластики).Технологические свойства пластмасс: текучесть, усадка, скорость отверждения реактопластов (зависит от состава и температуры), термостабильность термопластов – время, в течение которого термопласт выдерживает определенную температуру без разложенияюВлага и летучие вещества понижают диэлектрические показатели реакто-

пластов, увеличивают время выдержки и коробление, ухудшают внешний вид.

Поэтому для них требуется подсушка.

42)Электроабразивная и электроалмазная обработка.Применяются электропроводящие шлифовальные круги, которые являются катодом.Для этого используется электропроводящая связка (бакелитовая с графитовым наполнителем). Главное движение и движение подачи такие же, как при механической обработке, но вместо охлаждающей жидкости подается электролит. В результате анодного растворения снимается до 90 % припуска, остальное − при механическом воздействии шлифовального круга. При электрохимическом хонинговании производительность в 4 ... 5 раз выше, чем при механическом.Для электроалмазной обработки используются алмазные круги на металлической связке.Анодно-механическая резка. В качестве режущего инструмента могут

применяться диски или лента из стали. Хотя инструмент не обладает высокой твёрдостью, этим методом можно резать очень твёрдые материалы, причём заготовки могут иметь большую толщину. Это достигается тем, что инструмент только удаляет продукты растворения из зоны резания, а сам процесс резанияобеспечивается анодным растворением. Используется постоянный ток с пря-

мой полярностью. Заготовке и инструменту сообщаются движения такие же,как при обработке резанием. В зону обработки подается электролит. Чаще всего используют водный раствор жидкого стекла.В ходе обработки происходит анодное растворение (электрохимическое) и возникают электродуговые разряды (электроискровая эрозия) в момент контакта микронеровностей инструмента и заготовки.

43) В основе лежит принцип анодного растворения при электролизе. При подаче постоянного тока на поверхности анода происходят химические реакции, продукты которых переходят в раствор или удаляются механическим путем. Для

большей интенсивности процесса электролит подогревают до 40 ... 80 °С.Электрохимическое полирование показано на рис. 14.2, а. Процесс происходит в ванне с электролитом, состав которого выбирается в зависимости от

обрабатываемого материала (растворы кислот, щелочей или солей NaCl,NaNO3, Na2SО4). Катодами являются металлические пластины. Прежде всего растворяются микровыступы вследствие большой плотности тока около них. В

результате понижается шероховатость на 2...3 класса. При такой обработке не возникает дефектного слоя, что повышает коррозионную стойкость, предел выносливости и контактную прочность.Электрохимическая размерная обработка позволяет изготавливать детали сложной конфигурации из труднообрабатываемых материалов. Между заготовкой и инструментом прокачивается под давлением электролит. В результате анодного растворения обработка происходит по всей поверхности инструмента.

31)Свободная ковка – это обработка давлением с помощью универсального подкладочного инструмента или бойков, при этом движение металла в сторону не ограничивается. Этот вид обработки применяют при ремонте техники и в мелкосерийном производстве. Ковка бывает ручной и машинной. При ручной ковке изготавливают малые детали, а при машинной максимальный вес детали

зависит от используемых механизмов.Это осадка (высадка), протяжка, разгонка, гибка, прошивка (пробивка), раскатка, протяжка на оправке, передача, закручивание, рубка, кузнечная сварка, штамповка в подкладных штампах.При обработке применяют основной, подкладной, вспомогательный и мерительный инструменты.При ковке могут использоваться заготовки из слитка. В этом случае основные потери материала связаны с отрезкой прибыльной части слитка, в которой при кристаллизации формируется усадочная раковина (14 ... 30 % от массы слитка). Кроме того, удаляется донная часть (4 ... 7 %). Потери металла происходят также при нагреве (угар 2 ... 3 % и 1,5 % при каждом подогреве перед последующей операцией).

27)Различают холодную и горячую обработки давлением. В обоих случаях пластическая деформация совершается путем многочисленных сдвигов атомов по плоскостям скольжения, которые различным образом расположены в различно ориентированных зёрнах поликристаллического материала.

Холодная пластическая деформация

По мере развития сдвигов при пластической деформации возрастает число дефектов кристаллической структуры – дислокаций, затрудняющих последующие сдвиги. Для дальнейшей деформации приходится прикладывать всё большие напряжения, т. к. металл упрочняется. При этом запас пластичности материала снижается. Это явление называется наклепом. При холодной пластической деформации поликристалла в результате образования упорядоченной дислокационной структуры зерна дробятся на блоки и вытягиваются в направлении течения металла. Имеющиеся примеси и газовые пузырьки приобретают вытянутую форму в направлении деформирования. Таким образом, образуется волокнистая микроструктура. Интенсивность упрочнения поликристаллов в 1,5 ... 2 раза выше, чем у монокристалла из-за взаимодействия зёрен с различной кристаллографической ориентировкой.Как правило, холодной пластической деформации хорошо поддаются сплавы, имеющие при комнатной температуре однофазную структуру, состоящую из твёрдого раствора, или имеющие небольшое количество твёрдых включений,являющихся химическими соединениями. Таким требованиям удовлетворяют малоуглеродистые стали с содержанием углерода менее 0,25 %, а также однофазные латуни и алюминиевые сплавы.При холодной пластической деформации без нагрева можно получить более точные размеры и лучшее качество поверхности вплоть до устранения обработки резанием, но пластичность ограничена, сопротивление металла деформации велико, требуются машины большой мощности. Этот вид ОМД применяется для небольших деталей. Широкое применение нашла холодная листовая штамповка корпусных деталей легковых автомобилей и кабин грузового автотранспорта.При обработке толстостенных деталей для обеспечения больших деформаций применяют промежуточные отжиги, которые восстанавливают пластичность.

Горячая пластическая деформация

При нагреве холоднодеформированного металла до некоторых температур(для чистых металлов – выше 0,4 абсолютной температуры плавления) начинается процесс рекристаллизации. При этом в деформированной структуре возникают центры перекристаллизации и растут новые равновесные и равноосные зерна, а эффект упрочнения снимается. Такая термическая обработка называется рекри-

сталлизационным отжигом. Чем выше температура нагрева, тем выше скорость рекристаллизации (Vрекр). При деформации нагретого металла процессы упрочнения и разупрочнения (рекристаллизации) совмещаются. При t ≥ 0,7 Т плавления рекристаллизация успевает произойти во всем объеме тела, подверженного процессу деформации на прессе или между ударами молота, упрочнение при этом полностью снимается.Такая деформация называется горячей.Однако и при горячей деформации создаётся волокнистая микроструктура,т. к. шлаковые включения и газовые пузыри приобретают вытянутую форму в направлении деформации. Если волокнистость правильно использовать, то усталостную прочность металла, подвергнутого горячей обработке давлением,

можно повысить на 20 ... 30 %, по сравнению с исходным состоянием. Этот эффект используется при накатке в горячем состоянии зубьев зубчатых колёс.Слитки, получаемые при выплавке стали, имеют крайне неоднородную структуру металла. В процессе горячей пластической деформации

структура стали значительно улучшается: внутренние пустоты и рыхлоты завариваются, металл уплотняется, дендриты измельчаются, повышается пластичность. Приблизительно 80 % выплавляемой стали подвергается различным видам обработок давлением.При горячей деформации точность и качество поверхности ниже из-за температурной усадки, окалины и обезуглероживания. Но при высоких температурах сохраняется высокая пластичность и низкое сопротивление деформации.Поэтому для проведения обработки требуются машины меньшей мощности.Горячая обработка давлением применяется для крупных деталей, а также мало-пластичных и труднодеформируемых сплавов. При нагреве стали до ∼ 1200 °С ее сопротивление деформации снижается в10 раз, а пластичность повышается в 3 ... 4 раза. Однако максимальная температура нагрева ограничена возможностью резкого ухудшения свойств стали вследствие перегрева и пережога.Перегрев – это чрезмерный рост зерен при нагреве, что приводит к ухудшению механических свойств металла. Заметим, что вредное влияние перегрева можно устранить термообработкой (нормализацией).Пережог возникает в результате внутреннего окисления по границам зерен,что приводит к нарушениям связи между ними. Пережог является неисправимым браком.

9)Мартеновская печь симметрична по своей конструкции и состоит из следующих основных элементов рабочее пространствоголовкивертикальные каналы шлаковики регенераторы борова реверсивные и регулирующие клапаны котел-утилизатор газоочистка дымовая труба. Конструкция и работа мартеновкой печи Проходя через предварительно нагретую насадку регенератора, воздух нагревается до 1000— 1200 ºС и в нагретом состоянии через головку попадает в печь. При сгорании топлива образуется факел, температура которого 1800—1900 °С. Пройдя головку, расположенную в левой стороне печи, раскаленные продукты сгорания попадают в левую насадку регенератора и по системе боровов уходят к трубе. Условно делят на несколько периодов: заправка печи; завалка шихты; плавление шихты;кипение ванны, раскисление и легирование; выпуск плавки.ЗаправкаПосле   выпуска плавки печь осматривают и исправляют замеченные неполадки. Особенно внимательно     осматривают     подину печи. За время плавки те части задней и передней стенок, а также откосов печи, которые соприкасались со шлаком  и испытывали его воздействие, обычно нуждаются в профилактическом ремонте. С помощью заправочных машин на эти места набрасывают заправочные  материалы   (обычно доломит или  магнезит).  Эта операция называется заправкой печи; она проводится в обязательном порядке после каждой плавки. Завалка и плавление шихтыЭти   операции   решающим   образом влияют на производительность печи (по времени занимают 2/3-3/4 продолжительности всей плавки). Поэтому в конкретных условиях производства  принимаются  все  необходимые меры, чтобы ускорить процесс завалки, рационально разместить на подине заваливаемые твердые составляющие шихты (стальной лом, чушковый чугун,   железную   руду,   известняк  и т. п.) и, залив жидкий чугун, обеспечить требуемый тепловой режим печи. При достижении температуры ванны расплава 1450—1500 °С (в зависимости от состава расплава, прежде всего от содержания углерода)  наступает момент, который принимается за момент полного  расплавления   шихты.   Этот момент определяется визуально опытным мастером — сталеваром. Кипение, раскисление и легирование Это период, который часто называют также периодом рафинирования1. Начало периода определяется на основании следующих признаков:металл должен быть полностью расплавлен и нагрет до температуры, предусмотренной технологической инструкцией   для   данной   марки   стали; шлак должен быть сформирован.

14)Строение и дефекты слитка спокойной стали

Выявляем 3 кристаллических зоны.

Расположенная у поверхности слитка представляет собой тонкий слой металла состоящий из мелких неориентированных кристаллов, образующихся в условиях большего переохлаждения. Состоит из крупных вогнутых от поверхности к центру дендритов - называется зоной столбчатых кристаллов или зоной транскристаллизации. Размер 2 зоны тем больше чем больше скорость охлаждения, зависит от высоты слитка и поперечного сечения. Открытая усадочная раковина

Зона крупных неориентированных кристаллов, которая образуется в центральной части слитка при условии малой скорости охлаждения. Быстроохлажденный слиток.Асимметричная усадочная раковина.Закрытая усадочная раковина

Усадочные раковины по форме и расположению бывают открытые симметричные, в случае если слиток охлаждается равномерно с боковых сторон и при утеплении сверху. Закрытые симметричные - если слиток охлаждается без утепления сверху, в этом случае усадочная раковина перекрывается мостиком. Асимметричные - если скорость охлаждения с одной стороны больше чем с других. Удлиненная при большей разнице размеров, по высоте и ширине сечения усадочной раковины. Удлиненная усадочная раковина.

13)Строение и дефекты слитка кипящей стали

Слитки кипящей стали, отличаются структурной и химической неоднородностью. К основным дефектам кипящей стали, относятся: рыхлость в головной части, что влечет за собой большую обрезь с головного конца раскатанной полосы из-за возможности расслоения металла. Близкое расположение к поверхности слитка сотовых пузырей, большая неоднородность, что приводит к 18-20% несоответствия по составу в сечении заготовки по фосфору, сере, углероду - установленному к данной марке стали.

22)Литье по выплавляемым моделям

Сущность технологии литья по выплавляемым моделям состоит в том, что по неразъемной легкоплавкой модели изготавливают неразъемную разовую форму. В пресс-формы (обычно металлические) запрессовывают модельный состав, который после затвердевания образует модели деталей и литниковой системы. Модельный состав удаляют, чаще всего выплавляя его в горячей воде (отсюда и название способа — литьё по выплавляемым моделям). Полученные оболочки прокаливают при температуре 800—1000°С и заливают металлом.Литье по выплавляемым моделям обеспечивает получение сложных по форме отливок массой от нескольких грамм до десятков килограмм, со стенками толщиной от 0,5 мм и более, с поверхностью, соответствующей 4—6-му классам чистоты, и с высокой точностью размеров по сравнению с другими способами литья. Размеры отливок, полученных литьем по выплавляемым моделям, максимально приближены к размерам готовой детали, вследствие чего за счёт сокращения механической обработки снижается стоимость готового изделия.Виды продукции, изготавливаемой литьем по выплавляемым моделям:Точное литье. Бронзовое литье. Центробежное литье бронзы. Жаропрочное литье. Жаропрочное стальное литье. Чугунное литье. Литье чугуна. Стальное литье. Стальные отливки.