- •Конспект лекций
- •Основы технологии приборостроения
- •Научно-технический прогресс в приборостроении
- •Прогрессивные средства и методы, применяемые в приборостроении
- •Качество продукции как неотъемлемая часть развития приборостроения
- •Основные термины и определения
- •Приспособление – технологическая оснастка, предназначенная для установки или направления предмета труда или инструмента при выполнении технологической операции.
- •Сравнительная характеристика типов производства
- •Технологический процесс (тп)
- •Виды технологических процессов:
- •Технологическая подготовка производства (тпп)
- •Обработка материалов резанием
- •Материалы, используемые для изготовления режущего инструмента Требования к инструментальным материалам
- •Группы инструментальных материалов, применяемые для изготовления режущего инструмента
- •Сравнительная характеристика инструментальных материалов
- •Геометрия токарного резца
- •Элементы режима резания и срезаемого слоя
- •Экономические факторы обработки резания
- •Физические основы резания
- •Усадка стружки
- •Наростообразование
- •Тепловые явления при резании
- •Температура резания
- •Смазочно-охлаждающие жидкости (сож)
- •Износ режущего инструмента
- •Силы резания
- •Скорость резания и стойкость инструмента.
- •Оборудование Характеристика механообрабатывающего оборудования
- •Токарные станки
- •Инструмент
- •Обработка на станках токарной группы
- •Определение режимов резания при токарной обработке
- •Пути повышения производительности при работе на станках токарной группы
- •Токарно-револьверные станки (трс)
- •Точность производства
- •Точность обработки
- •Виды производственных погрешностей
- •Распределение случайных погрешностей
- •Уравнение кривой нормального распределения
- •Расчет функциональных погрешностей
- •Копирование погрешностей
- •Рассеивание размеров
- •Строение и геометрия сверла
- •Элементы режима резания при сверлении
- •Изготовление сверл
- •Зенкерование отверстий
- •Развёртывание
- •Протягивание
- •Фрезерование
- •Схемы фрезерования
- •Износ фрез и скорость фрезерования
- •Обработка абразивным инструментом
- •Характеристики абразивных инструментов
- •О бработка на шлифовальных станках
- •Круглое шлифование
- •Шлифование плоских поверхностей
- •Бесцентровое шлифование
- •Внутреннее шлифование
- •Правка абразивного инструмента
- •Отделочные методы обработки Хонингование
- •Суперфиниширование
- •Притирка
- •Полирование
- •Механическое полирование
- •Тонкое точение
- •Обработка зубчатых поверхностей
- •Метод копирования
- •Метод обкатки
- •Накатывание
- •Отделка зубчатых поверхностей
- •Обработка резьбовых поверхностей
- •Базирование деталей
- •Общие положения установки детали
- •Выбор и назначение баз
- •Пересчёт баз
- •Установка плоскостью
- •Установка цилиндрической поверхностью
- •Установка призмой
- •Установка плоскостью и двумя отверстиями
- •Установка отверстия на коническую оправку
- •Погрешность закрепления детали
- •Качество поверхности Влияние качества поверхности на эксплуатационные свойства изделия
- •Влияние режимов резания на шероховатость поверхности
- •Влияние технологических факторов на шероховатость поверхности
- •Погрешности при механической обработке
- •Погрешности как результат силового воздействия
- •Погрешности как результат воздействия теплового поля
- •Погрешности как результат действия внутренних напряжений
- •Припуски на механическую обработку
- •Методы определения припусков
- •Методы формообразования Электрофизические и химические методы
- •Электроэрозионная обработка
- •Электроискровая обработка
- •Электроимпульсная обработка
- •Высокочастотная обработка
- •Анодно-механическая обработка
- •Ультразвуковая обработка
- •Электроконтактная обработка
- •Лазерная обработка
- •Электроннолучевая обработка (? оставить ?)
- •Получение заготовок методами литья
- •Литейные свойства сплавов
- •Технологический процесс получения отливок
- •Сравнительная характеристика различных методов литья Литье в песчано-глинистые формы
- •Литье по выплавляемым моделям
- •Литье в оболочковые формы
- •Литье в кокиль
- •Литье под давлением
- •Центробежное литье
- •Непрерывно-циклическое литьё намораживанием
- •Обработка металлов давлением (омд)
- •Холодная листовая штамповка (хлш)
- •Резка материалов
- •Конструкция штампа
- •Раскрой материала
- •Вытяжка
- •Изготовление деталей из пластмасс
- •Прессформы
- •Основные методы изготовления изделий из пластмасс
- •Штамповка изделий из листового материала
- •Пресслитье
- •Литье под давлением
- •Экструзия
- •Обработка пластмасс
- •Технологические требования, предъявляемые к конструкциям пластмассовых деталей
- •Порошковая металлургия
- •Классификация технологических процессов
- •Оформление технологической документации
- •Концентрация и дифференциация операций
- •Проектирование единичных техпроцессов
- •Выбор баз
- •Типовые и групповые технологические процессы
- •Технологичность
- •Сборка приборов
- •Основные методы сборки
- •Методы соединения Резьбовое соединение
- •Прессовые соединения
- •Термопосадки
- •Клепаные соединения
- •Сравнительная характеристика с точки зрения автоматизации
- •Проектирование техпроцесса сборки
- •Такт в сборке и организационная форма сборки
- •Технологическая схема сборки
- •Электромонтажные соединения
- •Классификация методов выполнения электромонтажных соединений
- •Накрутка
- •Обжимка
- •Сравнительная характеристика видов соединений
- •Физико-химические основы паяных соединений
- •Процесс пайки
- •Основные этапы проектирования технологии пайки
- •Технология пайки
- •Групповые методы пайки
- •Пайка погружением
- •Пайка волной припоя
- •Пайка оплавлением
- •Покрытия и антикоррозионная защита
- •Очистка поверхности деталей
- •Механическая очистка
- •Химическая очистка.
- •Ультразвуковая очистка
- •Виды покрытий
- •Контроль покрытий
- •Лакокрасочные работы
- •Защита готовых изделий от коррозии
- •Проектирование специальных приспособлений
- •Закрепление детали в приспособлении
- •Требования к зажимным устройствам:
- •Расчет усилия закрепления
- •Гидроцилиндр
- •Электромагнитные зажимные устройства
- •Проектирование специальных приспособлений
- •Специальные элементы приспособлений
- •Погрешности, влияющие на точность работы приспособления
- •Некоторые вопросы печатного монтажа
- •Новые направления в приборостроении
- •Высокоскоростное резание
- •Пятикоординатное фрезерование
- •Резание струей воды
- •Технология быстрого перепроектирования (rp)
- •Стереолитография (stl)
- •Лазерное спекание порошков (sls)
- •Нанесение термопластов (fdm)
- •Моделирование склейкой (lom)
Группы инструментальных материалов, применяемые для изготовления режущего инструмента
Инструментальные стали
У7, У7А, У13,У13А
Углеродистые стали используются для изготовления инструмента, который работает при низких скоростях резания 15-18 м/мин, а также при температуре не ниже 200-230оС. Это слесарный инструмент (зубило, напильники, метчики, плашки и т.д.). Твердость углеродистых сталей после термообработки достигает HRC 62-64.
Легированные стали
Для повышения технических или иных свойств углеродистых сталей в них вводят легирующие элементы. Так, к примеру:
(Ni) Никель (H) - повышает пластичность и вязкость, увеличивает прокаливаемость
(Mn) Марганец (Г) - увеличивает прочность, прокаливаемость, износостойкость
(Cr) Хром (Х) - упрочняет сталь
(W) Вольфрам (В) - повышает твердость, износостойкость, теплостойкость
(V) Ванадий (Ф) ограничивает изменение свойств при нагреве, улучшает качество поверхности и свариваемость, но ухудшает шлифуемость.
(Mo) Молибден (М) повышает прокаливаемость, прочность, пластичность, вязкость
(Si) Кремний (С) повышает прокаливаемость.
Теплостойкость легированной стали не больше 300-350оС. Низколегированные стали (Х) с хромом применяют для изготовления слесарного инструмента. Высоко легированные стали ХВГ, ХСВГ для фасонных резцов, сверл малого диаметра, протяжек, разверток и других инструментов, работающих при скоростях резания до 25 м/мин.
Быстрорежущие стали
Особую группу инструментальных сталей составляют быстрорежущие стали с содержанием вольфрама от 6-18% с высокой теплостойкостью (до 650оС). Они пригодны для изготовления инструмента, работающего при скорости резания до 60 м/мин.
Из быстрорежущей стали нормальной производительности Р9, Р18 изготавливают сверла, метчики, фрезы, зенкеры, развертки, плашки и т.д., а из сталей повышенной производительности Р18Ф2, Р18Ф5, Р10К5Ф5 или Р9Ф5 делают инструмент для обработки высокопрочных и трудно обрабатываемых материалов, так как эти виды стали обладают повышенной износостойкостью и позволяют работать на скоростях до 100 м/мин.
В виду дефицитности вольфрама, как правило, из инструментального материала делают только режущую часть (пластинки, привариваемые к державкам), а корпусную - из обычной конструкционной стали. После термообработки твердость быстрорежущей стали достигает HRC 64 и больше.
Металлокерамические твердые сплавы
Эти материалы представляют собой сплавы карбидов тугоплавких металлов с чистым металлическим кобальтом, выступающим в качестве связки (TiC, TaC, WC).
Твердые сплавы получают прессованием с последующим спеканием отформованного материала. Их применяют в виде пластинок, получаемых спеканием при 1500о-1900о. Такой материал имеет теплостойкость 800о-1000о, что позволяет вести обработку при скорости 800 м/мин. В промышленности применяют многогранные пластинки (3, 4, 6). Недостатком является то, что материал плохо выдерживает ударные нагрузки из-за хрупкости (чем больше в составе кобальта, тем выше пластичность).
Все металлокерамические сплавы делят на три группы:
Однокарбидные. Вольфрамокобальтовые твердые сплавы ВК2, ВК6, ВК8, где цифры после букв означает процентное содержание кобальта. Увеличение процентного содержания кобальта увеличивает ударную вязкость. Сплавы этой группы наиболее прочные. Применяются для обработки чугуна, цветных металлов и их сплавов, неметаллических материалов. Теплостойкость 250-1000оС.
Двухкарбидные. В этих сплавах кроме компонентов сплавов групп ВК, включает карбид титана Т5К10, Т15К6, где 6-процентное содержание кобальта, 15-процентное содержание карбида титана, а остальное есть карбид вольфрама. Применяется при обработке углеродистых и легированных сталей. Предельная теплостойкость 1050оС.
Трехкарбидные. Дополнительно введен карбид тантала помимо тех, что перечислены выше. ТТ17К6, ТТ17К12, где 17- суммарное содержание карбидов титана и тантала, 12-содержание кобальта, т.о. 71-карбид вольфрама. Эти сплавы имеют высокую прочность, применяются при обработке жаропрочных сталей и титановых сплавов.
Рекомендациям ИСО соответствуют три группы твердых сплавов:
Группа Р- (синяя)
Сплавы группы Р нужны для обработки материалов дающих сливную стружку (сталь)
Р10-Т15К6
Р25-ТТ20К9
Р50-ТТ7К12
Группа М - (желтая)
При обработке нержавеющих, жаропрочных сталей и титановых сплавов
М01-ВК6-ОН
М30-ВК8
М40-ТТ7К12, ВК10-ОМ
М- мелкий, ОМ- очень мелкий
Группа К - (красная)
Сплавы группы К применяются для обработки малопластичных материалов, цветных сплавов, пластмассы, древесины, чугуна
К01-ВК3М
К20-ВК6
К40-ВК8
Минералокерамические инструментальные сплавы
Эти сплавы готовятся на основе окиси алюминия Al2O3 c небольшими добавлениями окиси магния, подвергаются спеканию при 1700о. Например, ЦМ332 используется при получистовой и чистовой обработке стальных и чугунных заготовок, обладает высокой износостойкостью, хорошими режущими свойствами, дешевле твердых сплавов, но хрупкий. Материал обладает теплостойкостью до 1200о.
Сверхтвердые инструментальные материалы.
Это материалы на основе кубического нитрида бора КНБ, обладающие высокой твердостью и теплостойкостью. Примером может служить эльбор-Р, который используется при финишной обработке чугуна и закаленных сталей. При этом достигается шероховатость, характерная для шлифования. Режущая часть инструмента изготовляется из монокристаллов диаметром от 4 мм и длиной 6 мм.
Алмазы
Для изготовления режущей части инструмента применяются природные алмазы (А) и синтетические (АС) алмазы массой от 2 до 0,85 карата. Природные алмазы применяются для чистового точения цветных металлов и сплавов пластмасс и других неметаллических материалов. Синтетические алмазы применяются при обрабработке высококремнистых материалов, стеклоплатика и пластмасс. Алмазы обладают высокой твёрдостью, малым коэффициентом трения и незначительной способностью к слипанию со стружкой, высокой износостойкостью. Недостатком является его низкая теплостойкость и дороговизна.