| |||||
МЕНЮ
| Билеты по технологии отраслиШироко применяется автоматизация производств. процессов: основным и вспомогательным путем использования промышлен. проводов. Наиболее совершенной формой автоматизации явл. поточная (опирается на конвейер). Характеризуется расположением операций по ходу тех. процесса. Длительность всех операции синхронизируется и четко согласуется с тактом выпуска. №8. Технологическая подготовка производства. Состав работ. Каждое изделие обладает определенным жизненным циклом. 1).Появление потребности. 2).Конструирование (проектирование). 3).Произ-во изделия задан. Количества в установленных объемах. 4).Эксплуатация, определяемая сроками морального и физического износа. 5).Утилизация Производственный процесс. Производств. процесс состоит из 2х этапов: 1. подготовка произ-ва 2. собственно произ-во изделия Под технологической обработкой понимается комплекс следующих работ: 1. Анализ технологичности конструкции нового изделия. - контроль чертежей - анализ возможностей изготовления нов. изделия средствами существующего произ-ва 2. Анализ сертификации. - составление ведомости покупных, заимствованных и оригинальных деталей 3. Составление расцеховки изделия. - Т.е. перечень цехов, ч\з которые должен пройти заказ - определяется загрузка каждого цеха и требуемое расширение мощности 4. Проектирование технологического процесса, изготовление и сборка изделий. 5. Анализ средств технологич. оснащения: - закупка на стороне нового оборудования - использование существующих средств и их обработка - инструменты - проектирование изготовления новых средств оснащения. 6. Доработка изготовлен. спец. средств тех. оснащения. 7. Разработка новой планировки участков и цехов. 8. Отладка технологии и оснащения на опытной партии изделия. Подсчитывается акт о сдаче пр-ва в технологическую эксплуатацию. Подготовка занимает от 1 до 7 лет, сейчас сокращают от 1до 5. Подготовку ограничивает НТП. Подготовка использует автоматизацию. №9. Свойства металлов и сплавов, применяемых в машиностроении. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВ-ВА – хар-ют способность материалов находиться под нагрузкой не разрушаясь и вместе с тем деформироваться (изменять форму и размеры). Внешняя нагрузка вызывает в тв. теле напряжение и деформацию. Деформация – нагрузка, сила, отнесенная к единице сечения. [pic] Напряжение – изменение размеров и формы тела под давлением приложенных сил (внешних). Различают упругую дефформацию (исчезает после снятия нагрузки), пластичную (деформация остается после снятия нагрузки). Колличественные значения механических свойств определяют в процессе испытаний на специальных разрывных машинах. Прочность – способность тв. тела сопротивляться деформации и разрушению под действием внешних сил. - предел прочности (в=Рмах/F0.знаменатель – исходное поперечное сечение, имер. Н/м2 или Мпа. - Предел текучести (т=Рт/ F0. Пластичность – способность материала получать остаточное изменение формы и размеров без разрушения. Показатели: Относительное удлинение [pic] Относительное сужение [pic] Для стали (т=650МПа-низкая,650-1300-средняя,1300-1400-высокая прочность. Для алюминия (в=200-400 –средняя, для танталовых (в=800. Твердость – способность материала сопротивляться проникновению другого тела. Твердость по Бринеллю (НВ) – определяется путем вдавливания стального шарика под нагрузкой в поверхность испытуемого материала. После снятия нагрузки остается луночка, и по размеру луночки судят о твердости. Для стали НВ=150-200- средняя твердость. Твердость по Роквеллу – в материал вдавливается алмазный конус, после вдавливания остается отпечаток. Угол конуса равен 1360 и вдавливают с разной силой (шкалы А, В, С, но используют шкалы А и С). По шкале С оценивают твердость закаленных материалов HRC 20-70 среднее значение 45. По шкале А оценивают твердость тонких менее прочных инструментальных материалов HRA 70-85. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА. Коэффициент линейного расширения, электропроводность, теплопроводность, окисление, намагничиваемость, удельная теплота плавления, коэффициент трения (возникает благодаря силам взаимодействия между молекулами и атомами соприкасающихся тел). ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА. Определяют способность материала подвергаться различным методам холодной и горячей обработки. Жидкотекучесть – способность сплава наполнять форму. Усадка – сокращение размеров и объема после остывания. Ковкость – способность материала деформироваться при невысоком сопротивлении и принимать нужную форму без разрушения. Сваривание – способность металлов образовывать прочные соединения при совместном расплавлении. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА. Определяет долговечность материалов машине. Хладноломкость – способность работать при минусовых температурах. Жаростойкость – способность работать при высоких температурах. Износостойкость – способность сопротивляться истиранию в процессе трения деталей друг о друга. Циклическая прочность – вал разрушается при нагрузке в 3 и 5 раз меньше, чем в статическом состоянии. №10. Черные металлы (чугуны и стали), Сортамент, основные виды, марки материалов. Черными металлами является железо и его сплавы. На долю черных металлов приходится 95% мировой металлопродукции. Марки: Чугун Fe+C (3-4,5%). В его состав могут входить полезные Mn & Si и плохие составляющие S & P (вместе с коксом). Чугун делят на группы: Серый чугун. (технический): СЧ32, где прочность -(в=32 кг/м2. Используют для изготовления рам и станин машин. Ковкий чугун. (более прочный): КЧ17-32 соответственно прочность-(в и пластичность -(. Изготовляют крупные детали, работающих при динамичной нагрузке: маховики паровых машин. Высокопрочный жаростойкий чугун (300-400оС): ЧС5 (Si – 5% придает высокую термостойкость) Сталь – деформируемый ковкий сплав Fe+C (до 2%). Различают по химическому составу: Углеродистые стали. (Mn 1%, Si 0.45%). 1.Углеродистая сталь обыкновенного качества: Ст0 до Ст6 (7 марок), наиболее известная Ст3, по мере увеличения цифры увеличивается содержание углерода и прочность-(в. Из нее изготавливают прокат: 2.Сталь углеродистая качественная: Сталь 0, 8, 10, 15, 85. Цифры указывают содержание углерода в сотых долях процента, т.е. в 0,01%. По мере увеличения цифры (углерода) увеличивается прочность. - Низкоугродистые стали: используют для заготовок холодной штамповки. - Среднеуглеродистая – содержание С до 0,5%, самая известная Ст45. Используют для большинства машин. - Высокоугледистые – для изготовления деталей, работающих на износ, закаливаемых до высокой прочности. Сталь легированная конструкционная : для изготовления деталей машин. Легирующие элементы: Mn Si Cr и Ni Mo W. Низколегированные (10%).Fe>45. Маркируются и обозначаются цифрами и буквами: 1-ые две цифры – содержание углерода в сотых долях, буквы – легирующие элементы, 2-ые цифры – содержание этих элементов: Mn-Г, Si-С, Cn-Х, Ni-Н, Mo-М, W-В. Напр. 45Г, 10Г2С1, 15Г2Хф, 12Х2МН4А Строительные легированные: 09Г2, 10Г2С1, 16Г2Хф. Из них широко используют 15Х, 20Х; 20Хр-хромованадьевые; 12ХР3А - хромоникелевые (пониженное содержание S & P); 18ХТ – хромо марганцовистые изготовляют ответственные детали машин в самолетах (там где необходима высокая надежность) Высоколегированные. Кррозионостойкие 12ХН19; жаропрочные 10Х14Г14М4Т; жаростойкие (без окисления до 8000С) 08Х17Н15М3. №11. Цветные металлы и сплавы, характеристика основных марок Сортамент, основные виды. Алюминий – обладает низким удельным сопротивлением, хорошей теплопроводимостью и хорошей коррозионной стойкостью (покрыт оксидной пленкой). А999 (сод. Al 99,999%), А99,А95. Используют в машиностроении, алюминий применяют в виде сплавов: деформируемые ал. сплавы – выплавляются на основе Al, Mn; литейные ал. славы – изготовление деталей , которые целиком отливаются Al–Si 150-2000, Al-Si-Cu (АЛ3, АЛ5) до 2700, Al-Mg (АЛ8), Al-Mn (АМц), AL-Mg (АМг), Al-Mg-Si (АД), Al-Cu-Mn. Медь и ее сплавы. Хорошо обрабатывается давлением и резаньем, обладает высокой теплопроводностью, электропроводностью, устойчивостью к коррозии. Латунь – сплав меди с цинком, обладающий достаточно хорошей прочностью и коррозионной устойчивостью. Л80 (меди 80%). Применение в машиностроении, приборостроении в химической промышленности. Бронза – сплав, легирующими элементами являются различные металлы, кроме цинка. БрОФ4-0,25 4%- олова 0,25%- фосфора, остальное медь. По сравнению с предыдущим сплавом обладает большей прочностью, высокой коррозионной стойкостью, антифрикционными свойствами. Сплав самый прочный, изготовляют астрономические зеркала. Медно-никелевые сплавы. Конструкционные: изготовление изделий из мельхиора – МНЖМц30-1-1, МН19; нейзильбер МНЦ 15-20 (посуда). Электротехнические: констант МНМц40-45 обладает высокой температурной стойкостью, изготовляют нагревательные элементы; копель МНМц43-05. Титан и его сплавы. Вошел с развитием машиностроения. «+» высокая коррозионная стойкость, ненамагничиваемый, высокая удельная прочность, низкая теплопроводность, низкий коэффициент линейного расширения. Бывают литейные (ВТЛ, ВТ5Л, ВТ9Л- наиб. прочный 5000С), деформируемые. Магний – в чистом виде Мг96, Мг95, Мг90. Подразделяют на литейные (Мл) и арматурные (Ма). Обладают последние повышенной герметичностью, используют при изготовлении самолетов и ракет. «+»очень плотное соединение, «-»магний воспламеняется при физической обработке. №12. Основные операции термической обработки. Назначение и виды термической обработки. Термическая обработка - изменение физ. св-в или химич. состава материала деталей в результате структурных превращений, происходящих при нагреве и охлаждении его в различных средах. Основные операции: отжиг – терм.опер, которая состоит в нагреве металла до высоких температур и медленном охлаждении его вместе с печью (применяется для возращения металлу пластичных свойств). Нормализация – терм.обр, состоящая в нагреве стальных деталей до средних температур, выдержки при этой t 400-500’C для равномерного нагрева и последующего охлаждения на воздухе (частично восстанавливает свою пластичность и частично сохраняет свою твердость). Закалка – нагрев металла до высоких t 900-1000’C, выдержка при этой t для нагрева и быстром охлаждении в воде (приводит к высокой твердости, жесткости, упругости, но металл при этом почти полностью теряет эластичность). Отпуск – состоит в нагреве металла до разной t (низкий –150-200’C, средний –250-350’C, высокий – 400-500’C), выдержки при последующем медленном охлаждении (производится для снятия внутреннего напряжения в металле, снижения хрупкости при сохранении требуемой твердости). Старение - терм. операция, применяемая для стабилизации св-в и размеров детали на протяжении длительного срока их службы. Различают: 1-естественное - материал оставляется на открытом воздухе на 3-5 лет под навесом, 2- искусственное- при t 100-120’C происходит нагрев в печи в течение 5-7 дней, а затем также медленно охлаждают. Это были основные операции, позволяющие из данного металла получать различные св-ва. Химико-термическая обработка – обработка с целью придания поверхностному слою детали, за счет насыщения различными элементами, высокой твердости, износоустойчивости при мягкой сердцевине. Цементация – поверхностное насыщение малоуглеродных сталей углеродом до 0,8- 0,9%, а последующая закалка и отпуск дадут твердость, высокопрочность, износоустойчивость. Fe2C – карбид, высокая твердость (зубчатые колеса подверг. данной операции). Азотирование – поверхностное насыщение стали азотом в среде аммиака NH3 (поверхностный слой приобретает высокую поверхностную твердость до HRC 70- 72, высокую износоустойчивость и коррозийную устойчивость, нитриды железа обладают высокой твердостью). Цианирование – одновременное поверхностное насыщение стали азотом и углеродом при длительном нагреве в расплаве цианистых солей: NaCn, Ca(CN)2. Диффузионная металлизация – насыщение поверхностного слоя металлами Al - алитирование, хромом – хромирование, кремнием – селицирование, бериллием - бериллизация. За счет диффузии проникают внутрь и дополнительно лигируют. Значит, для конструкции берут достаточно дешевый материал, и с помощью термической обработки (химико-терм.) придают поверхностному слою особые св- ва. Технология обработки. Характер, вид, объем определяется конструктором. (40% сталь, 25% из чугуна и цв. метал.) Формы организуются: в спец. терм. цехах, в терм. отделениях цехов (некрупные изделия, серийное производство), на рабочих местах, непосредственно в цехе на месте обработки детали. Термическая обработка состоит из следующих операций: Подготовка изделий (мойка): очистка поверхности от загрязнений (масло, пыль), которые могут вызвать неконтролируемое насыщение некоторыми элементами. Выполняется в специальных моющих машинах в сочетании с механическим и химическим воздействиями. Сушка осуществляется горячим воздухом. Нагрев заготовки и выдержка при заданной температуре: самая трудоемкая, дорогая и ответственная операция, выполняющаяся в специальных термических печах. Печи делятся по способу нагрева: 1.газопламенные (за счет сгорания природного газа, применимо для крупных деталей), 2.электрические (печи – сопротивления, для деталей средних размеров, похожи на колодца в полу), 3.ТВЧ – токи высокой частоты (нагрев поверхности за счет конвекции, использование индуктора и частоты 1000-10000 Гц, нагревается лишь поверхность детали). Все печи, как правило, имеют соответствующую автоматику, которая обеспечивает определенную скорость нагрева, температуру в зоне печи, соответствующее время выдержки, определенная скорость охлаждения. При нагреве детали при высокой t, в присутствии воздуха, происходи окисление и обезуглероживание, железо окисляется, образуется окалина. Поэтому для предотвращения этого, в рабочем пространстве печи создают газовую защитную атмосферу. Чаще всего применяется сжигание природного газа – метана. В малых объемах печей (в электрических) применяют инертные газы – аргон, гелий. Существуют ванные печи, которые наполняют NaCl. При температуре 800’C происходит быстрый и равномерный нагрев (теплоотдача при непосредственном контакте, отсутствие окисления). Охлаждение с определенной скоростью и в определенной среде. 1.При нормализации – с печью или на воздухе. 2.При закалке – быстрый перенос из печи в охладительную ванну. В качестве охладительной среды применяют: воду, водные растворы солей, минеральное масло. Вода – наиболее дешевый вид, обеспечивает высокую скорость охлаждения, получается самая высокая твердость, но процесс часто нарушается появлением паровой подушки, которая препятствует охлаждению. Минеральное масло – более мягкая закалка, но минеральные ванны значительно дороже водяных, существует опасность воспламенения масла. Водные растворы соли - для повышения теплоемкости, теплопроводности. Очистка от окалины. При образовании окалины – оксида железа (очень хрупкого соединения) выполняются операции для его удаления: механическим путем для крупных (средних деталей), дробеструйная, пескоструйная, химическим, электро-чимическим путем. №13. Общие сведения о процессах литья. Оборудование для плавки. Литье – процесс изготовления фасонных (сложной формы) заготовок, путем заливки расплавленного металла в форму, внутренняя полость которых имеет конфигурацию детали. После затвердевания металла форма разрушается, и получается отливка. Литейные цеха - заготовительные. Литье – наиболее простой и дешевый способ формирования заготовки. Масса заготовки может быть от нескольких граммов до нескольких тонн. Около 50% деталей получают литьем. Льются почти все сплавы черных металлов. Литье отличается высоким объемов ручных работ, а также является вредным производством. Технологический процесс литья. 1 – изготовление форм, стержней, 2 – плавка металла из чушек, 3 – отливка металла в данную форму: заливка жидкого металлов форму, охлаждение и затвердевание жидкого металла в формах, извлечение или выбивка заготовки из формы, удаление литников и очистка от формовочной земли. Скарп – Очистка – От точности и качества литейной формы зависит качество отливок. Литейные формы различают: разовые (на каждую отливку каждый раз делают новую форму), полупостоянные (на 10 отливок , потом теряют прочность), постоянные (число отливок 103-105 штук). Оборудование для плавки. Главное оборудование в литейных цехах – печи для расплавления металла. Вагранка. Маленькая доменная печь, для плавки чугуна. 1металлический корпус из чугуна, 2огнеупорный кирпич футеровка - кварцевый кирпич (до t 2300- 2500’C), 3шихта - чередующиеся слои чугуна и кокса, 4дутье – отверстия с помощью которых подача кислорода, 5летка, которая периодически открывается, чтобы выпустить расплавленный металл. Температура в печи 1400-1500’C. Дуговая электропечь. 1 электроды (из графита, вольфрама), 2 керамическая футеровка, 3 каркас из дешевого материала, 4 заготовки, исходный материал. Температура в печи – 2500’C.расплавленный металл практически без примесей. Расплавленный металл, помещенный в ковши, развозят по цеху. Индукционные печи. Создается электромагнитное поле высокой частоты, за счет которого происходит плавка особых металлов. Температура в печи – 1500- 1600’C. 1тигель. Электрические печи сопротивления. Существуют тены - спираль из нихрома. Металл помещается и нагревается за счет потоков излучения, конвекции. Печи применяются для плавления цветных металлов. Печи данное оборудование сложное, дорогостоящее. И процессы плавки – периодические. №14. Литье в землю. Понятие модели, формы и стержней. Древнейший способ литья. Два варианта выполнения:1 ручная формовка по деревянным моделям, 2 машинная формовка по металлическим моделям. 1 ручной формовкой по деревянным моделям: используется в единичном и малосерийном производстве, для получения заготовок сложной конфигурации мелких и средних размеров (до 200 т), для черных и цветных металлов. Название происходит из-за того, что материал модели – дерево. Формовочная смесь состоит из земля + глина + песок. Отливка модели отличается: Припуск – набавляют на обрабатываемые поверхности, чем больше припуск , тем больше механической обработки. Его величина Z=0,5-1 мм до 15-20 мм, средний припуск 3-5мм. Для извлечения деталей из формы перпендикулярно плоскости разъема делают – уклоны (внутренние и внешние), что требует дополнительных расходов. Для упрощения формы - напуски, закрывают сплошным металлом. На острых углах радиус скругления – галтель. Модель – деревянная. Состоит из двух частей: Чтобы определить нахождение стержня необходим знак – возвышение. Формовка. Землю уплотняют. Разбирают форму и извлекают модель. В земле пустота, куда вставляют стержень, если предусмотрено отверстие. Для заливки металла – литник, через выпор смотрят степень заливки металлом |
ИНТЕРЕСНОЕ | |||
|