Что понимают под технологичностью изготовления сварных конструкций

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Технологичность сварной конструкции характеризуется рядом показателей: себестоимостью, длительностью производственного цикла изготовления, потребностью в дефицитных материалах и дефицитном уникальном оборудовании для ее изготовления. Важнейшим из этих показателей является себестоимость. [1]

Технологичность сварной конструкции может оказаться удовлетворительной только тогда, когда устанавливаемые при ее проектировании допуски на отдельные размеры согласованы с требованиями на точность производства заготовок. Иначе неизбежны дополнительные операции по подрубке кромок свариваемых заготовок, операций подгонки по месту каждой отдельной детали даже в том случае, если однотипных элементов одинаковых размеров встречается в конструкции несколько штук. [2]

Технологичность сварных конструкций из титана и его сплавов определяется простотой струйной защиты сварного соединения от воздействия газов атмосферы с внешней и обратной стороны шва, свободным подведением сварочной горелки к месту сварки. Параметры режима выбирают в зависимости от марки свариваемого сплава, размеров, формы и конструктивных особенностей изделий. Дуговая сварка может выполняться на большой и малой скоростях. [3]

Требованиям технологичности сварной конструкции отвечает такое расположение заводских сварных швов, при котором выполнение их доступно в основном в нижнем положении или в лодочку. [4]

Под технологичностью сварной конструкции обычно понимают такое ее оформление, при котором обеспечивается удобство ее изготовления с применением прогрессивных высокопроизводительных технологических процессов ( ТП) при максимальной механизации производственных операций. [5]

Что такое технологичность сварных конструкций и по каким критериям ее оценивают. [6]

Для повышения технологичности сварных конструкций и обеспечения их прочности необходим рациональный выбор типа соединения и метода сварки. При этом следует иметь в виду следующее: а) при соединении встык наиболее технологичным является применение контактной стыковой сварки методом оплавления; б) следует избегать сварки деталей разных толщин; в) при сварке тонких листов следует применять точечную или роликовую сварки; г) если по конструктивным соображениям соединение может быть выполнено как встык, так и внахлестку, из условий прочности предпочтительнее первый тип соединения; д) при необходимости обеспечения герметичности следует применять роликовую сварку; е) точечную сварку не целесообразно применять в узлах, допускающих одностороннюю сварку. [7]

Из сказанного следует, что технологичность сварных конструкций во многом зависит от правильного выбора материалов при проектировании сварных конструкций. В табл. 2 приведены данные по свариваемости некоторых металлов. [10]

Таким образом, основные вопросы технологичности сварных конструкций решаются уже на первом этапе проектирования путем умелого использования богатых возможностей компоновки из отдельных заготовок и применения наиболее прогрессивных приемов изготовления с помощью сварки. [11]

Источник

Технологичность сварных конструкций

Под технологичностью сварной конструкции понимают совокупность ее свойств, определяющих возможность ее изготовления с наименьшими затратами труда и материалов методами прогрессивных технологий в соответствии с требованиями к качеству.

Технологичность сварных узлов и конструкций может быть оценена по следующим показателям:

свариваемости материалов, из которых изготавливаются соединяемые детали;

конфигурации, числу, расположению и протяженности сварных швов;

конструктивному оформлению свариваемых элементов в соответствии с требованиями нормалей и стандартов (соотношение толщин соединяемых деталей, расстояния от края детали при контактной точечной и шовной сварке и т.п.);

возможности подхода в зону сварки сварочных головок, электродов;

возможности подхода для сборки и демонтажа съемной сварочной оснастки;

возможности визуального осмотра и контроля сварных соединений;

необходимости и возможности обработки после сварки (механической и термической обработки);

возможности применения механизированных и автоматизированных процессов, стандартного оборудования (автоматов, машин для контактной сварки, сварочных манипуляторов и стендов) без изготовления дополнительной сложной и трудоемкой специальной оснастки.

При выборе того или иного способа сварки для получения качественной сварной конструкции принимается в расчет свариваемость материалов.

При оценки технологичности конструкции с точки зрения расположения, конфигурации, числа сварных швов, конструктивного оформления свариваемых элементов исходят из того, что технологичная конструкция должна содержать минимальное число сварных швов, протяженность их должна быть минимально возможной, пересечения сварных швов должны отсутствовать или число их должно быть незначительным. Увеличение числа сварных швов и их протяженности, наличие пересечения швов может приводить к значительным концентрациям напряжений, снижению прочности, деформациям узла.

Конструктивное оформление сварных швов должно соответствовать нормалям и стандартам.

В случае изменения конструкции узла в целях повышения его технологичности рассчитываются некоторые количественные показатели технологичности, такие, например, как уменьшение протяженности сварных швов (абсолютное или на единицу веса конструкции), повышение степени механизации процесса (отношение длины швов, выполненных механизированным способом, к общей протяженности сварных швов) и др.. Окончательной оценкой эффективности предлагаемого конструктивного изменения является величина уменьшения технологической себестоимости конструкции.

Источник

Технологичность сварных соединений

Понятие технологичности. При проектировании сварных заготовок следует учитывать требования к технологичности их изготовления. Под технологичностью понимают выбор такого конструктивного оформления заготовок, которое обеспечивает:

1. Выбор металла

При выборе металла для сварочных заготовок необходимо учитывать не только его эксплуатационные свойства, но и его свариваемость или возможность применения технологических мероприятий, обеспечивающих хорошую свариваемость.

Для получения сварных соединений, равноценных по работоспособности основному металлу, при конструировании сварных заготовок следует по возможности выбирать хорошо свариваемые металлы.

При применении в связи с эксплуатационной необходимостью металлов с пониженной свариваемостью конструировать необходимо с учётом этого свойства. Для сведения к минимуму неблагоприятных изменения свойств металлов сварного соединения и исключения в нём дефектов необходимо применять виды и режимы сварки, оказывающие минимальное термическое и другие воздействия на металл, и проводить технологические мероприятия (подогрев, искусственное охлаждение и др.), снижающие влияние на него сварочных воздействий. Термическая обработка после сварки (нормализация, закалка с отпуском и др.) может в значительной степени устранить неоднородность свойств в сварных заготовках (табл.1).

Проведение этих мероприятий во многом зависит от габаритных размеров и конструктивного оформления сварных заготовок. Для сложных заготовок с элементами больших толщин и размеров при наличии криволинейных швов в различных пространственных положениях можно применять только хорошо свариваемые металлы. Последние сваривают универсальными видами сварки, где не нужен подогрев, а также термическая обработка.

Для простых малогабаритных узлов возможно применение металлов с пониженной свариваемостью, поскольку при их изготовлении используют самые оптимальные с точки зрения свариваемости виды сварки, например, электронно-лучевую или диффузионную в вакууме. При этом легко осуществить все необходимые технологические мероприятия и требуемую термическую или механическую обработку после сварки.

2. Классификация сталей по свариваемости

легированнаяХорошаяСт1, Ст2, СтЗ, Ст4, 0,8;

сталь 10,20, 12кп, 16кп, 20кп15Г, 20Г, 15ХМ, 10 ХСНД

10ХГСНД, 15ХГСНДУдовлетворительнаяСт5; сталь 30, 3512ХН2, 14Х2МР, 20ХН,

20ХГСА, 25ХГСА, 30ХМОграниченнаяСт6, сталь 40, 45, 5035Г, 40Г, 45Х, 30ХГСА,

40ХМФА, 30ХГСМПлохаяСталь 65, 70, 80, У7, У8,

У9, У1050Г, 8X3, 45ХНЗМФА

3. Выбор типа сварного соединения

Тип сварного соединения определяют взаимным расположением свариваемых элементов и формой подготовки (разделки) их кромок под сварку.

По первому признаку различают четыре основных типа сварных соединений: стыковые, тавровые, нахлёсточные, угловые (рис. 1).

Рис. 1 Основные типы сварных соединений

Кромки разделывают в целях полного провара заготовок по сечению, что является одним из условий равнопрочности сварного соединения с основным металлом. Форму и размеры элементов разделки (угол, притупление и зазоры) назначают, исходя из условий проплавления, обеспечения формирования корня шва (без не проваров и прожогов) и минимального объёма наплавленного металла.

Тип сварного соединения наряду с общими конструктивными соображениями выбирают с учётом обеспечения равнопрочности соединения

с основным металлом и технологичности. Выбор разделки кромок зависит от толщины металла, его теплофизических свойств и вида сварки.

Стыковые соединения элементов плоских и пространственных заготовок наиболее распространены. Соединения имеют высокую прочность при статических и динамических нагрузках. Их выполняют практически всеми видами сварки. Кроме того, такая форма соединения работоспособнее вследствие равномерного распределения деформаций и напряжений.

Тавровые соединения широко применяют при изготовлении пространственных заготовок. Эти соединения выполняют всеми видами сварки.

Нахлёсточные соединения часто применяют для сварки листовых заготовок при необходимости простой подготовки и сборки под сварку. Эти соединения менее прочны по сравнению со стыковыми соединениями. В тоже время нахлёсточное соединение – основное соединение при термомеханической сварке, особенно при точечной и шовной контактной сварке. Точечные соединения часто играют роль связующих соединений и рабочих усилий не передают.

Угловые соединения, как правило, выполняют в качестве связующих. Они не предназначены для передачи рабочих усилий. Их выполняют всеми видами термической сварки.

Выбор формы свариваемых элементов (Рис. 2).

Сварные заготовки изготовляют из проката: листа, труб, профилей, а также из литых, кованных и штампованных элементов. При конструировании размеры и форму свариваемых элементов с точки зрения их технологичности следует выбирать, исходя из применения:

Рис. 2. Высокопроизводительные автоматические способы сварки

Указанным рекомендациям соответствует, элементы простой геометрической формы: прямолинейные, цилиндрические, конические, полусферические с длинными прямыми и замкнутыми кольцевыми стыковыми и тавровыми соединениями. При выборе сортамента материалов для изготовления элементов предпочтительнее прокатные, гнутые или штамповочные профили и оболочки, тонкий лист и тонкостенные трубы и их сочетания.

Выбор вида сварки (табл.1). Вид сварки выбирают, исходя из:

Таблица 1. Выбор вида сварки

Примеры: листовые конструкции из всех марок сталей и цветных сплавов – дуговую и электрошлаковую варку. Для получения стыковых соединений заготовок компактных, полых и развитых сечений – контактную сварку. В производстве тонколистовых конструкций – точечная и шовная контактная сварка.

В том случае, когда желательно ограничить температуру нагрева материала в зоне соединения, применяют холодную и ультразвуковую сварку.

Выбор способа уменьшения сварочных деформаций и напряжений. При проектировании сварных заготовок необходимо предусматривать конструктивные и технологические мероприятия по устранению или уменьшению сварочных деформаций и напряжений. Внешние сварочные деформации приводят к снижению точности размеров заготовок и требуют назначения больших припусков на механическую обработку.

Сварочные деформации и напряжения возникают вследствие локальной пластической деформации отдельных зон сварного соединения из-за неравномерного разогрева при сварке (рис. 2, рис. 3).

Рис. 2. Деформации металла при неравномерном нагреве: а – нагретая зона; б – охлажденная зона

Рис. 3. Деформация от поперечной усадки (а) и деформация от продольной усадки (б)

Основные закономерности процесса развития внешних сварочных деформаций сводятся к следующему:

Величина деформации определяется, с одной стороны, величиной остаточного укорочения, с другой – сопротивлением сварной заготовки деформации растяжения (сжатия), изгиба или кручения, т.е. соответствующей её жёсткостью.

Рекомендации: поперечную и продольную усадки сварных заготовок можно скомпенсировать увеличением размеров заготовки под сварку на величину предполагаемой деформации; уменьшить сваркой обратноступенчатым способом.

Угловая деформация может быть устранена или снижена предварительным угловым изгибом заготовок перед сваркой; уменьшением сечения шва заменой V – образной разделкой на U – образную; симметричным размещением наплавленного металла относительно центра тяжести сечения шва заменой V – образной разделки на Х – образную; жёстким закреплением свариваемых элементов при сварке или применением рёбер жёсткости.

Деформацию изгиба можно исключить предварительным обратным прогибом балки перед сваркой; рациональной последовательностью укладки швов относительно центра тяжести сечения сварной балки; термической (горячей) правкой путём нагрева зон.

Для предупреждения возникновения высоких сварочных напряжений не следует допускать скопления сварных швов и пересечений их друг с другом, рекомендуется использовать способы сварки, обеспечивающие минимальный разогрев заготовок. Для снятия напряжений применяют высокий отпуск сварных заготовок, а также прокатку или правку сварных швов.

Источник

Технологичность сварных конструкций

Под технологичностью сварной конструкции понимают совокупность ее свойств, определяющих возможность ее изготовления с наименьшими затратами труда и материалов методами прогрессивных технологий в соответствии с требованиями к качеству.

Технологичность сварных узлов и конструкций может быть оценена по следующим показателям:

свариваемости материалов, из которых изготавливаются соединяемые детали;

конфигурации, числу, расположению и протяженности сварных швов;

конструктивному оформлению свариваемых элементов в соответствии с требованиями нормалей и стандартов (соотношение толщин соединяемых деталей, расстояния от края детали при контактной точечной и шовной сварке и т.п.);

возможности подхода в зону сварки сварочных головок, электродов;

возможности подхода для сборки и демонтажа съемной сварочной оснастки;

возможности визуального осмотра и контроля сварных соединений;

необходимости и возможности обработки после сварки (механической и термической обработки);

возможности применения механизированных и автоматизированных процессов, стандартного оборудования (автоматов, машин для контактной сварки, сварочных манипуляторов и стендов) без изготовления дополнительной сложной и трудоемкой специальной оснастки.

При выборе того или иного способа сварки для получения качественной сварной конструкции принимается в расчет свариваемость материалов.

При оценки технологичности конструкции с точки зрения расположения, конфигурации, числа сварных швов, конструктивного оформления свариваемых элементов исходят из того, что технологичная конструкция должна содержать минимальное число сварных швов, протяженность их должна быть минимально возможной, пересечения сварных швов должны отсутствовать или число их должно быть незначительным. Увеличение числа сварных швов и их протяженности, наличие пересечения швов может приводить к значительным концентрациям напряжений, снижению прочности, деформациям узла.

Конструктивное оформление сварных швов должно соответствовать нормалям и стандартам.

В случае изменения конструкции узла в целях повышения его технологичности рассчитываются некоторые количественные показатели технологичности, такие, например, как уменьшение протяженности сварных швов (абсолютное или на единицу веса конструкции), повышение степени механизации процесса (отношение длины швов, выполненных механизированным способом, к общей протяженности сварных швов) и др.. Окончательной оценкой эффективности предлагаемого конструктивного изменения является величина уменьшения технологической себестоимости конструкции.

Дата добавления: 2017-03-12 ; просмотров: 7107 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Технологичность сварных конструкций

Под технологичностью сварной конструкции понимают обеспечение возможно­сти получения качественной конструкции наиболее экономичным и прогрессивным методом. Для этого необходимо: выбирать сплавы с хорошей свариваемостью; расчленять конструкцию на экономичные заготовки, Получаемые прогрессивными методами (прокаткой, листовой штамповкой, ковкой, литьем); выбирать места соединений так, чтобы обеспечивать применение автоматизированных способов сварки и возможность контроля качества сварных соединений; при разработке конструкции предусматривать возможность использования мер, обеспечивающих минимальный уровень сварочных деформаций и напряжений.

Рассмотрите примеры выбора сплавов, способа получения заготовок, способа сварки, конструктивных и технологических мер борьбы со сварочными напряжениями и Деформациями, а также способов контроля качества сварных со­единений.

Литература: [1], разд. 5. гл. VIII, § 1-6.

РАЗДЕЛ VI. ТЕХНОЛОГИЯ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК ДЕТАЛЕЙ МАШИН

1. Методологические и мировоззренческие основы технологии обработки заготовок деталей машин.

В теме рассматриваются современные и прогрессивные технологические мето­ды формообразования поверхностей деталей машин точением, сверлением, фрезе­рованием, протягиванием, шлифованием, отделочными, электрофизическими и другими методами обработки. Методы обработки определяют точность изготовле­ния, шероховатость поверхности и физико-механические свойства поверхностного слоя деталей, которые имеют большое значение для достижения высоких эксплуа­тационных показателей изделий, определяющих надежность машин. Одной из задач машиностроения является развитие, совершенствование и разработка новых технологических методов обработки заготовок деталей машин.

Ознакомьтесь с условной классификацией технологических методов обработ­ки заготовок деталей машин, которые наиболее широко применяют в промышленности.

При изучении технологических методов обработки обратите внимание на единую схему их изложения: физическую сущность, возможности и области рационального использования, качество обрабатываемых поверхностей, перспективы совер­шенствования и развития.

Методы обработки рассматриваются в совокупности с оборудованием, ин­струментами и оснасткой. Уделите внимание технологичности конструкций деталей машин, проектируемых с учетом технологических методов их обработки.

Знания этого раздела являются базовыми для дальнейшего изучения специаль­ных технологических дисциплин; позволяют студентам при выполнении технологи­ческой части курсовых проектов создавать технологичные конструкции, экономи­чески оправданные и обеспечивающие получение деталей высокого качества.

Литература: [1], разд. 4, гл. I. § 1.

2. Научные основы формообразования поверхностей деталей машин

Изучите кинематику процесса резания, т.е. движения, необходимые для фор­мообразования поверхностей заготовок в процессе обработки.

Для осуществления процесса резания режущему инструменту и заготовке необходимо сообщить относительные движения. Движения, обеспечивающие среза­ние с заготовки слоя металла или вызывающие изменение состояния обработанной поверхности заготовки, называют основными. К ним относят главное движение и движение подачи. Движение, определяющее скорость деформирования и отделе­ния стружки, называют главным движением. Движения, обеспечивающие врезание режущей кромки инструмента в материал заготовки, называют движением подачи. Скорость главного движения обозначают v, подачу s

Графическим изображением процесса формообразования поверхности служит схема обработки, на которой условно изображают обрабатываемую заготовку, ее установку и закрепление на станке с указанием положения инструмента относи­тельно заготовки и основных движений. Инструмент показывают в положении, соответствующем окончанию обработки поверхности заголовки. Обработанную поверхность на схеме выделяют красным цветом или утолщенными линиями.

Движения, участвующие в формообразовании поверхности в процессе резания, рассмотрите на примере обработки наружной цилиндрической поверхности мето­дом точения.

Изучите составляющие режима резания: скорость резания, подачу и глубину резания, обозначения и единицы измерения.

На примере токарного резца рассмотрите элементы и геометрию режущего инструмента. Для определения углов резца необходимо знать поверхности на обра­батываемой заготовке и координатные плоскости.

Обратите внимание на влияние углов резца на процесс резания и качество об­работанной поверхности.

Ознакомьтесь с физической сущностью процесса резания как процесса упругопластического деформирования материала заготовки, сопровождающегося ее раз­рушением и образованием стружки.

Знание законов пластического деформирования и явлений, сопровождающих процесс резания, позволяет повысить качество обработанных поверхностей деталей машин и их надежность.

Динамику процесса резания рассмотрите на примере обтачивания наружной цилиндрической поверхности токарным проходным резцом на токарно-винторезном станке. По составляющим силы резания ведут расчеты на прочность элементов станка, инструмента, приспособления, рассчитывают ожидаемую точность размер­ной обработки и погрешности геометрической формы.

Применение различных смазочно-охлаждающих сред оказывает благоприятное влияние на процесс резания и качество обработки. Изучая износ инструмента, рас­смотрите его характер, критерии износа и их связь со стойкостью инструмента. Заметьте, что стойкость и соответствующая ей скорость резания должны устанавли­ваться с учетом высокой производительности, качества поверхности и наименьшей себестоимости обработки.

Ознакомьтесь с понятием точность и качество обработанной поверхности. Чем выше требования, предъявляемые к точности и качеству поверхностей, тем дли­тельнее процесс обработки заготовки и сложнее технологический процесс изготовления. Качество обработанных поверхностей определяет надежность и долговеч­ность деталей и машин в целом.

Анализируя формулу производительности обработки, обратите внимание, что она складывается из времен: основного (технологического), подготовительно-заключительного, вспомогательного и оргтехобслуживания. Основное (технологи­ческое) время затрачивается непосредственно на процесс изменения формы, разме­ров и шероховатости обрабатываемой поверхности заготовки. Обработку следует вести на таких режимах резания, при которых достигается высокая точность и каче­ство поверхности при оптимальной производительности.

Режущие инструменты работают в условиях больших силовых нагрузок, высоких температур и трения. Поэтому инструментальные материалы должны об­ладать высокой твердостью, значительной теплостойкостью и износостойкостью, высокой механической прочностью и вязкостью.

Для изготовления режущего инструмента применяют различные инструмен­тальные материалы: инструментальные стали, твердые сплавы, минералокерамику, абразивные и алмазные материалы. Изучите их характеристики и области приме­нения.

Литература: [1], разд. 6, гл. 1, § 1-13, гл. II. § 1-6.

Сведения о металлорежущих станках. В основу классификации станков поло­жен технологический метод обработки. По принятой в СССР классификации станки разделены на десять групп, а каждая группа на десять типов. Особое место в стан­костроении занимают станки с программным управлением и многооперационные (обрабатывающие центры).

Изучите условные обозначения механизмов и передач станков, принятые ГОСТом, их назначение и расчетные формулы, характеризующие данную передачу.

Темы раздела изучают по единому методическому плану: рассматривается характеристика технологического метода формообразования поверхностей, технологическое назначение движений, виды обрабатываемых поверхностей, режущий инструмент, приспособления для обработки заготовок; указывается назначение узлов станков и подчеркивается, что конструкция станка обеспечивает необходи­мые движения заготовки и инструмента в процессе резания; рассматриваются характерные технологические схемы (обработки поверхностей на станках длиной группы; даются рекомендации по назначению и областям применения различных типов станков. Каждая тема закапчивается рассмотрением технологических требо­ваний к конструкции обрабатываемых деталей.

Литература: [ 1], разд. 6, гл. III. § 1-4.

3. Технологические методы формообразования поверхностей деталей машин резанием с использованием лезвийного инструмента

Обработка заготовок на станках токарной группы. Ознакомьтесь с особен­ностями метода точения. Обратите внимание, что на станках токарной группы обрабатывают поверхности заготовок, имеющих форму тел вращении.

Изучите виды и конструкции инструментов и приспособлений для закрепле­ния заготовок, применяемых на токарных станках, и их назначение.

Ознакомьтесь с типами станков. Изучите названия и назначение узлов токарно-винторезного станка. Особое внимание уделите обработке заготовок на токарно-винторезных станках как наиболее универсальных и широко распространенных.

Многорезцовые полуавтоматы предназначены для обработки только наружных поверхностей деталей типа ступенчатых валов. В зависимости от тех­нологического назначения одновременно обрабатывается несколько поверхностей различными резцами, установленными на нижнем суппорте, имеющем только продольную подачу, и на верхнем суппорте, имеющем только поперечную подачу.

При изучении автоматов и полуавтоматов обратите внимание на их высокую производительность при изготовлении больших партий деталей.

Рассмотрите схемы работы токарных автоматов и полуавтоматов параллель­ной, последовательной и роторной обработки, их области применения и техноло­гические возможности.

Ознакомьтесь с технологическими требованиями к конструкциям обрабаты­ваемых деталей.

Литература: [1], разд. 6, гл. IV. § 1-9.

Обработка заготовок на сверлильных станках. Ознакомьтесь с характерными особенностями метода сверления. Сверлильные станки предназначены для обработ­ки поверхностей различными режущими инструментами (сверлами, зенкерами, развертками, метчиками).

Изучите применяемый режущий инструмент, приспособления для закрепления заготовок и инструментов, их назначение и возможности. Запомните классифика­цию сверлильных станков. Уясните название и назначение узлов вертикально и радиально-сверлильных станков, обратите внимание, что на последнем обраба­тывает отверстия, расположенные на значительном расстоянии друг от друга в крупногабаритных заготовках большой массы. Изучите работы, выполняемые на сверлильных станках.

Использование агрегатных станков позволяет вести обработку заготовок одновременно несколькими инструментами. Агрегатные станки изготовляют из стандартных и нормализованных деталей и узлов (агрегатов). Агрегатные станки широко используют при создании автоматических линий. Они обеспечивают вы­сокую производительность, стабильную точность обработки и допускают много­кратное использование деталей и узлов при перекомпоновке станка на выпуск нового изделия.

Ознакомьтесь с технологическими требованиями к конструкциям обрабаты­ваемых деталей,

Л и т е р а т у р а: [1], разд. 6, гл. V, § 1-8.

Обработка заготовок на расточных станках. Ознакомьтесь с особенностями метода растачивании. Изучите режущий инструмент и приспособления для обработ­ки заготовок ни расточных станках; название и назначение узлов горизонтально-расточного станка, на базе которого выполняют конструкции других универсаль­ных и специальных расточных станков. Они предназначены для обработки, как правило, корпусных деталей.

Обратите внимание на конструктивные особенности и технологические воз­можности алмазно- и координатно-расточных станков. На алмазно-расточных станках обрабатывают с высокой производительностью и точностью внутренние цилиндрические и торцовые поверхности твердосплавными, минералокерамическими и алмазными резцами. На координатно-расточных станках обрабатывают с высокой точностью отверстия, обеспечивая высокую точность расположения их осей. На базе горизонтально- и координатно-расточных станков создают расточные станки с ЧПУ. Ознакомьтесь с технологическими требованиями к конструкциям обрабатываемых деталей.

Литература: [1], разд. 6, гл. VI, § 1-8.

Изучите методы и типы фрезерных станков, элементы и геометрию цилиндри­ческой и торцовой фрез; приспособления для обработки заготовок. Делительные головки, используемые на фрезерных станках, служат для деления заготовок на части при фрезеровании пазов, зубьев, а также для непрерывного их вращения при фрезеровании винтовых поверхностей.

Продольно-фрезерные станки это многошпиндельные станки а заготовки имеют только продольную подачу. (Танки предназначены для обработки заготовок большой массы и размеров торцовыми и концевыми фрезами. При обработке на продольно-фрезерных станках с ЧПУ схема обработки программируема и обработ­ка производится автоматически.

Изучая обработку фасонных поверхностей сложного профиля на копировально-фрезерных станках, уясните, что траектория относительного движения концевой фрезы и заготовки является результирующей скоростью двух движений и более.

Фрезерование объемных фасонных поверхностей наиболее успешно осуще­ствляют на фрезерных станках с ЧПУ, где информация о траектории инструмента записана на программоносителе (например, перфоленте).

Ознакомьтесь с технологическими требованиями к конструкциям обрабаты­ваемых деталей.

Литература: [1], разд. 6, гл. VII, § 1-9.

Литература: [1], разд. 6, гл. VIII, § 1-6.

Обработка заготовок на зубообрабатывающих станках. На этих станках вы­полняют обработку фасонных поверхностей различного профиля, равномерно рас­положенных по окружности, но в основном обрабатывают фасонные поверхности эвольвентного профиля, используемые для профилирования боковых поверхно­стей зубьев зубчатых колес

Для нарезания зубчатых колес по методу обкатки применяют червячные модульные фрезы, зуборезные долбяки и зубострогальные резцы. Червячная модульная фреза представляет собой винт с прорезанными перпендикулярно виткам канавками. Зуборезный долбяк представляет собой зубчатое колесо, зубья кото­рого имеют эвольвентный профиль с задним и передним углами заточки. Зубострогальный резец имеет призматическую форму с соответствующими углами заточки и прямолинейной режущей кромкой.

На зубодолбежных станках нарезают цилиндрические зубчатые колеса внеш­него и внутреннего зацепления с прямыми и косыми зубьями. Зубодолбление является одним из основных способов нарезания зубчатых колес внутреннего зацепления и многовенцовых колес (блоков). Нарезание зубчатых колес произво­дят долбяками по методу обкатки, в основу которого положено зацепление двух цилиндрических зубчатых колес.

Изучите нарезание конических прямозубых колес на зубострогальных станках по методу обкатки. В основу метода положено зацепление двух конических колес, одно из которых плоское. Нарезаемое коническое колесо (заготовка) находится в зацеплении с производящим плоским коническим колесом, у которого зубья ограничены плоскостями, сходящимися в общей вершине, и имеют форму зуба рейки. Режущим инструментом служат два зубострогальных резца, образующих одну впадину производящего колеса.

Повышению производительности зубообрабатывающих станков способствует их автоматизация.

Ознакомьтесь с технологическими требованиями к конструкциям зубчатых колес.

Литература: [1],разд. 6, гл. IX, § 1-6.

4. Технологические методы формообразования поверхностей деталей машин с использованием абразивного инструмента

Обратите внимание на широкую универсальность кругло- и плоскошлифоваль­ных станков. Изучая внутришлифовальные станки, рассмотрите формообразова­ние внутренних цилиндрических поверхностей в неподвижной и во вращающейся заготовках. Первый способ применяют при шлифовании отверстий в крупных за­готовках сложной формы.

Бесцентрово-шлифовальные станки применяют для обработки большой пар­тии одинаковых деталей. Заготовки обрабатывают в незакрепленном состоянии и для них не требуется центровых отверстий. Заготовки ступенчатой формы или с фасонными поверхностями шлифуют с поперечной подачей. Бесцентрово-шлифовальные станки легко автоматизировать. Изучите сущность ленточного шлифова­нии. Ознакомьтесь с технологическими требованиями к конструкциям обрабатываемых деталей.

Литература: [1], разд. 6, гл. X, § 1-12.

Методы отделочной обработки поверхностей. Ознакомьтесь с характерными особенностями метода отделки поверхностей. Отделочные методы применяют для окончательной обработки, повышения точности и уменьшения шероховатости поверхностей, повышения надежности работы деталей машин. Отделочные методы обработки поверхностей (притирка, полирование, обработка абразивными лента­ми, абразивно-жидкостная обработка, хонингование. суперфиниширование) осно­ваны на применении мелкозернистых абразивных порошков и паст, а также спе­циальных инструментов.

Методы отделки зубьев зубчатых колес повышают эксплуатационные каче­ства зубчатых передач (плавность работы, усталостную прочность, бесшумность).

Литература: [1], разд. 6. гл. II, § 1-7. § 9.

5. Формообразование поверхностей методами упрочняющей обработки

Чистовая обработка поверхностей пластическим деформированием ведется в холодном состоянии под действием сил, приложенных к инструменту, и основана на свойстве металлов пластически деформироваться. Поверхность заготовки при­нимает требуемые формы и размеры в результате перераспределения элементарных объемов материала под воздействием инструмента. Исходный объем заготовки остается постоянным.

Метод обработки пластическим деформированием обеспечивает снижение ше­роховатости поверхности, повышает твердость, износостойкость, усталостную проч­ность и долговечность обрабатываемых поверхностей и деталей в целом.

Запомните формообразующие способы обработки: накатывание рифлений, резьб, зубчатых колес, шлицевых валов.

Алмазным «выглаживанием» достигаются высокие эксплуатационные свой­ства обрабатываемой поверхности; возможна обработка тонкостенных деталей и деталей сложной конфигурации. Изучите способы упрочняющей обработки деталей машине целью повышения износостойкости.

Литература: [1], разд. 6, гл. ХII, § 1-4, 2-8.

6. Автоматизация производства механосборочных цехов

В условиях серийного выпуска изделий возможность быстрого переналажи­вания оборудования обеспечивает гибкое автоматизированное производство (ГАП). ГАП организуется на базе оборудования, управляемого ЭВМ с помощью программ. В производственном процессе ГАП человек непосредственного участия не принимает, ГАП функционирует на основе так называемой безлюдной техно­логии.

Изучите этапы работы ГАП в общем виде. ГАП способствует резкому увели­чению производительности труда, обеспечивает повышение качества продукции за счет стабильных режимов обработки, автоматического устранения возможных ошибок, позволяет сократить цикл обработки, улучшает условия труда рабочих, обслуживающих комплекс.

Система использования ГАП позволяет отказаться от значительной части технологической документации, которую заменяют информации, заложенные в программах. Такой подход к автоматизации является стратегической линией развития машиностроительного производства.

Литература: [1], разд. 6, гл. XIII, § 1-5.

7. Электрофизические и электрохимические методы обработки

Ознакомьтесь с физической сущностью электрофизических и электрохими­ческих методов обработки, которые применяют для обработки высокопрочных, весьма вязких, токопроводящих материалов, неметаллов и других труднообраба­тываемых материалов.

Электрохимические методы обработки (электрохимическое полирование, электрохимическая размерная обработка, электроабразивная и электроалмазная) основаны на явлении анодного растворении металла заготовки при электролизе.

Анодно-механическая обработка основана на сочетании электротермических и электрохимических протесов и занимает промежуточное место между электроэрозионными и электрохимическими методами.

Сущность химической обработки заключается в направленном разрушении металлов и сплавов травлением их в растворах кислот и щелочей. Химическим травлением получают ребра жесткости, канавки и другие поверхности в тонкостен­ных деталях.

Изучая формообразование поверхностей светолучевыми методами, отметьте, что обработка электронным лучом основана на местном нагреве поверхности металла за счет бомбардировки обрабатываемой поверхности потоком электро­нов, сфокусированных электромагнитными линзами.

Светолучевая (лазерная) обработка основана на использовании оптических квантовых генераторов света и заключается в местном нагреве поверхности метал­ла фотонами, сфокусированными оптическими линзами.

Обработка плазменной струей основана на использовании высокой температу­ры плазмы, получаемой в плазмотронах и направленной на обрабатываемую по­верхность.

Литература: [1], разд. 7, § 1-7.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ТЕМЕ

«ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАГОТОВОК И ДЕТАЛЕЙ

ИЗ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ»

1. Общая характеристика производства. Неметаллические материалы могут быть не только более дешевыми заменителями металлов. Часто они сочетают в се­бе свойства, делающие их самостоятельными, незаменимыми материалами в кон­струкциях машин и приборов.

Процессы изготовления деталей из неметаллических материалов неразрывно связаны с процессами получения самих материалов. Эти процессы определяют технологические требования к конструкциям деталей, изготовляемых из неме­таллических, порошковых и композиционных материалов. Поэтому при изучении Технологичности конструкций деталей необходимо рассмотреть технологические процессы формообразования, обращая внимание на области их рационального применения.

2. Технология изготовления изделий из пластмасс. Вспомните основные физи­ко-химические свойства пластмасс, представляющих собой сложные композиции
высокомолекулярных соединений. В зависимости от этих свойств и поведения при
повышенных температурах пластмассы делят на термопластичные и термореактивные, причем технологические методы изготовления изделий из них существенно
различаются. Все методы переработки пластмасс рекомендуется рассматривать по
четырем основным группам:

переработка в вязкотекучем состоянии (прессование, литье под давлением, выдавливанием);

переработка в высокоэластичном состоянии (пневмо- и вакуумформовкой, формовкой жесткими и эластичными пуансонами);

переработка в твердом состоянии (разделительной штамповкой, обработкой резанием);

получение неразъемных соединений (сваркой, склеиванием).

Изучая способы получения изделий из полимерных материалов в соответствии с классификацией, обратите внимание на принципиальные схемы процессов, виды перерабатываемых материалов, технологические возможности и области их приме­нения. Характерные технологические требования, предъявляемые к конструкции пластмассовых деталей: необходимость установки ребер жесткости и назначение уклонов, недопустимость значительной разностенности и острых углов в местах сопряжений.

Литература: [1], разд. 8, гл. II, § 13.

Технологические процессы изготовления резиновых изделий состоят из трех основных этапов: приготовления резиновой смеси, формования и вулканизации. Исходные материалы при приготовлении смеси: каучук, вулканизирующие веще­ства, наполнители, мягчители, противостарители и красители. Резиновая смесь перерабатывается в изделия каландрированием, непрерывным выдавливанием, Прессованием, литьем под давлением. При изучении способов получении фасонных изделий из резины обратите внимание на сходство этих способов со способами переработки пластмасс и на технологические возможности каждого способа.

Литература: [1], разд. 8. гл. III.

Источник