Всё о технике и производстве

Способы формирования

admin — Tue, 26 May 2009 14:43:46 +0000

В дальнейшем способы формирования лезвийного инструмента совершенствовались и расширялась номенклатура обрабатываемых им материалов.
С появлением металла его прежде всего использовали для изготовления режущих инструментов. Наиболее универсальное орудие труда – нож – становится необходимой принадлежностью человека.
Одновременно с добыванием пищи идет создание себе жилища, в строительстве которого огромная роль принадлежит дереву и его обработке. При этом выявлено стремление человека сделать рабочую поверхность лезвия не гладкой, а наоборот – шероховатой (зубчатой) или пилообразной. Такие инструменты служили для обработки древесины и других материалов с волокнистой структурой и вязкими свойствами.
Бурное развитие различных отраслей экономики поставило на поток производство таких материалов, как резина, пластмасса, стеклопластики, текстильную и целлюлозно-бумажную, сельскохозяйственную отрасли, вызывающие необходимость создания новых способов резания или разделения материалов, обладающих упругими, пластическими и вязкими свойствами.
Основоположником науки о резании материалов лезвием является академик Василий Петрович Горячкин (1868-1935). В его трудах, а также в трудах его учеников В.А. Желиговского, И.Н.Капустина, И.В. Сабликова, И.Е. Резника и др. исследовались вопросы резания материалов лезвием.
Обработка материалов резцом получила широкое распространение лишь более двухсот лет тому назад в связи с началом производства транспортных средств, вооружения и текстильных машин [1]. Их надежная работа зависит от точности изготовления деталей. Высокую точность изготовления обеспечивает лишь обработка резанием со снятием стружки (резцом).
Изучение процессов резания резцом связано с созданием металлорежущих станков и механизмов. Механик А.К.Нартов создал прообраз токарного станка с самоходным суппортом. Первые экспериментальные исследования процесса резания были проведены проф. Иван Августович Тиме (1838-1920) в период 1865-1870 гг. Большое значение для науки о резании металлов резцом нашли теоретические и экспериментальные исследования проф. Константина Алексеевича Зворыкина (1861-1928), который предложил схему сил, действующую на резец с учетом трения. В последующем (1896-1900 гг) работы А.А.Брикса, В.В.Гадолина, П.А.Афанасьева положили основание механики резания металлов.
Физические процессы резания металлов впервые исследовал Яков Григорьевич Усачев (1873-1941). Он разработал методику измерения температур и прибор для ее измерения, создал теорию наростообразования в процессе резания. А.Н.Челюсткин в период 1922-1926 гг. установил формулу для определения силы резания. В последующем наука о резании материала резцом очень бурно развивалась, особенно в период 1935-1953 гг., когда была создана Комиссия по резанию при Совете Министров СССР, а также созданы твердые сплавы и новые сверхтвердые материалы для резцов.

Станки и определения

admin — Sun, 26 Apr 2009 14:40:38 +0000

Кругло шлифовальный станок модели 3М151 предназначен для шлифования круглых заготовок до диаметра 510мм с закреплением в центрах и продольной подачей круга вдоль оси заготовки
Плоско шлифовальный станок модели 3Е721 ВФ – 1 служит для обработки плоскостей. Эти станки бывают с расположением шпинделя в горизонтальной плоскости и работой периферий круга и вертикальным расположением шпинделя, работой торцом круга. Эти станки выпускают с прямоугольным и круглым столом. Для получения особо высоких классов шероховатости обрабатываемой поверхности (7-11) и точности обработки (5-7 квалитет) применяют отделочные методы обработки, к которым относится: притирка, хонингование, суперфиниширование и полирование.
Притирка заключается в удалении с поверхности обрабатываемой заготовки весьма незначительного слоя металла, посредством применения особо мелкозернистого порошка в среде смазки, наносимую на поверхность инструмента называемого притиром.
Хонингование - метод отделочной обработки цилиндрических поверхностей при помощи мелкозернистых абразивных брусков, совершающих вращательное и возвратно – поступательные движения вместе с особой державкой, называемой хоном. Хонингование обеспечивает 9-13 класс шероховатости и 5-7 квалитет точности обрабатываемого отверстия.
Суперфиниширование - окончательная обработка предварительно шлифованных поверхностей при помощи мелкозернистых абразивных или алмазных брусков, совершающих осциллирующее движение с целью получения высокого качества поверхности (9-14 класс шероховатости поверхности).
Полирование - обработка при помощи особо мелкозернистой абразивной пасты, нанесенной на эластичной полированный круг, изготовленный из волока, кожи, парусины. Этот метод обеспечивает 7-12 класс чистоты обрабатываемой поверхности.

Стоение и свойства металлов

admin — Thu, 05 Mar 2009 08:04:44 +0000

Прежде всего, нужно уяснить, что такое металл, какими основными свойствами обладают металлы и чем эти свойства обусловлены. Познакомиться и разобраться с классификацией металлов. Уяснить атомно-кристаллическое строение металлов, отличие их строения от строения неметаллов. Узнать основные типы кристаллических решеток. Здесь нужно разобраться, почему металлы, имеющие однотипные кристаллические решетки, обладают неодинаковыми свойствами. Характеристики кристаллических решеток – параметры, координационное число, плотность упаковки. Познакомиться с основными типами связей, встречающимися в твердых телах и в металлах в частности. Уясните отличие строения «реальных» кристаллов от «идеальных». При этом необходимо понять, что металлы, используемые в практике, тела поликристаллические, состоят из множества мелких кристаллов – зерен, в которых имеется большое количество точечных, линейных и поверхностных дефектов (вакансий, дислокаций). Уясните их появление в кристаллах и влияние на свойства металлов, обратив особое внимание на роль дислокаций при пластической деформации. Познакомьтесь с явлением анизотропии свойств в кристаллах и возможности получения этого явления у поликристаллического металла. Разберитесь с явлением аллотропии металлов и в его использовании для получения нужных эксплуатационных свойств металлов. При рассмотрении вопросов плавления и кристаллизации металлов нужно разобраться в термодинамических основах фазовых превращений. Следует уяснить, что стремление к наименьшему запасу свободной энергии, которое обусловливает плавление и кристаллизацию металла, является частным случаем общего закона природы. Этим же объясняется наличие при разных температурах в одних и тех же металлах разных типов кристаллических решеток.
Разберитесь в механизме процесса кристаллизации чистых металлов, влиянии примесей на этот процесс, образовании зерен, дендритов, образовании и строении слитка. Уясните, какими параметрами характеризуются механические, технологические, физические и химические свойства металлов и основные методы их определения.

Статистические методы

admin — Fri, 20 Feb 2009 08:09:57 +0000

Статистические методы анализа точности
Отклонение от размера является важнейшим показателем качества детали и всего изделия. Оценка качества путем определения фактических размеров занимает в технологии машиностроения ведущее место. В случае изготовления единичной детали или изделия размер и допустимые отклонения определяют непосредственным измерением. При изготовлении изделий сравнительно большими партиями на предварительно настроенных станках измерение каждой детали, тем более по многим параметрам не представляется возможным. Для анализа точности в этом случае используют аппарат математической статистики, который может быть применен, если исследователь имеет дело с массовым явлением. Процесс положительных результатов в данной массовой операции называют вероятностью. В таких явлениях наблюдается рассеяние параметров. Например, обработка на предварительно настроенном станке партии заготовок в автоматическом режиме, т.е. без участия рабочего в каждом цикле работы станка, обязательно приведет к рассеянию размеров. Это объясняется одновременным воздействием на технологическую систему большого количества факторов.
Вероятностный подход к явлениям позволяет осуществлять прогнозы, очень полезные для производства. Предположим, что на некотором заводе при изготовлении 1000 деталей 1,5 % их оказалось бракованными. Если не изменить общие условия обработки, то во второй тысяче деталей будет примерно этот же процент брака. Этот процент каждый раз будет колебаться около цифры 1,5. Поэтому можно сделать прогноз о браке и в том случае, когда обработку еще не проводим.
Процесс рассеяния параметров качества, в частности размеров, наилучшим образом характеризуется полигоном распределения. Его легко можно построить для любого массового явления. Все детали (т.е. совокупность измерений) по результатам измерений разбивают на группы. При этом необходимо выполнить условие, чтобы точность измерений не была ниже 0,1 допуска на исследуемый параметр. В каждую группу входят значения, которые находятся в определенных, выбранных интервалах. Обычно принимают порядка десяти интервалов. Их откладывают на оси абсцисс. Число измерений, попавших в данных интервал, откладывают по оси ординат. После соединения полученных точек получают ломаную линию, которая и является полигоном распределения.
Предположим, что по условиям измерений получены данные, представленные в табл. 1. Все измеренные размеры разбиты на 12 интервалов с шагом 0,02 мм. Всего измерено n деталей (в данном случае – 52 детали), в каждый же интервал попало m деталей. По оси ординат откладываем как n, так и отношение m/n, называемое частностью. Полигон распределения размеров показан на рис. 3. Наибольшее число деталей приходится на интервал, расположенный ближе к середине всего диапазона измеренных размеров. Если увеличить число деталей в партии, интервалы измерений делать более узкими, а число интервалов увеличить, то ломаная кривая полигона распределения приблизится к плавной. В качестве приближенной меры точности размеров всех выполненных деталей может служить поле рассеяния. Чем уже поле рассеяния, тем с большей точностью выполнена партия деталей.

Станки сверлильно-расточной группы

admin — Thu, 01 Jan 2009 08:15:35 +0000

Станки сверлильно-расточной группы и работа на них
Изучите сначала элементы режима резания и особенности процесса обработки отверстий различными инструментами. Необходимо знать направление главного движения и движения подачи, а также уметь определить силу резания, скорость резания и подачу при сверлении.
При изучении сверл следует запомнить их составные части, режущие кромки и углы, материал сверл. В том же порядке надо изучить зенкеры и развертки.
После ознакомления с классификацией сверлильных станков следует изучить устройство вертикально и радиально-сверлильного станков, обратив особое внимание на механизмы привода главного движения и движения подачи.
Далее ознакомьтесь с основными видами сверлильных работ, с применяемыми при этом приспособлениями. Изучите устройство и работу радиально-сверлильных станков, область их применения.
Необходимо знать, какую точность и шероховатость поверхности можно получить при сверлении, зенкеровании и развертывании.

Станки токарной группы

admin — Wed, 12 Nov 2008 08:11:47 +0000

Станки токарной группы и работа на них
Изучение станков токарной группы и работы на них следует начинать с рассмотрения устройства какой-нибудь модели современного токарного станка (например, 16К20).
Особое внимание нужно обратить на определение частоты вращения шпинделя для различных видов токарных работ, а также на определение продольных и поперечных подач.
После этого следует перейти к рассмотрению работ, выполняемых на однорезцовых токарных станках, применяемых резцах и приспособлениях, и схем устройства многорезцовых токарных, карусельных и револьверных станков.
Далее можно перейти к изучению схем устройства и принципа работы токарных автоматов и полуавтоматов, устройств для автоматизации работы токарных станков.
Почти на любом предприятии имеются механические цехи или мастерские, в которых в той или иной мере представлены металлорежущие станки, в том числе и токарные. При изучении этой темы, а также других тем настоящего раздела весьма желательно использовать наличие металлорежущих станков для углубленного изучения их устройства и принципа действия, а если возможно, то и для упражнений по изготовлению простейших деталей.

Схемы резания

admin — Sun, 26 Oct 2008 07:56:29 +0000

Резец по дереву имеет две грани - переднюю, по которой сходит стружка и заднюю, которая обращена к обработанной поверхности. Острие резца, образованное пересечением передней и задней гранями дает режущую кромку. Вся острая часть резца называется лезвием. Угол между задней и передней поверхностями называется углом заострения ?.

Резец по дереву: ? - задний угол; ? - угол резания; ? - угол заострения; ? - передний угол. 1 - резец; 2- передняя поверхность; 3 - заготовка.
Торцовое резание самое тяжелое. Его в 2-2,5 раза тяжелее осуществить, чем вдоль волокон. При резании волокон резец движется параллельно заготовке в поперечном направлении. Стружка получается толстой, а образованная поверхность - шероховатой. Поперечное резание является самым легким. Оно в 2-3 легче резания вдоль волокон.
При обработке древесины резанием применяются различные операции: пиление, строгание, долбление, фрезерование и др. Резание пилами осуществляют вдоль и поперек волокон. Для продольного пиления принимаются пилы с косоугольными зубами и острым углом резания, направленным наклонно в сторону резания. Для поперечного распиливания зубья пил имеют вид равнобедренного треугольника (рис 9.10), позволяющего производить распиливание древесины без холостого хода при движении пилы в обе стороны. Зубья такой пилы имеют двухстороннюю заточку для перерезания волокон.

Тейлор Брук

admin — Mon, 13 Oct 2008 07:36:46 +0000

Сначала ознакомьтесь с понятиями: система, компонент, фаза, структура, сплав. Способы получения сплавов. Важно понять, что в зависимости от свойств, количественного соотношения элементов, входящих в состав сплава при его кристаллизации, образуются структуры, представляющие собой механические смеси кристаллов этих металлов, кристаллы твердых растворов и химических соединений. Уясните особенности фазовых превращений в сплавах в твердом состоянии. Необходимо иметь представление о современных методах исследования металлических сплавов, построении диаграмм состояния сплавов и их основных типах.
Научиться проводить анализ диаграмм состояния сплавов с применением правила фаз и правила отрезков, строить кривые охлаждения для двухкомпонентных сплавов. Познакомьтесь с установленной связью между диаграммами состояния и свойствами сплавов (закон Н. С. Курнакова).