Сысоев А. С, Сысоев С.К. Методические рекомендации и контрольные задания для студентов заочного обучения. Технологические процессы в машиностроении

Подождите немного. Документ загружается.

Министерство образования Российской Федерации

Сибирский государственный аэрокосмический университет

имени академика М. Ф. Решетнёва

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

В МАШИНОСТРОЕНИИ

Методические указания и контрольные задания

для студентов заочного обучения

Красноярск. 2002

УДК 621.91.002

Технологические процессы в машиностроении: Методические указания и контрольные

задания для студентов заочного обучения. / Сост. Сысоев А.С., Сысоев С.К. - Красноярск.

САА, 2002. – 42 с.

Печатается по решению Редакционно-издательского совета СибГАУ

Редактор Л. В. Звонарева

Лицензия № 020314 от 18.02.97.

Подп. в печать 05.04.2000. Формат 60х84/16. Бумага писчая Печать офсетная.

Усл. п. л. 1, 4. Уч.-изд.

л. 1, 5, Тираж 100 экз.

Заказ С7.

Редакционно-издательский отдел САА.

Отдел копировально-множительной техники САА.

660014, Красноярск, просп. им., газ. «Красноярский рабочий», 31

ВВЕДЕНИЕ

Настоящие методические указания разработаны на основании действующих

образовательных стандартов с целью оказания помощи студентам-заочникам в изучении

курса «Технологические процессы в машиностроении». В методических указаниях

изложены темы для изучения современных методов производства изделий.

Роль машиностроения в хозяйстве любой страны – ключевая. И эта роль

обуславливает высочайшие требования к развитию его научно-производственного

потенциала, способного создавать новые виды техники, высокоэффективные машины,

экономичные и экологически чистые технологии и обеспечивать ими потребности страны

в необходимых количествах. Технология машиностроения создана на базе колоссального

объема исследований в различных областях знаний и анализа предыдущего опыта

изготовления машин.

Знакомство с современными способами получения черных и цветных металлов,

пластических и других неметаллических материалов, знание основных свойств и методов

их обработки необходимо для правильного использования этих материалов в различных

отраслях промышленности.

Изучение данного курса обеспечивает технологическую подготовку специалиста в

области машиностроения. В этой связи инженеры-механики специальности «Технология

машиностроения» должны владеть методами оценки качества изделий и анализа

существующих технологических процессов с целью выработки предложений по их

совершенствованию, а также практическими навыками по проектированию

технологических процессов сборки и механической обработки, в том числе при

использовании станков с ЧПУ.

Для освоения данного курса студентам-заочникам предложены: программа по

курсу с разбивкой по темам, перечень основной литературы для изучения, методические

указа ния и контрольные задания. После усвоения темы рекомендуется ответить на

вопросы для самопроверки и приступить к выполнению контрольного задания.

ПРОГРАММА ПО КУРСУ

ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Изделия машиностроения, служебное назначение и показатели качества. Изделие

как объект производства. Жизненный цикл изделия. Определения: изделие, полуфабрикат,

производственный процесс, рабочее место, технологический процесс, деталь, сборочная

единица, агрегат, узел, покупное изделие, комплекс, комплект, объем выпуска,

программа выпуска, тип производства.

2. МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В

МАШИНОСТРОЕНИИ

Классификация материалов. Общие требования по климатическим условиям

эксплуатации и размещению изделия при эксплуатации. Допустимые и недопустимые

контакты материалов.

Производство чугуна. Физико-химические процессы получения чугуна. Продукты

доменного производства и области их применения. Прямое восстановление железа из руд.

Использование конструкционных чугунов в технике. Обозначение.

Производство стали. Физико-химические процессы получения стали. Производство

стали в кислородных конвертерах, электропечах. Разливка стали. Строение стального

слитка спокойной и кипящей стали. Понятие о современных способах повышения

качества стали: вакуумирование стали при разливке, электрошлаковый переплав,

вакуумно-дуговой переплав и др.

Конструкционные стали. Обозначение. Характеристика сталей, используемых в

машиностроении, и области их применения.

Производство алюминия, магния, меди, титана. Способы выплавки и

рафинирования. Использование этих материалов в технике. Обозначение.

3.СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВОК

3.1. КЛАССИФИКАЦИЯ СПОСОБОВ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВОК

СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВОК. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

ЗАГОТОВОК.

3.2.ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ

ОТЛИВОК ИЗ ЧЕРНЫХ И ЦВЕТНЫХ СПЛАВОВ

3.2.1. Способы изготовления отливок

Классификация способов изготовления отливок. Общая технологическая схема

изготовления отливок. Изготовление отливок в песчано-глинистых формах. Сущность

способа. Модельный комплект. Формовочные и стержневые смеси. Литниковая система и

ее назначение. Виды песчано-глинистых форм: сухие, сырые, формы из химически

твердеющих и жидкоподвижных смесей. Понятие о технологии изготовления литейных

форм на машинах: уплотнение, прессование, встряхивание. Способы извлечения модели

из форм. Технология изготовления стержней.

Специальные способы литья: по выплавляемым моделям, в оболочковых формах,

литьё в металлические формы (кокили), центробежное литье, под давлением. Сущность

каждого способа. Понятие об изготовлении отливок непрерывным литьем, литьем под

низким давлением. Область применения специальных способов литья.

3.2.2. Изготовление отливок из различных сплавов

Литейные свойства сплавов. Изготовление отливок из серого, ковкого,

высокопрочного чугунов. Понятие о плавке чугунов, способах изготовления и

термической обработке чугунных изделий. Область применения отливок из чугунов.

Особенности изготовления стальных отливок. Понятие о плавке стали, способах

изготовления отливок и их термической обработке. Область применения стальных

отливок.

Особенности изготовления отливок из сплавов цветных металлов: алюминия,

магния, меди и титана. Понятие о плавке сплавов цветных металлов и способах

изготовления отливок. Область применения.

Контроль качества отливок. Способы исправления литейных дефектов. Общие

сведения об охране труда, технике безопасности в литейном производстве.

Выбор способа литья.

3.3. ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ

МАТЕРИАЛОВ ДАВЛЕНИЕМ

3.3.1. Физико-механические основы обработки

металлов давлением

Холодная и горячая деформация. Пластичность металла и сопротивление

деформированию. Влияние обработки давлением на структуру и свойства металла.

Классификация видов обработки металлов давлением.

Назначение нагрева. Понятие о температурном интервале обработки давлением.

Основные типы нагревательных устройств, их характеристика.

3.3.2. Прокатка, волочение, прессование

Сущность процессов прокатки. Устройство прокатных станов. Понятие о

технологическом процессе прокатки. Продукты прокатного производства, область

применения проката.

Сущность процессов волочения сплошных и полых профилей. Исходные заготовки

и готовая продукция. Характе ристика оборудования.

Прессование. Сущность процессов прессования сплошных и полых профилей.

Исходные заготовки и готовая продукция. Характеристика оборудования.

3.3.3. Ковка и штамповка

Ковка. Сущность ковки. Основные операции, инструмент и оборудование. Понятие

о технологическом процессе ковки. Продукция ковки, области применения.

Сущность объемной штамповки. Исходные заготовки и продукция. Классификация

способов горячей объемной штамповки. Оборудование для горячей объемной штамповки

в открытых и закрытых штампах. Отделочные операции после горячей объемной

штамповки. Области применения объемной штамповки.

Холодная штамповка. Классификация способов холодной штамповки, их

характеристика.

Листовая штамповка. Сущность способа. Основные операции. Оборудование

листовой штамповки.

Понятие о штамповке взрывом, импульсным магнитным полем,

электрогидравлической штамповке. Области применения холодной штамповки.

3.3.4. Изготовление полуфабрикатов и деталей

из неметаллических материалов

Напыление материалов.

Изготовление полуфабрикатов и деталей из композиционных материалов. Физико-

технологические основы получения композиционных материалов. Особенности

получения деталей из композиционных порошковых материалов. Изготовление

полуфабрикатов и изделий из эвтектических и полимерных композиционных материалов.

Комбинированные методы получения заготовок.

Технология изготовления изделий из пластмасс. Классификация способов

производства изделий из пластмасс: литье, штамповка, прессование. Сущность методов,

инструмент, оборудование. Области применения

Технология изготовления изделий из резины. Способы изготовления, области

применения, инструмент, оборудование.

3.3.5. Основы порошковой металлургии

Физико-химические процессы соединения порошковых материалов. Способы

производства металлических порошков. Технологические процессы изготовления изделий

из металлических порошков

Виды исходных материалов. Способы производства. Понятие о технологическом

процессе: смешение порошков, их прессование, спекание, отделка и обработка. Области

применения.

Металлокерамические материалы.

4. ФОРМООБРАЗОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТЕЙ

ДЕТАЛЕЙ

4.1. КЛАССИФИКАЦИЯ СПОСОБОВ

Классификация способов формообразования поверхностей деталей. Понятие о

точности. Качество поверхностного слоя после различных видов обработки поверхностей

деталей.

4.2. ФОРМООБРАЗОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ

МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКОЙ

Элементы резания. Геометрия срезанного слоя металла при точении. Элементы и

геометрия токарных резцов. Качество обрабатываемой поверхности. Силы, действующие

в процессе резания. Физические явления, сопровождающие процесс резания. Смазочно-

охлаждающих жидкостей (СОЖ). Износ и стойкость инструмента. Инструментальные

материалы.

Технологичность конструкции детали. Общие термины. Технологический процесс

и его элементы. Производственный процесс и его элементы.

Характеристика метода, оснастка, инструмент, оборудование.

Классификация металлорежущих станков. Обработка заготовок на токарных,

сверлильных, расточных, строгальных, долбежных, фрезерных, зубонарезных,

шлифовальных станках.

Особенности механической обработки деталей на станках с программным

управлением.

4.3. ОБРАБОТКА ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИМИ, ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИМИ И

КОМБИНИРОВАННЫМИ МЕТОДАМИ

Электроэрозионная, электрохимическая, анодно-механическая, ультразвуковая,

абразивноэкструзионная, электронно-лучевая, лазерная, плазменная обработка.

Комбинированные методы обработки. Физико-химические основы названных видов

обработки. Использование в промышленности. Оснастка, инструмент, оборудование.

5. ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА

И ПОКРЫТИЯ

Виды термической обработки: отжиг, закалка, отпуск, нормализация.

Поверхностная закалка; химико-термическая обработка: цементация, азотирование,

нитроцементация, ионное азотирование. Термическая обработка углеродистых и

легированных сталей. Термическая обработка в технологическом процессе.

Виды покрытий. Декоративные, антикоррозионные и износостойкие покрытия.

Назначение и применение в технологическом процессе.

6. СБОРКА

Общие понятия о сборке. Виды сборочных работ. Содержание технологических

процессов сборочных работ. Выполнение подвижных и неподвижных соединений.

Классификация способов получения неразъемных соединений. Физико-химические

основы свариваемости материалов. Свариваемость однородных и разнородных

материалов.

Классификация способов сварки и области их применения.

Способы сварки плавлением. Классификация материалов по свариваемости.

Особенности кристаллизации сварного шва. Дуговая сварка. Источники сварочного тока и

их характеристики. Ручная дуговая сварка покрытым электродом, автоматическая сварка

под флюсом, сварка в атмосфере защитных газов. Сущность процессов. Сварочные

материалы и электроды

Электрошлаковая сварка, электронно-лучевая, плазменная, газовая сварка и резка.

Физико-химические основы процессов.

Способы сварки давлением. Сущность процесса. Способы контактной сварки:

стыковая, точечная, шовная, рельефная. Холодная сварка, сварка трением, ультразвуковая,

газопрессовая, диффузионная, взрывом. Области применения различных способов сварки.

Особенности сварки сталей, чугуна, медных, алюминиевых, титановых сплавов.

Пайка металлов и сплавов. Сущность и схема процессов Типы и характеристика

паяных соединений. Способы пайки. Пайка твердым и мягким припоями. Область

применения.

Виды дефектов сварных и паяных соединений. Способы контроля сварных и

паяных соединений.

Получение неразъемных соединений склеиванием.

7. МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ

ПРОЦЕССОВ

Уровни автоматизации. Механизация и автоматизация процессов получения

заготовок, получаемых литьем, ковкой, штамповкой, механической обработкой.

Особенности автоматизации процессов сборки и контроля.

Гибкие производства и участки и модули. Автоматические ские линии.

8. ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЙ

Понятия о качестве и надежности изделий. Характеристика показателей

надежности изделий.

Технологичность конструкции изделий. Качественная и количественная оценка

технологичности.

Методы обеспечения технологичности и конкурентоспособности изделий

машиностроения.

9. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА

ПРОИЗВОДСТВА

Содержание технологической подготовки производства. Задачи проектирования

технологических процессов. Исходные данные для проектирования технологических

процессов. Этапы проектирования технологических процессов изготовления деталей.

Особенности проектирования технологических процессов сборки. Оснащение

технологического процесса инструментом, приспособлениями и оборудованием.

Этапы освоения производства нового изделия. Технологическая документация.

Правила оформления технологических процессов.

Пути сокращения объема работ и повышения качества разработки технологических

процессов.

Литература

1. Технология материалов и материаловедение / Под. ред. Усовой Л. Ф. - М.:

Металлургия, 1987. - 791 с.

2. Технология конструкционных материалов / Дальский А. М. и др. - М.:

Машиностроение, 1990. - 352 с.

3. Могилев В. К. Справочник литейщика. - М.: Машиностроение, 1988.-272 с.

4. Специальные способы литья: Справочник / Ефимов и др. - М.: Машиностроение,

1991. - 436 с.

5. Ковка и штамповка: Справочник. В 4-х т. / Е. Н. Семенов и др. - М.:

Машиностроение, 1985. -588 с.

6. Справочник сварщика. / Под ред. В. В. Степанова. - М.: Машиностроение, 1983. -

500 с.

7. Никифоров В. М. Технология металлов и конструкционные материалы: Учебник

для средних специальных учебных заведений ― 7-е изд. Перераб. И доп. ― М.:

Машиностроение, 1987 –363с.

8. Технология металлов и конструкционные материалы: Учебник для

машиностроительных техникумов / Б. А. Кузьмин, Ю. Е. Абраменко и др.: Под ред. Б. А.

Кузьмина. ― М.: Машаностроение, 1981 – 351с.

9. Справочник молодого литейщика. ― 3-е изд., Абрамов Г. Г., Панченко., перераб.

И доп. ― М.: Высш. шк. 1991 –319с.

10. Еднерал П. П., Константинов И. Г. Теория пластической деформации и

обработка металлов давлением.

11. Справочник приборостроителя. Проектирование. Основные нормы /В.Л

.Соломако и др.-Мн.: Выш.шк.,1988.

12. Технологичность конструкции изделий: Справочник / Под ред. Ю.Д.

Адмирова. - М.: Машиностроение, 1985.- 368с.

13. Афонькин М.Г., Магницкая М.В. Производство заготовок в машиностроении.-

Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1987.- 256 с.

14. Ковшов А.Н. Технология машиностроения: Учебник.-М.: Машиностроение,

1987.- 320 с.

15. Маталин А.А. Технология машиностроения: Учебник.- Л.: Машиностроение. Ленингр.

отд-ние, 1985.- 512с.

16. Справочник по электрохимическим и электрофизическим методам обработки // Г.Л.

Амитан и др.; Под общ. ред. В.А. Волосатова. Л.: Машиностроение. Ленингр.от-ние,

1988. – 719 с.

17. Справочник технолога - машиносроителя. В 2 т. / Под ред. А.Г.Косиловой. – М.:

Машиностроение, 1988..

18. Технология машиностроения (спецчасть) / А.А. Гусев и др. – Машиностроение, 1985.-

480 с.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ КУРСА

1. ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Для общения с технологами-машиностроителями, преподавателями и студентами

необходимо знать словарь технолога, который студенты в течение всего обучения должны

обязательно освоить. Поэтому необходимо знать определения: изделие, полуфабрикат,

производственный и технологический процесс, рабочее место, деталь, сборочная единица,

агрегат, узел, покупное изделие, комплекс и комплект, объем выпуска, программа

выпуска, тип производства.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Дайте четкие вышеназванные определения и понятия.

2. МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ

В МАШИНОСТРОЕНИИ

2. 1. Классификация материалов

Классификатор промышленной и сельскохозяйственной продукции

предусматривает для каждого материала цифровое кодовое обозначение. Изучите

классификация материалов и общие требования по условиям их эксплуатации в

макроклиматических районах, размещения изделия при эксплуатации. Рассмотрите

материалы с точки зрения недопустимые контакта с другим материалом при условии их

парной эксплуатации. Обратите внимание на то, что если разность потенциалов парных

материалов велика, то необходимо применить изолирующее покрытие.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Приведите пример структуры обозначения высшей классиклассификационной и

внутривидовой группировки.

2. Назовите классы исполнения изделий по условиям их эксплуатации в

макроклиматических условиях.

3. Назовите категории размещения изделий при эксплуатации и приведите пример

обозначения электродвигателя станка.

4. Какие материалы не должны контактировать в условиях влажной среды и что нужно

предпринять для исключения такого контакта?

2.2. Конструкционные материалы

Исходными материалами для получения чугуна являются руды, флюсы, топливо.

Изучите эти материалы, а также способы их подготовки к плавке.