Нови методи на обработка. Технология на обработка на материалите

Металът в различните му форми, включително множество сплави, е един от най-популярните и широко използвани материали. Именно от него се правят много части, както и огромен брой други популярни артикули. Но за да получите някакъв продукт или част, трябва да положите много усилия, да проучите процесите на обработка и свойствата на материала. Основните видове обработка на метала се извършват според различни принципи на въздействие върху повърхността на детайла: термично, химическо, художествено въздействие, чрез рязане или натиск.

Топлинният ефект върху материала е въздействието на топлината, за да се променят необходимите параметри по отношение на свойствата и структурата на твърдо вещество. Процесът се използва най-често при производството на различни машинни части и на различни етапи от производството. Основните видове термична обработка на метали: отгряване, закаляване и темпериране. Всеки процес засяга продукта по свой начин и се извършва при различни температури. Допълнителни видове въздействие на топлината върху материала са операции като студена обработка и стареене.

Технологичните процеси за производство на части или детайли чрез сила върху повърхността, която се обработва, включват различни видове формоване на метал. Сред тези операции има няколко, които са най-популярни в употреба. По този начин валцуването става чрез компресиране на детайла между двойка въртящи се ролки. Ролките могат да бъдат с различни форми, в зависимост от изискванията към детайла. При пресоване материалът се затваря в затворена форма, откъдето след това се екструдира в по-малка форма. Изтеглянето е процес на изтегляне на детайл през постепенно стесняващ се отвор. Под въздействието на натиск се извършва и коване, обемно и листово щамповане.

Характеристики на художествената обработка на метала

Креативността и майсторството отразяват различните видове художествена обработка на метали. Сред тях можем да отбележим няколко от най-древните, изучавани и използвани от нашите предци - това е леене и. Макар и не много по-назад от тях по отношение на външния вид, беше друг метод на въздействие, а именно сеченето.

Релефът е процес на създаване на рисунки върху метална повърхност. Самата технология включва упражняване на натиск върху предварително нанесен релеф. Трябва да се отбележи, че релефът може да се извършва както върху студена, така и върху нагрята работна повърхност. Тези условия зависят преди всичко от свойствата на конкретен материал, както и от възможностите на инструментите, използвани в работата.

Методи за механична обработка на метали

Видовете механична обработка на металите заслужават специално внимание. По друг начин механичното действие може да се нарече метод на рязане. Този метод се счита за традиционен и най-разпространеният. Струва си да се отбележи, че основните подвидове на този метод са различни манипулации с работния материал: рязане, рязане, щамповане, пробиване. Благодарение на този метод е възможно да се получи желаната част с необходимите размери и форма от прав лист или блок. С помощта на механично действие можете да постигнете необходимите качества на материала. Често този метод се използва, когато е необходимо да се направи детайл, подходящ за по-нататъшни технологични операции.

Видовете металорежеща обработка са представени от струговане, пробиване, фрезоване, рендосване, дълбаене и шлифоване. Всеки процес е различен, но като цяло рязането е отстраняването на горния слой от работната повърхност под формата на стружки. Най-често използваните методи са пробиване, струговане и фрезоване. При пробиване частта се фиксира в неподвижно положение и се удря със свредло с определен диаметър. По време на струговане детайлът се върти и режещите инструменти се движат в определени посоки. При използване на въртеливото движение на режещия инструмент спрямо неподвижна част.

Химическа обработка на метали за повишаване на защитните свойства на материала

Химическата обработка е практически най-простият вид въздействие върху материала. Не изисква много труд или специализирано оборудване. Всички видове химическа обработка на метали се използват, за да се даде на повърхността определен външен вид. Също така, под въздействието на химическо излагане, те се стремят да увеличат защитните свойства на материала - устойчивост на корозия и механични повреди.

Сред тези методи на химическо въздействие най-популярни са пасивирането и окисляването, въпреки че често се използват кадмиево покритие, хромиране, медно покритие, никелиране, поцинковане и други. Всички методи и процеси се извършват с цел повишаване на различни показатели: якост, устойчивост на износване, твърдост, устойчивост. В допълнение, този вид обработка се използва за придаване на повърхността на декоративен външен вид.

Химични и електрически методи за обработка на материали

При обработка на метали чрез рязане, получаването на части с необходимите размери се постига чрез отстраняване на чипове от повърхността на детайла. Следователно чипсът е един от най-разпространените отпадъци в металообработването, възлизащ на приблизително 8 милиона тона годишно. В същото време най-малко 2 милиона тона са отпадъци от обработката на високолегирани и други особено ценни стомани. При обработка на съвременни металорежещи машини до 30 - 40% от метала от общата маса на детайла често отива в чипове.

Новите методи за обработка на метали включват химическа, електрическа, плазмена, лазерна, ултразвукова и хидропластична обработка на метали.

Химическата обработка използва химическа енергия. Отстраняването на определен слой метал се извършва в химически активна среда (химическо смилане). Състои се от контролирано време и място разтваряне на метала във вани. Повърхностите, които не подлежат на обработка, се защитават с химически устойчиви покрития (лакове, бои, фоточувствителни емулсии и др.). Постоянността на скоростта на ецване се поддържа поради постоянната концентрация на разтвора. С помощта на химически методи за обработка се получават локални изтънявания и пукнатини; "вафлени" повърхности; третирайте труднодостъпни повърхности.

При електрическия метод електрическата енергия се преобразува в топлинна, химическа и други видове енергия, които участват пряко в процеса на отстраняване на даден слой. В съответствие с това методите за електрическа обработка се разделят на електрохимични, електроерозионни, електротермични и електромеханични.

Електрохимичната обработка се основава на законите на анодното разтваряне на метала по време на електролиза. Когато постоянен електрически ток преминава през електролита, на повърхността на детайла, който е свързан към електрическата верига и служи като анод, протичат химични реакции и се образуват съединения, които преминават в разтвор или лесно се отстраняват механично. Електрохимичната обработка се използва за полиране, обработка на размери, хонинговане, шлифоване, почистване на метали от оксиди, ръжда и др.

Анодно-механичната обработка съчетава електротермични и електромеханични процеси и заема междинно място между електрохимичните и електроерозионните методи. Обработваният детайл е свързан към анода, а инструментът към катода. Като инструменти се използват метални дискове, цилиндри, ленти и тел. Обработката се извършва в електролитна среда. Заготовката и инструментът получават същите движения, както при конвенционалните методи на обработка. Електролитът се подава в зоната за обработка през дюза.

При преминаване на постоянен електрически ток през електролитен разтвор възниква процесът на анодно разтваряне на метала, както при електрохимичната обработка. Когато катодният инструмент влезе в контакт с микронеравностите на обработената повърхност на анодния детайл, възниква процесът на електрическа ерозия, който е присъщ на електроискровата обработка.

Продуктите от електрическа ерозия и анодно разтваряне се отстраняват от обработващата зона, когато инструментът и детайлът се движат.

Електроерозионната обработка се основава на законите за ерозия (разрушаване) на електроди, изработени от проводими материали, когато между тях преминава импулсен електрически ток. Използва се за зашиване на кухини и отвори с всякаква форма, рязане, шлифоване, гравиране, заточване и закаляване на инструменти. В зависимост от параметрите и вида на импулсите, използвани за производството на генератори, електроерозионната обработка се разделя на електрическа искра, електрически импулс и електрически контакт.

При определена стойност на потенциалната разлика на електродите, единият от които е обработваният детайл (анод), а другият е инструментът (катод), между електродите се образува канал за проводимост, през който се излъчва импулсна искра (електрическа обработка на искра) или дъга (обработка на електрически импулс) преминава разряд. В резултат на това температурата на повърхността на детайла се повишава. При тази температура елементарен обем метал моментално се топи и изпарява и върху обработената повърхност на детайла се образува дупка. Отстраненият метал се втвърдява под формата на малки гранули. Следващият токов импулс преминава през междуелектродната междина, където разстоянието между електродите е най-малко. При непрекъснато подаване на импулсен ток към електродите, процесът на тяхната ерозия продължава, докато целият метал, разположен между електродите на разстояние, на което е възможно електрическо разрушаване (0,01 - 0,05 mm) при дадено напрежение, бъде отстранен. За да продължите процеса, е необходимо да доближите електродите до определеното разстояние. Електродите се приближават автоматично с помощта на проследяващо устройство от един или друг тип.

Електрическата искрова обработка се използва за производство на щампи, форми, матрици, режещи инструменти, части от двигатели с вътрешно горене, мрежи и за укрепване на повърхностния слой на детайлите.

Електрическата контактна обработка се основава на локално нагряване на детайла в точката на контакт с електродния инструмент и отстраняване на омекотен или разтопен метал от зоната на обработка с механични средства (с относително движение на детайла и инструмента).

Електромеханичната обработка се свързва предимно с механичното действие на електрически ток. Това е основата, например, на електрохидравличната обработка, която използва действието на ударни вълни в резултат на импулсно разпадане на течна среда.

Ултразвуковата обработка на метали - вид механична обработка - се основава на разрушаването на обработвания материал от абразивни зърна под въздействието на инструмент, осцилиращ с ултразвукова честота. Източник на енергия са електрозвукови генератори на ток с честота 16 - 30 kHz. Работният инструмент - перфоратор - е фиксиран върху вълновода на генератора на ток. Под щанцата се поставя детайл и суспензия, състояща се от вода и абразивен материал, влиза в зоната на обработка. Процесът на обработка се състои от инструмент, който осцилира с ултразвукова честота, който удря абразивни зърна, разположени върху обработваната повърхност, които отрязват частици от материала на детайла.

ФЕДЕРАЛНА АГЕНЦИЯ ЗА ОБРАЗОВАНИЕ

обществена образователна институция
висше професионално образование

"АЛТАЙСКИ ДЪРЖАВЕН УНИВЕРСИТЕТ"

"ОДОБРЕНО"

Професор Г.В. Лаврентиев

"____" ___________________ 2010 г

ПРОГРАМА

повишаване на квалификацията на преподавателския състав

държавни образователни институции

основно професионално и средно професионално образование

в приоритетна област „Съвременни индустриални технологии”

ДОГОВОРЕНО:

Зам.-ректор по качеството

образователна дейност на G.A. Спицкая

Директор на центъра Морозова

Барнаул 2010 г

^ I. ВЪВЕДЕНИЕ

За динамичното развитие на основните технологични отрасли, създаването на нови механизми и машини, както и производството на широка гама потребителски стоки в Русия се създават десетки нови отделни материали годишно и се разработват рецептури на стотици композити. За преработката на тези материали в готови продукти, използвани в различни отрасли на технологията и машиностроенето, се използват стандартни технологични операции и стандартно оборудване на специализирани предприятия. Въпреки това, често свойствата на новите материали, целенасочено включени в тях от учените по материали още по време на тяхното създаване, могат значително да подобрят икономическите, трудоемките, енергийните и други показатели на технологичните процеси за тяхната обработка и често напълно премахват много стандартни операции или значително съкращават времето им. Следователно, наред с процеса на създаване на нови материали, непрекъснато се работи за коригиране, подобряване и разработване на нови процеси и технологии за тяхната обработка.

През последните 10-15 години броят на такива нови технологични процеси се увеличи значително и техният дизайн също се промени - понякога минават няколко часа от етапа на разработване на проектни чертежи до създаването на готова част в масово производство. Промениха се както стилът, така и съдържанието на работата на инженер-конструктор, технолог и машинен оператор. Ако по-рано значителен дял от продуктивното време на първите две беше съставен от рутинни операции по проектиране, работа с референтна литература, якостни и технологични изчисления, разработване на чертежи и технологични карти, сега много CAD и CAM системи успешно се справят с тази работа. Доскоро операторът на машината произвеждаше ръчно част според разработена технологична карта, като понякога преместваше детайла от една машина на друга и използваше няколко вида инструменти, като постоянно наблюдаваше параметрите на процеса и размерите на готовия детайл, но в съвременното производство мн. технологичните операции на производство и управление се извършват от автоматични системи на универсални машини и обработващи центри с цифрово компютърно управление (CNC).

Естествено, успешното използване на нови материали, оборудване и технологии за обработка на конструкционни материали в широкото производство не е възможно без тяхното овладяване от персонала, участващ в подготовката на квалифицирани специалисти по основните производствени специалности - струг, фреза, машина с общо предназначение. оператор и др. В същото време текущото състояние на оборудването на центровете за обучение, професионалните лицеи и колежи със специализирано и модерно оборудване, поради обективни причини, не позволява нито на самите учители и майстори на промишлено обучение, нито на учениците да овладеят това знания и практически умения.

Понастоящем проблемът с обучението на специалисти за производство на машиностроене, оборудвано с машини с ЦПУ, интегрирани в единна система с CAD / CAM системи, използвани в конкретно предприятие, като правило се решава от собственика чрез платена преквалификация на работници в специализирани центрове за обучение, чийто брой е ограничен. При тези условия завършилите професионално училище се оказват неконкурентоспособни, най-вече поради факта, че самият персонал, който ги обучава, няма необходимата квалификация. Разбира се, въпросът за оборудването на учебните заведения за научно и професионално образование и обучение със съвременни машини и системи за автоматизирано проектиране на части и проектиране на технологични процеси за тяхната обработка не може да бъде решен веднага, но това не изключва самата възможност за обучение на квалифицирани обучение на персонал за тези институции. Още повече, че в условията на настоящата кризисна ситуация е съвсем очевидно, че този вид подготовка трябва да бъде проактивна. За тази цел в различни региони на Руската федерация на конкурентна основа в края на 2008 г. - началото на 2009 г. бяха създадени ресурсни центрове, оборудвани със съвременно машиностроително оборудване, машини с ЦПУ, CAD/CAM системи за проектиране, в които специалисти от професионалното училище преминаха преквалификация и повишаване на квалификацията.

Тази програма е създадена от учени от Алтайския държавен университет с участието на преподаватели от Металообработващия център на BTI на Алтайския държавен технически университет и Ресурсния център от Професионално училище № 8 в Барнаул.

Програмата е предназначена за учители от институции за начално професионално и средно професионално образование и майстори на индустриално обучение, които обучават квалифициран персонал в системата на средното професионално образование по следните специалности:

0308 - Професионално обучение (по отрасли); 0309 – Технология; 1104 - Металургия и термична обработка на метали; 1105 - Формоване на метали; 1106 - Прахова металургия, композитни материали, покрития; 1201 - Технология на машиностроенето; 2101 - Автоматизация на технологични процеси и производство (по отрасли);

Както и работници в системата на НПО по следните специалности:

011500 – Машинен оператор (металообработване); 011501 – Машинен оператор с общо предназначение; 011600 – Универсален стругар; 011700 – Универсална фреза; 010700 – Наладчик на машини и съоръжения в механичната обработка; 010703 – Монтажник на металорежещи машини и манипулатори с програмно управление.

Курсът се основава на съществуващите знания на студентите по теория и практика на такива дисциплини като технология на машиностроенето, металообработващи процеси, машини и оборудване на машиностроителни предприятия, математика, физика и химия, компютърни науки и програмиране и материалознание.

Целта на програмата е да създаде условия за успешно овладяване на съвременни индустриални технологии за обработка на материали и конструкционни материали като предмет на обучението на студентите, методика за организацията му и средство за оптимизиране на професионалната подготовка на бъдещите специалисти в областта на съвременно машиностроене.

Цели на програмата:

Формиране на представи на студентите за съвременното състояние на технологията на машиностроенето и перспективите за неговото развитие;

Запознаване с технологични възможности, оборудване и перспективни методи за механична обработка на строителни материали;

Формиране на цялостни представи за основните закономерности на формообразуване, физични и химични характеристики на процесите на електрофизична и електрохимична обработка;

Запознаване с основните методи и методи за компютърно проектиране на детайли и операции по обработка при използване на CNC машини, базирани на CAD/CAM системи;

Формиране на практически умения за работа с машини с цифрови устройства за показване и CNC, писане на програми за тях и изработване на най-простите видове детайли;

Формиране сред студентите на холистичен подход към материалознанието към процеса на избор на материал за продукта, като се вземат предвид неговите потребителски характеристики, структура и свойства на структурните материали и технологиите за тяхната обработка;

Запознаване с прогресивни и малоотпадни технологии за получаване на материали и готови продукти на основата на праховата металургия и SHS технологиите;

Анализ на проектни, технологични и експлоатационни изисквания за нови материали на базата на въглеродни, органични и неорганични (стъклени, кварцови, базалтови и др.) влакна;

Формиране на знания за експлоатационните свойства на продукти от съвременни влакнести композитни материали за различни цели и разработени технологии за производство на продукти от тях;

Запознаване с възможностите и ефективността на използването на материали в различни области на техниката и технологиите;

Формиране на умения за прилагане на физически методи за изучаване на материали;

Формиране на компетентностен подход към изучавания материал, неговата рефлексивна обработка и проектиране на придобитите знания, умения и способности за индивидуална професионална дейност.

Програмата се предхожда от инвариантен блок, който разкрива и е предназначен да формира у учениците представа за водещите тенденции в развитието на вътрешното професионално образование, да осигури разбиране за новите приоритети на държавната политика в тази област и знания на нормативната уредба на едно модерно професионално училище.

Блокът „Тенденции в развитието на съвременното машиностроене: нови процеси, оборудване и материали“ разглежда основните насоки и приоритети за развитие на машиностроенето в Русия, разпоредбите, които законодателно регулират процесите на техническо и технологично преоборудване на машиностроенето машиностроенето, Закона за техническото регулиране и качеството на продуктите, организацията и принципите на функциониране на системите за качество в машиностроенето. Студентите ще се запознаят с принципите, залегнали в повечето съвременни индустриални технологии. Ще бъдат разгледани основните принципи, дизайн и технологични характеристики на нови и усъвършенствани процеси за обработка на метали чрез рязане, пластична деформация, температура, заваряване и излагане на високи енергии. Материалознанието за нови структурни материали ще формира научната основа на този блок; въз основа на знанията за свойствата на новите структурни материали и техните промени в различни технологични процеси, участниците в програмата ще овладеят способността да избират оптималната технология за тяхната обработка, за да получат части със зададени характеристики с минимални икономически и енергийни разходи, с минимално количество отпадъци и високо ниво на автоматизация на процесите, ще се запознаят със свойствата на повечето съвременни стомани и сплави, техните режими на обработка и технология на създаване. В този блок ще бъдат представени основните видове и марки ново технологично оборудване, металорежещи машини и обработващи центри с ЦПУ, особености на тяхното устройство и работа. Студентите ще придобият практически умения за проектиране на детайли и проектиране на технологични процеси за тяхното производство в адаптирани CAD/CAM системи, ще придобият разбиране за основите на съвременния процес на високотехнологично проектиране на детайли, организацията и работните характеристики на интерактивния дизайн и технологични системи и се научете да програмирате основни стандартни операции за обработка на части чрез рязане на металорежещи машини с CNC. В същото време на участниците в програмата ще бъдат предоставени дидактически материали и симулационни софтуерни продукти за самостоятелно организиране на обучението на студентите в CAD и CAM среда за проектиране.

В блок “” са представени едни от най-модерните технологии за производство на готови продукти и материали с минимален брой етапи на механична и друга обработка - саморазпространяващ се високотемпературен синтез и производство на продукти чрез пресоване от прахове от метали и сплави. Студентите ще се запознаят с теоретичните основи на SHS процесите и тяхната практическа реализация, основните типове реакции, използвани в индустриалните SHS технологии, организацията на производството на прахове от свръхтвърди съединения, използвани като пълнители за конструкционни метални композити, SHS технологиите за повърхностна обработка, заваряване и спояване. По време на усвояването на блока студентите ще придобият практически умения за изчисляване на състава на шихта за осъществяване на процеса SHS, прахова смес за получаване на стоманена заготовка или сплав от определен клас или метален композитен материал с необходимите свойства, организиране на технологично оборудване за пресоване на прахообразен материал за получаване на готов продукт и заготовка, запознаване с особеностите на организиране на СВС или прахообразен процес в конкретна технология.

В блока „Полимерни композитни материали в съвременното машиностроене“, на базата на фундаментални знания за състава, структурата и свойствата на полимерните композитни материали, студентите ще се запознаят с принципите на производство и използване на стъкло и въглеродна пластмаса в машиностроенето. Тук ще бъде представена информация за областите на приложение и марките на конкретни полимерни композитни материали, възможностите и перспективите за замяна на отделни детайли и възли от метали и сплави с полимерни композити, технологии за създаване на тези материали и технологии за преработка на композити в готови продукти . Студентите ще получат практически умения за проектиране на композит със зададени свойства и избор на оптимална технология за производството му, умения за изпитване на фибростъкло и прътови конструкции от тях и настройка на технологията за обработка на материала.

Логичният завършек на програмата е блокът „”, в който студентите ще могат да се запознаят с практическата и методическата реализация на изучаването на отделните въпроси на програмата и тяхното приложение в професионалната си дейност и ще се запознаят с мрежата ресурсни центрове и центрове за колективно ползване, работещи в Русия, съществуващи както в държавни, така и в частни предприятия, характеристиките и характеристиките на оборудването, разположено в тях, условията за предоставяне на образователни услуги от тези центрове, както и въпросите на стажа и стаж в тези учебни и научни отдели от малки групи специалисти. Ще бъдат разгледани методически въпроси за прилагане на информационните технологии за тяхното използване в професионалните дейности на участниците в курса, запознаване със съществуващи свободно разпространявани и демонстрационни версии на системи за твърдотелно проектиране, CAD/CAM системи, както и различни визуализатори и симулатори на машинни операции и обработка на детайли на машини с ЦПУ.

В заключителния етап на курсовете ще се проведе кръгла маса, на която студентите ще направят презентация и защита на своите сертификационни работи и ще могат да обменят мнения по актуални проблеми в методиката на професионалните дисциплини, които преподават, и приобщаването въпроси, разгледани по време на проучването на тази програма; планира се също да се публикуват нейните материали.

В програмата, базирана на синтез на теоретични и практически компоненти, използвайки модерно технологично оборудване на машиностроително предприятие, компютърни системи за проектиране и мултимедийни инструменти, е интерактивно индивидуално и групово обучение на студенти в съвременните металообработващи технологии на машини и CNC обработващи центрове. осъществени, както и формиране на компетентностен подход в тях в областта на автоматичното проектиране на детайли и технологични процеси в CAD/CAM системи. По време на процеса на обучение се решават основните технологични проблеми на съвременното машиностроене, които се състоят в разумен избор на материал за производството на конкретна част или устройство въз основа на фундаментални познания за състава и свойствата на различни материали и способността за контрол тях, изборът на технология за създаване на такъв материал, разработването на оптимална технология за неговата обработка с помощта на съвременни високоавтоматизирани машини и оборудване и извършване на производствения процес и крайната обработка на детайла с минимална човешка намеса.

По време на изпълнението на програмата студентите ще бъдат представени с постиженията на учени и преподаватели от Алтайския държавен университет и Алтайския държавен технически университет в научните и образователни области в областта на съвременните технологии на машиностроенето и материалознанието на нови материали, металорежещи машини , учебно оборудване и методически разработки на Алтайския регионален ресурсен център за металообработка, автоматизирани компютърни системи за проектиране на детайли и технологични процеси за тяхното производство Adem, Keller интерактивни симулатори за високоточни машини с ЦПУ HAAS, машини и оборудване с цифров дисплей KGU NPO PU No 8 и др., които ще станат предмет на тяхното творческо осмисляне и обсъждане.

Програмата е практически ориентирана. Сред организационните форми на обучение преобладават практическите и лабораторните занятия, по време на които студентите придобиват практически умения за работа със съвременни металорежещи машини, проектиране в среда на CAD/CAM системи и програмиране на CNC машини. По време на изпълнението на програмата ще се проведат образователни екскурзии до промишлени предприятия в Барнаул и Бийск (Biysk Fiberglass Plant LLC, Altai Center for Development, Anitim Research and Production Association OJSC), които използват съвременни технологии за обработка на метали и технологии за производство и обработка в своите дейности полимерни композити, както и на базата на лабораториите на Центъра за материалознание и Центъра за нанонауки, нанотехнологии и наноматериали на Алтайския държавен университет.

Обучението на студентите по специалността „Материалознание и съвременни технологии за обработка на конструкционни материали” трябва да осигури:

– ориентиране на студентите в приоритетни области на развитие на съвременното професионално образование и овладяване на умения за използване на ориентирани към студентите технологии в тяхната професионална дейност;

– запознаване със съвременните технологии и оборудване на машиностроителните предприятия;

– придобиване на знания и практически умения за работа на машини с DRO и CNC, проектиране на детайли и технологични процеси на обработка в среда на CAD/CAM системи и прилагането им в практиката;

– владеене на основите на материалознанието на нови конструкционни материали, методологията за избора им за производство на конкретни машинни части и механизми в рамките на оптимална технология.

А.В. Ишков, доктор на техническите науки. науки, проф. (ръководител); В.А. Плотников, доктор по физика и математика. науки, проф.; О.В. Старцев, доктор на техническите науки. науки, проф.; В.Н. Беляев, д.ф.н. техн. науки, ст.н.с

Срокове за изпълнение на програма „МАТЕРИАЛОЗНАВАНЕ И СЪВРЕМЕННИ ТЕХНОЛОГИИ ЗА ОБРАБОТКА НА КОНСТРУКЦИОННИ МАТЕРИАЛИ”: 15 март – 26 март 2010 г.

"ОДОБРЕНО"

Първи заместник-ректор по учебната дейност

Професор Г.В. Лаврентиев

"______"_____________ 2010г

^ УЧЕБНА ПРОГРАМА

Материалознание и съвременни технологии за обработка на конструкционни материали

Цел: професионално развитие

^ Срок на обучение: 10-12 дни

Редовна форма на обучение

№
п/п

Обща сума
часа

Включително:

Форми
контрол

семинари, практически

лаборатория

Процеси на модернизация в професионалното образование в съвременна Русия

Тенденции в развитието на съвременното машиностроене: нови процеси, оборудване и материали в дейността на бъдещия специалист

Индустриални SHS технологии и прахова металургия

защита на задания за проектиране

Съвременни технологии в машиностроенето: проблеми на обучението в учебния процес на професионалното училище

кръгла маса

Директор на центъра Морозова

^ GOU VPO "АЛТАЙСКИ ДЪРЖАВЕН УНИВЕРСИТЕТ"

"ОДОБРЕНО"

Първи заместник-ректор по учебната дейност

Професор G.V. Лаврентиев

"______"_____________ 2010г

^ УЧЕБЕН ПЛАН

Материалознание и съвременни технологии за обработка на конструкционни материали

Цел: професионално развитие

^ Срок на обучение: 10-12 дни

Редовна форма на обучение

График на занятията: от 6 до 8 часа на ден

Име на раздели, дисциплини, теми

Обща сума
часа

Включително:

контрол

семинари,
практичен

лаборатория

Процеси на модернизация в професионалното образование в съвременна Русия

Приоритетите на държавната образователна политика в съвременните условия

Правни актове за образованието: федерални и регионални проблеми на прилагането

^ Тенденции в развитието на съвременното машиностроене: нови процеси, оборудване и материали в дейността на бъдещия специалист

Съвременно състояние и перспективи за развитие на технологията на машиностроенето

Оборудване и технологии за механична, електрическа и физико-химична обработка на плоски и обемни детайли

Общи принципи за повишаване на ефективността и автоматизация на металообработката

Осигуряване на качеството и сертифициране на продукти, процеси и машиностроителни технологии

Плазмено и лазерно рязане на листови конструкционни материали

Съвременни методи за непрекъсната обработка на метали чрез пластична деформация

Универсални машини с цифров дисплей

Обработващи центри HAAS

Разработване на технологични процеси за обработка на метали чрез CAD/CAM системи

Създаване на управляващи програми за обработка на детайли на CNC машини

Изработка на детайл на CNC машина

Индустриални SHS технологии и прахова металургия

Прахообразни материали и изделия от тях

Взаимодействия в системи от прах и прахообразни смеси

Синтези в прахообразни смеси, разредени с инертен компонент

Синтез на интерметални и металокерамични конструкционни материали

Полимерни композитни материали (ПКМ) в съвременното машиностроене

защита на задания за проектиране

Ролята на PCM в съвременното машиностроене

Структура и свойства на PCM

Технология, оборудване и автоматизация на производствените процеси на PCM

Механична обработка на PCM части

Методи и инструменти за определяне на комплекса от деформационно-якостни свойства на PCM

PCM производителност при реални работни условия

Съвременни технологии в машиностроенето: проблеми на обучението в учебния процес на професионалното училище

кръгла маса

Използване на оборудването на ресурсни центрове и центрове за споделено ползване

Методически аспекти на използването на ИТ технологии в образователния процес на обучение на специалисти в научното и професионалното образование и обучение

Директор на центъра Морозова

^II. БИБЛИОГРАФИЯ

Бушуев Ю.Г., Персин М.И., Соколов В.А. Въглерод-въглеродни композитни материали: Наръчник. - М .: Издателство Металургия, 1994.

Качество на машините: Наръчник в 2 тома / Изд. А.Г. Суслова. - М.: Издателство Машиностроене, 1995 г.

Композитни материали: Наръчник. / Под общата редакция. В.В. Василиева и Ю.М. Търнополски. – М.: Издателство Машиностроене, 1990.

Компютърно интегрирано производство и CALS технологии в машиностроенето / T.A. Алперович, В. В. Барабанов, А. Н. Давидов и др. - М .: Издателство на ГУП ВИМИ, 1999 г.

Котлър Ф. Основи на маркетинга. / пер. от английски - М .: Издателска къща Бизнес книга, 1995.

Кратко ръководство на Metalhead. / Ед. А. Е. Древал, Е. А. Скороходова. – М.: Издателство Машиностроене, 2005 г.

Лахтин Ю.М., Леонтиева В.П. Материалознание , – М.: Издателство Машиностроене, 1990.

Либенсън Г.А. Производство на прахообразни продукти. Учебник за технически училища. - М .: Издателство Металургия, 1990.

Ловигин А. Модерна CNC машина и CAD/CAM система. - М .: Издателство DMK, 2008.

Машиностроене: Енциклопедия. Технология на производство на машинни части. / Ед. А.Г. Суслова. - М.: Издателство Машиностроене, 1999.

Мержанов А.Г. Саморазпространяващ се високотемпературен синтез. Физикохимия: Съвременни проблеми. – М .: Издателство Химия, 1983.

Панов В.С. Технология и свойства на синтеровани твърди сплави и изделия от тях. Учебник за ВУЗ. - М .: Издателство MISIS, 2001.

Перепечко И.И. Въведение във физиката на полимерите. -М .: Издателство Химия, 1978.

Раковски V.S., Saklinsky V.V. Прахова металургия в машиностроенето. – М.: Издателство Машиностроене, 1973 г.

Технологични средства за смазване и охлаждане и тяхното използване при рязане: Справочник / Под общ. изд. Л.В. Худобина. - М.: Издателство Машиностроене, 2006.

Наръчник по композитни материали. В 2 тома / Ред. Й. Любина. пер. от английски -М .: Издателство Машиностроене, 1988.

Схиртладзе А.Г. Операторска работа на машини с компютърно управление: Учебник за проф. учебник заведения. - М .: Издателство Академия, 1998.

Теория на рязане. Учебник. / П.И. Яшчерицин и др. - М .: Издателство Ново знание, 2006.

Технология на машиностроенето: В 2 тома Учебник за университети / V.M. Бурцев, А.С. Василиев, A.M. Далски и други - М.: Издателство на MSTU im. Н.Е. Бауман, 1997.

Струг - ръководство за експлоатация (руски). януари 2007 г.: Методическо ръководство. – Окснард – Калифорния: Haas Automation Inc., 2007 г.

Feldshtein E.E. Обработка на детайли на CNC машини. Урок. - М .: Издателство Ново знание, 2008.

Фотеев Н.К. Технология на електроерозионна обработка. - М.: Издателство Машиностроене, 1980 г.

Фреза - ръководство за експлоатация (руски). януари 2007 г.: Методическо ръководство. – Окснард – Калифорния: Haas Automation Inc., 2007 г.

Химия на синтеза при горене. / Ед. М. Коидзуми. пер. от японски – М .: Издателство Мир, 1998.

Шишмарев В.Ю. Автоматизация на технологичните процеси. М.: Издателска къща "Академия", 2009 г.

^III. ТЕМАТИКА НА ЗАКЛЮЧИТЕЛНИТЕ СЕРТИФИКАЦИОННИ РАБОТИ

Текущото състояние на машиностроенето в Русия и страните от ОНД

Нови и малоотпадни технологии в машиностроенето

Американски компании за металорежещи машини

„Умни“ материали

Имат ли още резерви традиционните материали?

Машиностроенето в съвременни пазарни условия: плюсове и минуси на CAD

Японски компании за металорежещи машини

Пазар на металообработващи машини в Русия и чужбина

Съвременни технологии за обработка на метали

Китайски компании за металорежещи машини

Машиностроителни технологии на бъдещето

Два алтернативни пътя за металообработка: премахване на метал и изграждане на метал

Определяне на оптимални параметри на рязане

Бързорежещи стомани и инструменти

Наноразмествания: тяхното внедряване и използване в съвременни металорежещи машини

Устройство за цифров дисплей или система с ЦПУ?

Многоосни CNC центри

Обработка на стандартни детайли на CNC машини

Български машиностроителни предприятия

Машиностроителната индустрия в съвременна Русия

Електроерозионна обработка

Плазмено и лазерно рязане

Водоструйна обработка: материали, характеристики и приложения

Нови стомани и сплави за машиностроенето

Малоотпадни технологии за обработка на метали

Технологии на пластична деформация и обработка на метали

Керамиката и металокерамиката в съвременното машиностроене

Системи за качество в японски инженерни предприятия

Сертифициране на системи за управление на качеството чрез специализирани кампании: стъпка

Частите на машините, инструментите и инструментите се произвеждат по различни методи: леене, обработка под налягане (валцуване, изтегляне, пресоване, коване и щамповане), заваряване и обработка на металообработващи машини.

Леярна.Същността на леярското производство е, че продуктите или заготовките на машинните части се получават чрез изливане на разтопен метал във форми. Получената лята част се нарича отливка.

А- отделен модел за отливане, b - кутия с разделена сърцевина, V -отливане на втулка с литникова система, Ж- прът.

Технологичният процес на леярското производство се състои от приготвяне на формовъчни и сърцевини, изработване на форми и сърца, топене на метал, сглобяване и изливане на форми, изваждане на отливки от формата и в някои случаи термична обработка на отливки.

Леенето се използва за производството на голямо разнообразие от части: легла на металорежещи машини, цилиндрови блокове на автомобили, трактори, бутала, бутални пръстени, отоплителни радиатори и др.

Отливките се изработват от чугунени, стоманени, медни, алуминиеви, магнезиеви и цинкови сплави, притежаващи необходимите технологични и технически свойства. Най-често срещаният материал е чугунът - най-евтиният материал с високи леярски свойства и ниска точка на топене.

Формованите отливки с повишена якост и висока якост на удар са направени от въглеродна стомана класове 15L, 35L, 45L и т.н. Буквата L означава лята стомана, а числата показват средното съдържание на въглерод в стотни от процента.

От формовъчния пясък с помощта на дървен или метален модел се получава леярска форма, чиято кухина представлява отпечатъка на бъдещата отливка.

Като материал за формоване; смеси използват използвана формовъчна пръст (изгоряла), свежи компоненти - кварцов пясък, формовъчна глина, модифициращи добавки, свързващи вещества (смоли, течно стъкло и др.), пластификатори, дезинтегранти и др. Изборът им зависи от геометрията на отливката, нейното тегло и дебелина на стената и химичния състав на изливания метал.

Прътите, предназначени за създаване на кухини и отвори в отливки, се изработват от сърцевината в специални кутии.

Основната смес обикновено се състои от пясък с ниско съдържание на глина и свързващи вещества.

При индивидуално и дребномащабно производство леярските форми се изработват ръчно (отлято), като се използват дървени модели, при масово производство - на специални машини (отливане), върху моделни плочи (метална плоча със здраво закрепени към нея части от модела) и в две колби.

Чугунът се топи в куполни пещи (шахтови пещи), стоманата - в конвертори, дъгови и индукционни електропещи, а цветните отливки - в топилни тигелни пещи. Металът, разтопен в куполни пещи, първо се излива в кофи и след това през литникова система (система от канали в матрица) в матрица.

След изливане и охлаждане, отливката се изважда (избива) от формата, печалбите (подавачите) се отстраняват и се почистват от неравности, остатъци от литниковата система и изгоряла пръст.

Специални методи за леене.В допълнение към леенето в земни форми, фабриките понастоящем използват следните прогресивни методи на леене: леене в метални форми (форми), центробежно леене, леене под налягане, прецизно леене по инвестиционни модели, леене в черупкови форми. Тези методи позволяват да се получат части с по-прецизна форма и с малки допуски за обработка.

Кастинг в метални форми.Този метод се състои в изливане на разтопен метал не в еднократна глинена форма, а в постоянна метална форма, изработена от чугун, стомана или други сплави. Металната форма може да издържи от няколкостотин до десетки хиляди изливания.

Центробеженкастинг.При този метод разтопеният метал се излива в бързо въртяща се метална форма и под въздействието на центробежни сили се притиска към стените му. Металът обикновено се излива на машини с вертикална, хоризонтална и наклонена ос на въртене.

Центробежното леене се използва за производство на втулки, пръстени, тръби и др.

Кастингподналяганее метод за производство на фасонни отливки в метални форми, при който металът се излива във формата под принудително налягане. По този начин се произвеждат малки фасонни тънкостенни детайли на автомобили, трактори, броячни машини и др.Материалите за отливки са медни, алуминиеви и цинкови сплави.

Шприцването се извършва на специални машини.

ТоченЛеене по изгубен восък.Този метод се основава на използването на модел, изработен от смес от лесно топими материали - восък, парафин и стеарин. Отливането се извършва по следния начин. С помощта на метален калъп с голяма прецизност се изработва восъчен модел, който се слепва на блокчета (рибени кости) с обща щрихова система и се облицова с огнеупорен формовъчен материал. Като облицовъчен материал се използва смес, състояща се от кварцов пясък, графит, течно стъкло и други компоненти. Когато калъпът изсъхне и се запали, облицовъчният слой образува здрава кора, която дава точен отпечатък на восъчния модел. След това восъчният модел се разтопява и матрицата се калцинира. Разтопеният метал се излива във формата по обичайния начин. Прецизното леене се използва за производство на малки по форма и сложни части за автомобили, велосипеди, шевни машини и др.

Кастингв черупкови формие вид отливане в едновремешни глинени калъпи. Метален модел на бъдещата отливка, загрят до 220-250 ° C, се поръсва от бункер с формовъчна смес, състояща се от фин кварцов пясък (90-95%) и термореактивна бакелитова смола (10-5%). Под въздействието на топлина смолата в слоя смес в контакт с плочата първо се топи, след това се втвърдява, образувайки върху модела трайна обвивка от пясъчна смола. След изсушаване полуформата на черупката се комбинира със съответната друга полуформа, което води до здрава форма. Корковото леене се използва за леене на стоманени и чугунени части на металорежещи машини, автомобили, мотоциклети и др.

Основните дефекти на отливките в леярското производство са: изкривяване - промени в размерите и контурите на отливката под въздействието на напреженията на свиване; газови кухини - кухини, разположени на повърхността и във вътрешността на отливките, които възникват от неправилни условия на топене; кухини за свиване - затворени или отворени кухини в отливки, получени в резултат на свиване на метала по време на охлаждане.

Малките дефекти в отливките се отстраняват чрез заваряване с течен метал, импрегниране с термореактивни смоли и термична обработка.

Формоване на метал.При обработката на метал чрез налягане широко се използват пластичните свойства на металите, т.е. способността им при определени условия, под въздействието на приложени външни сили, да променят размера и формата си без разрушаване и да запазят получената форма след прекратяване на силите. . По време на обработката под налягане структурата и механичните свойства на метала също се променят.

За да се увеличи пластичността на метала и да се намали количеството работа, изразходвана за деформация, металът трябва да се нагрее преди обработка под налягане. Металът обикновено се нагрява при определена температура в зависимост от химичния му състав. За отопление се използват пещи, нагревателни пламъчни пещи и електрически нагреватели. По-голямата част от обработения метал се нагрява в камерни и методични (непрекъснати) газови пещи. Нагревателните кладенци се използват за нагряване на големи стоманени блокове, пристигащи неохладени от цеховете за топене на стомана за валцуване. Цветните метали и сплави се нагряват в електрически пещи. Черните метали се нагряват по два начина: индукция и контакт. При индукционния метод заготовките се нагряват в индуктор (соленоид), през който преминава високочестотен ток, дължащ се на топлината, генерирана под въздействието на индукционния ток. При контактно електрическо нагряване през нагрятия детайл преминава голям ток. Топлината се отделя в резултат на омичното съпротивление на нагрятия детайл.

Видовете формоване на метал включват валцуване, изтегляне, пресоване, отворено коване и щамповане.

Търкаляне- най-разпространеният метод за формоване на метал, извършван чрез преминаване на метал в пролуката между въртящите се в различни посоки ролки, в резултат на което площта на напречното сечение на оригиналния детайл се намалява, а в някои случаи профилът му се променя . Диаграмата на търкаляне е показана на фиг. 31.

Валцуването произвежда не само готови продукти (релси, греди), но и дълги продукти от кръгли, квадратни, шестоъгълни профили, тръби и др. Валцуването се извършва на валцоване, плочи, профили, листове, тръбни валцовани и други мелници, на гладки и калибровани ролки с струи (калибри) с определена форма. На цъфтящите машини големите и тежки блокове се валцуват в заготовки с квадратно сечение, наречени цъфти, на плочи - заготовки с правоъгълно сечение (стоманени дискове), наречени плочи.

Профекционните мелници се използват за валцоване на дълги и фасонни профили от блюмове, листовите мелници се използват за валцоване на листове от плочи при горещи и студени условия, а тръбните валцовачи се използват за валцоване на безшевни (твърдо изтеглени) тръби. На специални мелници се валцуват бандажи, дискови колела, сачми за лагери, зъбни колела и др.

рисуване.Този метод се състои в изтегляне на студен метал през отвор (матрица) в матрица, чието напречно сечение е по-малко от това на обработвания детайл. По време на изтегляне площта на напречното сечение намалява, като по този начин се увеличава дължината на детайла. На изтегляне се подлагат черни и цветни метали и сплави в пръти, телове и тръби. Чертежът ви позволява да получите материали с точни размери и високо качество на повърхността.

Сегментни ключове и стоманена тел с диаметър 0,1 mm,игли за медицински спринцовки и др.

Изтеглянето се извършва на изтеглящи мелници. Като инструменти се използват чертожни дъски и матрици от инструментална стомана и твърди сплави.

Натискане.Извършва се чрез натискане на метала през отвора в матрицата. Профилът на пресования метал съответства на конфигурацията на отвора на матрицата, като остава постоянен по цялата дължина. Пръти, тръби и различни сложни профили се изработват чрез пресоване от цветни метали като калай, олово, алуминий, мед и др. Обикновено се пресоват на хидравлични преси със сила до 15 хиляди. T .

Коване.Нарича се операция, при която на метала се придава необходимата външна форма чрез удари на инструменти заливчеуау. Коването, извършено под плоски матрици, се нарича свободно коване. , тъй като промяната във формата на метала при този вид обработка не се ограничава до стените на специални форми (матрици) и металът "тече" свободно. Чрез свободно коване могат да се получат най-тежките изковки - до 250 т. Свободното коване се дели на ръчно и машинно. Ръчното коване се използва главно при производството на малки предмети или за ремонтни дейности. Машинното коване е основният вид отворено коване. Извършва се на ковашки пневматични или паровъздушни чукове, по-рядко - на ковашки хидравлични преси. При ръчното коване инструментите са наковалня, чук, длето, поансони, клещи и др. При машинното коване работните инструменти са ударниците на ковашките чукове и преси, а спомагателните инструменти са точилки, пробивки и щипки. В допълнение към спомагателните инструменти се използват машини, наречени манипулатори, предназначени да държат, преместват и накланят тежки детайли по време на процеса на коване.

Основните операции на технологичния процес на открито коване са: обкачване (намаляване на височината на детайла), изтегляне (удължаване на детайла), пробиване (направяне на отвори), рязане, заваряване и др.

Щамповане.Методът за производство на продукти чрез натиск с помощта на щампи, т.е. метални форми, чиито очертания и форма съответстват на очертанията и формата на продуктите, се нарича щамповане. Има триизмерно и листово щамповане. При щампованото коване изковките се щамповат на щамповани и ковашки преси. Печатите се състоят от две части, всяка от които има кухини (струйки). Очертанията на струите съответстват на формата на произвежданата изковка. Изковките могат да бъдат щамповани и на чукове с пара и въздух с едно и двойно действие с падаща част (баба) с тегло до 20-30 тона и колянови преси със сила до 10 хиляди тона.По време на щамповането нагрятият детайл под действието на удара на чука се деформира и запълва кухината на матрицата, излишният метал (светкавицата) влиза в специален жлеб и след това се отрязва на пресата. Малките изковки се щамповат от пръти с дължина до 1200 mm,и големи - от парчета заготовки.

Листовото щамповане произвежда тънкостенни части от листове и ленти от различни метали и сплави (шайби, лагерни клетки, кабини, каросерии, калници и други части на автомобили и устройства). Ламарина до 10 дебелина ммщамповани без нагряване, повече от 10 мм- с нагряване до температури на коване.

Щамповането на ламарина обикновено се извършва на манивела и преси за щамповане на ламарина с единично и двойно действие.

В условията на масово производство на лагери, болтове, гайки и други части широко се използват специализирани ковашки машини. Хоризонталната ковашка машина е най-широко разпространена.

Основендефектиотдаване под наемИизковки. При валцуване на заготовки могат да се появят следните дефекти: пукнатини, косми, филми, залези.

Пукнатинисе образуват поради недостатъчно нагряване на метала или поради висока компресия в ролки.

косасе появяват на повърхността на валцувания продукт под формата на удължена коса в онези места на метала, където има газови мехурчета или кухини.

пленничество възникват при валцуване на блокове с ниско качество.

залези - това са дефекти като гънки, които са резултат от неправилно навиване.

При производството на коване и щамповане може да има следните видове дефекти: прорези, недостатъчно изковаване, несъответствие и др.

никнове, или вдлъбнатини, са просто увреждане на изковката, което се получава, когато детайлът е поставен неточно в жлеба на матрицата, преди чукът да удари.

подпечатване, или „недобиване“ е увеличаване на височината на изковката, което се получава поради недостатъчен брой силни удари с чук или поради охлаждане на детайла, в резултат на което металът губи своята пластичност.

изкривяване, или изместване, е вид дефект, при който горната половина на изковката е изместена или изкривена спрямо долната.

Отстраняването на дефекти и дефекти се постига чрез правилно изпълнение на технологичните процедури процеси на валцуване, коване и щампованеповки.

Заваряване на метали.Заваряването е един от най-важните технологични процеси, използвани във всички области на индустрията. Същността на заваръчните процеси е да се получи трайна връзка на стоманени части чрез локално нагряване до стапяне или до пластично състояние. При заваряване чрез стопяване металът се разтопява по ръбовете на съединяваните части, смесва се в течна баня и се втвърдява, образувайки шев след охлаждане. При заваряване в пластично състояние частите от метала, които трябва да се съединят, се нагряват до омекнато състояние и се комбинират в едно цяло под налягане. В зависимост от видовете енергия, използвани за нагряване на метала, се разграничават химическо и електрическо заваряване.

химическизаваряване.При този тип заваряване източникът на топлина е топлината, произведена от химични реакции. Разделя се на термитно и газово заваряване.

Термитно заваряване се основава на използването на термит като горим материал, който е механична смес от алуминиев прах и желязна скала, която развива температура на горене до 3000°C. Този вид заваряване се използва за заваряване на трамвайни релси, краища на електрически проводници, стоманени валове и други части.

Газова заварка се извършва чрез нагряване на метала с пламък от запалим газ, изгорен в поток от кислород. Като запалими газове при газово заваряване и рязане на метали се използват ацетилен, водород, природен газ и др., но най-разпространеният е ацетиленът. Максималната температура на газовия пламък е 3100°C.

Оборудването за газово заваряване е стоманени бутилки и заваръчни горелки със сменяеми накрайници, а материалът е конструкционна нисковъглеродна стомана. Като добавъчен материал за заваряване на стомани се използва специална заваръчна тел.

Газовото заваряване може да се използва за заваряване на чугун, цветни метали, наваряване на твърди сплави, както и за кислородно рязане на метали.

Електрическизаваряване.Разделя се на електродъгово и съпротивително заваряване. При електродъгово заваряване енергията, необходима за нагряване и стопяване на метала, се освобождава от електрическа дъга, а при електросъпротивително заваряване се освобождава от преминаването на ток през заваряваната част.

Електродъгово заваряване извършва се на постоянен и променлив ток. Източникът на топлина за този тип заваряване е електрическа дъга.

Заваръчната дъга се захранва с постоянен ток от заваръчни машини-генератори, променлив ток - от заваръчни трансформатори.

За електродъгово заваряване се използват метални електроди, покрити със специално покритие за защита на разтопения метал от кислород и азот във въздуха и въглеродни електроди.

Дъговото заваряване може да бъде ръчно или автоматично. Автоматичното заваряване се извършва с помощта на автоматични заваръчни машини. Осигурява висококачествена заварка и драстично повишава производителността на труда.

Защитата от поток в този процес ви позволява да увеличите силата на тока без загуба на метал и по този начин да увеличите производителността пет или повече пъти в сравнение с ръчното дъгово заваряване.

контактно заваряване се основава на използването на топлина, генерирана при преминаване на електрически ток през частта, която се заварява. Частите, които трябва да бъдат заварени в точката на контакт, се нагряват до състояние на заваряване, след което се получават постоянни връзки под налягане.

Контактното заваряване се разделя на челно, точково и ролково заваряване.

Челното заваряване е вид съпротивително заваряване. Използва се за заваряване на релси, пръти, инструменти, тънкостенни тръби и др.

Точковото заваряване се извършва под формата на точки в отделни части на детайлите. Използва се широко за заваряване на листов материал на каросерии на пътнически автомобили, обшивки на самолети, железопътни вагони и др.

Ролковото или шевното заваряване се извършва с помощта на ролкови електроди, свързани към заваръчен трансформатор. Позволява ви да получите непрекъсната и херметично плътна заварка върху листов материал. Ролковото заваряване се използва за производството на резервоари за масло, бензин и вода и тръби от листова стомана.

ДефектизаваряванеДефектите, които възникват по време на заваряване, могат да бъдат липса на проникване, включвания на шлака, пукнатини в заваръчния шев и основния метал, изкривяване и др.

Обработка на метал с рязане.Основната цел на такава обработка е да се получат необходимите геометрични форми, точност на размерите и повърхностна обработка, посочени в чертежа.

Излишните слоеве метал (квоти) се отстраняват от детайлите с режещ инструмент на металорежещи машини. Като заготовки се използват отливки, изковки и заготовки от дълги валцувани продукти от черни и цветни метали.

Рязането на метал е един от най-разпространените методи за обработка на машинни части и устройства. Обработката на части на металорежещи машини се извършва в резултат на работното движение на обработвания детайл и режещия инструмент, по време на който инструментът премахва стружки от повърхността на детайла.

Металорежещите машини са разделени на групи в зависимост от методите на обработка, видовете и стандартните размери.

Обръщанемашиниса предназначени за извършване на различни стругови операции: струговане на цилиндрични, конусовидни и фасонни повърхности, пробиване на отвори, нарязване на резби с фреза, както и обработка на отвори със зенкери и райбери.

За работа на стругове се използват различни видове режещи инструменти, но основните са стругови ножове.

Пробивните машини се използват за пробиване на отвори в детайли, както и за зенкериране, райбероване и нарязване на резби.

За работа на пробивни машини се използват режещи инструменти като свредла, зенкери, райбери и метчици.

Свредлото е основният режещ инструмент.

За увеличаване на диаметъра на предварително пробитите отвори се използва зенкер.

Райберите са предназначени за извършване на прецизни и финишни отвори, предварително обработени със свредло или зенкер.

Кранове се използват при производството на вътрешни резби.

Фрезованемашиниса предназначени за извършване на голямо разнообразие от дейности - от обработка на плоски повърхности до обработка на различни форми. Използваните инструменти за фрезоване са фрези.

Рендосванемашиниизползва се за обработка на плоски и фасонни повърхности, както и за изрязване на прави канали в детайли. При работа на рендосващи машини металът се отстранява само по време на работния ход, тъй като обратният ход е празен. Скоростта на заден ход е 1,5-3 пъти по-висока от работната. Металното рендосване се извършва с фрези.

Смиланемашиниизползва се за довършителни операции, които осигуряват висока точност на размерите и качество на обработваните повърхности. В зависимост от видовете шлайфане машините се разделят на цилиндрични шлифовъчни машини - за външно шлайфане, вътрешни шлифовъчни машини - за вътрешно шлайфане и повърхностни шлифовъчни машини - за шлифоване на плоскости. Частите са полирани с шлифовъчни колела.

Подметалообработкавърши работаразбират ръчно рязане на метал. Те са разделени на основни, монтажни и ремонтни.

Основните металообработващи работи се извършват с цел придаване на детайла с формата, размера, изискваната чистота и точност, посочени в чертежа.

Монтажните водопроводни работи се извършват при сглобяване на възли от отделни части и сглобяване на машини и инструменти от отделни възли.

Извършва се механичен ремонт с цел удължаване живота на металорежещи машини, машини, ковашки чукове и друго оборудване. Същността на такава работа е да се коригират или заменят износени и повредени части.

Електрически методи за обработка на метали.Те включват електрическа искра и ултразвукови методи. Електроискровият метод за обработка на метали се използва за изработване (пробиване) на отвори с различна форма, отстраняване на счупени кранове, свредла, щифтове и др. от отворите на детайлите, както и за заточване на твърдосплавни инструменти. Обработват се твърди сплави, закалени стомани и други твърди материали, които не могат да се обработват по конвенционални методи.

Този метод се основава на явлението електрическа ерозия, т.е. разрушаването на метала под въздействието на електрически искрови разряди.

Същността на електроискровия метод за обработка на метали е, че електрически ток с определена сила и напрежение се подава към инструмента и продукта, служещи като електроди. Когато електродите се приближат на определено разстояние между тях под въздействието на електрически ток, възниква разрушаване на тази междина (пролука). Когато възникне повреда, възниква висока температура, която стопява метала и го изхвърля под формата на течни частици. Ако към детайла се приложи положително напрежение (анод) и към инструмента се приложи отрицателно напрежение (катод), тогава по време на искров разряд металът се издърпва от детайла. За да се предотврати изтръгнатите от разряда горещи частици от електрода на детайла да скочат върху електрода на инструмента и да го изкривят, искровата междина се запълва с керосин или масло.

Електродният инструмент е изработен от месинг, медно-графитна маса и други материали. Когато се правят дупки по метода на електрическата искра, може да се получи всеки контур в зависимост от формата на катодния инструмент.

В допълнение към метода на електрическа искра за обработка на метали, промишлеността използва ултразвуков метод, базиран на използването на еластични вибрации на среда със свръхзвукова честота (честота на вибрации над 20 хиляди. Hz).Ултразвуковите машини могат да се използват за обработка на твърди сплави, скъпоценни камъни, закалена стомана и др.

В продължение на много десетилетия обработката на цветни метали е много популярна за производството на различни продукти. Технологиите и съвременните методи на производство позволяват да се ускори самият процес, както и да се подобри качеството на крайния продукт.

Те имат характерен нюанс и висока пластичност. Добивът им се извършва от земната скала, където се намират в много малки количества. Обработката на цветни метали е трудоемък и финансов процес, но носи огромни печалби. Продуктите, направени от тях, имат уникални характеристики, които не са налични, когато са изработени от железни материали.

Всички цветни метали се разделят на няколко групи според техните свойства:

• тежки (калай, цинк, олово);
• светлина (титан, литий, натрий, магнезий);
• второстепенни (антимон, арсен, живак, кадмий);
• разпръснати (германий, селен, телур);
• скъпоценни (платина, злато, сребро);
• радиоактивни (плутоний, радий, уран);
• огнеупорни (ванадий, волфрам, хром, манган).

Изборът на групата цветни метали, използвани в производството, зависи от желаните свойства на крайния продукт.

Основни свойства

– пластичен метал с добра топлопроводимост, но ниско електрическо съпротивление. Има златист цвят с розов оттенък. Рядко се използва самостоятелно, по-често се добавя към сплави. Металът се използва за производство на инструменти, машини и електрическо оборудване.

- най-популярната сплав с мед, произведена чрез добавяне на калай и химикали. Получената суровина има здравина, гъвкавост, пластичност, лесно се кове и трудно се износва.

– добре провежда електричеството, принадлежи към пластичните метали. Има сребрист оттенък и е лек. Чуплив, но устойчив на корозия. Използва се във военното дело, хранително-вкусовата промишленост и свързаните с нея индустрии.

- доста крехък цветен метал, но устойчив на корозия и пластичен при нагряване до температура 100–150 ºC. С негова помощ се създава устойчиво на корозия покритие върху продукти, както и различни стоманени сплави.

Когато избирате цветен метал за бъдеща част, трябва да вземете предвид неговите свойства, да знаете всички предимства и недостатъци, както и да разгледате опциите за сплав. Това ще ви позволи да създадете продукт с най-високо качество с посочените характеристики.

Използване на защитно покритие

За запазване на оригиналния вид и функционалност на продукта, както и за защитата му от атмосферна корозия се използват специални покрития. Третирането на продукта с боя или грунд е най-простият и ефективен метод за защита.

За да постигнете по-голям ефект, нанесете грунд в 1-2 слоя върху почистения метал. Това предпазва от разрушаване и спомага за по-доброто прилепване на боята към продукта. Изборът на средства зависи от вида на цветния метал.

Алуминият се третира с грундове на цинкова основа или уретанови бои. Месингът, медта и бронзът не изискват допълнителна обработка. При повреда се извършва полиране и нанасяне на епоксиден или полиуретанов лак.

Методи за нанасяне на защитен слой

Изборът на техника за нанасяне на покритие зависи от вида на цветния метал, финансирането на предприятието и желаните характеристики на продукта.

Най-популярният метод за обработка на цветни метали за защита от повреда е галванопластиката. На повърхността на продукта се нанася защитен слой от специален състав. Дебелината му се регулира в зависимост от температурните условия, при които ще работи частта. Колкото по-суров е климатът, толкова по-голям е слоят.

Особено популярен е галваничният метод за обработка на части в строителството на къщи и автомобили. Има няколко вида покритие.

– извършва се с помощта на хром и сплави на негова основа. Частта става лъскава, металът след обработка е устойчив на високи температури, корозия и износване. Методът е особено популярен в промишленото производство.

– извършва се с помощта на ток, чието действие предизвиква образуването на филм при обработка на алуминиеви, магнезиеви и подобни сплави. Крайният продукт е устойчив на електричество, корозия и вода.

– извършва се със смес от никел и фосфор (до 12%). След нанасяне на покритие частите се обработват топлинно, което повишава устойчивостта на корозия и износване.

Методът на галванична обработка на части е доста скъп, така че използването му за малки индустрии е трудно.

Допълнителни методи

Спрей метализацията е бюджетен вариант. Разтопената смес се нанася върху повърхността на продукта с помощта на въздушна струя.

Има и горещ метод за нанасяне на защитен слой. Частите се потапят във вана, съдържаща разтопен метал.

С метода на дифузия се създава защитен слой при условия на повишена температура. По този начин съставът прониква в продукта, като по този начин повишава неговата устойчивост на външни влияния.

Нанасянето на друг, по-устойчив метал върху цветния метал, от който е изработена частта, се нарича плакиране. Процесът включва леене, валцоване, пресоване и допълнително коване на продукта.

Съвременни технологии за обработка

Има няколко основни метода за обработка на цветни метали. Те се разделят на няколко групи в зависимост от технологията и температурните условия: топли и студени, механични и термични.

Най-популярните от тях:

• заваряване (химическо, газово, електродъгово, контактно);