Тема: «Повышение эксплуатационных свойств режущего инструмента из твердого сплава Т15К6 методом термообработки»
| Вид материала | Реферат |
СодержаниеСписок использованных источников |
- Рекомендации для расчета режущего инструмента при выполнении дипломного и курсового, 204.72kb.
- Методические указания к курсовому проекту "Расчет и проектирование режущего инструмента", 243.14kb.
- Повышение конструктивно технологических свойств турбовентиляторных авиационных двигателей, 177.79kb.
- Аннотация дисциплины «Материаловедение», 15.31kb.
- Физические свойства вакуумно-плазменных покрытий для режущего инструмента, 338.06kb.
- Уфимский государственный авиационный технический университет, 137.84kb.
- Физический факультет, 286.54kb.
- Повышение эксплуатационных свойств трансмиссий транспортных машин специального назначения, 297.76kb.
- Работы режущего инструмента, основная нагрузка приходится на его рабочую поверхность,, 335.67kb.
- Вестник Брянского государственного технического университета. 2010. №1(25), 124.33kb.
Тема: «Повышение эксплуатационных свойств режущего инструмента из твердого сплава Т15К6 методом термообработки»
СодержаниеВведение ………………………………………………………………..................7
1 Аналитический обзор …………………………………………………………..9
1.1 Общие сведения о твердых сплавах ……………………………...................9
1.1.1 Классификация по составу ……………………………………………….10
1.1.2 Области применения ……………………………………………………...13
1.1.3 Международная классификация твердых сплавов ……………………...13
1.2 Обработка металлов резанием ……………………………………………..14
1.2.1 Условия работы резца …………………………………………….............15
1.2.2 Виды износа резца ………………………………………………………...15
1.3 Методы повышения эксплуатационных свойств режущего
инструмента из твердых сплавов ………………………………..................16
1.3.1 Алмазная обработка ………………………………………………………17
1.3.2 Ударное воздействие твердых тел ……………………………………….21
1.3.3 Износостойкие покрытия …………………………………………………23
1.3.4 Термическая обработка …………………………………………………...33
1.3.5 Лазерное упрочнение ……………………………………………………..37
1.3.6 Последние достижения …………………………………………………...38
2 Исследовательская часть ……………………………………………………..42
2.1 Закалка в печах-ваннах ……………………………………………………..42
2.2 Испытания полученных образцов ………………………………………….48
2.2.1 Макроскопический анализ ………………………………………………..48
2.2.2 Микроскопический анализ ……………………………………………….48
2.2.3 Определение твердости …………………………………………………...49
2.2.4 Испытания на износ ………………………………………………………50
2.3 Расчет матрицы планирования эксперимента …………………………….51
2.3.1 Расчет для твердости (HV) ……………………………………………….51
2.3.2 Расчет для износостойкости (мм) ………………………………………..54
3 Технологическая часть ………………………………………………………..58
3.1 Назначение и конструкция детали …………………………………………58
3.2 Анализ технологичности конструкции детали ……………………………58
3.3 Обработка конструкции детали на технологичность ……………………..59
3.4 Определение типа производства …………………………………………...59
3.5 Выбор заготовки и метода ее изготовления ……………………………….60
3.6 Проектирование технологического маршрута обработки ………………..61
3.6.1 Выбор технологических баз ……………………………………………...61
3.6.2 Формирование маршрута изготовления детали ………………………...62
3.6.3 Выбор состава технологического оборудования ………………………..64
3.6.4 Параметры станков ………………………………………………………..64
3.6.5 Выбор оснастки …………………………………………………………...66
3.6.6 Выбор режущего инструмента …………………………………………...67
3.7 Определение межпереходных припусков …………………………………67
3.8 Назначение режимов обработки …………………………………………...693.9 Нормирование технологического процесса ……………………………….70
4 Конструкторская часть ………………………………………………………..74
4.1 Конструирование установки для испытания на износ ……………………74
5 Экономическая часть …………………………………………………………77
5.1 Организация производственного участка …………………………………79
5.2 Расчет стоимости основных фондов ……………………………………….81
5.3 Составление сметы затрат участка ………………………………………...84
5.4 Расчет оборотных средств ………………………………………………….98
5.5 Технико-экономические показатели ……………………………………….99
6 Безопасность труда …………………………………………………………..102
6.1 Анализ опасных и вредных факторов при проведении
термической обработки ……………………………………………………102
6.2 Мероприятия по улучшению условий труда …………………………….104
6.3 Расчет воздухообмена на участке упрочнения …………………………..107
6.4 Возможные чрезвычайные ситуации ……………………………………..108
Заключение ……………………………………………………………………..113
Список использованных источников …………………………………………114
Приложение А (справочное) Международная система классификации
марок твердых сплавов по группам резания …………………………………117
Приложение Б (обязательное) Комплект документов на
серийное изготовление детали «Бандаж» колесной пары
маневрового тепловоза ЧМЭ – 3 ……………………………………………...121
Приложение В (обязательное) Перечень элементов к общему виду
машины трения ………………………………………………………………...132
ВведениеМеталлообработка является важнейшей отраслью промышленности. Режущий инструмент – главная составляющая металлообрабатывающей промышленности. Твердый сплав является основным материалом для изготовления режущего инструмента (резцов, зенкеров, сверл, разверток, фрез и других).
В 1925 году германской фирмой «Osram» по патентам Х. Шретера был получен спеченный твердый сплав на основе монокарбида вольфрама с кобальтом в качестве цементирующего металла. В 1926 году промышленное производство таких сплавов было начато германской фирмой «Krupp», выпустившей их под названием «Видиа» (как алмаз). На Лейпцигской ярмарке в 1927 году демонстрировался режущий инструмент из сплава Видиа N состава 94 % WC + 6 % Со. Инструмент произвел переворот в металлообрабатывающей промышленности, позволив увеличить скорость резания до 20 раз.
Развитию твердых сплавов способствовало два прогрессивных направления в технике: появление нового метода изготовления изделий из тугоплавких металлов – порошковая металлургия и разработка способов получения весьма твердых «металлоподобных» веществ – карбидов. Метод порошковой металлургии остается единственно возможным, когда требуется создать сплавы, состоящие из компонентов, значительно различающихся по температуре плавления.
Дальнейшая разработка твердых сплавов характеризуется попытками полной или частичной замены карбида вольфрама карбидами титана, тантала и молибдена, а также замены кобальта другой связкой – никелем, никеля с хромом, кобальта с молибденом или многокомпонентными железными сплавами.
В нашей стране в 1929 году под руководством Г. А. Меерсона и Л. П. Малькова на Электроламповом заводе были получены первые образцы твердого сплава, а затем налажен и опытный выпуск изделий из твердого сплава, получившего название Победит (90 % монокарбида вольфрама и 10 % кобальта). В 1935 году налажено производство сплавов на основе карбидов вольфрама и титана – Альфа.
Анализ исследовательских работ в области твердых сплавов показывает, что улучшение их качества и повышение эксплуатационных характеристик проводится по следующим основным направлениям: совершенствование технологии; повышение свойств карбидной основы и связующей фазы; получение сплавов с регулируемой зернистостью; разработка многогранных неперетачиваемых пластин и пластин с износостойким покрытием; разработка безвольфрамовых и маловольфрамовых твердых сплавов; разработка керамических и оксиднокарбидных твердых сплавов.
Стойкость качественно изготовленного инструмента может быть значительно увеличена путем дополнительной обработки его поверхностного слоя или изменения структуры Дальнейшее развитие металлообрабатывающей промышленности в первую очередь связано с повышением стойкости металлорежущего инструмента, что достигается в основном за счет нанесения износостойких покрытий и проведения термической обработки. Эти методы все шире используются в промышленности и дают значительный экономический эффект. /1/
ЗаключениеТемой дипломного проекта является повышение эксплуатационных свойств режущего инструмента из твердого сплава Т15К6 методом термообработки.
Приведены общие сведения о твердых сплавах и обработке металлов резанием. Рассмотрены методы повышения эксплуатационных свойств твердосплавного режущего инструмента.
В исследовательской части дипломного проекта проведены испытания образцов из сплава Т15К6 на изменение износостойкости, твердости, а также микроструктуры в зависимости от режимов термообработки.
Разработан технологический процесс изготовления бандажа железнодорожной колесной пары маневрового тепловоза ЧМЭ – 3.
Спроектирована установка для испытания на износ твердосплавного режущего инструмента.
В организационно-экономической части определены основные технико-экономические показатели и подсчитан годовой экономический эффект повышения износостойкости твердосплавных резцов методом термообработки.
В разделе безопасности труда рассмотрены вопросы опасных и вредных факторов при проведении термообработки, произведен расчет необходимого воздухообмена в цехе по закалке в соляных ваннах, приведены основные мероприятия по улучшению условий труда.
Список использованных источников
1 Технология и свойства спеченных твердых сплавов и изделий и из них: Учебное пособие для вузов / В. С. Панов, А. М. Чувилин – М.: МИСИС, 2001. – 428 с.2 Лошак М. Г., Александрова Л. И. Упрочнение твердых сплавов. – Киев: Наукова думка, 1977. – 148 с.
3 Бондаренко В. А., Богодухов С. И. Обеспечение качества и улучшение характеристик режущих инструментов. – М.: Машиностроение, 2000. – 144 с.
4 Либенсон Г. А. Основы порошковой металлургии. – М.: Металлургия, 1987. – 207 с.
5 Повышение эффективности процесса шлифования твердых сплавов: Обзор. – М.: НИИМАШ, 1971. – 60 с.
6 Материаловедение: Учебник для высших технических учебных заведений / Б. Н. Арзамасов, И. И. Сидорин, Г. Ф. Косолапов и др.; Под общ. ред. Б. Н. Арзамасова. – М.: Машиностроение, 1986. – 384 с.
7 Богодухов С. И., Бондаренко Е. В., Проскурин А. Д. Материаловедение и технологические процессы машиностроительного производства. – Оренбург: ГОУ ОГУ, 2004. – 409 с.
8 Зуев В. А. Термическая обработка металлов. – М.: Высшая школа, 1981. – 296 с.
9 Богомолова Н. А. Практическая металлография. – М.: Высшая школа, 1987. – 240 с.
10 Лахтин Ю. М., Леонтьева В. П. Материаловедение: Учебник для вузов. – М.: Машиностроение, 1990. – 528 с.
11 Поляк М. С. Технология упрочнения. Технологические методы упрочнения: В 2-х т. – М.: «Л.В.М. – СРИПТ» Машиностроение, 1995. – т.1 –832 с.; т.2 – 668 с.
12 Обработка металлов резанием: Справочник технолога / А. А. Панов, В. В. Аникин, Н. Г. Бойм и др.; Под общ. ред. А. А. Панова. – М.: Машиностроение, 1988. – 736 с.
13 Виноградов В. Н., Сорокин Г. М. Механическое изнашивание сталей и сплавов: Учебник для вузов. – М.: Недра, 1996. – 364 с.
14 Войнов Б. Л. Износостойкие сплавы и покрытия. – М.: Машиностроение, 1980. – 110 с.
15 Варшавская И. Г., Толмачев Ю. Н. Процессы при осаждении алмазоподобных пленок: Научная статья
16 Подшивка РЖ «Металлургия» за 1996 г.
17 Интернет ресурсы: сайт Кировградского завода твердых сплавов (ссылка скрыта)
18 Интернет ресурсы: Сборник трудов по науке и технике (ссылка скрыта)
19 Интернет ресурсы: сайт ЗАО «Интек вакуум» (ссылка скрыта)20 Интернет ресурсы: сайт Белгородского завода «Ритм» (ссылка скрыта)
21 Интернет ресурсы: Интернет-магазин научно-технической информации (ссылка скрыта)
22 СТП 101 – 00. Стандарт предприятия. Общие требования и правила оформления выпускных квалификационных работ, курсовых проектов (работ), отчетов по РГР, по УИРС, по производственной практике и рефератов.
23 Арендарчук А. В. Термическая обработка в машиностроении. – М.: Машиностроение, 1980. – 254 с.
24 Проскурин А. Д. Обработка заготовок на шлифовальных станках: Методические указания к лабораторной работе. – Оренбург.: ОГУ, 1991. – 10 с.
25 Бунин К. П. Металлография. Пособие для студентов металлургических спец. ВУЗов. – М.: Металлургия, 1970. – 128с.
26 Металлографические реактивы. Справ. изд. Коваленко В. С. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Металлургия, 1981. – 120 с.
27 Богодухов С. И. Испытания металлов на твердость: Методические указания к лабораторной работе. – Оренбург.: ГОУ ОГУ, 2003. – 24 с.
28 Новик Ф. С., Арсов Я. Б. Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования экспериментов. – М.: Машиностроение, 1980. – 304 с.
29 Планирование промышленных экспериментов. Горский В. Г., Адлер Ю. П., М.: Металлургия, 1974. – 264 с.
30 Килов А. С. Основы научных исследований. Часть 2. Планирование эксперимента и расчет математической модели: Методические указания к практическому занятию. – Оренбург.: ИПК ОГУ, 2002. – 15 с.
31 Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х томах./ Под ред. Косиловой А.Г., Мещерякова Р.К. – М.: Машиностроение, 1985.
32 Общемашиностроительные нормативы времени. – М.: Машиностроение, 1974. – 423 с.
33 Горбацевич А.Ф. Курсовое проектирование по технологи машиностроения. – Минск: Высшая школа. 1983. – 255 с.
34 Осадчий Ю.С., Абрамов К.Н. Методические указания к выполнению курсового проекта по технологии машиностроения и технологической части дипломных проектов. Разработка технологических операций. – Оренбург.: ОГУ 1993. – 20 с.
35 Панов А.А. Обработка металлов резанием. – М.: Машиностроение, 1988. – 255 с.
35 Афонькин М. Г., Магницкая М. В. Производство заготовок в машиностроении. – Л.: Машиностроение, Ленингр. отделение, 1987. – 256 с.
36 Анурьев В. И. Справочник конструктора – М.: Машиностроение, 1978. – т. 1 – 3.37 Крагельский И. В. Основы расчетов на трение и износ. – М.:
Машиностроение, 1968. – 481 с.
38 Михин Н. М. Внешнее трение твердых тел. – М.: Наука,
1977. – 224 с.
39 Браун Э. Д., Буше Н. А. и др. Основы трибологии. – М.:Центр «Наука и техника», 1995. – 778 с.
40 Методические указания к курсовой работе по экономике, организации и планированию производства. Бабин М. Г., Гореликова-Китаева О. Г. Оренбург, 2003.
41 Самохоцкий А. И. Технология термической обработки металлов. М.: Машгиз, 1962 – 428 с.
42 Безопасность жизнедеятельности в машиностроении : Учеб. пособие для средн. проф. учебных заведений/ В. Г. Еремин, В. В. Сафронов, А. Г. Схиртладзе, Г. А. Харламов. Под ред. Ю. М. Соломенцева. – М.: Высш. шк., 2002. – 310 с.
43 Безопасность жизнедеятельности: учебник для вузов/ С. В. Белов, А. В. Ильницкая, А. Ф. Козьяков и др.; Под общ. ред. С. В. Белова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2004. – 606 с.
44 Справочная книга по охране труда в машиностроении/ Под ред. Русака О.Н. – М.: Машиностроение, 1983. – 293 с.
45 Егель А. Э., Корчагина С. Х. Методические указания к выполнению раздела «БЖД при дипломном проектировании». Расчет воздухообмена. – Оренбург.: ОГУ, 1997. – 27 с.