Методические рекомендации и Контрольные задания для учащихся заочной формы обучения специальности 2 36 07 01 «Машины и аппараты химических производств и предприятий строительных материалов»

Вид материалаМетодические рекомендации

Содержание


Разработка технологического процесса получения поковки
Технология получения детали методом холодной объемной штамповки
Технологический процесс электродуговой сварки
Технология обработки конструкционных материалов резанием
Физические основы обработки металлов резанием
Сведения о металлорежущих станках
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9

Вариант 3


1. Охарактеризуйте основные виды сварных соединений и дайте классификацию сварных швов.


2. Выберите и рассчитайте основные параметры технологического режима ведения электродуговой сварки:
  1. Выполнить эскиз сварочного соединения в соответствии с вариантом;
  2. Определить разделку кромок заготовки;
  3. Выбрать марку и диаметр электрода;

4) Рассчитать величину сварочного тока, общее количество наплавленного металла, время потребное для сварки шва, скорость сварки, расход электрической энергии (исходные данные см. приложение В).


Вариант 4


1. Изобразите схему и опишите сущность процесса электрошлаковой сварки. Укажите достоинства и особенности электрошлаковой сварки.


2. Выберите и рассчитайте основные параметры технологического режима ведения электродуговой сварки:
  1. Выполнить эскиз сварочного соединения в соответствии с вариантом;
  2. Определить разделку кромок заготовки;
  3. Выбрать марку и диаметр электрода;

4) Рассчитать величину сварочного тока, общее количество наплавленного металла, время потребное для сварки шва, скорость сварки, расход электрической энергии (исходные данные см. приложение В).


Вариант 5


1. Что понимается под свариваемостью металлов и сплавов и от чего она зависит? В чем особенности свариваемости сталей различного химического состава?


2. Выберите и рассчитайте основные параметры технологического режима ведения электродуговой сварки:

1) Выполнить эскиз сварочного соединения в соответствии с вариантом;
  1. Определить разделку кромок заготовки;
  2. Выбрать марку и диаметр электрода;

4) Рассчитать величину сварочного тока, общее количество наплавленного металла, время потребное для сварки шва, скорость сварки, расход электрической энергии (исходные данные см. приложение В).


Вариант 6


1. Опишите сущность процесса, достоинства, недостатки и область применения основных способов дуговой сварки в среде защитных газов.


2. Выберите и рассчитайте основные параметры технологического режима ведения электродуговой сварки:

1) Выполнить эскиз сварочного соединения в соответствии с вариантом;
  1. Определить разделку кромок заготовки;
  2. Выбрать марку и диаметр электрода;

4) Рассчитать величину сварочного тока, общее количество наплавленного металла, время потребное для сварки шва, скорость сварки, расход электрической энергии (исходные данные см. приложение В).


Вариант 7


1. Изобразите схему и опишите сущность процесса контактной шовной (роликовой сварки). Начертите и опишите цикл шовной сварки.


2. Выберите и рассчитайте основные параметры технологического режима ведения электродуговой сварки:
  1. Выполнить эскиз сварочного соединения в соответствии с вариантом;
  2. Определить разделку кромок заготовки;
  3. Выбрать марку и диаметр электрода;

4) Рассчитать величину сварочного тока, общее количество наплавленного металла, время потребное для сварки шва, скорость сварки, расход электрической энергии (исходные данные см. приложение В).


Вариант 8


1. Изобразите схему и опишите сущность процесса контактной стыковой сварки сопротивлением. Начертите и опишите цикл стыковой сварки сопротивлением. Объясните, почему в месте контакта заготовки выделяется наибольшая тепловая энергия.


2. Выберите и рассчитайте основные параметры технологического режима ведения электродуговой сварки:
  1. Выполнить эскиз сварочного соединения в соответствии с вариантом;
  2. Определить разделку кромок заготовки;
  3. Выбрать марку и диаметр электрода;

4) Рассчитать величину сварочного тока, общее количество наплавленного металла, время потребное для сварки шва, скорость сварки, расход электрической энергии (исходные данные см. приложение В).


Вариант 9


1. Опишите сущность газовой сварки, ее достоинства, недостатки и область применения. Основные виды горючих материалов, применяемых при газопламенной обработке металлов.


2. Выберите и рассчитайте основные параметры технологического режима ведения электродуговой сварки:
  1. Выполнить эскиз сварочного соединения в соответствии с вариантом;
  2. Определить разделку кромок заготовки;
  3. Выбрать марку и диаметр электрода;

4) Рассчитать величину сварочного тока, общее количество наплавленного металла, время потребное для сварки шва, скорость сварки, расход электрической энергии (исходные данные см. приложение В).


Вариант 10


1. Перечислите виды ацитилено-кислородного пламени. Для каждого вида пламени укажите его особенности, строение и применение.


2. Выберите и рассчитайте основные параметры технологического режима ведения электродуговой сварки:
  1. Выполнить эскиз сварочного соединения в соответствии с вариантом;
  2. Определить разделку кромок заготовки;
  3. Выбрать марку и диаметр электрода;

4) Рассчитать величину сварочного тока, общее количество наплавленного металла, время потребное для сварки шва, скорость сварки, расход электрической энергии (исходные данные см. приложение В).


Приложение А


Разработка технологического процесса получения поковки


Деталь: колесо зубчатое

Материал: сталь 45

Припуски на размеры:

До 100 мм – 2%

Свыше 100 мм – 3%

Примечание: D = d + 2m







1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Модуль m мм

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

1

1,5

2

d мм

200

210

220

240

250

260

270

100

105

110

d1 мм

180

190

200

220

230

240

240

80

85

90

d2 мм

110

120

130

150

160

180

180

60

65

60

d3 мм

60

70

80

100

110

130

140

40

45

40

d0 мм

40

45

45

50

50

55

60

20

25

20

а мм

10

15

15

20

20

25

25

8

8

10

b мм

30

45

45

60

60

75

75

24

27

30

с мм

40

60

60

70

80

85

90

32

40

50



Приложение Б


Технология получения детали методом холодной объемной штамповки


Деталь: винт

Материал: сталь 20

Примечание: l2 = l- D/2









1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

М

8

10

12

14

16

18

20

22

16

18

D

16

20

20

22

22

14

28

28

22

24

l

100

110

120

120

100

110

120

130

90

105

l1

60

60

50

50

40

40

45

55

40

50



Приложение В


Технологический процесс электродуговой сварки


Параметры

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Тип

сварочного соединения

сты-

ковое

тавро-

вое

нах-

лес-

точ-

ное

угло-вое

сты-

ковое

тавро-

вое

нах-

лес-

точ-

ное

угло-вое

сты-

ковое

тавро-

вое

Материал свариваемых деталей

Сталь 20

Сталь 20Л

Ст1

Сталь 10

Сталь 20

Ст3

Сталь 25

Ст2

Сталь 30

Сталь 45

Размеры свариваемых заготовок:
  • толщина, мм
  • длина, мм



23


1010



15


600



40


350



20


880



15


165



8


70



10


200



6


70



22


900



18


100



Технология обработки конструкционных материалов резанием


Общая характеристика механической обработки


В разделе изучаются распространенные и прогрессивные технологические методы формообразования поверхностей деталей машин точением, сверлением, растачиванием, протягиванием, фрезерованием, шлифованием, отделочными, электрофизическими и другими специальными методами обработки.

Методы обработки определяют точность изготовления, шероховатость поверхности и физико-механические свойства поверхностного слоя деталей, которые имеют большое значение для достижения высоких эксплуатационных показателей изделий. Одна из главных задач современного машиностроения – дальнейшее развитие, совершенствование и разработка новых технологических методов обработки заготовок деталей машин.

Ознакомьтесь с условной классификацией современных технологических методов обработки, которые наиболее широко применяют в промышленности.

Рассмотрите физическую сущность методов обработки, область применения, перспективы развития и совершенствования, а также оборудование и его технологические возможности, технологичность деталей машин, конструируемых с учетом методов их изготовления.

Знания этого раздела являются базовыми для дальнейшего изучения специальных технологических дисциплин, позволяют студентам при выполнении технологической части курсовых проектов создавать конструкции с учетом целесообразности применения того или иного метода обработки заготовок, экономические более эффективного и обеспечивающего получение деталей машин высокого качества.


Физические основы обработки металлов резанием


В разделе изучается кинематика процесса резания, т.е. движения, необходимые для формообразования поверхностей заготовок в процессе резания.

Для осуществления процесса резания режущему инструменту и заготовке необходимо сообщить относительные движения. Движения, принимающие непосредственное участие в срезании припуска, называют основными. Таких движений, как правило, бывает не менее двух. Движение, обеспечивающее деформирование металла и срезание припуска с заготовки, называют движением резания. Движение, обеспечивающее непрерывность врезания режущей кромки инструмента в материал заготовки, называют движением подачи.

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

Движения, участвующие в формообразовании поверхности в процессе резания, рассмотрите на примере обработки наружной цилиндрической поверхности методом точения. Изучите элементы режима резания: скорость резания, подачу и глубину резания, их определения, обозначения и единицы.

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

Ознакомьтесь с понятием качества обработанной поверхности, которое является совокупностью ряда характеристик: шероховатости, волнистости; структурного состояния (микротрещины, надрывы, измельченная структура); упрочнения поверхностного слоя (глубины и степени); остаточных напряжений и др. Качество обработанных поверхностей определяет надежность и долговечность деталей машин в целом.

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

Динамику процесса резания рассмотрите на примере обтачивания наружной цилиндрической поверхности токарным проходным резцом на токарно-винторезном станке. По составляющим силы резания ведут расчеты на прочность элементов станка, инструмента, приспособления. Рассмотрите влияние составляющих сил резания на точность обработки и качество обработанной поверхности.

Рассмотрите физические явления, сопровождающие процесс упругопластического деформирования срезаемого слоя материала при формообразовании поверхностей резанием: наростообразование, трение, тепловыделение, износ инструмента. Особое внимание обратите на влияние этих явлений на качество обработки. При одних условиях обработки эти явления положительно влияют на качество поверхности заготовок, при других – отрицательно.

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

Анализируя формулу для определения основного технологического времени при обтачивании цилиндрической поверхности на токарно-винторезном станке, обратите внимание, что обработку следует вести на таких режимах резания, при которых достигается высокая точность и качество поверхности при оптимальной производительности.

Инструментальные материалы должны обладать высокой твердостью (НRС 60…65), значительной теплостойкостью и износостойкостью, высокой механической прочностью и вязкостью.

Для изготовления режущего инструмента применяют различные инструментальные материалы: инструментальные стали, металлокерамические (твердые) сплавы, минералокерамика, абразивные и алмазные материалы. Изучите их характеристики и область применения.


Сведения о металлорежущих станках


В основу классификации станков положен технологический метод обработки. По принятой классификации станки разделены на 10 групп, каждая из которых разделена на 10 типов. Особое место в станкостроении занимают станки с программным управлением и многооперационные.

Чтобы правильно разбираться в кинематических схемах станков, изучите условные обозначения, принятые ГОСТом, работу и назначение механизмов и передач станков. Определите передаточные отношения всех кинематических пар и научитесь подсчитывать частоту вращения шпинделя, величину подачи и т.д.

Последующие темы раздела изучают по единому методическому плану: характеристика технологического метода формообразования поверхностей, виды обрабатываемых поверхностей, типы станков, применяемый режущий инструмент, технологическое назначение движений, назначение узлов станков (подчеркивается, что конструкция станка должна обеспечивать необходимые движения заготовки и инструмента в процессе резания), характерные технологические схемы обработки различных поверхностей на станках данной группы, назначение и области применения различных типов станков. Заканчивают тему рассмотрением технологических требований к конструкциям деталей машин с учетом метода их обработки.