Основные понятия и определения машиностроительного производства

При получении исходных заготовок холодной обработкой давлением их материал упрочняется (наклепывается). При этом наряду с повышением характеристик прочности материала происходит снижение характеристик его пластичности. Из-за неравномерности пластических деформаций на различных участках заготовок в них возникают остаточные напряжения.

При изготовлении исходных заготовок горячей обработкой давлением большое значение имеет температура нагрева металла. Нарушение температурного режима может привести к образованию трещин в заготовке. дефектной крупнозернистой структуре (перегрев стати) и неисправимому браку в виде пережога (оплавления и окисления металла по границам зерен, приводящих к полной потере пластичности). Заготовка перед горячей обработкой давлением должна быть нагрета равномерно по всему объему. В противном случае в ней возникают термические напряжения, которые могут привести к появлению трещин. При высокой температуре происходит окисление металла. В результате этого на поверхности стальной заготовки образуется окалина и обезуглероженный слой, толщина которого иногда достигает 1,5...2,0 мм. Для уменьшения окисления заготовки нагревают в нейтральной или восстановительной атмосфере.

Формирование свойств материала при термической и химико-термической обработках. Основной целью термической обработки является изменение структуры материала, направленное на формирование требуемых его свойств. Так как наиболее распространенными материалами в машиностроении являются стати, то суть различных видов и способов термообработки рассмотрим применительно к стальным заготовкам.

Основными видами термообработки стальных заготовок являются отжиг, нормализация, закалка и отпуск.

Отжиг заготовок из стали выполняют для снижения твердости, повышения пластичности, получения однородной мелкозернистой структуры, устранения остаточных напряжений. При отжиге заготовка нагревается на 30...50 °С выше точки Ас3, выдерживается при этой температуре до полного завершения структурно-фазовых превращений и медленно охлаждается. В результате отжига в отливках устраняется грубозернистая структура, снижающая механические свойства стати. В заготовках, полученных ковкой и штамповкой устраняются последствия различия условий деформирования их отдельных частей, структура стали приобретает однородность.

Нормализация отличается от отжига условиями охлаждения. После нагрева до температуры на 50...70°С выше точки АсЪ заготовку охлаждают на воздухе. Нормализация обеспечивает более высокую прочность. чем отжиг, из-за большей скорости охлаждения.

Цементация представляет собой диффузионное насыщение поверхностного слоя заготовок из низкоуглеродистой стали углеродом. Последующая закалка и низкий отпуск обеспечивают высокую твердость поверхностного слоя и высокую пластичность сердцевины заготовки, а также вызывает формирование в поверхностном слое остаточных напряжений сжатия. Это позволяет повысить износостойкость детали и ее усталостную прочность (предел выносливости). Твердость поверхностного слоя после закалки и отпуска может составлять НКСЭ 64...66. Толщина цементированного слоя обычно находится в пределах 0.5...2,2 мм. хотя может достигать (на крупных заготовках) 6 мм.

Цементацию осуществляют в твердом или газовом карбюризаторе при температуре 920... 1050 °С. Длительность выдержки может составлять от 2 до 24 ч.

Во многих случаях цементации подвергают не все, а только отдельные поверхности заготовок, которые должны иметь высокую твердость. Для защиты нецементируемых поверхностей применяют меднение, нанесение специальных обмазок, в отверстия заготовки устанавливают медные пробки, а на наружные поверхности надевают колпачки.

Азотирование - это диффузионное насыщение поверхностного слоя заготовки азотом. Азотированию обычно подвергают заготовки из легированных сталей. До азотирования выполняют чистовую обработку заготовок и подвергают их закалке и высокому отпуску. После азотирования проводят отделочную обработку заготовок (тонким шлифованием, притиркой и т. п.). Азотирование применяют для повышения износостойкости деталей и усталостной прочности, а также их коррозионной стойкости. Твердость поверхностного слоя после азотирования достигает НКСЪ 70...72. Толщина азотированного слоя обычно составляет не более 0,5 мм. В этом слое возникают остаточные напряжения сжатия.

Азотирование осуществляют в атмосфере диссоциированного аммиака при температуре 500...600°С. Процесс азотирования протекает довольно медленно. Так, при температуре 500...520 °С для получения азотированного слоя толщиной 0,1 и 0,8 мм требуется соответственно 3 и 90 ч.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Основы разработки технологического процесса изготовления детали

1 Виды технологических процессов. Их делят на основные виды по следующим признакам:

• форме организации технологического процесса, определяемой числом охватываемых предметов производства:
• освоенности технологического процесса в конкретных производственных условиях.

В зависимости от формы организации технологического процесса различают три его вида:

• единичный:
• типовой:
• групповой.

Единичный технологический процесс - это процесс изготовления или ремонта изделия одного наименования, типоразмера и исполнения, независимо от типа производства.

Типовой технологический процесс - это процесс изготовления группы изделий с общими конструктивными и технологическими признаками.

Групповой технологический процесс - это процесс изготовления изделий с разными конструктивными, но общими технологическими признаками.

В зависимости от освоенности в производстве различают два вида технологического процесса:

• рабочий:
• перспективный.

Рабочим технологическим процессом называется процесс изготовления одного или нескольких изделий по принятой в производстве рабочей технологической документации.

Перспективным технологическим процессом называется процесс, соответствующий современным достижениям науки и техники, который предстоит освоить на предприятии (используется как информационная

основа для разработки рабочих технологических процессов при технологическом и организационном перевооружении производства).

В зависимости от сложности изделий, их стоимости и типа производства используют различное по степени детализации описание технологического процесса:

• маршрутное;
• операционное;
• маршрутно-операционное.

При маршрутном описании технологического процесса дается сокращенное описание всех технологических операций в маршрутной карте в последовательности их выполнения без указания переходов и технологических режимов.

При операционном описании технологического процесса дается полное описание всех технологических операций в последовательности их выполнения с указанием переходов и технологических режимов.

При маршрутно-операционном описании технологического процесса дается сокращенное описание операций технологического процесса в маршрутной карте в последовательности их выполнения с полным описанием отдельных операций в других технологических документах.

В соответствии с принятым описанием технологического процесса принято различать маршрутный, операционный и маршрутно- операционный технологический процессы.

Маршрутное и маршрутно-операционное описание технологического процесса используют при единичном и мелкосерийном производствах, операционное - преимущественно при среднесерийном, крупносерийном и массовом производствах. При изготовлении крупных (дорогих) деталей операционное описание технологического процесса применяют и в единичном и мелкосерийном производствах.

Ниже преимущественно будем рассматривать разработку единичного операционного технологического процесса изготовления детали.

Разработка такого технологического процесса имеет целью дать подробное описание всех этапов изготовления детали с техникоэкономическими расчетами и обоснованием принятых решений. В результате составления технологической документации инженерно- технические работники и рабочие получают всю необходимую информацию для реализации разработанного технологического процесса на предприятии. При разработке технологического процесса определяют сред

ства технологического оснащения (оборудование, приспособления, режущий и измерительный инструменты), трудоемкость и себестоимость изготовления деталей. Это служит основой для организации снабжения основными и вспомогательными материалами, календарного планирования производства, технического контроля, инструментального и транспортного обеспечения, а также для определения производственных площадей. необходимых энергетических ресу*рсов и рабочей силы.

Следу*ет различать разработку технологических процессов для действующих предприятий и для вновь проектируемых (реконструируемых). В первом случае необходимость разработки технологических процессов изготовления деталей возникает при освоении в производстве нового или усовершенствованного изделия, а также при производстве уже освоенных изделий для повышения технико-экономических показателей изготовления деталей на базе внедрения современных достижений науки и техники. Во втором случае разработанные на основе этих достижений технологические процессы изготовления деталей являются основой всего проекта нового (реконструируемого) предприятия.

Принципы проектирования технологического процесса. Проектирование технологических процессов производят на основе двух принципов: технического и экономического. В соответствии с техническим принципом технологический процесс изготовления детали должен обеспечивать все предъявленные к ней технические требования. Эти требования могут быть выполнены при нескольких вариантах технологического процесса, отличающихся, например, методом получения исходной заготовки. применяемыми для ее последующей обработки станками и инструментами и т. д. В соответствии с экономическим принципом принятый вариант технологического процесса должен быть наиболее экономичным.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

Ведущая роль в ускорении научно-технического прогресса, поднятию России на мировой уровень в сфере производства призвано сыграть машиностроение, которое в кратчайшие сроки необходимо поднять на высший технический уровень. Цель машиностроения – изменение структуры производства, повышение качественных характеристик машин и оборудования. Предусматривается осуществить переход к экономике высшей организации и эффективности со всесторонне развитыми силами, зрелыми производственными отношениями, отлаженным хозяйственным механизмом. Такова стратегическая линия государства.

Перед машиностроительным комплексом поставлена задача резко повысить технико-экономический уровень и качество машин, оборудования и приборов.

Основными направлениями развития современной технологии: переход от прерывистых, дискретных технологических процессов к непрерывным автоматизированным, обеспечивающим увеличение масштабов производства и качества продукции; внедрение безотходной технологии для наиболее полного использования сырья, материалов, энергии, топлива и повышения производительности труда; создание гибких производственных систем, широкое использование роботов и роботизированным технологических комплексов в машиностроении и приборостроении.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы

1. Рабочее учебное пособие по дисциплине «Основы технологии машиностроения» для направления 15.03.02 «Технологические машины и оборудование», профиль: «Бытовые машины и приборы», Тольятти, 2016 г.
2. Основы технологии машиностроения, издательство Томского политехнического университета, 2012 г.