Билеты по технологии отрасли
опытные образцы.
Серийное производство (основной тип) – при котором изготовление изделий
ведётся партиями, сериями регулярно повторяется через определенные
промежутки времени. (месяц, квартал)
Партия - кол-во. Серия – наименование.
Производство должно быть достаточно гибким, приспособленное к изготовлению
различных изделий, но в пределах своей специализации.
Технологический процесс преимущественно дифференцирован, расчленен на
отдельные операции, каждая закрепляется за отдельным рабочим местом.
Оборудование разных видов (общего назначения – универсальное,
специализированное - зуборезные станки, специальное – для отдельных
конкретных операций, агрегатное – из отдельных перестраевымых модулей,
автоматизированное).
Все оборудование должно иметь возможность переналадки – выпуска машин новой
серии.
Оснастка – переналаживаемая.
Квалификация рабочих операционники – выполняют одно и тоже на одном станке.
Оборудование располагают по типу станков и по ходу техн. процесса.
Серийное проз-во наиболее распространенное. Более 80% пр-ва в серийном
произ-ве.
Массовое произ-во – произ-во, при котором изделия ограниченной номенклатуры
выпускаются в больших количествах на протяжении нескольких лет.
Практически каждое раб. место постоянно закреплено за одной и той же
операцией. Применяется высокопроизводительное оборудование: автоматы,
полуавтоматы, агрегатные специальные станки, автоматические линии, спец.
Приспособления на каждую операцию, применяются специальные режущие и
измерительные инструменты.
Оборудование распространяют по ходу тех. процесса. Участки
специализируются предметно. Обработанные детали почти сразу идут на сборку.
Широко применяется автоматизация производств. процессов: основным и
вспомогательным путем использования промышлен. проводов. Наиболее
совершенной формой автоматизации явл. поточная (опирается на конвейер).
Характеризуется расположением операций по ходу тех. процесса. Длительность
всех операции синхронизируется и четко согласуется с тактом выпуска.
№8. Технологическая подготовка производства. Состав работ.
Каждое изделие обладает определенным жизненным циклом.
1).Появление потребности.
2).Конструирование (проектирование).
3).Произ-во изделия задан. Количества в установленных объемах.
4).Эксплуатация, определяемая сроками морального и физического износа.
5).Утилизация
Производственный процесс.
Производств. процесс состоит из 2х этапов:
1. подготовка произ-ва
2. собственно произ-во изделия
Под технологической обработкой понимается комплекс следующих работ:
1. Анализ технологичности конструкции нового изделия.
- контроль чертежей
- анализ возможностей изготовления нов. изделия средствами существующего
произ-ва
2. Анализ сертификации.
- составление ведомости покупных, заимствованных и оригинальных деталей
3. Составление расцеховки изделия.
- Т.е. перечень цехов, ч\з которые должен пройти заказ
- определяется загрузка каждого цеха и требуемое расширение мощности
4. Проектирование технологического процесса, изготовление и сборка изделий.
5. Анализ средств технологич. оснащения:
- закупка на стороне нового оборудования
- использование существующих средств и их обработка
- инструменты
- проектирование изготовления новых средств оснащения.
6. Доработка изготовлен. спец. средств тех. оснащения.
7. Разработка новой планировки участков и цехов.
8. Отладка технологии и оснащения на опытной партии изделия.
Подсчитывается акт о сдаче пр-ва в технологическую эксплуатацию. Подготовка
занимает от 1 до 7 лет, сейчас сокращают от 1до 5. Подготовку ограничивает
НТП. Подготовка использует автоматизацию.
№9. Свойства металлов и сплавов, применяемых в машиностроении.
МЕХАНИЧЕСКИЕ СВ-ВА – хар-ют способность материалов находиться под нагрузкой
не разрушаясь и вместе с тем деформироваться (изменять форму и размеры).
Внешняя нагрузка вызывает в тв. теле напряжение и деформацию.
Деформация – нагрузка, сила, отнесенная к единице сечения. [pic]
Напряжение – изменение размеров и формы тела под давлением приложенных сил
(внешних).
Различают упругую дефформацию (исчезает после снятия нагрузки), пластичную
(деформация остается после снятия нагрузки).
Колличественные значения механических свойств определяют в процессе
испытаний на специальных разрывных машинах.
Прочность – способность тв. тела сопротивляться деформации и разрушению под
действием внешних сил.
- предел прочности (в=Рмах/F0.знаменатель – исходное поперечное сечение,
имер. Н/м2 или Мпа.
- Предел текучести (т=Рт/ F0.
Пластичность – способность материала получать остаточное изменение формы и
размеров без разрушения.
Показатели:
Относительное удлинение [pic]
Относительное сужение [pic]
Для стали (т=650МПа-низкая,650-1300-средняя,1300-1400-высокая прочность.
Для алюминия (в=200-400 –средняя, для танталовых (в=800.
Твердость – способность материала сопротивляться проникновению другого
тела.
Твердость по Бринеллю (НВ) – определяется путем вдавливания стального
шарика под нагрузкой в поверхность испытуемого материала. После снятия
нагрузки остается луночка, и по размеру луночки судят о твердости. Для
стали НВ=150-200- средняя твердость.
Твердость по Роквеллу – в материал вдавливается алмазный конус, после
вдавливания остается отпечаток. Угол конуса равен 1360 и вдавливают с
разной силой (шкалы А, В, С, но используют шкалы А и С). По шкале С
оценивают твердость закаленных материалов HRC 20-70 среднее значение 45. По
шкале А оценивают твердость тонких менее прочных инструментальных
материалов HRA 70-85.
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА.
Коэффициент линейного расширения, электропроводность, теплопроводность,
окисление, намагничиваемость, удельная теплота плавления, коэффициент
трения (возникает благодаря силам взаимодействия между молекулами и атомами
соприкасающихся тел).
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА.
Определяют способность материала подвергаться различным методам холодной и
горячей обработки.
Жидкотекучесть – способность сплава наполнять форму.
Усадка – сокращение размеров и объема после остывания.
Ковкость – способность материала деформироваться при невысоком
сопротивлении и принимать нужную форму без разрушения.
Сваривание – способность металлов образовывать прочные соединения при
совместном расплавлении.
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА.
Определяет долговечность материалов машине.
Хладноломкость – способность работать при минусовых температурах.
Жаростойкость – способность работать при высоких температурах.
Износостойкость – способность сопротивляться истиранию в процессе трения
деталей друг о друга.
Циклическая прочность – вал разрушается при нагрузке в 3 и 5 раз меньше,
чем в статическом состоянии.
№10. Черные металлы (чугуны и стали), Сортамент, основные виды, марки
материалов.
Черными металлами является железо и его сплавы. На долю черных металлов
приходится 95% мировой металлопродукции.
Марки:
Чугун Fe+C (3-4,5%).
В его состав могут входить полезные Mn & Si и плохие составляющие S & P
(вместе с коксом). Чугун делят на группы:
Серый чугун. (технический): СЧ32, где прочность -(в=32 кг/м2. Используют
для изготовления рам и станин машин.
Ковкий чугун. (более прочный): КЧ17-32 соответственно прочность-(в и
пластичность -(. Изготовляют крупные детали, работающих при динамичной
нагрузке: маховики паровых машин.
Высокопрочный жаростойкий чугун (300-400оС): ЧС5 (Si – 5% придает высокую
термостойкость)
Сталь – деформируемый ковкий сплав Fe+C (до 2%). Различают по химическому
составу:
Углеродистые стали. (Mn 1%, Si 0.45%).
1.Углеродистая сталь обыкновенного качества: Ст0 до Ст6 (7 марок), наиболее
известная Ст3, по мере увеличения цифры увеличивается содержание углерода и
прочность-(в. Из нее изготавливают прокат:
2.Сталь углеродистая качественная: Сталь 0, 8, 10, 15, 85. Цифры указывают
содержание углерода в сотых долях процента, т.е. в 0,01%. По мере
увеличения цифры (углерода) увеличивается прочность.
- Низкоугродистые стали: используют для заготовок холодной штамповки.
- Среднеуглеродистая – содержание С до 0,5%, самая известная Ст45.
Используют для большинства машин.
- Высокоугледистые – для изготовления деталей, работающих на износ,
закаливаемых до высокой прочности.
Сталь легированная конструкционная : для изготовления деталей машин.
Легирующие элементы: Mn Si Cr и Ni Mo W.
Низколегированные (10%).Fe>45. Маркируются и обозначаются цифрами и буквами: 1-ые две цифры
– содержание углерода в сотых долях, буквы – легирующие элементы, 2-ые
цифры – содержание этих элементов: Mn-Г, Si-С, Cn-Х, Ni-Н, Mo-М, W-В. Напр.
45Г, 10Г2С1, 15Г2Хф, 12Х2МН4А
Строительные легированные: 09Г2, 10Г2С1, 16Г2Хф. Из них широко используют
15Х, 20Х; 20Хр-хромованадьевые; 12ХР3А - хромоникелевые (пониженное
содержание S & P); 18ХТ – хромо марганцовистые изготовляют ответственные
детали машин в самолетах (там где необходима высокая надежность)
Высоколегированные. Кррозионостойкие 12ХН19; жаропрочные 10Х14Г14М4Т;
жаростойкие (без окисления до 8000С) 08Х17Н15М3.
№11. Цветные металлы и сплавы, характеристика основных марок Сортамент,
основные виды.
Алюминий – обладает низким удельным сопротивлением, хорошей
теплопроводимостью и хорошей коррозионной стойкостью (покрыт оксидной
пленкой). А999 (сод. Al 99,999%), А99,А95. Используют в машиностроении,
алюминий применяют в виде сплавов: деформируемые ал. сплавы – выплавляются
на основе Al, Mn; литейные ал. славы – изготовление деталей , которые
целиком отливаются Al–Si 150-2000, Al-Si-Cu (АЛ3, АЛ5) до 2700, Al-Mg
(АЛ8), Al-Mn (АМц), AL-Mg (АМг), Al-Mg-Si (АД), Al-Cu-Mn.
Медь и ее сплавы. Хорошо обрабатывается давлением и резаньем, обладает
высокой теплопроводностью, электропроводностью, устойчивостью к коррозии.
Латунь – сплав меди с цинком, обладающий достаточно хорошей прочностью и
коррозионной устойчивостью. Л80 (меди 80%). Применение в машиностроении,
приборостроении в химической промышленности.
Бронза – сплав, легирующими элементами являются различные металлы, кроме
цинка. БрОФ4-0,25 4%- олова 0,25%- фосфора, остальное медь. По сравнению с
предыдущим сплавом обладает большей прочностью, высокой коррозионной
стойкостью, антифрикционными свойствами. Сплав самый прочный, изготовляют
астрономические зеркала.
Медно-никелевые сплавы. Конструкционные: изготовление изделий из мельхиора
– МНЖМц30-1-1, МН19; нейзильбер МНЦ 15-20 (посуда). Электротехнические:
констант МНМц40-45 обладает высокой температурной стойкостью, изготовляют
нагревательные элементы; копель МНМц43-05.
Титан и его сплавы. Вошел с развитием машиностроения. «+» высокая
коррозионная стойкость, ненамагничиваемый, высокая удельная прочность,
низкая теплопроводность, низкий коэффициент линейного расширения. Бывают
литейные (ВТЛ, ВТ5Л, ВТ9Л- наиб. прочный 5000С), деформируемые.
Магний – в чистом виде Мг96, Мг95, Мг90. Подразделяют на литейные (Мл) и
арматурные (Ма).
Обладают последние повышенной герметичностью, используют при изготовлении
самолетов и ракет. «+»очень плотное соединение, «-»магний воспламеняется
при физической обработке.
№12. Основные операции термической обработки.
Назначение и виды термической обработки.
Термическая обработка - изменение физ. св-в или химич. состава материала
деталей в результате структурных превращений, происходящих при нагреве и
охлаждении его в различных средах.
Основные операции: отжиг – терм.опер, которая состоит в нагреве металла до
высоких температур и медленном охлаждении его вместе с печью (применяется
для возращения металлу пластичных свойств).
Нормализация – терм.обр, состоящая в нагреве стальных деталей до средних
температур, выдержки при этой t 400-500’C для равномерного нагрева и
последующего охлаждения на воздухе (частично восстанавливает свою
пластичность и частично сохраняет свою твердость).
Закалка – нагрев металла до высоких t 900-1000’C, выдержка при этой t для
нагрева и быстром охлаждении в воде (приводит к высокой твердости,
жесткости, упругости, но металл при этом почти полностью теряет
эластичность).
Отпуск – состоит в нагреве металла до разной t (низкий –150-200’C, средний
–250-350’C, высокий – 400-500’C), выдержки при последующем медленном
охлаждении (производится для снятия внутреннего напряжения в металле,
снижения хрупкости при сохранении требуемой твердости).
Старение - терм. операция, применяемая для стабилизации св-в и размеров
детали на протяжении длительного срока их службы. Различают: 1-естественное
- материал оставляется на открытом воздухе на 3-5 лет под навесом, 2-
искусственное- при t 100-120’C происходит нагрев в печи в течение 5-7 дней,
а затем также медленно охлаждают.
Это были основные операции, позволяющие из данного металла получать
различные св-ва.
Химико-термическая обработка – обработка с целью придания поверхностному
слою детали, за счет насыщения различными элементами, высокой твердости,
износоустойчивости при мягкой сердцевине.
Цементация – поверхностное насыщение малоуглеродных сталей углеродом до 0,8-
0,9%, а последующая закалка и отпуск дадут твердость, высокопрочность,
износоустойчивость. Fe2C – карбид, высокая твердость (зубчатые колеса
подверг. данной операции).
Азотирование – поверхностное насыщение стали азотом в среде аммиака NH3
(поверхностный слой приобретает высокую поверхностную твердость до HRC 70-
72, высокую износоустойчивость и коррозийную устойчивость, нитриды железа
обладают высокой твердостью).
Цианирование – одновременное поверхностное насыщение стали азотом и
углеродом при длительном нагреве в расплаве цианистых солей: NaCn, Ca(CN)2.
Диффузионная металлизация – насыщение поверхностного слоя металлами Al -
алитирование, хромом – хромирование, кремнием – селицирование, бериллием -
бериллизация. За счет диффузии проникают внутрь и дополнительно лигируют.
Значит, для конструкции берут достаточно дешевый материал, и с помощью
термической обработки (химико-терм.) придают поверхностному слою особые св-
ва.
Технология обработки.
Характер, вид, объем определяется конструктором. (40% сталь, 25% из чугуна
и цв. метал.) Формы организуются: в спец. терм. цехах, в терм. отделениях
цехов (некрупные изделия, серийное производство), на рабочих местах,
непосредственно в цехе на месте обработки детали.
Термическая обработка состоит из следующих операций:
Подготовка изделий (мойка): очистка поверхности от загрязнений (масло,
пыль), которые могут вызвать неконтролируемое насыщение некоторыми
элементами. Выполняется в специальных моющих машинах в сочетании с
механическим и химическим воздействиями. Сушка осуществляется горячим
воздухом.
Нагрев заготовки и выдержка при заданной температуре: самая трудоемкая,
дорогая и ответственная операция, выполняющаяся в специальных термических
печах. Печи делятся по способу нагрева: 1.газопламенные (за счет сгорания
природного газа, применимо для крупных деталей), 2.электрические (печи –
сопротивления, для деталей средних размеров, похожи на колодца в полу),
3.ТВЧ – токи высокой частоты (нагрев поверхности за счет конвекции,
использование индуктора и частоты 1000-10000 Гц, нагревается лишь
поверхность детали). Все печи, как правило, имеют соответствующую
автоматику, которая обеспечивает определенную скорость нагрева, температуру
в зоне печи, соответствующее время выдержки, определенная скорость
охлаждения.
При нагреве детали при высокой t, в присутствии воздуха, происходи
окисление и обезуглероживание, железо окисляется, образуется окалина.
Поэтому для предотвращения этого, в рабочем пространстве печи создают
газовую защитную атмосферу.
Чаще всего применяется сжигание природного газа – метана. В малых объемах
печей (в электрических) применяют инертные газы – аргон, гелий. Существуют
ванные печи, которые наполняют NaCl. При температуре 800’C происходит
быстрый и равномерный нагрев (теплоотдача при непосредственном контакте,
отсутствие окисления).
Охлаждение с определенной скоростью и в определенной среде.
1.При нормализации – с печью или на воздухе. 2.При закалке – быстрый
перенос из печи в охладительную ванну.
В качестве охладительной среды применяют: воду, водные растворы солей,
минеральное масло. Вода – наиболее дешевый вид, обеспечивает высокую
скорость охлаждения, получается самая высокая твердость, но процесс часто
нарушается появлением паровой подушки, которая препятствует охлаждению.
Минеральное масло – более мягкая закалка, но минеральные ванны значительно
дороже водяных, существует опасность воспламенения масла. Водные растворы
соли - для повышения теплоемкости, теплопроводности.
Очистка от окалины. При образовании окалины – оксида железа (очень хрупкого
соединения) выполняются операции для его удаления: механическим путем для
крупных (средних деталей), дробеструйная, пескоструйная, химическим,
электро-чимическим путем.
№13. Общие сведения о процессах литья. Оборудование для плавки.
Литье – процесс изготовления фасонных (сложной формы) заготовок, путем
заливки расплавленного металла в форму, внутренняя полость которых имеет
конфигурацию детали.
После затвердевания металла форма разрушается, и получается отливка.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
|