IT01, IT0, ….. IT17… -международный стандарт, IT – «Допуск ISO».

IT7 – допуск по 7^му квалитету.

Допуск зависит от квалитета:

IT5=2 мкм, IT7=35 мкм, IT10=140 мкм.

Нормальная экономическая точность IT7-9, высокая точность – 5-6, низкая – 10-14.

Посадка – характер соединений , которые определяют разностью размеров отверстия и вала. Ели размер отверстия больше размера вала, то разность между ними называют зазором, если наоборот, то называют натягом. Существуют три вида посадок: посадки с зазором, посадки с натягом и переходные посадки.

Качество поверхности -характеризуется ее шероховатостью. Вид пов-ти под микроскопом:

Шероховатость - совокупность микро неровностей , образующих рельеф поверхности на базовой длине.

Базовая длина - гостированное расстояние, на кот. определяется шероховатость.

Характеристики шероховатости:

Ra – средне арифметическое из абсолютных значений отклонений профиля на базовой (средней) длине.

Rz – сумма средних абсолютных значений высот 5-ти наибольших выступов и 5-ти наибольших впадин в пределах базовой длины.

Rz

. – обозначение шероховатости пов-ти без указания вида обработки.

….. - обозначение шероховатости пов-ти, кот. должна быть получена уменьшен. слоя материала.

….. - обозначение шероховатости пов-ти без удаления слоя материала.

Чем больше цифра, тем ниже качество пов-ти и выше ее шероховатость.

№6. Производственный и технологический процессы. Рабочее место.

Производственным процессом называют совокупность всех действий людей и орудий труда, направленных на превращение сырья, материалов и полу дубликатов в изделия.

Производственный процесс состоит из основных и вспомогательных процессов.

Основной процесс направлен на непосредственное изготовление изделия, а вспомогательный необходим для подготовки и обслуживания основных.(текущий ремонт, хранение материалов).

Различают 3 этапа в машиностроении:

1. Изготовление заготовок

2. Изготовление деталей

3. Сборка изделий

Технологический процесс – часть производственного процесса непосредственно связанная с изменением физического состояния формы и размера предметов труда.

Технологический процесс представляет собой полностью описание последовательного изготовления изделия, описания применяемого оборудования, материалов, инструментов, а также режимов работы и затраты времени на изготовление изделия.

Для единообразного представления процессов описания в различных областях, документы оформляются в соответствии с единой системой технологической документации.

Технологический процесс состоит из отдельных операций.

Операция - это часть тех. процесса , выполняемая непрерывно на одном рабочем месте над изготовлен. изделия.

Тех. операция является основной единицей производственного планирования и учёта.

На основе содержания операций определяется трудоемкость изготавливаемого изделия, устанавливается норма времени и расценки, определяется требуемое кол-во оборудования, приспособлений, инструментов, определяется себестоимость продукции и производится календарное планирование производства.

Операции различают основные и вспомогательные.

Основные операции – непосредственно связаны с изготавливаемым изделием.

Вспомогательные операции – обслуживающие основные: наладка оборудования.

Каждая операция выполняется на рабочем месте.

Рабочее место – часть производственной площади, закреплённое за данной операцией.

В составе рабочего места состоит основное и вспомогательное оборудование а также технологическая оснастка. Рабочее место – атом организации производства.

Технологическое оборудование основное – комплекс машин, механизированных для выполнения тех. опер: прессы, гальванические ванны.

Технологическое оборудование вспомогательное – для организации основного производства.

Технологическая оснастка – это тех. ср-во обеспечивающее приспособления имеющегося оборудования для выполнения конкретных операций. Технологическая оснастка включает:

• Станочные приспособления (необх. для точного и надежного крепления заготовки в процессе обработки)

• Режущие инструменты (сверла, пилы).

• Вспомогательные инструменты (для крепления реж. инструментов в рабочем органе стандарта).

• Измерительные инструменты (штангенциркуль).

Совокупность рабочих мест образует основную организационно технологическую единицу пр-ва – производственный участок. Участок специализируется либо по технологическому либо по предметному принципу. При техн. принципе организации на уч-ках осуществляется однородные технологические операции. При предметной форме организации на уч-ках осущ. пр-во и сборка отдельных деталей, отдельных сборочных единиц. (коленчатых валов, коробок передач).

Совокупность уч-ков образует эк. автономную структурно административную единицу предприятия – цех.

В основу организации цехов часто может быть положен предметно-технический принцип. В соответствии с 3-мя этапами производственных процессов, на большом предприятии разделяют цеха на группы:

1. Заготовительные(литейн, кузнечн, раскроя готового материала).

2. Обрабатывающие цеха (механич., термические, холодной штамповки).

3. Сборочные ( собственно сборочные, механо-сборочные, сваро-сборочные).

№7. Типы производства, их технологическая характеристика.

В зависимости от номенклатуры и объёма пр-ва различают типы:

• Единичное

• Серийное

• Массовое

Основной характеристикой типа производства является коэффициент закрепления операций. Он показывает отношение всех операций, выполняемых в течении планового периода на участке или в цехе, к общему числу рабочих мест.

Кзо=О/Р О - операции, Р - раб.места

Когда Кзо =1-2 массовое производство

Кзо<=10 серийное

Кзо<=20 средне серийное

Кзо< 40 мелко серийное

Кзо >40 единичное

Характеристика типов производства

Единичный тип производства – при котором процесс изготовления одного или нескольких изделий совсем не повторяется, либо повторяется через неопределенные промежутки времени.

Должно быть гибким, способным приспосабливаться к изготовлению разных изделий, для этого завод должен располагать универсальным оборудованием, технологической оснасткой, высококвалифицированными рабочими – инженерами. Технологический процесс имеет уплотненный характер. На 1 раб. месте выполняется много операций.

Оборудование располагается по технологич. принципу. Оно характерно для изготовления уникального оборудования: научных приборов, экспериментальные, 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

1. Анализ сертификации.

• составление ведомости покупных, заимствованных и оригинальных деталей

1. Составление расцеховки изделия.

• Т.е. перечень цехов, ч\з которые должен пройти заказ

• определяется загрузка каждого цеха и требуемое расширение мощности

1. Проектирование технологического процесса, изготовление и сборка изделий.

2. Анализ средств технологич. оснащения:

• закупка на стороне нового оборудования

• использование существующих средств и их обработка

• инструменты

• проектирование изготовления новых средств оснащения.

1. Доработка изготовлен. спец. средств тех. оснащения.

2. Разработка новой планировки участков и цехов.

3. 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.

Напряжение – изменение размеров и формы тела под давлением приложенных сил (внешних).

Различают упругую дефформацию (исчезает после снятия нагрузки), пластичную (деформация остается после снятия нагрузки).

К

P_maх

олличественные значения механических свойств определяют в процессе испытаний на специальных разрывных машинах.

Р

L₀

Прочность – способность тв. тела сопротивляться деформации и разрушению под действием внешних сил.

• предел прочности в=Р_мах/F₀.знаменатель – исходное поперечное сечение, имер. Н/м² или Мпа.

• Предел текучести _т=Р_т/ F_0.

Пластичность – способность материала получать остаточное изменение формы и размеров без разрушения.

Показатели:

Относительное удлинение

Относительное сужение

Д ля 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.

Ц

Vp

иклическая 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 (300-400^оС): 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 (<2.5%), легированные (2.5-10), высоколегированные (>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).