korotkih (Коротких М. Т. - Технология конструкционных материалов и материаловедение - учебное пособие.), страница 2

на расходтоплива, скорость, устойчивость его движения…1.3 РАЗМЕРЫ ДЕТАЛЕЙРазмеры напрямую определяют многие технические характеристикиизделия.Например,размерыкузоваавтомобиляопределяютпроизводительность перевозок, размеры цилиндров автомобиля (емкостьдвигателя) определяют его мощность; размеры балки определяют несущуюспособность строительной конструкции (моста, фермы подъемного крана) ит.д.Бурильная морская платформа, стартовый ракетный комплекс – это примерыизделий, детали которых могут достигать в размерах десятков и сотен метров.Элементы интегральных схем радиоэлектроники и вычислительной техникиДостигают размера 0,13мкм (величины, которую невозможно увидеть воптический микроскоп, так как она меньше длины волны видимого света).В этом случае уменьшение размеров отдельных элементов позволяетповысить плотность интеграции, сократить общее энергопотребление.

(Ведьсовременный процессор для ЭВМ содержит несколько десятков миллионовтранзисторов, каждый из которых имеет размеры менее 0,5мкм.)1.4 ТОЧНОСТЬ РАЗМЕРОВ И ФОРМЫ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙНоминальным размером называется размер, определяемый исходя изфункционального назначения изделия. Номинальные размеры, с цельюунификации оснастки и измерительных средств, должны выбираться из ряданормальных линейных размеров, в соответствии со стандартом.Однако изготовить и даже измерить размер можно только с определеннойстепенью точности, которая также определяется из функциональногоназначения детали.Разность между максимальным и минимальным допустимыми размерамидетали называется полем допуска.Расположение полей допусков относительно номинального размера должновыбираться в соответствии со стандартом и обозначается соответствующейлатинской буквой.Рис.1.3Величина же поля допуска зависит от номинального размера и квалитетаточности, которые в соответствии со стандартом обозначаются цифрой:010123Особо точные изделияконцевые меры длины,детали прецизионныхприборов, подложкиинтегральных микросхем, оптическиедетали....45678910¦Сопрягаемые поверхности де¦талей, подшипники,направля¦ющие поверхности...¦Детали стан- ¦Менее ответс¦ков,авиастро-¦твенные маши¦ение,двигате-¦ны...¦ли...Например: 20Н9 (+0,052), 35f7( -0,025-0,050)1112131415¦Несопрягаемые¦поверхности¦деталей машин¦¦¦¦16оптического прибораРис.1.4Точность изготовления во многом определяет качество (техническиехарактеристики) изделия.

Так, точность формы считывающей головкивидеомагнитофона определяет качество изображения, точность деталейподшипника качения определяет его долговечность, КПД машины, ее ресурс,шум.Точность выполнения размеров сопрягаемых деталей во многом определяеттехнические характеристики устройств, однако ее повышение связано сбольшими затратами, так как требует применения более высокоточного, аследовательно, дорогого оборудования, применения многостадийныхтехнологий, увеличивающих время обработки, а следовательно, и затраты(рис.1.5).Стоимость обработки поверхностиПод точностью понимается отношение допуска наизготовление размера к его номинальной величине.Точность изготовленияРис.1.5Уменьшение допусков на изготовление отдельных деталей машины во многихслучаях существенно повышает их качество, но также и их себестоимостьизготовления, поэтому должно быть оправдано достижимым эффектом вэксплуатации.1.5 КАЧЕСТВО ПОВЕРХНОСТИКонечно, поверхность может иметь множество физических характеристик,таких как цвет, химическая активность, шероховатость и т.д.

Наибольшее жезначение для функционирования деталей машин имеет шероховатостьповерхности.В зависимости от метода измерения шероховатость определяется среднейвысотой микронеровностей Ra, либо высотой неровностей по 10 точкам Rz.(рис.1.6).Рис.1.6Влияние шероховатости на свойства изделия (рис.1.7) может быть весьмасущественным и даже определяющим (зеркало).Рис.1.7Параметры шероховатости поверхности измеряются и задаются начертежах в микрометрах (мкм) и номинальные значения их для разных классовшероховатости стандартизованы.Таблица 2Rz320;160;80;40;20;10; 6,3; 3,2; 1,6; 0,8; 0,4; 0,2; 0,1; 0,05Ra80; 40;20;10; 5;2,5;1,25; 0,63;0,32; 0,16;0,08;0,04;0,02;0,01ОбластьНесопрягаемыеСопрягаемыеОптические детали,применения поверхностиповерхности деталей подложки микросхем,деталей машинмашин, парыповерхности деталейтрения…накопителейинформации…МетодЛитье,Резание Резание, шлифование Полированиедостижения штамповка,резаниеКак свойства деталей переходят в свойства машин изучают наукипроектирования, которые подразделяютсяпо отраслевому принципу(проектирование автомобилей, проектирование турбин и т.д.)Эти науки должны ответить на вопрос - какимисвойствами должныобладать элементы, чтобы получить определенные свойства машины.(специальность - конструктор).Как возникают свойства деталей, веществ, какими действиями иликакой совокупностью действий можно получить заданные свойства- это предмет науки "Технология" (специальность - технолог).Какие категории затрат обеспечивают производство того или иного изделия,как можно минимизировать эти затраты - это предмет науки "Экономика"(специальность - экономист).Естественно, все эти три науки неразрывно связаны между собой, категориии понятия их настолько переплетаются, что иногда трудно провести грань, гдекончается предмет одной науки и начинается предмет другой.Надо отметить, что наибольшие прорывы в развитиипроизводствапоследнего столетия сделали люди, являющиеся комплекснымиспециалистами ( Генри Форд, Тейлор и т.д.).В настоящее время многие специалисты рассматривают вопрос обинтеграции этих наук в комплексную науку, рассматривающую все аспектыпоявления изделия по цепочке от творческого замысла, проектирования,технологии, организации производства и оптимального управления потокамиинформации, веществ и энергий.Технология, как наука, рассматривает способы воздействия насырье, материалы и полуфабрикаты соответствующими орудиямипроизводства.Производственный процесс- совокупность действий по превращениюсырья, материалов в полезную для человека продукцию.Технологический процесс- часть производственного процессанепосредственно связанная с изменением свойств сырья и материалов и ихопределением (контроль).Технологическая операция- это часть технологического процесса,производимая непрерывно на одном рабочем месте.Операция обычно осуществляется при воздействии на обрабатываемоеизделие тем или иным методом обработки,использующимизвестныефизические, химические, биологические явления.Методы обработки - это структурные элементы технологического процесса,объединение которых в определенную последовательность позволяет достичьтребуемых параметров изделия при минимизации затрат на производство.Поэтому каждый метод нужно характеризовать его технологическимивозможностями- получаемыми свойствами материалов, возможностямиформообразования, достижимыми размерами, точностью и шероховатостьюповерхностей изделий.Для минимизации затрат при реализации метода необходимо знание обуправляющих параметрах процесса, возможностях его регулирования, оматериальных, энергетических и информационныхпотоках при егореализации.Технология важнейших отраслей промышленности рассматриваетосновные методы обработки, используемые в производстве машин, аппаратов,приборов, т.е.

той техники с помощью которой человек преобразует природу.Вопросы для самопроверки:1.Какие параметры деталей определяют долговечность машины?2.Какие машины относятся к категории энергетических? -транспортных? технологических?3.Чем отличается машина от прибора?4.Какие свойства материалов определяют прочность деталей машин?5.Какие свойства транспортных машин зависят от формы корпуса?6.Какие свойства деталей определяются шероховатостью их поверхностей?7.Какие свойства машин могут зависеть от точности изготовления размеровдеталей?9.Какие свойства машин могут зависеть от точности формы поверхностейдеталей?10.Какие категории свойств деталей определяют технические параметрымашин, приборов и агрегатов?Образец карты тестового контроля:1.

Укажите, в какой группе перечислены только технологические машины:а). Гидротурбина, автомобиль, мясорубка, токарный станок;б). Электродвигатель, фрезерный станок, конвейер, подъемный кран;в). Гидравлический пресс, прокатный стан, шлифовальный станок;2. Для какого изделия наиболее существенна высокая точность изготовлениядеталей и малая шероховатость поверхности:а). автомобильб). телескопв).