Курсовой проект_выбор технологии ТО (831912)
Текст из файла
Московский государственный технический университетимени Н.Э. БауманаВыбор технологии обработкии модификации материаловМетодические указания к выполнению курсовой работыпо дисциплине «Технология обработкии модификации материалов»Под редакцией С.А. Герасимова1УДК 669.017:612(075.8)ББК 34.2В92Издание доступно в электронном виде на портале ebooks.bmstu.ruпо адресу: http://ebooks.bmstu.ru/catalog/46/book1490.htmlФакультет «Машиностроительные технологии»Кафедра «Материаловедение»Рекомендовано Редакционно-издательским советомМГТУ им. Н.Э. Баумана в качестве методических указанийРецензентд-р физ.-мат. наук, профессор А.Л.
ПетелинВыбор технологии обработки и модификации материаВ92 лов : методические указания к выполнению курсовой работыпо дисциплине «Технология обработки и модификации материалов» / Ю. А. Быков, С. А. Пахомова, А. С. Помельникова,В. И. Силаева, М. В. Унчикова; под ред. С. А. Герасимова. —Москва : Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2016. —17, [7] с.
: ил.ISBN 978-5-7038-4488-5Приведены рекомендации по выбору материала детали на основе системного анализа с учетом критериев прочности, надежности, долговечности, а также технологии термической обработки.Для студентов 4-го курса (7-й семестр) МГТУ им. Н.Э. Баумана, обучающихся по направлению подготовки бакалавров «Материаловедение итехнологии материалов».УДК 669.017:612(075.8)ББК 34.2ISBN 978-5-7038-4488-52© МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016© Оформление.
ИздательствоМГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016ПредисловиеЦель курсовой работы — формирование у студентов знаний,умений и навыков выбора материала и режимов обработки длямашиностроительных деталей (инструмента) на основе анализанаучно-технической информации и использования методов оптимизации с учетом требований надежности, долговечности, технологической эффективности и экологической безопасности.Для обработки деталей применяются термическая или химикотермическая обработки, токи высокой частоты, поверхностныйнаклеп, лазерная наплавка сплавов, нанесение покрытий с использованием различных методов осаждения и др.
Для краткости изложения в дальнейшем будет употребляться только выражение«термическая обработка».Алгоритм решения задачи выбора материала и технологиидолжен учитывать опыт производства подобных изделий на машиностроительных заводах. Студенты должны ознакомиться сним при прохождении технологической практики на одном из машиностроительных предприятий.Кроме того, в целях выбора альтернативных и более рациональных решений проводится анализ справочной литературы, периодической печати, различных публикаций и данных из Интернета.Для облегчения выполнения курсовой работы необходимо использовать краткую памятку (прил.
1).В результате выполнения курсовой работы студент должензнать:• основные виды термической и химико-термической обработки;• закономерности диффузии;• теорию перлитных и мартенситных превращений;• теорию отпуска и старения сплавов;• теорию циркуляционного метода химико-термической обработки сплавов;3• основы теории ионной химико-термической обработкисплавов;уметь:• использовать закономерности диффузии при анализе процессов термической и химико-термической обработки;• критически анализировать существующие способы химикотермической обработки;• применять термодинамические расчеты для определения ведущих химических реакций при химико-термической обработке;владеть:• навыками оценки структурных превращений при изменениихимического состава сплавов и условий теплового и деформационного воздействия:• методами определения стабильности свойств сплавов в зависимости от их структурного состояния.4Исходные данные для выполнения курсовой работыЗадание на выполнение курсовой работы на примере конкретной детали (инструмента) студент получает во время прохождения практики.
Задание включает в себя выбор материаладетали и разработку технологии ее термической обработки, обеспечивающих требуемый, исходя из условий эксплуатации, уровень свойств.Во время прохождения практики студент должен собрать следующие исходные данные для выполнения курсовой работы:1) рабочий чертеж детали (инструмента) с указанием габаритных размеров;2) назначение детали, условия ее работы, выполняемые функции, уровень и характер нагрузок, сведения о температурном режиме, рабочей среде и т. д.;3) марку материала, из которого изготовлена деталь, и требования к его свойствам (назовем эти исходные для дальнейшего использования данные, а также материал базовыми);4) полный технологический маршрут изготовления детали (инструмента) (в виде схемы) с указанием основных операций и контроля, начиная от поставки материала и его состояния до передачидетали на склад или сборку, с конкретизацией видов промежуточной и окончательной термообработок;5) технологический пооперационный маршрут (технологическаякарта) всех видов термической обработки с указанием оборудования, на котором производится операция, времени, затраченного наоперацию, температуры и т.
д.Далее при выполнении курсовой работы студент, используяопыт, полученный в процессе производственной практики, и результаты анализа технической литературы и других источниковинформации, проводит обоснованный выбор марки материала итехнологии термической обработки детали.Выполнение курсовой работы осуществляется последовательно, в несколько этапов, указанных в пояснительной записке.5Пояснительная запискаПри оформлении пояснительной записки должны выполнятьсяопределенные требования (ссылки на литературу в тексте, подписик рисункам, таблицам, обозначения, источники в списке литературы, расположение текста и рисунков и т. д.) в соответствии сГОСТ 2.105–95.
В качестве примера можно ориентироваться наоформление современной технической литературы. Следует особообратить внимание на указание единиц величин — они должныбыть приведены в СИ.Объем пояснительной записки составляет порядка 20 листовформата А4. Пояснительная записка включает в себя титульныйлист (прил. 2), аннотацию, оглавление, основную часть, списоклитературы и приложения.Основная часть пояснительной записки должна содержать следующие разделы.1. Задание на выполнение курсовой работы. Задание отражает название работы с указанием конкретной детали (например,«Выбрать материал и разработать технологию термической обработки шестерни автомобиля»).
Здесь приводится чертеж детали суказанием габаритных размеров, которые существенны для операций термической обработки.2. Условия работы детали и вытекающие из этого требования к материалу. В разделе должны быть представлены:• анализ условий работы детали (нагрузки и их характер, скорости, рабочие температуры, рабочая среда и т. д.);• результаты формирования требований к свойствам материала,исходя из назначения и условий работы детали. Для этой цели используются характеристики, задаваемые заводскими технологическими условиями на изготовление детали (например, твердость,прочность, прокаливаемость, глубина цементованного слоя и т.
д.).Эти сведения могут быть дополнены данными, полученными приизучении технической литературы. Требования к материалу детали6должны в максимальной степени иметь количественные выражения, в случае их отсутствия необходимо привести их качественную характеристику (например, материал детали должен обладатьвысокой коррозионной стойкостью, теплостойкостью, износостойкостью, радиационной стойкостью и т. д.).3.
Выбор марки материала и способа термической обработки. Обоснование выбора химического состава материала.В данном разделе проводится анализ технической литературы вцелях выбора марки материала, который обеспечивает или превосходит по свойствам базовый материал, и соответствующего способа обработки.Прежде всего, исходя из назначения детали и условий ее работы, определяется класс материалов или класс способов обработки,в пределах которого следует осуществлять поиск. Классификацияматериалов широко представлена в учебной и справочной литературе. Она может иметь общий характер (например, конструкционные материалы, материалы криогенной техники, авиационные материалы и т.
д.). Однако предпочтительнее пользоваться болеемелкой классификацией материалов (шарикоподшипниковые,штамповые для холодной и горячей обработок, быстрорежущие,рессорно-пружинные, износостойкие для тяжелых условий работы, жаропрочные и т. д.) или способов обработки (химикотермическая обработка, напыление покрытий и т.
д.).Каждый класс содержит сведения о химическом составе и свойствах материалов, способе обработки. Из выбранной группы материалов с соответствующим способом обработки выбираются те, которые могут рассматриваться в качестве альтернативы базовому материалу. Затем составляют таблицу химического состава базового ивыбранного материала и таблицу, включающую наименование марок материалов с указанием физико-химических, механических ипри необходимости технологических свойств, способы обработки,показатели экономической эффективности и т.
п. Из сравнения табличных данных выбирают материал определенной марки и соответствующий способ обработки.Выбор марки стали или сплава проводят с помощью матрицыоптимизации (табл. 1) в следующей последовательности:1) указывают свойства Х1, Х2,…, Хn, которые необходимо оценить по пятибалльной шкале (чем выше уровень свойства, темвыше балл), и в зависимости от значимости свойства — весовой7коэффициент Ki. Сумма всех весовых коэффициентов должна бытьравна единице:K1 + K2 + … + Kn = 1;2) для каждого материала определяют сумму ∑ Ki Хi в баллах;3) в соответствии с суммой баллов каждой марке материалаприсваивают приоритетное место.Сплав, получивший максимальное количество баллов, рекомендуется для изготовления детали.Таблица 1Матрица оптимизацииМаркаматериалаσв, МПаδ, %НВ*KСU**,МДж/м2X1K1X2K2X3K3X4K4Суммабаллов,∑ Ki ХiИтоговоеместо—————*НВ — твердость.**KСU — ударная вязкость.Пример матрицы оптимизации для выбора марки стали для колец подшипника приведен в табл.
2.Таблица 2Пример матрицы оптимизациидля выбора марки материала (шарикоподшипниковые стали)МаркасталиШХ4ШХ15ШХ15СГШХ20СГ8σв, МПаσ–1, МПаНВПрокаливаемость,ммX1K1X2K2X3K3X4K410,230,240,250,230,130,140,150,120,330,340,350,310,420,440,450,4Суммабаллов,∑ Ki ХiИтоговоеместо1,542,634,02501Дополнительно следует указать причину, по которой стальопределенной марки не подходит для изготовления детали(например, «не соответствует требованиям температуры», «не соответствует уровню коррозионной стойкости», «уступает по прочности маркам… »).Для обоснования выбора количественного и элементного химического состава марки стали приводятся графики и гистограммы, представляющие собой зависимости содержания легирующегоэлемента от свойств.В заключение указывают выбранный материал, способ его обработки и свойства.4.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.