Технология обработки металлов без снятия стружки в целом: процессы, инструмент, оборудование и приспособления

Рассмотрены сварка композиционных материалов и гибридные лазерные технологии сварки. Особое внимание уделено сварке концентрированными источниками энергии металлических композиционных материалов, упрочненных частицами, а также гибридной лазерно-дуговой и лазерно-плазменной сварке.

Изложены сведения, необходимые для выполнения лабораторных работ, поясняющих особенности технологического процесса пайки, изучаемого в рамках дисциплины «Пайка и специальные методы сварки». Описание каждой лабораторной работы включает в себя теоретическую, методическую и контрольную части.

В издании рассмотрены аддитивные технологии в соответствии с классификацией ASTM (American Society for Testing and Materials). Описаны характерные особенности технологии селективного лазерного спекания полимерных порошков. Проанализированы перспективы развития аддитивных технологий в производстве изделий ракетно-космической техники.

Изложены основы технологии изготовления ракетно-прямоточных двигателей на твердом топливе (РПДТ). Приведена классификация характеристик режимов работы отдельных агрегатов и РПДТ в целом, а также действующих на них силовых и тепловых нагрузок, обусловливающих выбор функциональных конструкционных материалов. Представлены данные о физико-механических и теплофизических свойствах металлических и композиционных конструкционных материалов, используемых при изготовлении элементов конструкции РПДТ. Рассмотрены основные технологические процессы и операции формообразования деталей, в том числе инновационные, и показаны примеры внедрения в конструирование и технологию изготовления РПДТ систем автоматизированного проектирования. В учебном пособии использованы материалы научно-исследовательских работ, выполняемых в МГТУ им. Н.Э. Баумана, МАИ, ИПХФ РАН, а также данные зарубежных научных периодических изданий.

Представлены материалы для выполнения четырех лабораторных работ практикума «Технология получения порошковых материалов», посвященных технологиям получения порошковых материалов: управлению формой и размером исходных порошков, оценке гранулометрического состава, а также исследованию свойств спеченных порошковых заготовок.

Практикум включает четыре лабораторные работы, посвященные технологиям получения порошковых материалов: управлению формой и размером исходных порошков, оценке гранулометрического состава, а также исследованию свойств спеченных порошковых заготовок. Рассмотрены стандартные методы исследования и типовое оборудование.

Изложены основные вопросы, связанные с производством порошковых материалов и изделий. Рассмотрены методы получения и свойства металлических порошков, процессы формирования и спекания заготовок, основные области применения и свойства порошковых изделий.

Даны сведения о конструктивно-массовом совершенстве оболочек сосудов давления сферической, цилиндрической, тороидальной формы и криволинейных трубопроводов, применяемых в изделиях ракетно-космической техники и наземном транспорте. Рассмотрены принципы проектирования из комбинированных материалов (металлическая оболочка-лейнер + намотанный композит) равнонапряженных оболочек баллонов и трубопроводов.

Издание содержит методический материал для выполнения домашнего задания «Параметры рентгеновского контроля» по курсу «Радиационные методы контроля», включающий в себя сведения из области радиационных методов неразрушающего контроля сварных соединений и конструкций, позволяющий студентам получить практические навыки решения теоретических и практических задач.

Рассмотрен комплекс вопросов, связанных с закреплением знаний и приобретением студентами практических навыков по дисциплине «Производство композитных конструкций». Приведены исходные данные для разных вариантов домашнего задания и требования к их оформлению.

Рабочая тетрадь содержит задания к практическим работам учебно-технологического практикума в литейных мастерских.

Рабочая тетрадь содержит задания к практическим работам учебно-технологического практикума в литейных мастерских.

Приведены пример расчета на ЭВМ в среде MathCAD крутильных колебаний электропривода рабочих валков сортопрокатной клети, пример обработки осциллограммы крутильных колебаний методом полных циклов с выявлением амплитудного спектра нагрузки и пример вычисления по диаграмме Веллера, построенной в логарифмических координатах, циклического ресурса опасного сечения рабочего валка.

Изложены сведения, необходимые для выполнения лабораторных работ, поясняющих особенности технологического процесса пайки, изучаемого в рамках дисциплины «Пайка и специальные методы сварки». Описание каждой лабораторной работы включает в себя теоретическую, методическую и контрольную части.

Приведены сведения по основам работы в системе геометрического моделирования КОМПАС-3D, системе моделирования процессов пластического деформирования листовых материалов PAM-STAMP 2G и системе моделирования процессов сварки и наплавки VISUAL WELD для моделирования процессов восстановления деталей в машиностроении.

Приведен материал для дополнительных занятий по курсу «Научная работа студентов», который основан на работах в области ультразвукового контроля, позволяющих студентам получить практические навыки измерения акустических параметров ультразвуковых волн, построения диаграммы направленности преобразователей.

Изложены краткие сведения о материалах с особыми магнитными и электрическими свойствами, которые применяют в современных конструкциях приборов и устройств. Приведена классификация пермаллоев, а также магнитотвердых материалов. Показано влияние химического состава и технологических факторов на свойства порошковых магнитомягких ферритов. Приведена методика экспериментального определения магнитных и электрических свойств материалов. Выполнение конкретных заданий на лабораторных занятиях направлено на установление закономерных связей, раскрывающих влияние химического состава и условий обработки на структурное состояние и свойства магнитомягких и магнитотвердых материалов, а также проводников электрического тока.

Представлен значительный объем информации по современным наукоемким процессам аддитивных технологий, применяемых в машиностроении. Особое внимание уделено лазерным аддитивным технологиям стереолитографии, селективного лазерного плавления и прямого лазерного осаждения материала. Рассмотрены физические основы процессов, их технологические особенности и оборудование для промышленной реализации.

Приведена методика использования метода конечных элементов при разработке технологических процессов ковки и объемной штамповки. Значительное место уделено особенностям реализации метода конечных элементов в программе QForm — одном из наиболее востребованных программных продуктов для моделирования технологических процессов обработки давлением объемных заготовок. Показаны источники возможных ошибок при моделировании. Рассмотрены средства анализа результатов моделирования и интерпретации результатов расчета, настройки параметров расчета, примеры моделирования с использованием программы QForm. Приведены базовые материалы по основам физики и механики пластической деформации, технологии ковки и объемной штамповки, технологическим особенностям кузнечно-штамповочного оборудования. В конце каждого раздела пособия даны вопросы и задания для самоконтроля.

Дано описание устройства и работы источников питания для дуговой сварки, приведены методики измерения внешних вольт-амперных характеристик, правила настройки и использования оборудования для измерения электрических параметров источников питания.

Предлагаемое учебное пособие содержит описание физических основ и методов акустико-эмиссионного контроля и вибродиагностики опасных производственных объектов. Рассмотрены методики оценки технического состояния диагностируемых объектов. Приведены примеры составления заключения по экспертизе промышленной безопасности опасных производственных объектов и определения безопасных режимов их эксплуатации.

Рассмотрены компоненты гидропривода, гидрофицированное прокатное оборудование, устройство типового пневмопривода, пневматические и гидропневматические механизмы. Пособие предназначено для самостоятельной проработки студентами дисциплины «Гидро- и пневмопривод металлургических машин».

Представлены рекомендации для выполнения выпускной квалификационной работы (ВКР) магистра по направлению 22.04.01 «Материаловедение и технологии материалов». Обоснована важность способности студента к самостоятельной работе. Показана роль научного руководителя ВКР, заключающаяся в формировании у магистранта способностей самостоятельно вести научный поиск, ставить и решать профессиональные задачи, профессионально излагать специальную информацию, научно аргументировать и защищать свою точку зрения, опираясь на сформированные компетенции.

Рассмотрены основные показатели прочности, надежности и долговечности для одной из основных деталей машин — зубчатых колес, которые следует учитывать при выборе материалов для их изготовления и способов дополнительного упрочнения. Раскрыт алгоритм выбора марки стали и технологии термической и химико-термической обработки с учетом критериев прочности, надежности и долговечности.

Дано описание лабораторных работ, посвященных изучению принципов построения и функционирования взрывных устройств, предназначенных для сварки взрывом плоских пластин (модуль 1), а также для взрывного прессования плоских и осесимметричных заготовок из порошкообразных материалов (модуль 2).

Приведены основные понятия качества и надежности сварных соединений и изделий, понятия вероятностной оценки достоверности контроля качества. Рассмотрены способы повышения качества сварки. Изложены цели и задачи, решаемые в области управления качеством сварочных процессов. Представлены некоторые положения теории вероятностей и математической статистики, примеры их применения для контроля качества сварки, а также основные методы статистического анализа, методы регулирования качеством и расчета объема выборки при проведении приемочного контроля. Указаны правила вероятностной оценки достоверности контроля качества. Даны схемы проведения комплексного контроля качества и оценки его достоверности и эффективности. Охарактеризованы технологическая и эксплуатационная модели оценки норм допустимости дефектов. Проанализировано влияние различных дефектов на работоспособность сварных соединений.

Рассмотрены основные показатели прочности, надежности и долговечности валов и осей, которые следует учитывать при выборе материала для их изготовления и метода дополнительного упрочнения. Обоснована необходимость рассмотрения критериев конструкционной прочности материалов для обеспечения надежной и долговечной работы валов.

В статье обосновывается применение ручных ударных машин с линейным электромагнитным приводом для соединения строительной арматуры в стальных цилиндрических втулках. Произведен выбор наиболее подходящей энергии удара для соединения арматуры диаметром 10...14 мм как наиболее часто использующейся в плитах перекрытия и фундаментах зданий. Сравнив усилие на разрыв обжимного и сварного соединения, установлено, что качество таких соединений сопоставимо. С помощью модели системы «оператор – машина – обрабатываемое изделие» выявлены наиболее виброопасные фазы рабочего цикла ударной машины, а с помощью модели машины как колебательной системы установлены частоты, в которых необходимо производить замеры виброускорения. Экспериментально установлено, что уровень вибронагрузки при опрессовке арматуры находится в пределах допустимых значений, однако существует необходимость снижения вибронагрузки на корпус устройства. Результаты исследования показывают, что с помощью ручных ударных машин с энергией удара 50 Дж возможно соединять строительную арматуру диаметром 10...14 мм. При этом необходимо усовершенствование конструкции известных машин для обеспечения вибробезопасности.

Учебное пособие содержит основные сведения о моделировании в современных САПР процессов обработки давлением – ковки, горячей объемной и листовой штамповки, а также о подготовке исходных данных с помощью CAD-систем, проведении моделирования и анализа результатов моделирования технологических процессов объемной и листовой штамповки. Рассмотрены основные параметры САПР, позволяющие диагностировать появление дефектов заготовок.

Приведена краткая классификация технологической оснастки. Значительное место в учебном пособии отведено станочным приспособлениям и их составным частям. Даны сведения, необходимые для выбора, проектирования и эффективного использования станочных приспособлений.

Описаны классификация и устройство основных узлов оборудования и аппаратуры, используемых при различных способах механизированной сварки в защитных газах. Приведены конструктивные особенности и технико-экономические характеристики современных марок полуавтоматов, применяемых на предприятиях страны.

Рассмотрены основные этапы проектирования промышленных объектов. Даны общие сведения о структуре и оборудовании, приведены методики расчетов, выполняемых при проектировании машиностроительных предприятий, в частности цехов кузнечно-штамповочного производства.

Дана классификация и описано устройство типовых узлов оборудования и аппаратуры, используемых при дуговой сварке под слоем флюса. Приведены конструктивные особенности и технические характеристики сварочных автоматов для дуговой сварки под слоем флюса общего и специального назначений отечественного и импортного производства.

Учебно-методическое пособие посвящено технологии восстановления изношенных деталей производственного оборудования газотермическим напылением покрытий, включая газопламенный, электродуговой, детонационный и плазменный метод. В работе подробно описаны этапы предварительной обработки поверхности детали, нанесения покрытия и финишной обработки поверхности покрытия.

Пособие содержит краткую историю дизайна, сведения об основных видах и концепциях дизайна, вопросы формообразования и композиции, методики проектирования промышленных изделий, приемы моделирования изделий при помощи аддитивных технологий, последовательность разработки промышленной упаковки изделия. В приложении даны упражнения для студентов, которые выполняются после изучения теоретического материала. Пособие ориентировано на развитие навыков анализа, проектирования, моделирования промышленных изделий, а также упаковок для них.

Рассмотрены вопросы, связанные с проектированием предельных калибров для контроля гладких, резьбовых и шлицевых соединений, глубин и высот уступов, а также формы и расположения поверхностей. Приведены этапы проектирования калибров, конкретные примеры расчета, сопровождаемые схемами, рисунками, чертежами. Широко представлены справочные и нормативные материалы, необходимые для проектирования.

В пособии представлены девять практических работ с кратким теоретическим материалом и вариантами заданий для их выполнения, описаны требования к выполнению расчетно-графической и курсовой работы. В приложениях представлен справочный материал, необходимый для выполнения работ.

В пособии систематизирован и изложен материал для выполнения и оформления чертежей деталей, эскизов и электронных моделей деталей с учетом произошедших изменений в стандартах ЕСКД.

Рассматриваются вопросы улучшения структуры и механических свойств материалов, подвергнутых высокоэнергетическому воздействию, с обеспечением расплавления их локальных объемов. Большое внимание уделено проблеме конструктивной прочности сварных швов и наплавки покрытий из порошковых материалов.

В учебном пособии изложен материал по изучению дисциплины «Контроль качества сварных соединений». Приведены параметры и методики оценки качества сварных соединений.

Методические указания содержат требования к выполнению выпускной квалификационной работы студентами, обучающимися по направлению 22.03.02 «Металлургия» профиля «Обработка металлов давлением» в соответствии со стандартом Липецкого государственного технического университета СТО-13-2016 «Студенческие работы. Общие требования к оформлению» (версия 2). Изложен порядок проектирования технологии производства холоднокатаной листовой стали и основных характеристик прокатного стана.

В учебном пособии рассмотрены вопросы качества поверхностного слоя деталей машин и основные понятия об инженерии поверхности как научно- технической дисциплины, механизмы разрушения поверхностей трения. Описаны проблемы технологического обеспечения качества поверхностей при механической обработке. Рассмотрены основные технологические методы упрочнения поверхностей трения обработкой поверхностным пластическим деформированием, наплавкой, модифицированием, нанесением покрытий газотермическими методами напыления и др.

Рассмотрены основные экологические аспекты проблемы возникновения и накопления промышленных и бытовых отходов, в том числе отходов упаковки. Охарактеризованы основные типы материалов, применяемых в упаковочной отрасли, возможные варианты взаимодействия между упаковкой и окружающей средой.

Рассмотрены вопросы стандартизации в электрохимической технологии и защите от коррозии. Предназначено для студентов направления подготовки 18.04.01 «Химическая технология», обучающихся по программам «Перспективные электрохимические технологии» и «Коррозия и защита металлов».

Изложены общие сведения о методах определения пористости и толщины металлических покрытий. Рассмотрены химические и физические методы определения толщины покрытий, виды пор, причины возникновения и способы их определения, приводятся лабораторные работы для закрепления тем.

Приведены сведения по назначению малогазовых тепловых составов (ТС) и предъявляемые к ним требования. Показано влияние различных факторов на основные характеристики ТС, рассмотрены методы их определения и основы технологии приготовления и переработки тепловых составов и изделий, а также процессы, происходящие в системе продукты сгорания ТС – нагреваемый объект.

Представлена авторская технология получения биодеградируемых композитов, использующихся в дальнейшем для производства упаковочных материалов на основе биоразлагаемого полимера (полилактида) с добавлением в него древесного наполнителя. Проведены маркетинговое исследование упаковочных материалов и обзор оборудования и технологий для их производства, представлено технико-экономическое обоснование получения биоразлагаемых композитов.

Кратко изложены вопросы, связанные с производством и обработкой металлов, представлены варианты контрольных заданий для студентов-заочников.

Рассмотрены лабораторные работы по обработке металлов резанием и технологии неразъёмных соединений.

Рассмотрено современное состояние технологии сварки полимерных труб. Представлены современные тенденции развития полимерных трубопроводных систем и технологии сварки нагретым инструментом. Рассмотрена связь реологических свойств трубных марок полиэтилена с технологическими параметрами сварки труб. Показаны возможности по расширению границ применения стандартных технологий сварки и методик контроля качества.