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

В пособии рассмотрены особенности одного из наиболее распространенных способов производства холоднодеформированных труб – холодной периодической прокатки на станах холодной прокатки труб (ХПТ); представлены основные зависимости для расчета технологических параметров холодной периодической прокатки на станах ХПТ; описана технология прокатки труб на них и даны рекомендации по расчету технологического инструмента; охарактеризованы наиболее интересные конструкции рабочих клетей этих станов.

В учебном пособии дано математическое описание некоторых процессов, протекающих в дуге и сварочной ванне. Показано влияние параметров режима сварки на тепловые и силовые характеристики дуги и на электрическое поле в изделии и сварочной ванне.

В пособии дано представление о современных безокислительных и травящих средах, применяемых для нагрева при термической обработке. Показано, что эффективность выбора среды для термической обработки деталей из конкретных сталей непосредственно связана с ее физико-химическими и технологическими свойствами. Рассмотрены особенности термической обработки деталей машиностроения из различных сталей с нагревом в жидкой среде — натрий-бор-силикатных расплавах. Описано влияние способа нагрева на механические свойства деталей из коррозионно-стойкой, шарикоподшипниковой, быстрорежущей и других сталей.

Изложена методика определения конструкторских и технологических параметров цилиндрических оболочек баллонов давления, изготовляемых методом намотки из однонаправленных композиционных материалов. Результаты расчетов служат основой для разработки технологического процесса и управляющих программ намотки композитных корпусов двигателей или баллонов давления на станках с программным управлением.

Приведены сведения по конструктивным схемам и материалам цельных ненапряженных и предварительно напряженных валков, а также составных предварительно напряженных калиброванных валков. Рассмотрены методы расчета валков на прочность по максимальным нагрузкам и на усталостную прочность.

Дана общая постановка задачи моделирования тепловых полей, рассмотрены возможности применения аналитических и численных методов для исследования тепловых процессов, происходящих в материале, подвергшемуся воздействию концентрированных источников энергии. Особое внимание в пособии уделено численным методам, так как они позволяют учесть зависимость теплофизических свойств материалов от температуры, распределение плотности мощности источника в пятне нагрева, скрытую теплоту фазовых превращений и т. д. Приведены конкретные примеры их применения.

Изложены сведения об основных методах измерения и управления технологическими параметрами термической и химико-термической обработки и приведен порядок выполнения конкретных заданий по установлению основных закономерностей процессов измерения и регулирования таких параметров, как температура, расход и давление технологической атмосферы, в том числе с использованием автоматизированных контрольно-измерительных и регулирующих систем.

Приведены эскизы машиностроительных деталей и рассмотрены примеры решения технологических задач по разработке конструкции и технологии получения заготовок (отливок, поковок, штампованных оболочек и т. п.) и способов механической обработки заготовок.

В методических указаниях содержатся описания четырех лабораторных работ, посвященных выбору и созданию моделей тепловых процессов лазерной обработки с применением аналитических методов расчета, установлению показателя технологической прочности сплавов при фазовых и структурных превращениях.

В издании приведены перечень и порядок выполнения практических занятий по товароведению упаковочных материалов и тары для продовольственных товаров. В работе большое внимание уделено основным видам упаковки, а также сырью для их производства. Подробно изучены основы терминологии и классификации, методы испытаний упаковки. Подробно изложены правила этикетирования упаковки и выбор упаковочного оборудования.

Приведены общие сведения, содержание и порядок выполнения курсового проекта. Описаны методики расчета режимов механической обработки и различных методов наращивания поверхностей изношенных деталей. В приложении приводятся образцы технологической документации на восстановление деталей.

В работе представлены результаты модификации поверхности диэлектрических материалов и тонкопленочных покрытий. Исследовалась зависимость результатов ВЧ плазменной модификации поверхности материалов от входных параметров плазмотрона, основных параметров обработки – энергии ионов и плотности ионного тока в СПЗ, а также степени термической неравновесности. Установлено, что плазменная модификация поверхности пленок позволяет улучшить их электрофизические и физико- механические свойства, а также уменьшать неровности их поверхности и увеличивать срок службы покрытий в 2 раза.

Представлены результаты исследований изменения поверхностных нанослоев и влияния этих изменений на физико-механические, физико-химические свойства и структуру металлов при обработке их с помощью ВЧ разрядов пониженного давления. Установлены закономерности ВЧ плазменной модификации поверхности при низких давлениях для металлов и их сплавов.

Рассмотрены общие вопросы построения единой системы допусков и посадок, принципы ее построения, приведены примеры и рекомендации по выбору посадок для гладких соединений.

Приведены основные характеристики взрывчатых веществ, применяемых для сварки металлов взрывом. Рассмотрены направления их разработки и закономерности детонации взрывчатых составов на основе аммонита и аммиачной селитры. Включены две лабораторные работы по получению взрывчатого вещества и определению его скорости детонации.

В электронном учебно-методическом пособии по выполнению курсового проекта приведены цель курсового проектирования и порядок его выполнения, требования к пояснительной записке и графической части, подробно изложена методика выполнения курсового проекта. Предназначено для студентов, обучающихся очно и заочно по направлению подготовки бакалавров 150700.62 "Машиностроение", профиль "Оборудование и технология сварочного производства", а также студентов, обучающихся по направлению подготовки 150100.68 "Материаловедение и технологии новых материалов" по магистерской программе "Сварка и пайка новых металлических и неметаллических неорганических материалов".

Электронное учебное пособие содержит теоретические материалы, позволяющие студентам закрепить полученные на лекционных занятиях знания по вопросам прочности и надежности паяных соединений. Описаны закономерности изменения физико-химических свойств материалов паяных соединений в зависимости от условий и режимов нагружения. Показано влияние конструктивных, технологических и эксплуатационных факторов на долговечность и надежность соединений и узлов. Приведены примеры учета влияния на надежность паяных соединений температурных факторов, механических нагрузок и эксплуатационных повреждений. Представлены результаты ряда экспериментальных исследований прочности паяных соединений при различных видах нагружения. Предназначено для студентов направления 15.04.01 "Машиностроение", магистерская программа "Технология и оборудование для пайки". Может быть полезно студентам и специалистам, изучающим вопросы пайки, прочности и надежности.

Методические указания содержат методику подготовки студентов к практическим работам, их выполнения во время аудиторных занятий, а также критерии оценки преподавателем выполненной студентом работы. Приведены примерные варианты заданий для выполнения практической работы и пример её результата. Предназначены студентам направления подготовки 190600.62 "Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов" очной формы обучения.

В монографии освещается современное состояние вопросов влияния импульсных нагружений на процессы фазообразования и характер взаимодействия металлов с атомами внедрения в широком температурном интервале, включая криогенные температуры. Выясняется роль импульсных упругих деформаций различного вида в образовании твердых растворов и фаз при взаимодействии металлов с легкими элементами. Рассматриваются различные факторы влияния импульсной пластической деформации на скорость массопереноса и особенности фазообразования в металлах и сплавах. Предлагается возможная модель процесса взаимодействия металлов с элементами внедрения при импульсной пластической деформации.

В пособии изложены теоретические основы сварки, раскрыта сущность технологических процессов, описаны оборудование, сварочные материалы для сварки плавлением, давлением , а также газовой сварки. Рассмотрены различные виды дефектов и способы их устранения, вопросы нормирования сварочных работ.

В пособии рассмотрены основы разливки, кристаллизации и строения слитков стали, присущие им дефекты, а также изложены мероприятия борьбы с ними. Описаны практические приемы по разливке сплавов в слитки и заготовки. Приведены примеры современных технологий разливки стали и необходимые требования, предъявляемые к оборудованию и материалам.

В пособии изложены современные представления о физических и технологических свойствах электросварочных дуг. Показана связь технологических свойств дуги с ее физическими свойствами. Рассмотрены пути управления технологическими свойствами сварочных дуг.

В пособии изложены результаты, полученные автором при экспериментальном исследовании влияния технологических процессов порошковой металлургии на структуру, фазовый состав и свойства композиционных материалов на основе карбида титана. Исследования внутризёренной структуры порошков композиционного материала на основе карбида титана показывает, что изменение ширины интерференционных линий может быть контролирующим параметром технологического процесса изготовления.

В пособии рассматриваются основные процессы лазерной, ионной, плазменной, электроэрозионной, ультразвуковой обработки, происходящие в твердом теле при электронном воздействии. Приведены технологические процессы улучшения характеристик изделий при различных технологических обработках. Изложена феноменологическая модель изменения физических и механических свойств материалов под действием концентрированных потоков энергии.

В пособии изложены основы размерного анализа конструкций изделий, рассмотрены соответствующие примеры, приведены контрольные вопросы и задачи. Предназначено для студентов, обучающихся по направлению магистерской подготовки 150700 «Машиностроение».

В пособии рассматриваются механизмы деформации, разрушения и изнашивания поверхностных слоев конструкционных материалов в различных условиях нагружения. Показана высокая эффективность их наноструктурирования и нанесения наноструктурных покрытий, что кратно повышает такие важные характеристики, как износостойкость, усталостная долговечность, коррозионная стойкость, ресурс работы и надежность высокоответственных конструкций и их сварных соединений. Описаны современные технологии наноструктурирования поверхностных слоев и нанесения наноструктурных покрытий.

В пособии даются основные понятия биомедицинского материаловедения и приведены основные классы биоматериалов, широко применяемых в современной медицине. Изложены способы получения биосовместимых поверхностей, отдельно представлены методы получения тонких биосовместимых покрытий на основе кальций-фосфата. Пособие содержит основные аспекты науки о поверхности и тонких пленках.

В пособии рассмотрены теоретические основы сварки, сущность процессов, оборудование, сварочные материалы для ручной дуговой сварки, автоматической сварки под флюсом и механизированной сварки. Описана технология сварки различных сталей и сплавов, цветных металлов и чугунов. Показаны различные виды дефектов и способы их устранения. Описаны особенности интегрированной системы обучения ЮТИ ТПУ.

Пособие включает варианты графического представления и фотографий дефектов сварных соединений, микроструктуры дефектов основного металла оборудования опасных производственных объектов. Приведена информация о причинах образования дефектов, путях их предотвращения и способах устранения. Данная работа развивает разделы «Дефекты сварных соединений», «Дефекты поверхности основного металла» Инструкции по визуальному и измерительному контролю РД 03-606-03.

Атлас дефектов сварных соединений и основного металла включает варианты графического представления дефектов сварных соединений, фотографии и микроструктуры дефектов основного металла. Приведена информация о причинах образования дефектов, путях их предотвращения и способах устранения. Данная работа развивает раздел «Дефекты поверхности основного металла» РД 03-606-03.

В пособии представлены фотографии дефектов паяных соединений; при- ведена информация о причинах образования дефектов, путях их предотвращения и способах устранения; рассмотрен перечень НТД, регламентирующий контроль качества паяных соединений.

Приведены особенности образования структуры при лазерной обработке, а также результаты металлографических исследований, проведенных сотрудниками кафедры «Лазерные технологии в машиностроении». Выявлены закономерности формирования структуры и изменения свойств сталей и никелевых сплавов под воздействием излучения лазера в процессе поверхностной лазерной термической обработки и наплавки, а также лазерной сварки и сварки комбинированными источниками.

Исследовались материалы, полученные из композиций Cu-CuO-AI-C с применением реакционного размола и последующего отжига. Показано, что за счет твердофазных взаимодействий, инициированных деформацией при реакционном размоле и термически активируемых при отжиге, возможно получение материалов с размерами зерен матричного металла 150-300 нм с расположенными по границам включениями фазы гамма - AI[2]O[3] размерами 30-60 нм. Такая структура является термически устойчивой и не склонна к рекристаллизации до температуры 860? C.

Детали сложной пространственной конфигурации из полимерных материалов часто изготавливают методами литья или объемной штамповки, что сопровождается образованием на поверхностях деталей остатков литниковых систем и облоя. Устранение или предотвращение появления этих дефектов на операциях формообразования приводит к значительному удорожанию технологического оснащения. Поэтому удаление облоя с полимерных деталей после литья или штамповки является трудоемкой технологической операцией, механизация которой является актуальной. Центробежно-планетарная объемная обработка является одним из наиболее производительных способов механизации зачистки. Цель исследования: разработка технологии эффективного удаления облоя с полимерных деталей небольшой массы и размеров. Исследована зависимость выхода годных и бракованных деталей от основных технологических факторов центробежно-планетарной объемной обработки. Предложена методика расчета, позволяющая реализовать способ зачистной обработки полимерных деталей с однократной дозированной подачей хладагента. Оптимизированы режимы для группы промышленных мелкоразмерных деталей.

Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований вибрационной обработки деталей из хрупких материалов. Технологические параметры такой обработки в настоящее время определяются на основании предварительных экспериментальных исследований, что значительно повышает ее стоимость и время проведения. Обрабатываемые материалы разделены на две группы. К первой относятся те, которые являются хрупкими при обычных условиях (реактопласты, твердые сплавы и др. ), ко второй - которые перед обработкой следует охлаждать до хрупкого состояния (термопласты и резины).

Рассмотрены вопросы совершенствования проектирования технологических процессов в машиностроении за счет проверки обеспечения технологией точности изготовления деталей методами автоматизированного размерного анализа.

Представлены результаты анализа литейного производства с точки зрения особенностей изделий авиационной техники, предложена последовательность разработки технологического процесса изготовления отливки с применением технологии быстрого прототипирования, а также проведено сравнение разработанных схем процесса конструкторско-технологической подготовки производства с применением новых информационных технологий и без.

Показано, что при определенного вида намеренно создаваемом неоднородном охлаждении можно не только количественно, но и качественно изменять эпюру остаточных радиальных напряжений. Предложено использовать неоднородное температурное поле как управляющий фактор, регулирующий величину и кинетику остаточных напряжений.

Получена высокотемпературная матрица для жаростойких поризованных материалов на основе алюмоборфосфатного связующего и порошка алюминия ПОС-15, отличающаяся более регулируемым структурообразованием по сравнению с подобными материалами с использованием алюминиевой пудры ПАП-1. Изучены основные показатели взаимодействия исходных компонентов и физико-химические процессы, протекающие в материале при его твердении и нагревании.

Рассмотрено контактное взаимодействие стальных шаров с обрабатываемыми поверхностями деталей при объемной отделочно-упрочняющей обработке в контейнерах с планетарным вращением. Разработана пространственная модель шероховатой поверхности, позволяющая оценить параметры шероховатости и глубину упрочнения поверхностного слоя. Предложен алгоритм определения технологических режимов и условий центробежной обработки, обеспечивающих достижение требуемых параметров шероховатости поверхности и глубины упрочнения металла для различных материалов обрабатываемых деталей.

Газовые плавильные агрегаты на водородном топливе позволяют вести плавку шихтовых материалов, имеющих высокую температуру плавления. Добавка в продукты горения углеродосодержащих веществ снижает энергоемкость процесса плавки, достигается повышение температуры, уменьшается расход топлива, повышается производительность плавильного агрегата.

Получены зависимости, устанавливающие взаимосвязь режимов обработки поршневых колец с фрактальными параметрами и другими показателями качества поверхности, позволяющие обеспечивать заданные эксплуатационные свойства поверхности колец.

Существующие технологические процессы изготовления тонкостенных подшипников скольжения характеризуются низкой эффективностью. Решение проблемы видится в применении прогрессивных, металлосберегающих способов обработки. На примере изготовления самосмазывающихся тонкостенных подшипников скольжения предлагается методика моделирования технологических операций формирования их рабочих поверхностей в системах автоматизированного инженерного анализа SolidWorks и ANSYS, а также новый технологический процесс.

Рассматривается механизм удаления облоя с полимерных деталей при низкотемпературной объемной обработке в контейнерах с планетарным вращением. Разработана методика назначения технологических режимов и прогнозирования результатов обработки на основе динамических характеристик взаимодействия рабочих тел с полимерными деталями.

Рассмотрены вопросы моделирования посредством программы LS-DYNA деформационного процесса сварки взрывом пластин и соединения волокон и матрицы. Определены параметры сварки взрывом. Исследована микроструктура биметаллических и армированных образцов. Выполнено сравнение результатов моделирования и экспериментов.

Рассматривается способ создания сегнетокерамических покрытий газодинамическим напылением на токопроводящих поверхностях. Предлагается модернизация существующей установки газодинамического напыления при использовании в качестве шихтового материала сегнетокерамики. Производится оценка физико-механических и электрофизических свойств создаваемых покрытий.

Проведены экспериментальные исследования остаточных напряжений в сплошных цилиндрических деталях и цилиндрических деталях с отверстием в условиях концентрации напряжений после гидродробеструйной обработки. Показано, что критерий среднеинтегральных остаточных напряжений может быть использован для прогнозирования предела выносливости упрочненных деталей различного диаметра.

Рассматривается методика постановки и решения многокритериальной задачи оптимизации режимов равномерного охлаждения заготовки, получаемой методом непрерывного литья, в зоне вторичного охлаждения.

Рассматриваются высокоэффективные способы повышения износостойкости композиционных материалов, полученных микродуговым оксидированием. Приведены сведения о составах электролитов для микродугового оксидирования титана. Даны подробные сведения о влиянии химического состава электролита, состава оксидного покрытия, его микротвердости и дополнительной обработки на износостойкость композиционных материалов.

Соответствует содержанию федеральной дисциплины для подготовки магистров по направлению «Металлургия, машиностроение и материалообработка». Содержит сведения для чтения лекций и проведения лабораторных работ по изучению технологий получения ультрамелкозернистых металлических материалов (в том числе наноструктурных), основанных на применении методов пластического деформирования, термической и термомеханической обработки, порошковой металлургии и др., а также на использовании специального оборудования, в том числе для физического моделирования вышеупомянутых технологических процессов.