Формообразование со снятием стружки. Строгание, фрезерование

Приведено описание лабораторных работ по теме «Обработка материалов давлением». Рассмотрены технологические процессы получения поковок и заготовок для горячей объёмной штамповки деталей, а также способы изготовления изделий из пластмасс прессованием и методы порошковой металлургии для получения материалов для твёрдых сплавов. Большое внимание уделено изучению технологии холодной листовой штамповки, методам получения объёмных наноматериалов, высокопроизводительным импульсным способам обработки металлов и использованию в обработке сверхвысоких давлений.

Рассмотрены устройство фрезерных, строгальных и шлифовальных станков, а также особенности обработки заготовок на этих станках.

Высокая эффективность обработки трудоемких, металлоемких и дорогостоящих деталей достигается разработкой и внедрением специальных технологий, основанных на применении лезвийных инструментов из композита. Различные марки композитов широко применяются в металлообработке в качестве инструментального оснащения чистовых и отделочных операций. Приведены результаты исследования возможностей резцов из инструментального материала композита 10 на примере скоростного фрезерования резьбы (вихревой метод). Сравнение процесса вихревого нарезания резьб композиционными и твердосплавными инструментальными материалами подтверждает преимущество первых, обеспечивающих высокую точность обработки, шероховатость резьбовой поверхности не грубее 1,25 мкм и высокую производительность. The high effi ciency of processing time-consuming and expensive parts is achieved by the development and implementation of special technologies, based on the use of a composite blade tools. Various marks of composites are widely used in metalworking as tooling fi nishing and fi nishing operations. The research results of the capabilities of the tool cutting edge composite material 10 on the example of high-speed milling of the thread (the vortex method) are presented. Comparison of the milling of threads by composite and carbide tool confi rms the advantage of the fi rst ones, ensuring high accuracy, surface roughness is not coarse 1.25 micron and high performance.

Рассмотрена теоретическая модель расчёта температуры на рабочих поверхностях инструмента с фасонным профилем режущего лезвия. Получены аналитические зависимости для оценки температурного состояния передней поверхности резца (зуба фрезы) с эллиптическим профилем в нормальных сечениях.

Методические указания предназначены для бакалавров и магистров направления «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств».

Дано определение специальным видам листовой штамповки, приведены конкретные примеры, предложен классификатор. Изложены основы штамповки эластичной средой. Рассмотрены разделительные, формообразующие процессы при получении деталей из листовых и полых заготовок, прессованных профилей, применяемое технологическое оснащение и оборудование. Даны примеры расчета и проектирования. Данные материалы являются частью лекционного курса по специальным видам листовой штамповки, читаемого автором студентам инженерно-технологического факультета. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Рассматриваются в популярной форме история и состояние процессов обработки металлов давлением: ковки, волочения, прокатки, прессования, штамповки. Описана роль инженера в современном производстве.

Данное издание содержит описание трех лабораторных работ и методические указания для их выполнения. Все три лабораторные работы взаимосвязаны и предназначены для изучения физических процессов электроэрозионной обработки материалов и ее технологических особенностей.

Данное пособие направлено на формирование у студентов понимания того, каким образом можно управляя толщиной заготовки в ходе технологического процесса добиться наиболее рациональных экономических показателей для разрабатываемой технологии. Первая часть пособия содержит теоретические сведения о возможности формирования заданной толщины заготовки, вторая - посвящена использованию программного обеспечения ANSYS/LS-Dyna. Поскольку рассматриваемый класс задач требует значительных вычислительных ресурсов, то во второй главе также приведены способы повышения производительности вычислений, которые можно использовать при выполнении расчетов задач листовой штамповки с помощью режима параллельных вычислений.

Рассмотрена конструкция элементов гидроприводов современного технологического оборудования, механизмы и способы управления параметрами потока рабочей жидкости. Приведены примеры гидроприводов технологического оборудования.

.

В статье проведены исследования процесса формирования макроотклонений обрабатываемой поверхности заготовки с учетом конструкторско-технологических параметром станочных приспособлений. Показано, что обрабатываемые поверхности заготовки, параллельные опорным поверхностям, образующим установочную или двойную направляющую базу, имеют наименьшие значения погрешностей формы и расположения. Погрешность теоретических результатов, приведенных в статье, относительно экспериментальных значений погрешностей формы составляет 12…20 %. Представлена методика проектирования автоматизированной системы исследования влияния конструктивных параметров станочных приспособлений на точность обработки заготовки с целью накопления и обработки информации конструкторско-технологического назначения.

Рассмотрены контрольно-измерительные средства, их классификация, описаны инструменты для измерения линейных величин, показаны методы их применения. Подготовлены на кафедре технологии конструкционных материалов.

В статье рассматривается основные параметры надежности работы минералокерамического режущего инструмента, при обеспечении шероховатости обработанной поверхности . Ra 0,8 - 0,6 мкм

Излагается новый взгляд на проблему устойчивости процесса резания. Показано, что при резании вершина режущего инструмента занимает неустойчивое положение, которое можно назвать метастабильным. Этот факт определяет направления повышения качества поверхности при обработке резанием и методы оценки динамических характеристик технологического оборудования. Показаны примеры экспериментального получения при резании динамических характеристик технологической системы.

Рассмотрены кинематические схемы металлорежущего станка, представлены их отдельные элементы. Показан принцип составления общего кинематического уравнения и для примера рассчитаны параметры двенадцатиступенчатой коробки скоростей.

Приведены сведения о конструкции, кинематике и элементах наладки токарно- револьверного автомата модели 1Б136.

Учебно-методическое пособие предназначено для студентов очной и очно-заочной форм обучения направления подготовки 151900.62 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» при подготовке по программе «Кадры для регионов».

В работе дана характеристика операции формирования ширины обрезных пиломатериалов на базе станка Ц2Д-5А; изучен механизм управления подвижной пилой посредством ручной установки гидропозиционера на размер обрезаемой доски по ширине. Сформулированы общие методические положения по формированию сечений пиломатериалов; выполнен анализ результатов формообразования размеров обрезных пиломатериалов. Представлена классификация систем управления деревообрабатывающими станками. Разработаны исходные технологические требования для системы позиционирования суппорта обрезного станка от линейного асинхронного двигателя, учтены изменения характеристик выхода пиломатериалов в зависимости от сочетаний толщин тонких и толстых досок. Установлено, что выставка штока (вторичного элемента) линейного асинхронного двигателя на максимальную длину соответствует наименьшей ширине обрезной доски с учетом припуска на ее усушку по номинальной ширине. При этом базовой поверхностью служит воображаемая плоскость, параллельная плоскости неподвижной круглой пилы двухпильного станка и касательная в точках, определяемых положениями ее зубьев с регламентируемым уширением на сторону. Началом отсчета номинальной ширины обрезной доски является плоскость, располагающаяся параллельно базовой и отстоящая от нее на величину, равную номинальной ширине доски с припуском на усушку.

Рассматривается моделирование седиментации механических примесей на основе значений второй производной площади, занимаемой достигнувшими дна колбы частицами и определяемой обработкой цифрового видеофильма. Предложен метод снижения погрешностей двойного дифференцирования путем использования особенностей распределения по размерам частиц шлифовального шлама. Получены уравнения и разработаны алгоритмы, позволяющие оценивать дисперсный состав твердых примесей в жидких средах.

Разработана модель вибрационной обработки сменных многогранных пластин режущего инструмента с центральными отверстиями при использовании кассетного барабана, свободно размещенного в рабочей камере. Получены зависимости, позволяющие определять время обработки для получения требуемого радиуса округления режущих кромок сменных многогранных пластин при соответствующих режимах и условиях вибрационной обработки или задавать эти параметры для конкретного станка, обеспечивая минимальное время обработки.

Рассмотрены вопросы энергетической и экономической эффективности перехода на автономное теплоснабжение от воздушных тепловых насосов в климатических условиях России Проанализированы причины, по которым воздушные тепловые насосы не нашли в России широкого применения: ограничение эффективной работы тепловых насосов по температуре наружного воздуха, существенная зависимость коэффициента трансформации теплоты от климатических условий и значительное различие в тарифах на электрическую и тепловую энергии. Исследована автономная последовательная схема теплоснабжения от теплового насоса и электрического котла. Предложена расчетная модель, учитывающая фактические климатические условия регионов страны и фактические тарифы на электрическую и тепловую энергии. Показано, что создание запаса по номинальной теплопроизводительности теплового насоса позволяет экономить потребление электрической энергии. Снижение энергопотребления достигается за счет большей части отопительной нагрузки, восполняемой тепловым насосом, и снижения потребления энергии электрическим котлом. Результаты модельных расчетов показали, что для регионов, расчетная температура наружного воздуха в которых близка к температуре точки бивалентности, применение воздушных тепловых насосов энергетически эффективно по критерию минимума затрат условного топлива на производство потребляемой электрической энергии. При этом финансовая целесообразность применения тепловых насосов определяется соотношением тарифов на тепловую и электрическую энергии. Выделена группа потребителей теплоты, расположенных в регионах с расчетной температурой наружного воздуха от –22 до –33 °С, которая существенно ниже температуры в точке бивалентности. Потребление условного топлива, сопоставимое с потреблением условного топлива при централизованном теплоснабжении, достигается при номинальной тепловой мощности теплового насоса, превышающей расчетную отопительную нагрузку примерно на 20%. При этом финансовые затраты по оплате потребляемой электрической энергии превышают затраты по оплате тепловой энергии на 10 — 40% в зависимости от соотношения тарифов на энергоносители.

В статье рассматриваются задачи управления производственным процессом (технологическим процессом и технологическим оборудованием), наиболее подробно анализируется реализация геометрической задачи в станках с ЧПУ. Анализируется влияние решения геометрической задачи ЧПУ на точность обработки заготовки посредством реализации определенного алгоритма интерполяции и значений дискретности перемещений рабочих органов станка с ЧПУ. Приведена методика формирования заданной траектории движения исполнительного органа станка, посредством которого требуется обеспечить согласованное движение формообразующих координат по определенному закону в зависимости от заданной траектории режущей кромки инструмента. Рассмотрены достоинства и недостатки реализации интерполяции в системах ЧПУ различными метолами, особое внимание уделено комбинированным методам реализации интерполяции.

Проанализирована возможность использования стандартных дисковых трехсторонних фрез для получения стружечных канавок прямоугольной формы на метчиках. Для винтовых канавок такие фрезы могут быть использованы, если угол наклона канавок не превышает 20 °. При фрезеровании для получения приемлемых величин радиуса закругления дна канавки и ширины зуба необходимо устанавливать фрезу по отношению к оси метчика под углом, примерно на 8 ° бóльшим, чем угол наклона винтовых канавок

В каналах пластинчато-ребристых и трубчато-пластинчатых теплообменных поверхностей при определенных условиях реализуется процесс рациональной интенсификации конвективного теплообмена (РИКТ), при котором рост теплоотдачи Nu/Nuгл опережает рост или равен росту общих потерь давления ξ/ξгл по отношению к соответствующим характеристикам гладкого канала при идентичных геометрии профилей поперечных сечений каналов и режимах течения. РИКТ достигается в круглых каналах – трубах с поперечными канавками на наружной стороне и плавно очерченными выступами внутри [1], в некруглых каналах пластинчато-ребристых рассеченных теплообменных поверхностей за счет генерации вихрей при обтекании лобовой поверхности торцов ребер с острыми кромками [2–4], в некруглых каналах трубчато-пластинчатых с выступами и канавками теплообменных поверхностей, в которых перед сужением и расширением в потоке также периодически генерируются пристенные вихри [5, 6].

Теоретически исследован один из возможных механизмов уменьшения поверхностного слоя Mn-Zn ферритовых материалов, связанный с процессом диффузионного расплывания зон Коттрелла в условиях ультразвукового воздействия. Показано, что коэффициент акустостимулированной диффузии определяется темпом диссипации энергии, а также числом добавочных перескоков атомов примесной атмосферы за период ультразвуковой волны. Установлено, что диффузия примесной атмосферы может сопровождаться частичным или полным откреплением дислокаций, в результате чего уменьшается величина локального модуля Юнга и, как следствие, хрупкость поверхностного слоя феррита.

Экономичное разделение сортового проката на точные качественные заготовки возможно путем широкого внедрения в производство высокопроизводительной безотходной отрезки заготовок сдвигом в штампах и на сортовых ножницах.

При разработке новых инструментальных материалов, способов их упрочнения, выборе рациональной марки инструментального материала принято проводить сравнительные эксплуатационные испытания работоспособности металлорежущего инструмента. Это долго и дорого. Предложено маятниковое скрайбирование, позволяющее осуществить с изменяемыми условиями нагружение исследуемого инструментального материала индентором, измерить параметры следа индентора в материалах и по параметрам следа сопоставить отдельные физико-механические свойства сравниваемых материалов и прогнозировать эксплуатационные свойства металлорежущего инструмента. При этом затраты времени и средств на порядок меньше.

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

Рассмотрены основные лабораторные работы по обработке металлов резанием, проводимые на кафедре ТКМ.

Приведены общие сведения об организации промышленных процессов резания древесины. Изложена методика выполнения технологического расчета промышленных режимов резания для наиболее распространенных групп станков. Приведены рекомендации по подбору оптимальных параметров дереворежущего инструмента.

В статье предпринята попытка расширить область применения второго принципа Аббе на силоизмерительные приборы. Для этого предложено в самом начале, в месте приложения силы к моментомеру, отделить часть силового потока для создания автономного измерительного узла, что позволяет сделать его весьма технологичным. Предложены некоторые структурные схемы моментомеров, построенных по этому принципу.

В пособии рассмотрены различные виды технологий аддитивного производства, такие как фотополимеризация в ванне, селективное лазерное плавление, электронно-лучевое аддитивное производство и др. Представлены общие схемы существующих технологических процессов. Подробно рассмотрены технологии изготовления изделий из полимерных материалов. Особое внимание уделяется технологиям послойного изготовления изделий из металлических материалов с использованием в качестве сырья порошков или прутков/филаментов. Представлена информация о современных коммерческих 3D-принтерах и их характеристиках. Каждый раздел пособия содержит теоретический материал, а также вопросы для самоконтроля.

В данной статье изучены технологические преимущества инструментального материала композит при обработке конструктивно сложных поверхностей деталей. Изучена зависимость стойкости инструмента от расчетной точки его встречи с поверхностью заготовки и найдены оптимальные значения геометрии

Стремительное развитие современных промышленных технологий сопровождается непрерывным поиском новых возможностей обеспечения требуемых свойств деталей и конструкций различного назначения. При проектировании деталей конструкторы чаще всего стремятся уменьшить массу и себестоимость изделия, увеличить его прочность, твердость и модуль упругости, повысить стойкость к агрессивным средам и т. п

Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований силовых режимов и предельных возможностей первой и последующих операций изотермической комбинированной вытяжки цилиндрических деталей из анизотропных материалов.

Представлены современные подходы к модернизации существующих производств в различных секторах экономики на конкретных примерах компоновки средств доставки лазерного излучения (портальных, роботизированных, орбитальных). Приведены лучшие мировые практики производства лазерных технологических комплексов, компонентов интеллектуальной оснастки и реализации на их основе гибких производственных ячеек. Пособие призвано сформировать базовые компетенции у специалистов, участвующих в принятии решений по модернизации производства посредством создания на предприятии безлюдных зон, построенных на базе лазерных технологий.

Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований напряженного и деформированного состояний, силовых режимов и предельных возможностей процесса вытяжки с утонением стенки толстостенных цилиндрических заготовок из анизотропных высокопрочных материалов в режиме ползучести.

Проектирование и технология изготовления деформирующего инструмента , Используемые программы: Adobe Acrobat Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Издание содержит варианты домашнего задания, предусмотренного учебным планом МГТУ им. Н.Э. Баумана. Показана методика расчета и определения рациональных режимов для вырезной электроэрозионной обработки материалов при изготовлении заданных сквозных полостей в заготовках, траектории движения проволочного электрода-инструмента с учетом назначенных режимов. Представлены формулы и справочные данные, необходимые для выполнения домашнего задания.

В работе приведены результаты исследования условий возбуждения ударной волны в различных материалах, в результате чего модифицируется их структура с повышением физико-механических свойств по локальному объему. За счет обзора существующих методов упрочнения материалов с применением лазеров и объемных методов упрочнения показана технико-экономическая эффективность разработанного авторами метода объемного импульсного лазерного упрочнения для изделий, которые при некотором изменении геометрических параметров не теряют своей работоспособности (режущий и буровой инструмент, траки гусеничных машин, дорожные резцы, рабочие органы землеройных и сельскохозяйственных машин, дорожные резцы и др.). Адресована инженерам, преподавателям и студентам технических специальностей.

Ежеквартальный научно-технический и производственный журнал «Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты)» публикует: материалы о прогрессивном оборудовании и инструментах для металло- и деревообработки, слесарно-монтажных, строительных и малярных работах, о достижениях в области их разработки и авангардных технологиях производства, а также о проблемах экономики и организации производства, подготовки специалистов и повышения их квалификации; результаты научных исследований докторов и кандидатов наук, аспирантов, магистров техники и технологии по следующим научным направлениям: 05.02.07 – Технология и оборудование механической и физико-технической обработки, 05.02.08 – Технология машиностроения, 05.16.01 – Металловедение и термическая обработка металлов и сплавов, 05.16.09 – Материаловедение (машиностроение). Научно-технический и производственный журнал «Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты)» вошел в индекс цитирования Emerging Sources Citation Index (ESCI) базы Web of Science.

В статье рассматриваются конструкции поводковых приспособлений на базе жесткого и плавающего центра для станков токарной группы, а также их технологические возможности в обеспечении качества обрабатываемых заготовок. Основной характеристикой эффективной работоспособности поводкового устройства принята его зажимная способность и обеспечение размерной точности обработки поверхностей заготовок. Зажимная способность поводковой оснастки определяется через параметр максимального крутящего момента, который может быть передан обрабатываемой заготовке. Приводятся основные достоинства и недостатки различных конструктивных решений поводковых станочных приспособлений. Представлены данные точности и производительности обработки, по жесткости поводковых устройств с различными типами поводковых элементов.

В аэродинамической трубе выполнено тщательно спланированное систематическое экспериментальное исследование влияния на теплоаэродинамические характеристики изменения значений основных геометрических параметров прямоугольных каналов пластинчато-ребристых теплообменных поверхностей с высоким значением степени оребрения (ϕ = 14). Рекомендованы критериальные и графические зависимости для расчета теплоотдачи и аэродинамического сопротивления теплообменников. Предложен графический метод определения и наблюдения непрерывного изменения значений текущих оценок рациональной (энергосберегающей) интенсификации конвективного теплообмена и необходимых при конструировании теплообменников параметров рассеченных каналов в пределах всей области реализации процессов энергосберегающей интенсификации. Доказана возможность уменьшения практически до 2,78 раза объема, массы и длины по ходу воздуха сердцевин теплообменников с рассеченными каналами вместо гладких.

В учебном пособии рассмотрена методика проектирования гидропанели. Издание содержит требования и задания, необходимые для выполнения расчетно-графической работы, и предназначено для студентов всех форм обучения по направлениям: 15.03.05 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» (профили подготовки «Металлообрабатывающие станки и комплексы» и «Технология машиностроения»), 15.03.03 «Прикладная механика», 15.03.04 «Автоматизация технологических процессов и производств», 15.03.01 «Машиностроение». Может быть полезно студентам, изучающим дисциплины «Гидропневмопривод», «Оборудование машиностроительного производства», «Расчет и конструирование станков».

Освещены вопросы теории, технологии и оборудования для электрохимикомеханической безразборной обработки (ремонтное восстановление) прецизионных плунжерных пар топливных насосов. Раскрыт механизм химическо-гальванического наращивания изношенных поверхностей твёрдыми металлами с одновременной притиркой и устранением из-лишних гальваноэлементов. Рассмотрено оборудование, внедрённое в промышленное ремонтное производство топливных насосов дизельных двигателей.

Рассмотрены характерные особенности механической обработки деталей из цветных сплавов, приведены справочные данные по выбору материалов и геометрических параметров режущей части инструмента, назначению элементов режима резания на операциях точения, обработки отверстий и фрезерования типовых марок цветных металлов и сплавов (алюминиевых, магниевых, медных). Приведены примеры назначения элементов режимов резания при различных формообразующих операциях.

Авторами статьи получены экспериментальные зависимости расслоения стеклопластика, используемого для изготовления элементов кузова автомобилей при резании гидроабразивной струей наномодифицированным абразивом, что позволило улучшить качество обработанных поверхностей

Разработана математическая модель процесса паровой конверсии метана в микроканальном термохимическом реакторе, описывающая прямоточный реактор с микроканальными реакционными элементами. Реакционные элементы представляют собой трубы с цилиндрической катализаторной вставкой. Зазор кольцевого канала — 600 мкм. Основу модели составляют дифференциальные уравнения первого порядка для описания движения парогазовой смеси и дымовых газов и балансовые уравнения для описания условий теплообмена на стенках реакционного элемента. Учтены неравновесный характер протекания химических реакций, а также изменение теплофизических свойств движущихся сред по длине канала. Контроль потоков излучения проводился при помощи электротепловой аналогии. Определение парциальных давлений компонентов по длине реакционного элемента осуществлялось при помощи гидравлического расчета. Математическая модель проверена путем сопоставления с экспериментальными данными, полученными на аналогичной установке. Установлена высокая сходимость с результатами экспериментов. На основе численного эксперимента выведена зависимость процента конверсии природного газа от длины реакционного элемента и размера кольцевого зазора канала. Получены профили скоростей и коэффициента теплоотдачи в реакционном канале, подтверждающие ламинарный режим теплообмена. Отличия в результатах для микроканального и обычного реакторов обусловлены существенным уменьшением диаметра канала, которое приводит к увеличению отношения площади поверхности теплообмена к объему прокачиваемой жидкости, что в свою очередь должно приводить к быстрому нарастанию температуры потока и, следовательно, росту скорости физико-химических превращений по длине РЭ. Другим обстоятельством является увеличение перепада давления по длине каналов, что меняет давление смеси и парциальные давления ее компонентов. По результатам проведенного моделирования видно, что модель, построенная на трехстадийной реакции паровой конверсии метана и одномерной задаче теплообмена, показывает хорошее совпадение с экспериментальными данными. Подтверждено, что применение микроканального термохимического реактора позволяет уменьшить массогабаритные характеристики установки по сравнению с традиционными химическими реакторами

Известные способы получения винтовых поверхностей переменного шага характеризуются низким качеством обработанной поверхности вследствие низкой жесткости кинематической цепи от ходового винта стола до шпинделя, сложностью наладки на заданный закон изменения шага винтовой поверхности. В статье решена задача по обеспечению фрезерования винтовых канавок с любым законом изменения шага