Обработка резанием в целом. Шлифование. Дробление. Измельчение.Распиловка. Токарная обработка. Сверление (Слесарное дело - см. 682/683)

Основное содержание настоящего учебного пособия – назначение, технические характеристики, кинематические схемы и устройство металлорежущих станков, используемых при подготовке по курсу «Оборудование машиностроительного производства». Учебный материал, представленный в пособии, позволяет студентам приобрести практический опыт проведения структурно-кинематического анализа, настройки параметров исполнительных движений станка и наладки технологического оборудования на различные виды работ.

Основное содержание настоящего учебного пособия – назначение, технические характеристики, кинематические схемы и устройство металлорежущих станков, используемых при выполнении работ по курсу «Оборудование машиностроительного производства». Учебный материал, представленный в пособии, позволяет студентам приобрести практический опыт проведения структурно-кинематического анализа, настройки параметров исполнительных движений станка и наладки технологического оборудования на различные виды работ.

В учебном электронном издании рассматриваются оборудование машиностроительного производства, металлорежущие станки, кинематика резания. Овладение методиками синтеза и анализа кинематических схем, точностных расчётов станка является важным вопросом подготовки специалистов-машиностроителей.

Представлена краткая история развития станкостроения; изложены методы образования поверхностей, параметры движений, кинематические связи в металлорежущих станках. Рассмотрены принципы работы универсальных зубообрабатывающих, зубофрезерных, зубострогальных и других станков.

Использование абразивных кругов из сферокорунда позволяет повысить производительность процесса шлифования древесины, а также расширить область применения жесткого абразивного инструмента за счет снижения его засаливания и ликвидации прижогов обработанной поверхности. Проведенные исследования выявили следующие преимущества перед шлифовальной шкуркой использования для шлифования древесины абразивных кругов: высокую точность обработки, получение требуемого качества обработанной поверхности, высокую стойкость инструмента и его низкую стоимость. Произведен силовой анализ процесса микрорезания зерном сферокорунда в зависимости от степени его износа. Показано, что снятие стружки зерном сферокорунда возможно только при его определенном состоянии – обнажении режущих стенок. Также получены теоретические зависимости сил при микрорезании от всех основных условий процесса шлифования древесины и древесных материалов: характеристик круга, режимных показателей обрабатываемого материала и связанных с ним факторов. Проанализированы особенности процесса стружкообразования, условия самозатачивания кругов из сферокорунда. Установлено, что наибольшее влияние на толщину стружки, срезаемую одним зерном сферокорунда, оказывает зернистость, влияние других характеристик внутреннего объемного строения инструмента: содержания зерна и связки – менее значительное. В зависимости от обрабатываемого материала необходимо применять абразивный инструмент соответствующих характеристик: зернистости, твердости, структуры; при этом использовать сферокорунд, имеющий оптимальные физико-механические свойства, в частности толщину стенки зерна, которая во многом определяет его разрушающую нагрузку. Глубина шлифования и скорость подачи оказывают решающее влияние на показатели процесса шлифования древесины и древесных материалов абразивными кругами из сферокорунда. Увеличение глубины шлифования и скорости подачи приводит к росту сил резания, шероховатости шлифованной поверхности, к снижению длины шлифования за период стойкости круга и коэффициента шлифования. При фиксированных глубине шлифования и скорости подачи для улучшения показателей процесса шлифования древесины и древесных материалов необходимо увеличивать скорость резания.

На основе анализа теоретических сведений по технологическим процессам и оборудованию деревоперерабатывающих производств рассмотрены современные технологии сепарации неоднородных смесей при переработке древесных материалов.

.

.

В учебном пособии рассмотрены вопросы, посвященные изучению научных основ и закономерностей процесса резания. Содержатся сведения по выбору и определению геометрических параметров инструментов, приспособлений и методов расчета режимов резания при обработке деталей на разнообразных металлорежущих станках с учетом кинематики процесса резания, схем срезания припуска, динамических параметров и износа инструмента, мощности, энергозатрат и основного технологического времени. Описаны основные способы обработки металлических конструкционных материалов резанием.

Приведены сведения о конструкции, кинематике и элементах наладки автоматизированного токарно- револьверного станка модели 1П326.

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.

.

.

Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований закономерностей движения перерабатываемого сыпучего материала в вибрационном аппарате непрерывного действия, которые позволили определить оптимальные параметры вибрации из условий максимальной скорости циркуляции загрузки.

В учебном пособии рассмотрено основное дробильное оборудование, применяемое для фракционной подготовки различных материалов на предприятиях черной металлургии. Дано описание конструкции, принципа действия, приведены классификация и расчет основных конструктивно-технологических и энергосиловых параметров дробильных машин.

В монографии на основе известных конструкций и результатов исследований предложены принципы проектирования вибрационных смесителей, обеспечивающих приготовление перспективных строительных материалов с необходимыми физико-химическими характеристиками.

Создание АРМ технолога с использованием технологии баз данных. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

.

.

Изложены основные сведения о процессах, происходящих в зоне резания при токарной обработке, о видах смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) и их функциональных действиях, способах подачи СОЖ в зону резания и очистки и продления срока их службы. Приведены способ расчета и измерения температуры в зоне резания, расчет рационального диаметра сопла для подачи СОЖ, методы оценки степени биопоражения СОЖ. Описан расчет напряжений, деформаций и температуры в зоне резания с охлаждением СОЖ, подаваемой различными способами, с помощью пакета твердотельного моделирования SolidWorks.

.

Изложены основные теоретические сведения, основы расчета и проектирования машин и оборудования; дано описание конструкций машин и оборудования, принципа их действия; предложен выбор и расчет технологических линий и комплексов оборудования.

Посвящено основам обработки газотермических покрытий резанием. Содержит общие сведения о составе, конструкционных и технологических свойствах напыленных покрытий, об особенностях обработки покрытий, полученных разными способами напыления. Рассмотрены основы их обработки резанием, технологии реновации, основанные на использовании газотермических покрытий, инновационные технологии обработки металлокомпозитов. Приведены необходимые справочные материалы по режимам резания. Большое внимание уделено новым и перспективным методам обработки. Все разделы пособия содержат контрольные вопросы и словарь специальных технических терминов.

Представлены классификация и обозначения смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС), используемых при обработке резанием металлов. Рассмотрены функциональные и эксплуатационные свойства, состав, области применения основных видов СОТС (жидких, твердых, газообразных и пластичных). Особое внимание уделено водным и масляным смазочно-охлаждающим жидкостям. Даны рекомендации по выбору СОТС.

.

В учебном пособии изложены материалы общей взаимосвязи явлений в процессе резания металлов. Приведены строение и деформация стружки, влияние скорости деформации на напряжения в процессе резания металлов. Освещены вопросы тепловых процессов в зоне резания по литературным источникам, а также на основе результатов исследований авторов по определению условий максимальной работоспособности режущих элементов из инструментальных твердых сплавов.

Рассмотрена технология получения и применения синтетических смол для склеивания древесины. Описаны клеи на основе карбамидо-, феноло-, резорцино-, меламиноформальдегидных смол, широко используемые в деревообрабатывающей промышленности. Приведены марки, рецептура и свойства смол. Описаны способы приготовления клеев горячего и холодного отверждения, влияние различных модифицирующих добавок на свойства клеящих смол. Даны условия применения клеев, позволяющие получить водостойкую продукцию повышенного качества.

Рассмотрены направления лазерной обработки, часто встречающиеся в машиностроении — гравировка, прецизионная резка, сварка миниатюрных изделий.

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

.

Изложены теоретические основы методов, рекомендованных для использования при расчете режимных параметров различных видов лезвийной одно- и многоинструментной обработки. Приведены решения типовых задач оптимизации.

Изложены основы физического механизма комбинированного метода резания с опережающим пластическим деформированием (ОПД). Приведены сведения о его технологических возможностях, области рационального применения, методика аналитического расчета оптимальных режимов обработки с учетом решаемых технологических задач, а также указания по проектированию технологической оснастки для практической реализации резания с ОПД. Рассмотрены особенности применения метода и его эффективность в условиях реновации. Представлен справочный материал для оценки показателей эффективности резания с ОПД.

В качестве параметра контроля и прогнозирования работоспособности круглопильного оборудования предлагается использовать температуру нагрева дереворежущих круглых пил. В реальных условиях процесса лесопиления температуру режущего инструмента указанного типа станков можно измерять методом инфракрасного теплового контроля. Основной проблемой этого метода является высокая вероятность появления методической погрешности измерения, величина которой при определенных условиях делает его непригодным. Поэтому целью проведенного исследования являлось установление способа компенсации методической погрешности, снижающего разницу между инструментальной и фактической температурами до минимальных значений. Методическая погрешность при дистанционном измерении температуры радиационными пирометрами определяется точностью учета коэффициента теплового излучения объекта. Значение коэффициента теплового излучения зависит от многочисленных факторов, основные из которых – материал и температура объекта, а также температура окружающего пространства. При выполнении теоретических изысканий было установлено, что в справочных и методических источниках отсутст-вуют достоверные сведения о величине и характере изменения коэффициента излуче-ния инструментальных низколегированных сталей, применяемых для корпусов пил. Поэтому было принято решение о проведении эксперимента с использованием метода тепловой стимуляции. В результате эксперимента было установлено, что коэффициент теплового излучения корпусов круглых пил снижается при увеличении температуры нагрева от +30 до +100 оС и повышается при увеличении температуры рабочего пространства пил от +10 до +20 оС. Коэффициент теплового излучения для указанных температурных диапазонов при измерении пирометрами частичного излучения в спектре 8…14 мкм изменяется от 0,20 до 0,34. В ходе регрессионного анализа ре-зультатов эксперимента были установлены аналитические зависимости коэффициента теплового излучения от температуры нагрева и воздушной среды в зоне инфракрасного контроля для круглых пил, изготовленных из инструментальных сталей марок 9ХФ и 80CrV2. Применение регрессионных уравнений позволяет компенсировать методическую погрешность при радиационном температурном контроле на уровне, не превышающем 5 %. Они могут быть использованы при настройке пирометров частичного излучения для производства измерений.

.

В статье выполнены исследования кинетики изнашивания режущих лезвий инструмента и произведено сопоставление полученных результатов с характером изменения деформационных характеристик стружкообразования. Результаты изучения изнашивания режущих лезвий и стружкообразования указали на существование определенной связи между этими процессами.

.

В учебном пособии представлены основы обработки резанием полимерных композиционных материалов (ПКМ). Оно содержит сведения о составе и конструкционных свойствах композиционных материалов (КМ), технологических методах получения заготовок изделий из КМ, физических основах обработки ПКМ резанием, технологиях обработки и реновации изделий из ПКМ, инновационных технологиях обработки КМ, а также справочные материалы, необходимые при выборе режимов резания. Особое внимание уделено новым и перспективным методам обработки. Учебное пособие разработано в полном соответствии с программой дисциплины «Перспективные технологии реновации».

Жесткий абразивный инструмент из сферокорунда эффективен для шлифования древесины и древесных материалов. Использование абразивных кругов из сферокорунда позволяет повысить производительность процесса шлифования древесины, а также расширить область применения жесткого абразивного инструмента за счет снижения засаливания инструмента и ликвидации прижогов обработанной поверхности. Для обоснования рациональных условий применения абразивных кругов из сферокорунда необходимо определить зависимости, связывающие поверхностные геометрические параметры круга, которые непосредственно влияют на резание, с регламентированными рецептурой объемными характеристиками: зернистостью, содержанием абразивного зерна и связки. Они позволяют оценить характер и степень влияния инструментальных факторов на расстояние между режущими элементами рабочей поверхности круга из сферокорунда. Расстояние между абразивными зернами на поверхности круга в абсолютном большинстве возможных соотношений объемных характеристик превышает расстояние между стенками абразивного зерна. Наибольшее влияние на поверхностные геометрические параметры оказывает размер абразивных зерен. С его увеличением растут поверхностные геометрические размеры и – очень резко – расстояние между абразивными зернами на поверхности круга. Вторым по степени влияния является координата глубины профиля, она во многом определяет соотношение расстояний между зернами и между стенками зерна. Относительное содержание зерен и связки в круге оказывает меньшее влияние на поверхностные характеристики, чем размер зерна и глубина профиля. С их повышением происходит незначительное уменьшение расстояния между зернами на поверхности круга, на расстояние между стенками абразивного зерна они не оказывают влияния. При изготовлении абразивного инструмента регламентируются характеристики внутреннего объемного строения – зернистость, содержание зерна и связки. А при шлифовании непосредственное участие в работе принимает периферийная поверхность круга, его рельеф. Для описания рельефа круга из сферокорунда необходимо установить связь объемных характеристик с его поверхностными геометрическими параметрами, которые необходимы для определения всех основных показателей процесса шлифования.

.

Во втором томе монографии изложены принципы выбора областей эффективного использования резцов из сверхтвёрдых материалов (СТМ) при тонком точении жаропрочных сплавов и сталей с учётом величин тепло-физической характеристики (коэффициента теплопроводности) и характеристики прочности (предела прочности на растяжение) выбираемой марки инструментального СТМ (отечественного или зарубежного), то есть реализуется системный термомеханический подход при выборе марки СТМ для тонкого точения жаропрочных сплавов и сталей. Приведена разработанная методология расчёта динамической прочности режущих частей инструментов из СТМ методом конечных элементов при тонком точении жаропрочных сплавов на станках с ЧПУ, обрабатывающих центрах и гибких производственных модулях (ГПМ) на оптимальных экономических режимах резания. В качестве экономического критерия оптимальности при обработке на станках с ЧПУ принята наибольшая экономическая эффективность обработки поверхности детали (прибыль), как наиболее рациональный, по нашему мнению, критерий экономической оптимальности при данных условиях обработки.

В монографии рассмотрены современные представления о работоспособности инструмента, определяемой его напряженно-деформированным состоянием. Использован метод лазерной интерферометрии для исследования распределения напряжений деформаций и температур в режущей части инструмента при различных видах резания. Показано распределение деформаций напряжений и температур в режущих элементах инструмента при различных схемах их нагружения. Приведены полученные с использованием метода лазерного сканирования данные о разрушении режущих лезвий инструмента при обработке жаропрочных сталей и сплавов, используемых при изготовлении деталей авиадвигателей. Дана оценка прочностной надежности режущего инструмента при его нагружении силовыми и температурными контактными нагрузками в процессе резания.

Во второй части учебного пособия рассмотрены вопросы устройства и применения металлорежущих станков, классификации, выбора и применения приспособлений по группам станков, обработки заготовок на металлорежущих станках лезвийным инструментом, а также технологии обработки некоторых типовых деталей. Учебное пособие рассчитано на студентов высших технических учебных заведений. Кроме того, оно может быть полезно учащимся колледжей и лицеев, изучающих механическую обработку металлов.

Представлены результаты исследований по получению сорбционных, керамических и вяжущих материалов из модифицированных природных алюмосиликатов и магнезиальных силикатов. Предназначена для специалистов учебных, научных и производственных организаций, занимающихся изучением минерального нерудного сырья и разработкой технологий получения на его основе материалов различного назначения. Может быть полезна студентам и аспирантам, обучающимся по программам, связанными с химической технологией тугоплавких неметаллических и силикатных материалов, а также преподавателям вузов.

В методических указаниях рассмотрены функции и режимы работы устройства числового программного управления, изложены особенности формата управляющей программы (УП). Подробно разобран пример разработки УП обработки вала. Описаны особенности разработки управляющей программы при перемещении инструмента по дуге окружности. Разобраны примеры программирования круговой интерполяции.

В данной методической разработке приведены схемы металлорежущих станков и применяемого для обработки на них инструмента. Дано краткое описание конструкций, основных движений и принцип работы.

Приведены результаты теоретического моделирования, расчетов и экспериментальных исследований процесса резания при точении заготовок из конструкционных сталей сборными твердосплавными резцами, а также металлооптических элементов резцами из природных монокристаллических алмазов. Дано описание геометрических параметров инструмента, параметров сечения срезаемого слоя и характеристик резания.

Рассмотрены основы единой геометрии режущих инструментов, физических явлений, сопровождающих процесс резания материалов. Описаны основные процессы обработки материалов и их кинематика, а также принципиальные конструкции инструментов для их осуществления.