шпоры. экзамен мткм. 1 свойства конструкционных материалов физические, химические, эксплуатационные. Свойства конструкционных материалов

• Название: 1 свойства конструкционных материалов физические, химические, эксплуатационные. Свойства конструкционных материалов
• Анкор: шпоры
• Дата: 30.12.2019
• Размер: 1.52 Mb.
• Имя файла: экзамен мткм.docx
• Тип: Документы; #102565
• страница: 8 из 9

52) Пайка. Способы пайки. Виды припоев.

Пайка - неразъемное соединение металлических деталей с помощью расплавленного сплава, называемого припоем. Для того чтобы осуществить пайку, необходимы следующие условия:

1. Жидкий расплавленный припой должен смачивать поверхность твердого металла, т. е. силы сцепления внутри капли припоя должны быть меньше сил сцепления, возникающих между припоем и спаиваемой деталью.

2. Спаиваемый металл и припой должны плотно соприкасаться друг с другом, т. е. между ними не должно быть оксидной пленки или каких-либо других загрязнений. Поэтому перед пайкой спаиваемые места необходимо хорошо зачищать шабером, напильником и шкуркой, чтобы удалить с поверхности грязь, жир, краску и т. п.

3. Припой и спаиваемый металл должны образовать между собой сплав, т. е. обладать способностью диффундировать (проникать) друг в друга.

Образование такого сплава происходит непосредственно во время пайки, когда жидкий припой заполняет щель между спаиваемыми частями металла.

Жидкий припой проникает в глубь основного металла, впитывается в него, заполняя мельчайшие поры, при этом он растворяет металл и сам растворяется в нем (взаимная диффузия).

Способы пайки

Способы пайки различаются в зависимости от используемых источников нагревания:

• в печах;• индукционная;• сопротивлением;• погружением;• радиационная;• горелками; • паяльниками.

Различают два основных вида припоев:

1. мягкие припои с температурой плавления до 400°С;

2. твердые припои - температура их плавления свыше 550°С.

Мягкие припои для пайки

Наиболее популярные из них являются сплавы олова и свинца с различным процентным соотношением. Для придания особых свойств припою, в него могут добавить вспомогательные составляющие. Кадмий и висмут используются для уменьшения температуры плавления. Сурьма повышает прочность пайки.

Припой на олове и свинце имеют малую температуру плавления и низкую прочность. Для ответственных деталей такой припой лучше не применять.

Наиболее популярными припоями мягкого типа стали от ПОС – 18 до ПОС – 90. Цифры в маркировке обозначают процентное содержания олова в припое. Эти марки припоев применяют в производстве приборов, а также электронных устройств.

Твердые припои для пайки

Среди твердых припоев с большой температурой плавления имеется две группы: сплавы меди и серебра. К медным видам припоев можно отнести припои, созданные на основе цинка и меди, которые хорошо сочетаются для соединений, предназначенных для статической нагрузки. Эти сплавы хрупкие, поэтому их не нужно применять для пайки материалов с ударной или вибрационной нагрузкой.

53) Склеивание. Способы склеивания. Виды клеев.

Склеивание – самый универсальный способ соединения тв. материалов за счет сил молекулярного цепления. . Наиболее распостранен клей на основе органических соединений. Клей вносится между соединяющими частями обычно в жидком в виде. Реже в виде вво порошка или пластинок размягчаемых при нагревании. В веденный жидкий клей вследствие испарения растворителей или протекание различных хим. реакций постепенно затвердевает. В отличие от припоев клей с самого начала обладает некоторой незначительной прочностью позволяющей удерживать соединение детали в определенном положении. По мере затвердевания прочность постепенно возрастает. Клей взаимодействует с материалом соединяющих деталей. Преимущества склеивания заключаются в простоте, невысокой стоимости и универсальностью. Недостаток склеивания является относительно не высокая прочность соединения.

По химической природе клеи делятся на натуральные и синтетические. К первым относятся минеральные и природные (животные, растительные) клеи, ко вторым - главным образом полимерные. Минеральные клеи, в свою очередь, подразделяются на алюмофосфатные, керамические (на основе оксидов металлов), силикатные (на жидком стекле) и металлические. К растительным клеям относятся белковые (например, легумин из сои), крахмальные (крахмал, декстрин) и клеи из смол, камеди и бальзамов (гуммиарабик, натуральный каучук, гуттаперча, шеллак).

Среди животных клеёв наиболее распространены коллагеновые (костный, мездровый, рыбий), казеиновые и альбуминовые. Применяются клеи на синтетической основе, для производства которых используют синтетические смолы, латексы, каучуки и др. виды сырья.

По физическому состоянию клеи бывают твёрдыми (плёнки, гранулы, порошки), жидкие (например, растворы, эмульсии) и пастообразные, обычно называемые мастиками. Твёрдые клеи, как правило, используются в виде расплава или наносятся на нагретые поверхности.

Технологический процесс склеивания состоит из следующих операций: подготовка склеиваемых поверхностей (обезжиривание, придание шероховатости); нанесение клея и склеивание, контроль качества клеевого шва.

При склеивании особое внимание следует уделять подготовке поверхности изделий с тем, чтобы обеспечить максимальную смачиваемость её клеем. Для этого поверхности надо тщательно очистить, удалив с них грязь, пыль, жир, остатки старого клея, промыть водой с моющими средствами или обработать растворителями (ацетоном, спиртом и т. д.). Затем (при необходимости) зачистить поверхность шкуркой, напильником или металлической щёткой в зависимости от материала. Поверхности швов из стекла, фарфора, фаянса, камня промывают тёплой водой, раствором соды, нашатырным спиртом. При склеивании древесины, кожи, резины гладкие поверхности делают шероховатыми путём обработки их рашпилем, шкуркой, напильником. При использовании термопластических клеёв, требующих нагрева, склеиваемые поверхности также желательно нагреть.

Приготовление клея начинают с осмотра содержимого упаковки и определения срока годности. Жидкие клеи должны быть однородны по составу, без сгустков, комков, отстоя. В случае обнаружения таких дефектов клей тщательно перемешивают до получения однородной массы. Жизнеспособность клея характеризуется временем, в течение которого готовый к употреблению клей сохраняет свои свойства при определённых условиях. В случае превышения этого времени вязкость клея и его способность к отверждению изменяются, что может отрицательно сказаться на качестве клеевого соединения. Многокомпонентные клеи готовят непосредственно перед применением, смешивая составляющие в соответствии с пропорциями и последовательностью, предусмотренными в рецептуре.

Отверждающие компоненты (отвердители, ускорители, катализаторы; клеёв холодного отверждения добавляют последними. Для достижения прочного соединения необходимо строго выполнять правила по применению клея, приведённые на упаковке или в прилагаемой инструкции.

Способы нанесения клея на поверхность жидкие клеи наносят кистью, валиком или просто поливом; пастообразные - шпателем, ровной металлической линейкой или пластиной; твёрдые - расплавляют до жидкого или пастообразного состояния и равномерно распределяют по поверхности. Толщина клеевого слоя зависит главным образом от концентрации клея (содержания в его составе сухого клеящего вещества), плотности, зазора между склеиваемыми деталями, пористости поверхности. Недостаточная толщина клеевого слоя может привести к возникновению непроклеенных участков, избыток клея загрязняет детали, рабочее место, оборудование, формирование клеевого соединения начинают со сборки и фиксации склеиваемых деталей с помощью зажимов, струбцин, стяжек, распорок и т. п., которые одновременно обеспечивают требуемое давление на склеиваемые поверхности. В таком состоянии склеиваемые детали выдерживают до полного отверждения клеевого слоя. Необходимые для склеивания давление, температура и продолжительность отверждения определяются видом клея.

54)Обработка металлов резанием. Классификация

Обработкой конструкционных материалов резанием называется процесс отделения режущими инструментами слоя материала с заготов­ки для получения детали нужной формы, заданных размеров и шероховатости поверхностей.

В последнее время широко используют экономичные методы получения заготовок, что приводит к значительному уменьшению объема работ, связанных со снятием стружки (точное литье, точная штамповка, холодная высадка и др.). Но в настоящее время большинство деталей машин получает окончательную форму и размеры обработкой резанием на металлорежущих станках. Только эта обработка удовлетворяет возрастающие требования к точности размеров и тщательности отделки поверхностей.

Обработка резанием определяет качество изготовляемых машин, их точность, долговечность, а также надежность и стоимость. Несмотря на то, что методы получения заготовок и обработки их на металлорежущих станках беспрерывно совершенствуются, трудоемкость станочных работ в машиностроении составляет наибольшую часть, достигая 30—50 % общей трудоемкости изготовления машин.

Процесс резания представляет собой комплекс чрезвычайно сложных явлений, зависящих от физико-механических свойств обрабатываемого материала, качества режущего инструмента, условий резания, состояния станка, жесткости технологической системы.

Процесс резания сопровождается упругими и пластическими деформациями, разрушением материала, трением, износом режущего инструмента, вибрациями отдельных деталей и узлов и технологической системы (станок-приспособление-инструмент-деталь) в целом. Знание закономерностей этих явлений позволяет выбирать оптимальные условия, обеспечивающие производительную и качественную обработку деталей.

Точение(рис. 21.2, а). Главным движением со скоростью V в этом случае является вращение заготовки 2 вокруг оси, а движением подачи — поступательное перемещение инструмента 1 относительно заготовки (вдоль ее оси, перпендикулярно или под углом к ней).

Рис. 21.2. Схемы основных методов обработки резанием

Точением обрабаты­вают преимущественно поверхности вращения на токарных, карусель­ных, револьверных, расточных станках, токарных автоматах и полуав­томатах. Оно применяется для обработки цилиндрических, конических и фасонных внешних и внутренних поверхностей, торцовых поверхностей, а также для нарезания резьб.

Сверление (рис. 21.2, б). При обработке отверстий на сверлильных станках главным движением является вращение инструмента 1, а дви­жением подачи — перемещение инструмента вдоль своей оси. Так обра­батывают отверстия в сплошном материале 2 или увеличивают размеры имеющихся отверстий. Сверлить можно также на токарных, револьверных, расточных, фрезерных станках, токарных автоматах и др. При сверле­нии отверстий на станках токарной группы главным движением явля­ется вращение заготовки, а движением подачи— перемещение сверла вдоль оси. Чтобы получить более точные отверстия, после сверления их необходимо зенкеровать, растачивать или развертывать.

Фрезерование (рис. 21.2, в). При фрезеровании главным движением является вращение инструмента 1, а движением подачи — поступательное перемещение заготовки 2 или фрезы. Применяя различные фрезы и фрезерные станки, можно обрабатывать разные поверхности и их комбинации: плоскости, криволинейные поверхности, уступы, пазы и др.

Строгание (рис. 21.2, г). Главным движением при строгании явля­ется возвратно-поступательное перемещение резца 1 у поперечно-строгальных станков или заготовки 2 в продольно-строгальных. Движением подачи является периодическое перемещение заготовки или резца. Чаще всего строгание используют для обработки плоскостей.

Протягивание (рис. 21.2, д) осуществляют с помощью специальною инструмента — протяжки 1, имеющей на рабочей части зубья, высота которых равномерно увеличивается вдоль протяжки. Главным движение" является продольное перемещение инструмента, движение подачи отсутствует. Протягивание — производительный метод обработки, обеспечивающий высокую точность и малую шероховатость обработанной по­верхности заготовки 2.

Шлифование (рис. 21.2, е, ж). При шлифовании главным движением является вращение шлифовального круга 1.Движение подачи обычно комбинированное и слагается из нескольких движений. Например, при круглом внешнем шлифовании — это вращение заготовки 2, продольном - перемещение ее относительно шлифовального круга и периодическое перемещение шлифовального круга относительно заготовки.

Шлифованием пользуются для окончательной обработки поверхнос­тей деталей. Чаще всего применяют следующие его методы: 1) круглое внешнее шлифование (рис. 21.2, е) для обработки внешних поверхностей вращения; б) круглое внутреннее шлифование — для обработки отверстий; в) плоское шлифование (рис. 21. 2, ж)— для обработки плоскостей.

55)Обработка металлов резанием.

Обработка металлов резанием- процесс срезания режущим инструментом с поверхности заготовки слоя металла в виде стружки для получения необходимых деталей. Инструмент и заготовку закрепляют в рабочих органах станка: шпинделе, на столе, в револьверной головке. Движения резания подразделяют на движения резания, установочные и вспомогательные. За главное движение резания принимают движение, определяющее скорость деформирования материала и отделения стружки, за движение подачи- движение, обеспечивающее врезание инструмента в материал заготовки. Эти движения могут быть непрерывными и прерывистыми, а по своему характеру вращательными, поступательными, возвратно-поступательными. Движение, обеспечивающее взаимное положение инструмента и заготовки для срезания с неё слоя материала, называют установочным. К вспомогательным движениям относят транспортирование заготовок, закрепление заготовок и инструмента, быстрые перемещения рабочих органов станка. Существуют движения подачи: продольное, поперечное, вертикальное, круговое, окружное, тангенциальное. В процессе обработки различают обрабатываемую поверхность, обработанную поверхность и поверхность резания. Существуют виды обработки: точение, растачивание, сверление, фрезерование, шлифование. При обработке на станках с ЧПУ абсолютные значения скоростей главного движения резания и движения подачи вносятся в программу специальными кодами.




56)Обработка заготовок точением. Инструмент и оборудование.

Точение характеризуется двумя движениями: вращательное движение заготовки (главное движения резания) и поступательным движением режущего инструмента- резца (движение подачи). Движение подачи осуществляется параллельно оси вращения заготовки (продольная подача), перпендикулярно к оси вращения заготовки (поперечная подача), под углом к оси вращения заготовки (наклонная подача).

Разновидности точения: обтачивание- обработка наружных поверхностей; растачивание-внутренних; подрезание- обработка торца; резка- разделение заготовки на части или отрезка готовой детали от заготовки.

По технологическому назначению токарные станки делят на токарно-винторезные, токарно-револьверные, карусельные, многорезцовые одно- и многошпиндельные автоматы и др. На вертикальных полуавтоматах, автоматах и токарно-карусельных станках заготовки имеют вертикальную ось вращения, на других типах-горизонтальную. По способу управления: ручные, полуавтоматы и автоматы, с системами ЧПУ.

Различают токарные резцы: проходные прямые(а), отогнутые(б), упорные(в) и широкие(г)- для обтачивания наружных цилиндрических и конических поверхностей; подрезные(д)-для подрезания заготовки; отрезные(е)-для отрезания обработанной заготовки и для протачивания кольцевых канавок; расточные проходные(ж) и упорные(з)-для растачивания сквозных и глухих отверстий; фасонные стержневые(и), круглые(к) и призматические(л); резьбовые для нарезания наружных(м) и внутренних(н) резьб.

По характеру обработки резцы: черновые, получистовые и чистовые. По направлению движения подачи-правые и левые. По конструкции резцы: целые, с приварной или припаянной пластиной режущего материала.