Билеты (токарь). Билет 1. Металлокерамические сплавы. Их применение
Скачать 191.33 Kb.
|
Билет №1. Металлокерамические сплавы. Их применение. Металлокерамические твердые сплавы состоят из карбидов вольфрама, карбидов титана и кобальта, связывающего эти вещества. Сплавы получают прессованием и последующим спеканием порошковой смеси. Металлокерамические сплавы применяются для изготовления пластинок к режущему инструменту, - резцам, сверлам, фрезам и буровому инструменту и т. д. В частности, пластинки твердых режущих сплавов получают путем прессовки порошков карбидов вольфрама, карбидов титана и кобальта под давлением в 5—7 тыс. атм в специальных стальных пресс-формах. В процессе последующего спекания при температуре 1400—1600° эти пластинки приобретают необходимую прочность. Что такое допуск размера. Верхние и нижние отклонения. Определить допуск размера До́пуск — это разница между наибольшим и наименьшим (плюс-минус) предельными значениями параметров отклонения от заданных параметров, задаётся на геометрические размеры деталей. Назначается исходя из технологической точности или требований к изделию. Любое значение параметра, оказывающееся в заданном интервале, является допустимым. Верхнее отклонение – это алгебраическая разность между наибольшим предельным и номинальным размерами; нижнее отклонение – это алгебраическая разность между наименьшим предельным и номинальным размерами. Верхнее и нижнее отклонения приводятся в справочных таблицах и измеряются в микрометрах (мкм), а на чертежах указываются в миллиметрах (мм). Наибольший предельный размер – алгебраическая сумма номинального размера и верхнего отклонения: для отверстия – Dmax = D + ES; для вала – dmax = d + es. Наименьший предельный размер – алгебраическая сумма номинального размера и нижнего отклонения: для отверстия – Dmin = D + EI; для вала – dmin = d + ei. Допуск размера (T или IT) – разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами, или величина алгебраической разности между верхним и нижним отклонениями: для отверстия ‑TD = Dmax - Dminили TD = ES– EI Технология обработки детали типа «вал», «ось». Инструмент и приспособления, применяемые при обработке. Вал — это круглая цилиндрическая деталь, длина которой намного больше ее диаметра. Форма валов подразделяется на гладкую и ступенчатую. При обработке гладких валов должны выдерживаться заданные размеры и показатели шероховатости. К ступенчатым валам предъявляются дополнительные требования: соосность отдельных цилиндрических участков и соблюдение перпендикулярности уступов к оси вращения. Обработка гладких валов Изготовление гладкого вала заключается в обтачивании наружной цилиндрической поверхности. Работа выполняется проходным резцом с использованием продольной подачи. При этом заготовка устанавливается в центрах. Изготовление ступенчатых валовСтупенчатые валы изготавливают по двум схемам: Деление припуска на части. Деление длины заготовки на несколько отрезков. Первая схема предполагает обработку заготовки с небольшой глубиной резания. При этом общее расстояние, проходимое резцом получается больше. Во втором случае снятие припуска происходит за один проход с большой глубиной резания. При таком подходе необходим более мощный электропривод станка. Методы обработки осейПриоритетная задача обработки осей состоит в обеспечении определённого качества поверхностных слоёв деталей. Именно от них напрямую зависят эксплуатационные свойства машин. Вследствие спецобработки поверхностям придаются нужные физические и механические характеристики. В настоящий момент широко используются следующие методы. Поверхностное закаливаниеПоверхностное закаливание предполагает нагрев оси газопламенным оборудованием, электрическим током или лучом лазера. По окончании остывания сердцевина детали остаётся не закалённой, но прочной и вязкой. Поверхностный слой изделия приобретает заданную износостойкость. ЦементацияПри цементации поверхность стали насыщается углеродом. Происходит это путём нагрева и выдержки материала в жидком, твёрдом или газообразном карбюризаторе. Затем деталь закаливается, после чего поверхностный слой становится высокотвёрдым, а сердцевина сохраняет пластичность. АзотированиеВ процессе азотирования поверхность стали насыщается азотом. Деталь нагревается в аммиаке, который находится в газообразном состоянии. Затем изделие выдерживается определённое время при температуре окружающей среды не меньше + 450 oC. После охлаждения у поверхностного слоя увеличивается твёрдость и износостойкость. Дополнительно улучшаются антикоррозийные характеристики. ЦианированиеЦианирование сводится к азотному и углеродному насыщению поверхности стали. Основные цели операции – увеличение твёрдости и износоустойчивости поверхностных слоёв машинных деталей. Диффузионная металлизацияДиффузионной металлизацией пользуются, когда стали надо придать определённые физические или химические свойства. Вначале стальная поверхность оси, которой предстоит вступить во взаимодействие с металлосодержащей средой, разогревается до установленной технологическим процессом температуры. Потом поверхностный слой насыщается металлами вроде алюминия или хрома. Покрытие металлами и твёрдыми сплавамиМетоды используются для увеличения износоустойчивости осей. Если присадка основывается на порошках, напыление возможно посредством плазменного или лазерного оборудования. Поверхностно-пластическое деформирование (ППД)На сегодняшний день поверхностно-пластическое деформирование входит в число самых простых и действенных технологий, к которым прибегают для улучшения базовых характеристик машиностроительных изделий. ППД обеспечивает ряд конкурентных преимуществ – увеличение прочности, уменьшение показателя шероховатости, повышение твёрдости поверхностей деталей и пр. Абразивная доводкаАбразивная доводка нужна для финальной обработки осевых заготовок. Метод используется для сведения к минимуму отклонений размеров, форм и показателей шероховатости деталей. Технология основана на химических, механических и физико-химических процессах. Поверхность изделий обрабатывается ручными притирами или на доводочных станках. СуперфинишированиеСуперфиниширование включает обработку осей абразивными брусочками. В итоге уменьшается шероховатость деталей, а относительная опорная длина профилей возрастает до 90 %. Размеры и макрогеометрия практически не изменяются. Обработка деталей "Ось" осуществляется брусками с зернистостью не меньше 320. Обязательно добавляется смазка. К примеру, смесь из керосина и масла. Скорость операции – не больше 2,5 м/с. Инструменты не должны сильно давить на поверхности. ПолировкаПолировка применяется для снижения показателя шероховатости без отклонений от заданных форм и размеров. Оси обрабатываются войлочными, тканевыми или кожаными кругами, которые покрываются полировальными составами. Применяются также шкурки для шлифовки и свободные абразивы. Определить правильность установки резца Первая помощь при несчастных случаях С чего начать оказание первой помощиОценить обстановку и обеспечить безопасные условия для оказания первой помощи: определить факторы, угрожающие собственной жизни и здоровью; определить факторы, угрожающие жизни и здоровью пострадавшего; устранить угрожающие факторы для жизни и здоровья; прекратить действия повреждающих факторов на пострадавшего; оценить количество пострадавших; извлечь пострадавшего из транспортного средства или других труднодоступных мест; переместить пострадавшего. Вызвать скорую медицинскую помощь, другие специальные службы, сотрудники которых обязаны оказывать первую помощь. Определить наличие сознания у пострадавшего. Восстановить проходимость дыхательных путей и определить признаки жизни у пострадавшего: запрокинуть голову с подъемом подбородка; выдвинуть нижнюю челюсть; определить, есть ли дыхание с помощью слуха, зрения и осязания; определить наличие кровообращения, проверить пульс на магистральных артериях. Провести сердечно-легочную реанимацию до появления признаков жизни: давить руками на грудину пострадавшего; сделать искусственное дыхание «рот ко рту», «рот к носу» или с использованием устройства для искусственного дыхания. Поддержать проходимость дыхательных путей: придать устойчивое боковое положение; запрокинуть голову с подъемом подбородка; выдвинуть нижнюю челюсть. Провести обзорный осмотр пострадавшего и временно остановить наружное кровотечение: осмотреть пострадавшего на наличие кровотечений; пальцами прижать артерию; наложить жгут; максимально согнуть конечность в суставе; обеспечить прямое давление на рану; наложить давящую повязку. Подробно осмотреть пострадавшего, найти признаки травм, отравлений и других состояний, угрожающих его жизни и здоровью, и оказать первую помощь, если какое-то из состояний будет выявлено: осмотреть голову, шею, грудь, спину, живот и таз, конечности; наложить повязку при травмах различных областей тела, в том числе окклюзионную (герметизирующую) при ранении грудной клетки; провести иммобилизацию с помощью подручных средств, аутоиммобилизации или медицинских изделий; зафиксировать шейный отдел позвоночника вручную, подручными средствами или с использованием медицинских изделий; прекратить воздействие опасных химических веществ на пострадавшего: промыть желудок путем приема воды и вызова рвоты, удалить с поврежденной поверхности и промыть поврежденную поверхность проточной водой; охладить место повреждения при травмах, термических ожогах и иных воздействиях высоких температур и теплового излучения; термоизолировать место повреждения при отморожениях и других эффектах воздействия низких температур. Придать пострадавшему оптимальное положение тела. Контролировать состояние пострадавшего (сознание, дыхание, кровообращение) и оказать психологическую поддержку. Передать пострадавшего бригаде скорой медицинской помощи, другим специальным службам, сотрудники которых обязаны оказывать первую помощь. Билет № 2. Нормализация стали. Цель применения. Нормализацией называется нагрев стали выше линии GSE на 30—50° с выдержкой при этой температуре и последующим охлаждением на воздухе. Нормализацию применяют для устранения внутренних напряжений и наклепа, повышения механических свойств стали. Слово «нормализация» указывает на то, что сталь после этой операции получает нормальную, однородную, мелкозернистую структуру; перлит приобретает тонкое строение. Нормализации подвергают отливки и поковки. В настоящее время нормализация распространена в машиностроении больше, чем отжиг, так как она более производительна и дает лучшие результаты. Такую технологию применяют для достижения следующих целей: изменения структуры сплава или однородного металла; достижения большей прочности и твердости; изменения механических свойств и характеристик детали; снижения напряжений металла, появляющихся в ходе других процессов обработки. Виды посадок. Их обозначение на чертеже. Определить посадки по таблице: H12/h12; H8/m7; H8/u8. Любая операция сборки деталей заключается в необходимости соединить или, как говорят, «посадить» одну деталь на другую — отсюда и условно принятое в технике выражение «посадка» для обозначения характера соединения деталей. Одни соединения допускают определенную свободу движения деталей относительно друг друга. Другие, наоборот, обеспечивают неподвижность соединенных деталей. Таким образом, под словом «посадка» понимается не конструкция самого соединения, а степень подвижности собранных деталей относительно друг друга. Сборку двух деталей можно осуществить с зазором (одна деталь свободно входит в другую) или с натягом (для соединения таких деталей необходимо применить усилие). Зазором называется разность размеров отверстия D и вала d, если размер отверстия больше размера вала. Зазор обеспечивает свободу относительного перемещения деталей. Чем больше зазор, тем больше свобода движений в соединении. Натягом называется разность размеров вала и отверстия до сборки, если размер вала больше размера отверстия. Рис. 119 Посадки разделяют на три группы: Посадки с зазором (подвижные посадки). Для этих посадок диаметр отверстия больше диаметра вала, благодаря этому детали в собранном состоянии обладают свободой взаимного перемещения. При конструировании машин подвижные посадки выбирают по условиям, в которых будет работать проектируемое соединение. При этом определяется такой зазор, при котором коэффициент трения минимален. Подвижные посадки разделяются между собой установленной величиной зазора. Каждая следующая посадка в приведенной в табл. 10 последовательности характеризуется относительно меньшим зазором по сравнению с предыдущей; Посадки с натягом (неподвижные посадки). Для этих посадок диаметр отверстия меньше диаметра вала, что обеспечивает соединение с натягом. Посадки этой группы характеризуются неразъемностью соединений. Такие соединения осуществляется под прессом, при нагреве охватывающей детали (отверстия) или охлаждения охватываемой (вала). Неподвижные посадки применяют в том случае, когда возникает необходимость исключить возможность относительного перемещения соединенных деталей или передавать крутящий момент без дополнительных средств крепления (шпонки, винты установочные, штифты и т. п.); Переходные посадки. Переходными эти посадки названы потому, что до сборки вала и отверстия нельзя сказать, что будет в соединении — зазор или натяг. Это означает, что в переходных посадках диаметр отверстия может быть меньше, больше или равен диаметру вала. Группа переходных посадок предназначается для соединений, которые подвергаются разборке и сборке под легкими ударами деревянного или свинцового молотка. Система ИСО содержит 27 обозначений полей допусков для отверстия, столько же — для валов. Путем сочетания разноименных полей допусков можно получить свыше 700 различных посадок, в которых отверстие и вал будут обозначаться не только одинаковыми, но и разными буквами. Однако одновременное применение всех возможных полей допусков неэкономично, так как это затруднило бы унификацию изделий, размерных инструментов и калибров. Для практического применения рекомендуется ограниченное число предпочтительных посадок (27 посадок в интервалах размеров от 1 до 500 мм). Ниже в табл. 1 приводится обозначение полей допусков по группам. Сопоставляя каждую пару одинаковых по значению букв и читая эти ряды слева направо, можно получить 11 посадок с последовательно уменьшающимися зазорами до нулевого, далее 4 переходные посадки и 12 посадок с увеличивающимся натягом. Указанные поля допусков определенным образом сгруппированы по квалитетам. Табл. 1 Поле допуска в ЕСДП образуется сочетанием основного отклонения (характеристика расположения) и квалитета (характеристика допуска). Соответственно условное обозначение поля допуска состоит из буквы основного отклонения и числа — номера квалитета, например: поля допусков валов h6; d10; s7; поля допусков отверстий Н6, D10, S7. Посадка образуется сочетанием полей допусков отверстия и вала. Условное обозначение посадки выполняется в виде дроби или в одну строку, причем в числителе или на первом месте указывается обозначение поля допуска отверстия, а в знаменателе или на втором месте — вала, например: H8/f7; H8—f7. H12/h12 – посадка с зазором, отверстие и вал 12 квалитет обработки; H8/m7 – переходная посадка, отверстие 8 квалитет обработки, вал – 7 квалитет; H8/u8 – посадка с натягом, отверстие и вал 8 квалитет обработки. Обозначение посадок на чертежах. Технология обработки деталей типа «втулка». Инструмент, применяемый при обработке. «Втулка» - деталь простой цилиндрической формы и может быть обработана на универсальном оборудовании (токарном станке); поверхность с малой шероховатостью не имеет уступов, поэтому может быть обработана на внутришлифовальном станке; обработка пазов может быть выполнена на фрезерном станке; для фрезерования пазов под углом 90° необходимо применить поворотное приспособление с трехкулачковым патроном. При фрезеровании пазов заготовку лучше бы закрепить по наружному диаметру для большей жесткости. Но в чертеже стоит размер 12±0,1 от внутреннего диаметра. Для совмещения конструкторской базы с технологической (для минимизации погрешности установки) заготовку на фрезерной операции необходимо установить на оправку. Оправка будет установлена в трехкулачковом патроне поворотного приспособления. Какие элементы резца обозначены цифрами «1», «4», «5», «6». «1» - ответ б) вершина резца; «4» - ответ а) главная режущая кромка; «5» - ответ в) передняя поверхность; «6» - ответ д) вспомогательная режущая кромка. Требования охраны труда при работе с грузоподъемными машинами. При выполнении погрузочно-разгрузочных работ с применением грузоподъемного крана запрещается: - нахождение людей, в том числе обслуживающего ПС персонала, в местах возможного зажатия их между частями ПС и другими сооружениями, предметами и оборудованием; - перемещение груза, находящегося в неустойчивом положении или подвешенного за один рог двурогого крюка; - подъем груза, засыпанного землей или примерзшего к земле, заложенного другими грузами; - подтаскивание груза по земле, полу или рельсам крюками ПС при наклонном положении грузовых канатов; - освобождение с применением ПС защемленных грузом стропов, канатов или цепей; - выравнивание перемещаемого груза руками, а также изменение положения стропов на подвешенном грузе; - использование тары для транспортировки людей; - нахождение людей под стрелой, грузозахватным приспособлением ПС при ее подъеме и опускании с грузом и без груза; - подъем груза непосредственно с места его установки (с земли, площадки, штабеля) только механизмом телескопирования стрелы; - использование ограничителей механизмов в качестве рабочих органов для автоматической остановки механизмов, если это не предусмотрено руководством (инструкцией) по эксплуатации ПС; - работа ПС при отключенных или неработоспособных ограничителях, регистраторах, указателях, тормозах; - включение механизмов ПС при нахождении людей на поворотной платформе ПС вне кабины; - подъем и перемещение груза с находящимися на нем людьми и посторонними предметами; - нахождение людей под поднятым грузом (в том числе в вагонах, полувагонах) в зоне перемещения груза; - эксплуатация неисправных съемных грузозахватных приспособлений, а также приспособлений, не имеющих бирок (клейм); - производство работ с применением кранов стрелового типа, кранов-манипуляторов, подъемников (вышек) в охранной зоне воздушной линии электропередачи или контактной сети при отсутствии ответственного за безопасное производство работ с применением ПС и наряда-допуска, определяющего безопасные условия работы. Билет № 3. Закалка стали. Цель применения. Закалка – нагрев стали выше температуры фазовых превращений с последующим охлаждением по определённому режиму для получения нужной структуры и повышения твердости и прочности. Процесс закалки стали заключается в ее нагреве до определенной температуры (на 30…50° выше линии GSK по диаграмме Fе -Fе3С), выдержке и последующем быстром охлаждении в воде, масле, расплавленных солях или других средах. Основная цель закалки стали — получение высокой твердости, износостойкости и физико-механических свойств. Качество закалки зависит от правильного выбора режима закалки (температуры нагрева, времени выдержки и скорости охлаждения). Классы точности. Обозначение на чертежах. Зависимость точности размеров и шероховатости поверхности. В зависимости от назначения деталей их обрабатывают с различной степенью точности. Точность обработки деталей принято подразделять на 10 классов. В соответствии с ОСТ установлены классы 1-й, 2-й, 2а, 3-й, 3а, 4-й, 5-й, 7-й, 8-й и 9-й. Номер класса обозначается цифрой, которая ставится рядом с сокращенным обозначением характера посадки, например, скользящая посадка 3-го класса точности обозначается С3. Для 2-го, наиболее распространенного класса точности цифра, обозначающая класс точности, опускается. Ниже приводятся данные относительно применения различных классов точности в современном машиностроении: - 1-й класс — физические приборы, измерительная аппаратура и т. п. Точность 1-го класса достигается шлифованием и доводкой; - 2-й класс — точное машиностроение (детали в особо ответственных узлах моторостроения и т. п.). Точность размеров этого класса при обработке отверстий достигается шлифованием, развертыванием, а при обработке валов —очень точной обточкой или шлифованием; - 3-й класс — машиностроение. Отверстия получаются расточкой или развертыванием, а валы — обточкой; - 4-й класс — детали с небольшой точностью размеров. Отверстия получают сверлением, зенкерованием и расточкой, а валы — обточкой; - 5-й класс — детали, допускающие грубое отклонение от номинальных размеров (порядка десятых долей миллиметра). Валы подвергаются черновой обточке, а отверстия — черновой расточке; - 6-й класс. Этот класс ОСТ не предусмотрен и сохраняется как резервное место при переходе от более точной обработки к весьма грубой; - 7-й, 8-й и 9-й классы применяют в заготовительных операциях, а также и при различных видах обработки металла давлением; Классы 2а и 3а являются промежуточными между 2-м и 3-м, а также 3-м и 4-м и применяются лишь в некоторых областях машиностроения. Чтобы знать, по какому классу точности нужно изготовить деталь, на чертежах рядом с буквой, обозначающей посадку, ставится цифра, указывающая класс точности. Например, С4 означает: скользящая посадка 4-го класса точности; Х3 — ходовая посадка 3-го класса точности; П — плотная посадка 2-го класса точности. Чтобы достичь заданной точности размеров детали и установить при контроле, действительно ли получен заданный размер, необходимо обеспечить при обработке надлежащий класс шероховатости поверхности. Необходимая точность обработки, отвечающая требованиям заданного класса точности, достигается на различных станках разными способами. Точность выполнения размеров определяется квалитетами (в системе ОСТ – классы точности). Квалитет (по стандартам СЭВ – Совет Экономической Взаимопомощи) показывает относительную точность изготовления детали. В зависимости от величины допуска на размер установлено 19 квалитетов точности (IT01, IT0, IT1, IT2,...IT17; IT – Intеrnational Tolerance - международный допуск). IT8 – допуск системы по 8 квалитету ISO (ISO - международная организация по стандартизации). Практикой определены взаимосвязи между видами обработки и шероховатостью поверхности. Так, например, установлено, что средняя высота неровностей не должна превышать 10-25% от допуска на обработку. Это позволило установить достижимую шероховатость поверхности для различных видов обработки, а с учётом затрат при любом другом способе обработки – и экономически достижимую шероховатость поверхности. Различные методы обработки по-разному влияют на качество поверхности. Для достижения заданного взаимного расположения поверхностей, формы и размеров деталей, их шероховатости и физико-механических свойств при производстве машиностроительной продукции применяют различные методы обработки: резание лезвийным и абразивным инструментами; поверхностное пластическое деформирование; электрофизические, электрохимические и другие методы. По мере приближения размера обрабатываемой поверхности к заданному размеру по чертежу обработка заготовки может быть нескольких видов: обдирочная, черновая, получистовая, чистовая, тонкая, отделочная. Обдирочная обработка применяется для крупных поковок и отливок 16-18-го квалитетов точности. Она уменьшает погрешности формы и пространственных отклонений грубых заготовок, обеспечивая 15-16-й квалитеты точности, шероховатость поверхности Ra больше 100 мкм. Черновая обработка выполняется в большом диапазоне точности (12-16-й квалитеты). Шероховатость поверхности Ra = 100-25 мкм. Получистовая обработка применяется для заготовок, к точности которых предъявляются повышенные требования. Этот вид обработки обеспечивает 11-й, 12-й квалитеты точности. Шероховатость поверхности Ra = 50,0-12,5 мкм. Чистовая обработка применяется как окончательный вид обработки для тех заготовок, заданная точность которых укладывается в точность, достигаемую чистовой обработкой (8-11-й квалитеты). Шероховатость поверхности обеспечивается в пределах Ra = 12,5-2,5 мкм. Тонкая обработка применяется для окончательного формирования поверхностей детали и при малых операционных припусках. Шероховатость поверхности находится в пределах значений Ra = 2,5-0,63 мкм. Отделочная (финишная) обработка используется для получения требуемой шероховатости поверхности детали на точность обработки влияния почти не оказывает. Выполняется, как правило, в пределах допуска предшествующей обработки. Отделочная обработка обеспечивает получение шероховатости поверхности Ra = 0,63-0,16 мкм. В современном машиностроении наиболее распространены обработка заготовок лезвийным и абразивным инструментами, которые формируют точность и качество поверхностей деталей. Лезвийным инструментом из сверхтвердых материалов можно обрабатывать заготовки с твердостью до 45 HRC, а абразивным инструментом целесообразно выполнять обработку металлов с более высокой твердостью. Методы нарезания метрической резьбы на токарном станке. Нарезание резьбы на токарных станках осуществляется специальным инструментом: метчиками и плашками. Метод высокопроизводительный. Не зависимо от типа резьбы и количества заходов, она изготавливается за один проход. Повышение прочности и точности достигается использованием на диаметрах более 14 мм пары инструментов: чернового и чистового. Для использования метчиков и плашек, деталь крепится в патроне. Резьбовой режущий инструмент поджимается центром задней бабки. При нарезке резцом, длинная деталь поджимается задней бабкой, короткая грибом. Инструмент устанавливается на суппорте и выставляется в оси детали. |