Презентация "Машиностроение"

Машиностроение
План занятия:
1. Понятие о машинах и
их видах
2. Литейное производство
3. Кузнечно-штамповочное
производство
4.Механическое
производство
5. Сборочное производство
Литература
Виноградов, В.М.
Технология машиностроения:
Введение в специальность/
В.М. Виноградов. –М.:
Издательский центр
«Академия»,
2006. – 176 с.
1. Понятие о машинах
Первоначально появились орудия, с
помощью которых человек производил
работу – молот, лопата, пила и проч. В
движение их приводит сила человека.
Орудия производили одиночные
ремесленники, а затем мануфактуры.
Бурное развитие промышленности в 17-18
веках привело к появлению машин.
Машина
Механизм, или система механизмов, которые
совершают управляемые действия для
производства работы или преобразования
энергии.
Машины могут очень большими (турбины
электростанций, мартеновские печи), и
совсем небольшими (часы, микрочипы).
Машины совершают те же действия, что и
человек с помощью орудий.
Части машин
Двигатель –
движущая сила,
приводящая в
действие машину
Передаточный
механизм –
передает
движение от
двигателя к
орудию
Орудие –
совершает
работу –
основные и
вспомогательные
операции
Виды операций
Основные хода –
резка металла, сборка
Вспомогательные
хода – установка,
снятие, включение и др.
Машины – двигатели
(преобразуют один
вид энергии в
другой)
Виды
машин
Машины –
орудия
(изменяют
форму,
свойства и
положение
объекта труда
Технологические
Транспортные
Транспортирующие
Массовое
• Св. 20000 шт.
Крупносерийное • До 20000 шт.
Серийное
• До 3500 шт.
Мелкосерийное • До 2000 шт.
Единичное
• До 300 шт.
Литейное
Обработка
давлением
Механическое
Сборочное
•
•
•
•
•
•
Литье в песчаные формы
Литье в оболочковые формы
Литье по выплавляемым моделям
Литье в кокиль
Литье под давлением
Литье на центробежных машинах
Литье в песчаные формы
Сначала делается деревянная модель изделия, затем она утапливается в
песок в нижней части стального корпуса вплоть до ее самого широкого
поперечного сечения (А). Затем монтируется верхняя часть формы. К
нижнему корпусу зажимами прикрепляется верхний, образуя цельную
коробку, а затем туда еще досыпается и утрамбовывается песок, таким
образом, чтобы он покрыл всю модель целиком. В необходимых местах
фиксируются литник и выпор (В). Отдельно делают внутренний литейный
стержень из песка для того, чтобы можно было создать полость внутри
будущей отливки. Песок форм, который первоначально был смешан с
силикатом натрия, образует силика-гель, когда через него прокачивается
углекислый газ. Этот -гель- имеет консистенцию сиропа и связывает песок.
Затем корпус формы раскрывают и убирают деревянную модель. Стержень
помещают в корпус формы, и форму опять собирают (С). Деревянный литник
и выпор убираются. Расплавленный металл вливается в высушенную форму
через конусообразный литник. Вытесняемый воздух выходит через выпор
(D). После охлаждения корпус формы раскрывается и достается отливка (Е).
Литник и выпор отрезаются, а песок выбивается. В готовой отливке (F)
показана полость, образованная на месте стержня.
Литье в корковые (оболочковые) формы
Формы делают из песчано-смоляных смесей. Для этого
нагретую до 200-250° С металлическую плиту с
установленными на ней металлическими моделями засыпают
смесью мелкого кварцевого песка с некоторым количеством
порошкообразной смолы. Под действием тепла частички
смолы, прилегающие к модельной плите и моделям,
расплавляются и обволакивают зерна песка, а застывая,
скрепляют их между собой. Так, за 15-20 с на плите образуется
полутвердая песчано-смоляная оболочка. Избыток
смеси удаляют, а модельную плиту вместе с оболочкой
помещают в печь, где заканчивается процесс твердения смолы
и спекания оболочки. Готовую оболочку - полуформу - снимают
с плиты и соединяют с другой полуформой. Теперь можно
заливать металл. Этот способ сейчас широко распространяется
Литье по выплавляемым моделям
Схема точного литья по выплавляемым моделям: 1 формовка восковой модели; 2 - из отдельных
моделей собирается "елочка": 3 - на "елочку"
наносится слой керамического порошка; 4 - из
керамической формы выплавляют воск; 5 - форма
заливается снаружи керамикой, это делает ее более
прочной; 6 - еще прочнее форма становится после
обжига; 7 - теперь форму можно заполнить
расплавленным металлом; 8 и 9 - после остывания
металла остается разбить форму и разобрать
"елочку« на отдельные детали.
Литье в кокиль (постоянные формы)
•
•
•
Кокиль – раковина (фр.). Это толстостенная металлическая форма. Ее
применяют, когда необходимо изготовить много одинаковых простых по
конфигурации отливок.
Перед заливкой металла в одну из половин кокиля вставляют стержни. Затем
две половины кокиля соединяют и плотно скрепляют. В собранный кокиль
заливают жидкий металл. Здесь он очень быстро затвердевает. Через
несколько минут после заливки деталь можно уже вынуть. Затем внутреннюю
поверхность кокиля продувают сжатым воздухом, прокрашивают, и... процесс
начинается снова. Таким образом, в один и тот же кокиль можно многократно
заливать металл и получить сотни и даже тысячи одинаковых отливок.
Этот способ имеет много преимуществ перед литьем в земляные формы. Не
нужна формовочная земля, отпадает необходимость в землесмесительных и
формовочных машинах, кранах и т. д. Улучшаются условия труда, повышается
производительность, а отливки не нуждаются в дальнейшей обработке на
станках. Но зато на производство самих кокилей приходится затрачивать
много дорогостоящего металла, труда и времени. Однако в конечном счете
эти дополнительные затраты оправдываются и кокильное литье внедряется
все шире.
Литье под давлением
Литейные сплавы отличаются разной степенью
жидкотекучести. Если подвергнуть слой жидкого
металла большому давлению (до нескольких десятков
мегапаскалей), то металл можно заставить течь
быстрее. Однако обыкновенные кокили не
выдерживают высокого давления и разрушаются.
Поэтому формы для литья под давлением изготовляют
из специальной стали, их называют пресс-формами, а
литье под давлением иногда называют еще пресслитьем. При этом методе литья жидкий металл входит
в форму не под действием силы тяжести, а вводится в
нее давлением сжатого воздуха или поршня. Металл
при этом быстро заполняет все пустоты формы.
Центробежный способ литья
При этом способе металл заливают во
вращающуюся металлическую форму. Способ
основан на использовании центробежной
силы, прижимающей металл к стенкам формы,
и позволяет получать отливки высокого
качества. Таким способом на специальных
центробежных машинах отливают изделия,
имеющие форму тел вращения (трубы,
шестерни, зубчатые ободы и т. д.).
3. Обработка давлением
Процессы получения заготовок или деталей
машин силовым воздействием инструмента
на исходную заготовку из исходного
материала.
Схемы деформирования
объемной заготовки
Ковка сжатие между
плоскостями
инструмента
Штамповка затекание
металла в
полость
инструмента
Прессование –
выдавливание
металла из
полости
инструмента
Раньше ковкой занимались кузнецы
Штамповка
4. Механическая обработка
• Обработка лезвийными инструментами:
Точение (обтачивание и растачивание),
Строгание и долбление, Фрезерование,
Протягивание и прошивание, Сверление,
Зенкерование, Развертывание
• Обработка абразивными инструментами:
шлифование, хонингование, полирование
• Обработка пластическим деформированием :
обкатывание, калибрование, выглаживание
Точение:
лезвийная обработка резанием
поверхностей вращения и торцовых
поверхностей
Обтачивание:
обработка наружных
поверхностей
Растачивание:
обработка внутренних
поверхностей
Строгание
• Процесс лезвийной обработки
открытых поверхностей. Резец
совершает возвратнопоступательное движение в
горизонтальной плоскости на
строгальных станках
Долбление
• Разновидность строгания, главное
движение придается режущему
инструменту в вертикальной
плоскости на долбежных станках
Фрезерование
•Лезвийная обработка
многозубым
инструментом плоских
и фасонных
поверхностей. Фрезе
придается
вращательное
движение.
Протягивание
• Используют при обработке
цилиндрических, многогранных и шлицевых
отверстий. Предварительно сверлят круглое
отверстие, а затем протягивают, используя
разные схемы срезания припуска.
Прошивка
• прошивка проталкивается в отверстие
заготовки поршнем пресса. Используется
для правки цилиндрических отверстий
Сверление
• Лезвийная обработка резанием
отверстий осевым инструментом
на сверлильных станках
Зенкерование
• Используется для увеличения
диаметра отверстий с большой
точностью.
Развертывание
• Чистовая операция,
обеспечивающая высокую
точность отверстия.
Шлифование –
Обработка заготовок на шлифовальных
кругах со скоростью 30-100 м/с. Заготовка и
шлифовальный круг вращаются.
Полирование
Обработка
абразивными
инструментами
Заключительная операция механической
обработки для придания зеркального блеска.
Осуществляется полировальными кругами,
лентами из войлока, ткани, фетра и пр.
Хонингование
Чистовая обработка отверстий абразивными
брусками. Проводится с помощью
абразивных или алмазных брусков, имеющих
вращательное и поступательное движение
Обработка поверхностным пластическим
деформированием – метод обработки
поверхностей без снятия стружки
Обкатывание и раскатывание –силовое
воздействие на заготовку с помощью роликов,
шариков или кристаллов алмаза.
Калибрование отверстий - через отверстие
проталкивается(на прессах) калибрующий
инструмент (ролик или шарик)
5. Сборка
Соединение в определённой
последовательности и закрепление
деталей, подузлов и узлов для получения
машины, удовлетворяющей её назначению:
1. Поточная
2. Непоточная
Поточная сборка
Перемещение собираемого объекта от
одного рабочего места к другому
осуществляется вручную (по верстаку,
рольгангу, на тележках), грузоподъёмными
машинами (кранами, тельферами и др.),
периодически движущимся конвейером —
пластинчатым конвейером, тележками,
ведомыми по рельсовому пути замкнутой
цепью, а также непрерывно движущимся
конвейером.
Непоточная сборка
Непоточная сборка применяется в
единичном и мелкосерийном производстве
Спасибо за внимание!