Технологические процессы в машиностроении (стр. 1 )

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

« Кубанский государственный технологический университет»

Кафедра машиностроения и автомобильного транспорта

Технологические процессы в машиностроении

Методические указания по изучению дисциплины и выполнению контрольных работ для студентов заочной формы обучения и МИППС, направления  151900.62 «Конструкторско-техническое обеспечение машиностроительных производств» (профиль: «Технология машиностроения»)

Краснодар

2014

Составитель: д-р. техн. наук, профессор каф. МCАТ

УДК 620.22

Технологические процессы в машиностроении.  Методические указания по изучению дисциплины и выполнению контрольных работ для студентов  заочной формы обучения, направления  151900.62 «Конструкторско-техническое обеспечение машиностроительных производств»(профиль: «Технология машиностроения») – Краснодар: Изд. КубГТУ, 2014. – 38 с.

Изложены темы и краткое содержание дисциплины, рекомендуемая литература, темы лабораторных работ, варианты контрольных заданий, приведены требования к оформлению и пример оформления контрольных работ.

Печатается по решению методического совета Кубанского государственного технологического университета

Рецензенты:  канд. техн. наук, доцент

  канд. техн. наук, доцент

                       

Содержание

Введение………………………………………………………………	4
1  Требования к уровню усвоения содержания дисциплины 2 Содержание дисциплины «Технологические процессы в машиностроении»…………………………………………………………..	4 4
3  Список рекомендуемой литературы……………………………….	9
4  Указания по оформлению контрольной работы и по выбору варианта ………………………………………………………………...	10
5 Задание  на контрольную работу……………………………………	12
6  Методические указания по выполнению контрольной работы	20
7  Темы лабораторных работ ……………………………………….. 8 Темы  практических работ ………………………………………..	32 32
9 Вопросы для подготовки к экзамену…………………………….	32
Приложение А………………………………………………………….. Приложение Б…………………………………………………………..	36 37

ВВЕДЕНИЕ

1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ

Цель изучения – дать будущим бакалаврам знания по выбору технологических методов получения и обработки заготовок и деталей машин, обеспечивающих высокую надежность и долговечность изделий.

Основные задачи дисциплины. Изучить материалы, применяемые в машиностроении, их классификацию и методы их получения. Изучить технологические процессы получения заготовок и деталей машин:

- методы литья, пластической деформацией, сваркой;

- механической, электрофизической и электрохимической обработками;

- изучить принципиальные схемы оборудования, оснастки, инструмента и приспособлений.

ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ УСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИЦИПЛИНЫ

В результате изучения дисциплины студент должен:

Обладать следующими компетенциями:

умеет выбирать материалы для применения при эксплуатации и ремонте транспортных машин и транспортно-технологических комплексов различного назначения с учетом влияния внешних факторов и требований безопасной и эффективной эксплуатации и стоимости (ПК-10); владеет знаниями направлений полезного использования природных ресурсов, энергии и материалов при эксплуатации, ремонте и сервисном обслуживании транспортных и транспортно-технологических машин различного назначения, их агрегатов, систем и элементов  (ПК-12); способен использовать конструкционные материалы, применяемые при техническом обслуживании, текущем ремонте транспортных и технологических машин и оборудования (ПК-37)

Владеть знаниями:

строения металлов, диффузионных процессов в металле, формирования структуры металлов и сплавов при кристаллизации, пластической деформации, влияния нагрева на структуру и свойства деформированного металла, механических свойств металлов и сплавов; конструкционных металлов и сплавов; теории и технологии термической обработки стали; пластмасс; современных способов получения конструкционных материалов.

Обладать умениями осуществлять рациональный выбор конструкционных и эксплуатационных материалов.

Для изучения дисциплины необходимы знания по следующим дисциплинам

Из курса «Химия» в дисциплине используются:

основные сведения о строении атомов; периодическая система ; типы связей в твердых телах; правило фаз; общая характеристика химических элементов и их соединений; теория коррозии металлов; полимерные материалы.

Из курса «Физика» в дисциплине используется:

основы молекулярной физики и термодинамики; законы диффузии, теплопроводности; элементы физики твердого тела; элементы физики атомного ядра и элементарных частиц.

Из курса «Начертательная геометрия и инженерная графика»:

проекционное черчение; машиностроительное черчение.

Контроль знаний студентов осуществляется в процессе изучения дисциплины путем выборочного опроса на лекциях, тестирования, при устных защитах лабораторных работ и при сдачи экзамена.

2 СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

технология конструкционных материалов

2.1 Введение. Понятие о машиностроении.

Отрасли машиностроения.

Объекты машиностроительного производства.

Производственный и технологический процессы.

Конструкционные материалы. Требования, предъявляемые к конструкционным материалам при их выборе.

Конструкционная прочность и ее критерии. Классификация конструкционных  материалов.

Маркировка основных конструкционных материалов.

Технологии изменения свойств металлических конструкционных материалов

2.2 Основы металлургического производства

Состояние современного машиностроения и его зависимость от уровня развития металлургического производства. Физико-химические основы металлургического производства. Понятие о рудах. Принципы получения металлов из руд.

Материалы для доменной плавки. Выбор флюсов при производстве чугуна. Основные физико-химические процессы (восстановительный характер химических реакций) получения чугуна. Продукция доменного производства.

Принцип производства стали. Исходные материалы для плавки стали. Окислительный характер основных физико-химических процессов получения стали. Понятие «качество» стали, выплавляемой в мартеновских печах, кислородных конверторах и электродуговых печах. Способы раскисления стали и способами разливки стали. Пути повышения качества стали.

Литература: [4, с.12–24].

Вопросы для самопроверки.

Какой основной принцип получения чугуна из руды? Какое значение имеют флюсы при выплавке чугуна? Какой характер имеют химические реакции при получении стали из чугуна? Какой смысл  вкладывается в понятие “ качество“ стали? Что такое раскисление стали?

2.3 Технология литейного производства.

Выбор метода и способа получения заготовки. Основные факторы, влияющие на выбор способа получения заготовки. Классификация литых заготовок. Литейные сплавы.

Изготовление отливок в песчаных формах. Литниковая система Приготовление формовочных и стержневых смесей. Изготовление литейных форм. Изготовление стержней. Приготовление расплава. Сборка и заливка литейной формы. Охлаждение, выбивка и очистка отливок.

Специальные способы литья. Литье в оболочковые формы. Литье по выплавляемым моделям. Литье в металлические формы. Изготовление отливок центробежным литьем. Литье под давлением. Изготовление отливок электрошлаковым литьем. Изготовление отливок непрерывным литьем.

Особенности изготовления отливок из различных сплавов. Стальные отливки. Алюминиевые сплавы. Медные сплавы. Титановые сплавы. Дефекты отливок и их исправление. Методы обнаружения дефектов. Методы исправления дефектов.

Основные положения к выбору способа литья.

Литература:  [4, с.15-44 ].

Вопросы для самопроверки

Какие литейные сплавы используют для изготовления отливок? Что такое литейные свойства сплавов и как они влияют на качество отливок? Перечислить способы уплотнения формовочной смеси при изготовлении песчаных форм в опоках и области их применения. Рассказать о назначении модельного комплекса и его элементов. Рассказать о назначении литниковой системы и описать её элементы. В чём состоит сущность изготовления отливок литьём по выплавляемым моделям и каковы возможности этого способа? В чём состоит сущность литья в оболочковые формы и каковы возможности способа? Перечислить способы изготовления отливок в металлических формах. В чём их сущность и возможности. В чём заключаются основные принципы конструирования литых деталей?

2.4 Технология обработки металлов давлением

Общая характеристика обработки металлов давлением. Классификация процессов обработки давлением. Закономерности обработки давлением. Характеристики деформаций. Технологические испытания.

Прокат и его производство. Способы прокатки. Технологический процесс прокатки. Правка проката. Разрезка и заготовительная обработка проката. Продукция прокатного производства. Специальные виды проката.

Прессование. Волочение.

Ковка. Холодная и горячая и ковка. Операции ковки: предварительные и основные. Оборудование для ковки. Конструирование кованых заготовок.

Условия перехода от свободной ковки к объемной штамповке: сущность процесса, разновидности (облойная и безоблойная штамповки), инструменты и оборудование для объемной штамповки. Основные этапы и переходы штамповки. Прогрессивные способы объемной штамповки. Преимущества и недостатки этих способов.

Листовая штамповка: сущность процесса, характеристика исходных заготовок. Разделительные операции, раскрой, коэффициент использования металла. Формоизменяющие операции, их схемы, область применения. Инструмент и оборудование для листовой штамповки.