Основы технологии металлообработки

Современные технологии в металлообработке

Применяя современные технологии в металлообработке, промышленные предприятия создают различные детали и узлы любой сложности. Они востребованы в приборостроительной, машиностроительной, мебельной и множестве других отраслей. Речь идёт о самых разных товарах, от обычных гвоздей, заканчивая турбинами и трубами.

На предприятиях для этих задач применяется несколько методик и оборудование с высокой производительностью. В первую очередь это автоматические и винторезные токарные станки.

Первые применяются для поточного массового производства различных деталей. Вторые – для малосерийного или штучного. Для обработки заготовок применяются зенкеры, свёрла, резцы, метчики и другие инструменты. Простейшие модели управляются оператором вручную. Более продвинутые устройства работают в связке с компьютерным оборудованием по заранее подготовленной программе. В частности, используются станки с ЧПУ.

Также для изменения геометрии, механических и иных свойств применяются литьё, сварка, обработка давлением, включая прессование, штамповка. Выбор метода зависит от технического задания, стоящего перед предприятием, сроков, необходимой скорости и производительности.

Фрезерные станки

Чтобы из металлической заготовки выточить нужную деталь или инструмент, применяются установки, обрабатывающие материал фрезами. Принцип работы прост:

• Изделие зажимают, чтобы она оставалась неподвижной;
• Устанавливается фреза заданной формы и размера;
• Выполняется обработка по разметке. Как только фреза доводит изделие до нужных параметров, станок отключают. На автоматических моделях выключение производится по программе.

Суть методики – снятие слоя материала – т.н. «припуска». Она позволяет изготовить изделия сложной формы, выполнить на поверхности канавки, пазы или шипы, и даже нанести на табличку надпись. Фрезерование – метод, с помощью которого изготавливаются нестандартные изделия.

Способы резки

Далее мы затронем основы технологий металлообработки, применяемые на металлорежущих станках. Сложно представить металлообрабатывающую отрасль без резки. Суть метода заключается в удалении лишнего материала с заготовки с целью придания нужных форм и габаритов. Существует несколько способов, базирующихся на механическом, абразивном, термическом и химическом воздействии на металл. Они отличаются точностью, скоростью и энергозатратами.

Для каждой задачи эффективен конкретный вид обработки. Так для тонколистового проката или тонкостенных изделий эффективна лазерная резка.

Подобные инновационные технологии в металлообработке имеют несколько важных преимуществ:

• Обеспечивается точность, качество, отсутствие дефектов – окалины, заусенцев.
• Выполняется термическое упрочнение.
• Подходит для тугоплавких материалов – вольфрама, молибдена.

Сфокусированный луч испаряет слой металла на месте соприкосновения.

Передовые разработки

Новые технологии металлообработки не ограничиваются лазером. Также применяются следующие методики:

• Магнитоимпульсная – заготовку помещают в электромагнитное поле. Изделие помещается в диэлектрик, и силовые линии воздействуют на его поверхности. Таким способом проводят формовку бериллия, титана, листовой стали.
• Высокочастотная, ультразвуковая. Эффективна для термообработки поверхностей металлов и сплавов.
• Электроэрозионная – разрушение металлического слоя воздействием электрической дуги, искры или импульса. Микрочастицы плавятся, постепенно вымываясь из обрабатываемой зоны эмульсией или маслом. Параллельно увеличивается твёрдость заготовки в зоне воздействия разряда.
• Плазменная – подходит для чёрных, цветных и тугоплавких металлов. Вместо режущего инструмента используется струя плазмы. Она образуется при воздействии электрической дуги на подаваемый через сопло газ. Газы используются двух типов – активные – водяной пар, водород, аргон и азот и неактивные – кислород и воздух. Сфера применения этого способа – резка чёрного металла.

Все перечисленные способы обработки отличаются высокой точностью исполнения резки, они могут применяться на любых предприятиях, где имеются условия для монтажа такого оборудования. Отличаются расходом электроэнергии, иными затратами.

Методики без нагрева поверхностей

Если техпроцесс требует выполнять резку без нагрева поверхности и риска образования искр, актуальна гидроабразивная обработка. В этом случае воздействие на материал оказывается струёй воды, смешанной с абразивным материалом. Подача осуществляется под высоким давлением.

Ещё один «холодный» способ – криогенная порезка. Суть аналогичная – струю жидкого азота на сверхзвуковой скорости под давлением подают на участок металла. Создаваемый эффект даёт возможность разрезать высокопрочные материалы, объекты большой толщины. Поток имеет температуру до -179С и давление, регулируемое в пределах 400 – 4000 кг/кв.см.

В сети легко найти видео с примерами различных методик абразивной, химической, термической, электромагнитной, плазменной или механической обработки.

Основы металлообработки;

Существуют различные виды механической обработки: точение, фрезерование, сверление, строгание и т.д.

Процесс фрезерования заключается в срезании с заготовки лишнего слоя материала для получения детали требуемой формы, размеров и шероховатости обработанных поверхностей. При этом на станке осуществляется перемещение инструмента (фрезы) относительно заготовки или перемещение заготовки относительно инструмента.

Для осуществления процесса резания необходимо иметь два движения — главное и движение подачи. При фрезеровании главным движением является вращение инструмента, а движением подачи является поступательное движение заготовки. В процессе резания происходит образование новых поверхностей путем деформирования и отделения поверхностных слоев с образованием стружки.

При обработке различают встречное и попутное фрезерование. Попутное фрезерование или фрезерование по подаче — способ, при котором направления движения заготовки и вектора скорости резания совпадают. При попутном фрезеровании условия входа пластины в резание более благоприятные. Удается избежать высоких температур в зоне резания и минимизировать склонность материала заготовки к упрочнению. Силы резания прижимают заготовку к столу станка а пластины — в гнезда корпуса, способствуя их надежному креплению. Попутное фрезерование является предпочтительным при условии, что жесткость оборудования, крепления и сам обрабатываемый материал позволяют применять данный метод.

Встречное фрезерование, которое иногда называют традиционным, наблюдается, когда скорости резания и движение подачи заготовки направлены в противоположные стороны. При врезании толщина стружки равна нулю, на выходе — максимальна. В случае встречного фрезерования возникают высокие силы трения, отжимающие фрезу и заготовку друг от друга. В начальный момент врезания зуба процесс резания больше напоминает выглаживание, с сопутствующими ему высокими температурами и повышенным трением. Зачастую это грозит нежелательным упрочнением поверхностного слоя детали. На выходе из-за большой толщины стружки в результате внезапной разгрузки зубья фрезы испытывают динамический удар, приводящий к выкрашиванию и значительному снижению стойкости.

Рисунок 1 – Схемы попутного и встречного фрезерования

В процессе фрезерования стружка налипает на режущую кромку и препятствует ее работе в следующий момент врезания. При встречном фрезеровании это может привести к заклиниванию стружки между пластиной и заготовкой и, соответственно, к повреждению пластины. Попутное фрезерование позволяет избежать подобных ситуаций. На современных станках с ЧПУ, которые обладают высокой жесткостью, виброустойчивостью и у которых отсутствуют люфты в сопряжении ходовой винт-гайка, применяется в основном попутное фрезерование.

Припуск — слой материала заготовки, который необходимо удалить при обработке. Припуск можно удалить в зависимости от его величины за один или несколько проходов фрезы.

Принято различать черновое и чистовое фрезерование. При черновом фрезеровании обработку производят с максимально допустимыми режимами резания для выборки наибольшего объема материала за минимальное время. При этом, как правило, оставляют небольшой припуск для последующей чистовой обработки. Чистовое фрезерование используется для получения деталей с окончательными размерами и высоким качеством поверхностей.

Основные определения и формулы.

Скорость резания V (м/мин) — это окружная скорость перемещения режущих кромок фрезы. Эта величина определяет эффективность обработки и лежит в рекомендованных для каждого инструментального материала пределах.

За один оборот фрезы точка режущей кромки, находящаяся на окружности фрезы диаметра D (мм), сможет пройти путь равный длине окружности, то есть πD. Для того чтобы определить длину пути пройденного точкой за одну минуту, нужно умножить длину пути за один оборот на частоту вращения фрезы N, то есть πDN (мм/мин). Таким образом, формула для определения скорости резания будет следующей:

Частота вращения шпинделя N (об/мин) — число оборотов фрезы в минуту. Вычисляется в соответствии с рекомендованной для данного типа обработки скоростью резания.

При фрезеровании различают минутную подачу, подачу на зуб и подачу на оборот фрезы.

Подача на зуб Fz (мм/зуб) — величина перемещения фрезы или рабочего стола с заготовкой за время поворота фрезы на один зуб.

Подача на оборот Fo (мм/об) — величина перемещения фрезы или рабочего стола с заготовкой за один оборот фрезы. Подача на оборот равняется произведению подачи на зуб на число зубьев фрезы Z:

Минутной подачей Fm (мм/мин) называется величина относительного перемещения фрезы или рабочего стола с заготовкой за одну минуту. Минутная подача равняется произведению подачи на оборот на частоту вращения фрезы:

Глубиной фрезерования h (мм) называется расстояние между обработанной и необработанной поверхностями, измеряемое вдоль оси фрезы.

Шириной фрезерования b (мм) называется величина срезаемого припуска, измеренная в радиальном направлении или ширина контакта заготовки и инструмента.

Производительность снятия материала Q (см 3 ) — это объем удаляемого материала в единицу времени, определяемый глубиной, шириной обработки и величиной подачи:

Существует три способа программирования обработки для станков с ЧПУ:

1. ручное программирование;

2. программирование на пульте устройства ЧПУ;

3. программирование при помощи CAD/CAM системы.

Для составления управляющей программы вручную необходимо выбрать систему координат, определить эквидистанту, выделить опорные точки и найти их координаты.

Рисунок 4 – Опорные точки и эквидистанта

Эквидистанта – траектория движения фрезы, отстоящая от траектории данного контура на радиус фрезы.

Опорные точки – точки, размещенные на стыке элементарных участков.

Пример двух кадров программы в коде ISO 7 bit:

N10 G01 X375 Y160 F1200 – перемещение по линии;

N20 G02 X0 Y180 I40 J-90 – перемещение по дуге.

Обработка металла

Металлы и их сплавы издавна используются человеком для изготовления инструментов и оружия, украшений и ритуальных предметов, домашней утвари и деталей механизмов.

Чтобы превратить металлические слитки в деталь или изделие, их требуется обработать, или изменить их форму, размеры и физико-химические свойства. За несколько тысячелетий было разработано и отлажено множество способов обработки металлов.

Особенности обработки металла

Многочисленные виды металлообработки можно отнести к одной из больших групп:

• механическая (обработка резанием);
• литье;
• термическая;
• давлением;
• сварка;
• электрическая;
• химическая.

Литье — один из самых древних способов. Он заключается в расплавлении металла и розливе его в подготовленную форму, повторяющую конфигурацию будущего изделия. Этим способом получают прочные отливки самых разных размеров и форм.

Про другие виды обработки будет рассказано ниже.

Сварка

Сварка также известна человеку издревле, но большинство методов были разработаны в последнее столетие. Сущность сварки заключается в соединении нагретых до температуры пластичности или до температуры плавления кромок двух деталей в единое неразъемное целое.

В зависимости от способа нагрева металла различают несколько групп сварочных технологий:

• Химическая. Металл нагревают выделяемым в ходе химической реакции теплом. Термитную сварку широко применяют в труднодоступных местах, где невозможно подвести электричество или подтащить газовые баллоны, в том числе под водой.
• Газовая. Металл в зоне сварки нагревается пламенем газовой горелки. Меняя форму факела, можно осуществлять не только сварку, но и резку металлов.
• Электросварка. Самый распространенный способ:
  • Дуговая сварка использует для нагрева и расплавления рабочей зоны тепло электрической дуги. Для розжига и поддержание дуги применяют специальные сварочные аппараты. Сварка ведется обсыпными электродами или специальной сварочной проволокой в атмосфере инертных газов.
  • При контактной сварке нагрев осуществляется проходящим через точку соприкосновения соединяемых заготовок сильным электротоком. Различают точечную сварку, при которой детали соединяются в отдельных точках, и роликовую, при которой проводящий ролик катится по поверхности деталей и соединяет их непрерывным швом.

С помощью сварки соединяют детали механизмов, строительные конструкции, трубопроводы, корпуса судов и автомобилей и многое другое. Сварка хорошо сочетается с другими видами обработки металлов.

Электрическая обработка

Метод основан на частичном разрушении металлических деталей под воздействием электрических разрядов высокой интенсивности.

Его применяют для прожигания отверстий в тонколистовом металле, при заточке инструмента и обработке заготовок из твердых сплавов. Он также помогает достать из отверстия обломившийся и застрявший кончик сверла или резьбового метчика.

Графитовый или латунный электрод, на который подано высокое напряжение, подводят к месту обработки. Проскакивает искра, металл частично оплавляется и разбрызгивается. Для улавливания частиц металла промежуток между электродом и деталью заполняют специальным маслом.

Ультразвуковая обработка металла

К электрическим способам обработки металлов относят и ультразвуковой. В детали возбуждаются колебания высокой интенсивности с частотой свыше 20 кгц. Они вызывают локальный резонанс и точечные разрушения поверхностного слоя, метод применяют для обработки прочных сплавов, нержавейки и драгоценностей.

Особенности художественной обработки металлов

К художественным видам обработки металлов относят литье, ковку и чеканку. В средине XX века к ним добавилась сварка. Каждый способ требует своих инструментов и приспособлений. С их помощью мастер либо создает отдельное художественное произведение, либо дополнительно украшает утилитарное изделие, придавая ему эстетическое наполнение.

Чеканка — это создание рельефного изображения на поверхности металлического листа или самого готового изделия, например, кувшина. Чеканку выполняют и по нагретому металлу.

Способы механической обработки металлов

Большую группу способов механической обработки металлов объединяет одно: в каждом из них применяется острый и твердый по отношению к заготовке инструмент, к которому прикладывают механическое усилие. В результате взаимодействия от детали отделяется слой металла, и форма ее изменяется. Заготовка превышает размерами конечное изделие на величину, называемую «припуск»

Разделяют такие виды механической обработки металлов, как:

• Точение. Заготовка закрепляется во вращающейся оснастке, и к ней подводится резец, снимающий слой металла до тех пор, пока не будут достигнуты заданные конструктором размеры. Применяется для производства деталей, имеющих форму тела вращения.
• Сверление. В неподвижную деталь погружают сверло, которое быстро вращается вокруг своей оси и медленно подается к заготовке в продольном направлении. Применяется для проделывания отверстий круглой формы.
• Фрезерование. В отличие от сверления, где обработка проводится только передним концом сверла, у фрезы рабочей является и боковая поверхность, и кроме вертикального направления, вращающаяся фреза перемещается и вправо-влево и вперед-назад. Это позволяет создавать детали практически любой требуемой формы.
• Строгание. Резец движется относительно неподвижно закрепленной детали взад- вперед, каждый раз снимая продольную полоску металла. В некоторых моделях станков закреплен резец, а двигается деталью. Применяется для создания продольных пазов.
• Шлифование. Обработка производится вращающимся или совершающим продольные возвратно- поступательные движения абразивным материалом, который снимает тонкие слои с поверхности металла. Применяется для обработки поверхностей и подготовки их к нанесению покрытий.

Каждая операция требует своего специального оборудования. В технологическом процессе изготовления детали эти операции группируются, чередуются и комбинируются для достижения оптимальной производительности и сокращения внутрицеховых расходов.

Обработка давлением

Обработка металла давлением применяется для изменения формы детали без нарушения ее целостности. Существуют следующие виды:

Перед ковкой заготовку нагревают, опирают на твердую поверхность и наносят серию ударов тяжелым молотом так, чтобы заготовка приняла нужную форму.

Исторически ковка была ручной, кузнец разогревал деталь в пламени горна, выхватывал ее клещами и клал на наковальню, а потом стучал по ней кузнечным молотом, пока не получался меч или подкова. Современный кузнец воздействует на заготовку молотом кузнечного пресса с усилием до нескольких тысяч тонн. Заготовки длиной до десятков метров разогреваются в газовых или индукционных печах и подаются на ковочную плиту транспортными системами. Вместо ручного молота применяются кузнечные штампы из высокопрочной стали.

Для штамповки требуется две зеркальные по отношению друг к другу формы — матрица и пуансон. Тонкий лист металла помещают между ними, а потом с большим усилием сдвигают. Металл, изгибаясь, принимает форму матрицы. При больших толщинах листа металл нагревают до точки пластичности. Такой процесс называют горячая штамповка.

Во время штамповки могут выполняться такие операции, как:

С помощью штамповки выпускают широчайший ассортимент изделий — от корпусов бытовой техники до колесных дисков и бензобаков.

Обработка с помощью резки

Металл поступает на предприятие в виде проката — листов или профилей стандартных размеров и толщин. Чтобы разъединить лист или профиль на изделия или заготовки нужных размеров, применяют обработку резкой.

Для профиля чаще всего используют резку абразивным кругом или дисковой пилой.

Для раскроя листов металла применяют несколько видов резки:

• Ручная. Газосварщик с газовой горелкой вырезает куски металла нужного размера и формы. Применяется в небольших мастерских и на опытных производствах.
• Газовая. Установка газовой резки режет пламенем автоматизированной газовой горелки и позволяет не только быстро произвести раскрой листа, но и разложить вырезанные заготовки по контейнерам для доставки их на сборочные участки
• Лазерная. Режет металл лазерным лучом. Отличается высокой точностью и малым коэффициентом отходов. Кроме резки, может выполнять операции сварки и гравировки — нанесения на металл не удаляемых надписей.
• Плазменная. Режет металл факелом высокоионизированного газа — плазмы. Применяется для раскроя листов из твердых и специальных сплавов.

В условиях промышленного производства и средних или крупных серий на первый план выходит такое понятие, как коэффициент использования металла. Он повышается как за счет более плотной раскладки деталей по площади, так и за счет прогрессивных технологий резки, дающих меньше отходов

Химическая обработка металлов для повышения защитных свойств материала

Химическая обработка металла — это воздействие на него специальными веществами с целью вызвать управляемую химическую реакцию.

Выполняются как подготовительные операции для очистки поверхности перед сваркой или покраской, так и как финишные отделочные операции для улучшения внешнего вида изделия и защиты его от коррозии.

С помощью электрохимической обработки гальваническим методом наносят защитные покрытия.

Термические виды обработки металлов

Термическая обработка металлов применяется для улучшения их физико-механических свойств. К ней относя такие операции, как:

Термическая обработка стали

Термическая обработка заключается в нагревании детали до определенной температуры и ее последующем охлаждении по специальной программе.

Отжиг

Заготовку нагревают до температуры пластичности и медленно охлаждают прямо в печи.

Отжиг снижает твердость стали, но существенно повышает пластичность и ковкость.

Применяется перед штамповкой или раскаткой. Во время отжига снимаются внутренние напряжения, возникшие при отливке или механической обработке.

Закалка

При закалке заготовку прогревают до температуры пластичности и держат в таком состоянии в течение определенного времени, за которое стабилизируются внутренние структуры металла. Далее изделие быстро охлаждают в большом количестве воды или масла. Закалка существенно повышает твердость материала и снижает его ударную вязкость, повышая, таким образом, и хрупкость. Применяют для элементов конструкций, подверженных большим статическим и малым динамическим нагрузкам.

Отпуск

Проводится после закалки. Образец нагревают до температуры, несколько меньшей температуры закалки, и охлаждают медленно. Это позволяет компенсировать излишнюю хрупкость, появившуюся после закалки. Применяется в инструментальном производстве

Старение

Искусственное старение заключается в стимуляции фазовых превращений в массе металла. Его проводят при умеренном нагреве для придания материалу свойств, возникающих при естественном старении за долгое время.

Нормализация

Нормализация проводится для повышения ковкости без заметного снижения твердости за счет приобретения сталью мелкозернистой структуры.

Ее применяют перед закалкой и для повышения обрабатываемости резанием. Проводят так же, как и отжиг, но остывает заготовка на открытом воздухе.

ПРОГРАММА Учебной дисциплины «Общие основы технологии металлообработки и работ на металлорежущих станках»

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Псковской области

Председатель МК И. о. директора ГБПОУ ПО «ДЖТ»

Протокол №________ «______»_____________2016г

ОПП «Лужский абразивный завод»

Учебной дисциплины «Общие основы технологии металлообработки и работ на металлорежущих станках»

Профессия: 15.01.25 Станочник (металлообработка)

Программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее – ФГОС) по профессии (профессиям) среднего профессионального образования (далее — СПО) 15.01.25 Станочник (металлообработка)

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Псковской области «Дновский железнодорожный техникум»

, мастер производственного обучения

Рекомендована Экспертным советом по профессиональному образованию Федерального государственного учреждения Федерального института развития образования (ФГУ ФИРО)

Заключение Экспертного совета №____________ от «____»__________20__ г.

СОДЕРЖАНИЕ

1. ПАСПОРТ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

2. СТРУКТУРА и содержание УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

3. условия реализации учебной дисциплины

4. Контроль и оценка результатов Освоения учебной дисциплины

1. паспорт ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Общие основы технологии металлообработки и работ на металлорежущих станках

1.1. Область применения программы

Программа учебной дисциплины является частью основной профессиональной образовательной программы в соответствии с ФГОС по профессии (профессиям) НПО Станочник (металлообработка) 15.01.25

Программа учебной дисциплины может быть использована в дополнительном профессиональном образовании в программах повышения квалификации и переподготовки и в профессиональной подготовке по профессии рабочих: Станочник широкого профиля

1.2. Место учебной дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы: входит в общепрофессиональный цикл

1.3. Цели и задачи учебной дисциплины – требования к результатам освоения учебной дисциплины:

определять режим резания по справочнику и паспорту станка;

рассчитывать режимы резания по формулам, находить требования к режимам по справочникам при разных видах обработки;

составлять технологический процесс обработки деталей, изделий на металлорежущих станках;

оформлять техническую документацию;

основы теории резания металлов в пределах выполняемой работы;

правила определения режимов резания по справочникам и паспорту станка;

общие сведения о проектировании технологических процессов изготовления деталей и режимов обработки;

порядок оформления технической документации;

основные сведения о механизмах, машинах и деталях машин;

наименование, назначение и условия применения наиболее распространенных универсальных и специальных приспособлений;

устройство, кинематические схемы и принцип работы, правила подналадки металлообрабатывающих станков различных типов;

правила технического обслуживания и способы проверки, нормы точности станков токарной, фрезерной, расточных и шлифовальной группы;

назначение и правила применения режущего инструмента;

углы, правила заточки и установки резцов и сверл;

назначение и правила применения, правила термообработки режущего инструмента, изготовленного из инструментальных сталей, с пластинками твердых сплавов или керамическими, его основные углы и правила заточки и установки;

грузоподъемное оборудование, применяемое в металлообрабатывающих цехах;

основные направления автоматизации производственных процессов

1.4. Рекомендуемое количество часов на освоение программы учебной дисциплины:

максимальной учебной нагрузки обучающегося 105 часов, в том числе:

обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося 70 часов;

самостоятельной работы обучающегося 35 часов.

2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Общие основы технологии металлообработки и работ на металлорежущих станках

2.1. Объем учебной дисциплины и виды учебной работы

Вид учебной работы

Максимальная учебная нагрузка (всего)

Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)

Самостоятельная работа обучающегося (всего)

Рефераты :1. «Процесс стружкообразования»

2. «Влияние качества обработки поверхностей на эксплуатационные характеристики деталей»

3. «Типы резьб и их применение»

5. «Механизмы металлорежущих станков»

6. «Авторские конструкции режущего инструмента»

7. «Заточка режущего инструмента»

9. «Концентрация технологических процессов»

10. «Современные черты автоматизации производства машин»

11. «Промышленные роботы»

14. «Программное обеспечение систем управления»

2.2. Тематический план и содержание учебной дисциплины

Общие основы технологии металлообработки и работ на металлорежущих станках

Наименование разделов и тем

Содержание учебного материала, лабораторные работы и практические занятия, самостоятельная работа обучающихся, курсовая работа (проект) (если предусмотрены)

Основы теории резания

Содержание учебного материала

Физические основы процесса резания металлов

Тепловыделение при резании металлов

Элементы режимов резания

Качество обработанной поверхности. Вибрации при резании металлов

Практические занятия: «Расчёт работы, затрачиваемой на резание», «Определение и характеристика основных причин вибраций при резании металлов», «Определение температурного поля стружки и резца», «Составление последовательности назначения элементов режимов резания», «Расчёт элементов режимов резания(решение задач) »

Контрольные работы: «Физические основы процесса резания металлов».

Самостоятельная работа обучающихся: «Составление таблицы факторов, влияющих на температуру резания при точении», «Составление схемы классификации видов износа режущего инструмента», «Проверка выбранных элементов режимов резания»

Презентация: «Физические явления при резании металлов»

Рефераты: «Процесс стружкообразования», «Влияние качества обработки поверхностей на эксплуатационные характеристики деталей»

Основные сведения о машинах и механизмах

Основные сведения о механизмах, машинах, деталях машин

Содержание учебного материала

Элементы поверхностей деталей

Резьбовые соединения и винтовые механизмы

Оси и валы. Муфты и подшипники

Смазочные устройства и уплотнения

Содержание учебного материала

Лабораторные работы: «Нагрузки, деформации и напряжения», «Расчёты на прочность»

Практические занятия: «Определение массы деталей», «Классифицирование механических характеристик материалов», «Определение по справочнику элементов поверхностей деталей», «Определение по справочнику элементов резьб», «Расшифровка обозначений крепёжных изделий», «Составление таблицы классификации передач», «Классификация металлорежущих станков», «Выполнение кинематической схемы основных механизмов токарно-винторезного станка»

Контрольные работы: «Устройства и механизмы машин».

Самостоятельная работа обучающихся: «Выполнение эскизы сечений различных валов», «Выполнение эскизов смазочных устройств», «Составление характеристик материалов для изготовления подшипников»

Презентация: «Передачи», «Крепёжные изделия»

Рефераты: «Типы резьб и область их применения»

«Механизмы металлорежущих станков»

Наименование разделов и тем

Содержание учебного материала, лабораторные работы и практические занятия, самостоятельная работа обучающихся, курсовая работа (проект) (если предусмотрены)

Производственный и технологический процессы

Производственный и технологический процессы

Содержание учебного материала

Структура производственного и технологического процессов

Точность изготовления изделий

Качество поверхностей деталей машин

Технологичность конструкции изделия и его элементов

Содержание учебного материала

Виды технических документов

Порядок оформления технической документации

Лабораторные работы: «Расчёт трудоёмкости технологического процесса»

Практические занятия: «Разработка технологических процессов», «Составление последовательности механической обработки детали», «Составление технологического процесса обработки детали — болт», «Составление технологического процесса обработки детали — гайка», «Составление технологического процесса обработки детали — втулка», «Составление технологического процесса обработки детали — конус», «Составление схемы поточной линии», «Оформление технической документации»

Контрольные работы: «Производственный и технологический процесс в машиностроении».

Самостоятельная работа обучающихся: «Составление классификации технологических процессов», «Составление перечня факторов, влияющих на качество поверхностей», «Характерные признаки типов производства», «Выделение параметров точности обработки», «Составление классификаций и характеристик базирования»

Презентация: «Техническая документация»

Рефераты: «Система СПИД»

«Концентрация технологических процессов»

Основные сведения о режущем инструменте для металлообработки

Режущий инструмент для металлообработки

Содержание учебного материала

Зуборезный и резьбонарезной инструмент

Комбинированный инструмент. Инструмент для автоматизированного производства

Лабораторные работы: «заточка резцов из быстрорежущей стали», «Химико-термическая обработка инструментов»

Практические занятия: «Классифицировать токарные резцы по конструкции», «Определение особенностей конструкции инструментов для обработки отверстий»

Контрольные работы: «Конструкции режущих инструментов»

Самостоятельная работа обучающихся: «Составить характеристику автоматизированного инструмента»

Рефераты: «Авторские конструкции режущего инструмента»

«Заточка режущих инструментов»

Автоматизация производства в машиностроении

Автоматизация производственных процессов

Содержание учебного материала

Роль и значение автоматизации

Основные направления развития автоматизации производства. Типы автоматических линий

Автоматизация управления и контроля в производстве машин

Практические занятия: «Выполнить эскиз автоматической линии механической обработки зубчатого колеса», «Составление схемы автоматизированной линии», «Составление структуры системы управления», «Составление схемы использования АРМ», «Составление характеристики САП»

Контрольные работы: «Автоматизация производства в машиностроении»

Самостоятельная работа обучающихся: «Составить характеристику пневмопривода», «Составить характеристику электропривода», «Составить характеристику гидропривода», «Выполнить эскиз структуры ГПС»

Рефераты: «Современные черты автоматизации производства машин»

«Программное обеспечение систем управления»

3. условия реализации УЧЕБНОЙ дисциплины

3.1. Требования к минимальному материально-техническому обеспечению

Реализация учебной дисциплины требует наличия учебного кабинета «Технологии металлообработки и работы в металлообрабатывающих цехах».

Оборудование учебного кабинета:

— посадочные места по количеству обучающихся;

— рабочее место преподавателя;

— комплект учебно — наглядных пособий: «Набор готовых деталей»; «Набор основного режущего инструмента»

— образцы технических документов документов.

Технические средства обучения:

— компьютер с лицензионным программным обеспечением и мультимедиа проектором;

— презентации по темам: «Металлорежущие станки», «Система ЧПУ»; «Основоположники науки о резании металлов», «Шлифование», «Станочник (металлообработка)»

3.2. Информационное обеспечение обучения

Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы

1. Багдасарова : Оборудование и техническая оснастка: учеб. пособие. – М.: Издательский центр «Академия», 2007. – 64с.

2.Вереина : Технология обработки: учеб. пособие – 2-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2009. – 64с.

3.Кожевников инструмент: Учеб. для вузов (текст)– М.: Машиностроение 2006. – 512 с.

4.Холодкова технология машиностроения: учебное пособие для нач. проф. образования – 2-е изд.,стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2009. – 224с.

5. Черепахин обработки материалов: учебник для студ. Учреждений сред. проф. образования– 3-е изд. – М. : Издательский центр «Академия», , 2008. – 272 с.

6. Черпаков станки: учебник для нач. проф. образования – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 368с.

7. Черпаков оборудование машиностроительного производства: учебник для студ. Учреждений сред. проф. образования – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 416с.

8. Черпаков оснастка: учебник для студ. Учреждений сред. проф. образования – 2-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 288с

9. Шандров производства (металлообработка): учебник для нач. проф. образования – 5-е изд.,стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2008. – 256с.

1. Аршинов металлов и режущий инструмент. М.: «Машиностроение», 1967, 500стр.

2. Самохвалов техника-конструктора, «Техника», 1975, 568стр.

3. Шведов и ремонт режущих и мерительных инструментов. Учеб. пособие для проф.-техн. учебных заведений М., «Высшая школа», 1972. 320с.

4. Контроль и оценка результатов освоения УЧЕБНОЙ Дисциплины

Контроль и оценка результатов освоения учебной дисциплины осуществляется преподавателем в процессе проведения практических занятий и лабораторных работ, тестирования, а также выполнения обучающимися индивидуальных заданий, проектов, исследований.

(освоенные умения, усвоенные знания)

Формы и методы контроля и оценки результатов обучения