Резьбонарезные резцы

Нарезание цилиндрических зубчатых колес  на фрезерном станке с помощью Дисковые модульные фрезы

Инструменты, применяемые для выполнения токарных работ, называются режущими. При токарке  используются различные  режущие инструменты: резцы, сверла, зенкеры, развертки, метчики

 

ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ ЛИТЫХ  ДЕТАЛЕЙ ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУИРОВАНИЯ  ОТЛИВОК

Технологичной следует считать  такую конструкцию детали, которая  при помощи простых приемов литейной технологии позволяет изготовить отливку, удовлетворяющую предъявленным к ней требованиям. Главным и решающим показателем технологичности следует считать себестоимость литых деталей с учетом затрат на их механическую обработку и сборку.

Технологичность литых деталей  самым тесным образом связана  с их качеством. Чем сложнее литая деталь, тем труднее получить в ней необходимые свойства. Качество определяется также точностью веса и размеров отливок. Снижение веса отливок при сохранении требуемой прочности является важным условием правильного конструирования литых деталей. Эти условия заключаются в следующем:

а) полное использование механических свойств металла;

б) выбор оптимальной толщины  стенок;

в) замена сплошных ребер прерывистыми;

г) устранение или уменьшение объема механической обработки;

д) соединение в одном узле нескольких простых отливок;

е) замена сплошных сечений коробчатыми  или тавровыми.

Точность литых деталей зависит  от литейных свойств металла и 

от способа производства: литье  в песчаную или металлическую  форму, литье под давлением, машинная или ручная формовка и т. д. Детали, отлитые в металлические формы, обладают большей точностью, чем детали, полученные из песчаных форм. Машинная формовка по сравнению с ручной дает большую точность отливок; еще большую точность достигают при литье по выплавляемым моделям, под давлением или при литье в скорлупчатые формы.

Следовательно, литая деталь при  максимальной прочности 

должна иметь минимальный вес, быть простой и дешевой/ в изго-

товлении. Кроме того, конструкция  литой детали должна предусматривать  возможность применения для ее изготовления новых, наиболее прогрессивных технологических процессов литейного производства.

Непрерывное развитие техники приводит к созданию новых высокопроизводительных машин, а следовательно, и новых  форм ли-тых деталей, к разработке новых принципов конструирования. Так, в настоящее время широкое применение на заводах находят сварно-литые конструкции.

Применение сварно-литых конструкций  позволяет получать сложные и  громоздкие литые детали с наименьшей трудоемкостью. Изготовление сварно-литых конструкций основано на расчленении отливки на отдельные части, получении этих частей литьем, а затем соединении их сваркой. Однако такое расчленение отливок не во всех случаях бывает рационально. Правильность этого положения подтверждается опытом передовых предприятий. Так, на Ново-Краматорском заводе в послевоенное время была изготовлена исключительно сложная цельнолитая отливка рабочего колеса гидротурбины для Днепрогэс. Эта отливка весом 110 т, имевшая диаметр рабочего колеса 6300 мм и высоту 3300 мм, заменила прежнее рабочее колесо, турбины, которое состояло из трех частей. Указанное нововведение не только уменьшило объем механической обработки, но и значительно повысило технологичность конструкции. В цельнолитом колесе была устранена возможность появления несимметричных усадочных напряжений, которые причиняли наибольший вред, так как искажали взаимное расположение лопаток в старой сборной конструкции. Применение новой технологии позволило получить большую точность отливки и повысило коэффициент полезного действия новой турбины на 3%, что составляет несколько сот тысяч киловатт.

Статор для новой турбины, имеющий  диаметр 8530 мм, высоту 3038 мм и вес  около 60 т, с целью уменьшения усадочных  напряжений и сокращения цикла производства был также изготовлен цельнолитым. Однако создание сложных отливок оправдывается не во всех случаях. Иногда необоснованное усложнение литой детали, не учитывающее производственных условий и возможностей цеха, приводит к систематическому браку, в результате чего запроектированные конструкции заменяются более простыми.

Следовательно, при создании новой  конструкции литой детали необходимо учитывать конкретные условия данного  производства с точки зрения более  выгодных для его условий методов  изготовления и технологии механической обработки. Естественно, что эффективное решение этого вопроса возможно лишь при творческом объединении усилий конструкторов, технологов и рабочих-новаторов производства.

Форма детали является важнейшим фактором, определяющим ее технологичность, в  силу чего отливка должна представлять в своей основе простую геометрическую фигуру. Конструкция отливки должна быть такой, чтобы модели и стержневые ящики для нее имели наиболее простую форму, для чего отдельные поверхности отливок следует по возможности приближать к плоскости или к поверхности вращения. Конфигурация должна предусматривать также быстрое и легкое удаление модели из формы, не требующее применения отъемных частей и криволинейных разъемов.

С целью облегчения выемки модели из формы на вертикальных поверхностях отливки предусматриваются конструктивные уклоны (ГОСТ 2670-44). Если этих уклонов нет, необходимо вертикальным стенкам модели придавать формовочные уклоны (ГОСТ 3212-46). В табл. 4 приведены рекомендуемые конструктивные литейные уклоны.

Конструктивные уклоны отливок

 

Уклоны  следует принимать, сообразуясь  с характером детали и возможным  разъемом формы. Для различных утолщений  стенок - платиков, больших планок и  др.- конструктивный уклон, выполняющий  функцию перехода, рекомендуется  увеличить до 30-45°. При большом уклоне стенок, образующих внутренние открытые полости в отливках, представляется возможным в некоторых случаях отказаться от применения стержней, заменяя их земляными болванами.

Стержневые  работы в литейных цехах нередко  составляют 60-70 % общей трудоемкости изготовления отливки. В связи с этим рекомендуется избегать таких конструкций отливок, при изготовлении которых нельзя обойтись без стержней. Однако, в случае, когда применения стержней избежать нельзя, выполнение внутренних полостей формы должно быть максимально простым и стержни должны иметь плавные переходы от одной поверхности к другой. Вертикальные поверхности стержней должны иметь конструктивные уклоны.

В конструкции  отливки должна быть предусмотрена  возможность свободного удаления из внутренних полостей стержневой горелой смеси и каркасов. Если внутренняя полость отливки по каким-либо причинам должна быть закрытой, следует запроектировать специальные отверстия для удаления через них стержневой смеси и

каркасов, а затем их заглушить. Уменьшение количества стержней или замена стержней болванами удешевляет производство и сокращает его цикл. Для обеспечения беспрепятственного заполнения формы жидким металлом в конструкции литых деталей должны отсутствовать резкие повороты, карманы и большое разветвление стенок. Также следует избегать больших плоскостей, которые при заливке могут оказаться обращенными горизонтально кверху.

Получение здоровых отливок возможно лишь в  случае такого расположения крупных  сечений, при котором исключается их питание из близлежащих тонких частей отливки. Это правило приобретает особое значение при изготовлении деталей из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, а также из белого чугуна, которые отличаются большой объемной усадкой. В связи с этим конструкция литых деталей должна соответствовать принципу направленного затвердевания.

Принцип направленного затвердевания  состоит в достижении последовательного  затвердевания отливки, начиная  от частей более тонких, располагаемых  при заливке внизу, кончая более массивными частями отливки, находящимися вверху и питаемыми при их затвердевании прибылями. В этом случае каждая выше расположенная часть отливки способна непрерывно передавать находящийся в ней еще жидкий сплав в нижнюю часть отливки, являясь для нее как бы прибылью, препятствуя образованию в ней усадочной раковины и связанной с ней пористости Для того чтобы конфигурация литых деталей соответствовала принципу направленного затвердевания, при конструировании необходимо соблюдать следующие условия. Вертикальные стенки детали должны быть выполнены с постепенным утолщением кверху за счет конструктивного уклона в 5-6° для отливок из стали и 8-10° для отливок из цветных сплавов. Сочленение стенок часто создает в отливках тепловые узлы, поэтому расположенные над этими узлами стенки должны иметь большее сечение, чем сечение узла.

Правильность выбора того или иного сечения проверяется методом вписанных окружностей или выкатывающихся шариков. Согласно этому способу окружность, вписанная в любой узел отливки, должна свободно проходить по сечениям, соединяющим узел с прибылью. Вписанные окружности в теле отливки покажут соотношение толщины и объема отдельных сечений и узлов отливки и определят самые неблагоприятные ее места. На фиг. 22,а представлена неудачная конструкция отливки, из тела которой окружность А выкатиться в прибыль не может; технологичная конструкция этой же отливки показана на фиг. 22,6. На фиг. 22,в показано сечение стальной отливки, в утолщенной части которой образовалась усадочная раковина, свидетельствующая о том, что вышележащая стенка, соединяющая эту часть с прибылью, тоньше ее. В этом случае шарик, вписанный в это сечение, не может выкатиться.

При разработке чертежа литой детали необходимо учитывать припуски на механическую обработку. Конструктор, закончив разработку литой детали, до нанесения припусков  на механическую обработку может считать ее технологичной. Между тем после нанесения припусков деталь оказывается не технологичной вследствие образования скопления металла в недоступных для установки прибыли местах. Это приводит к значительным затруднениям при проектировании технологического процесса, повышенному браку и увеличению в связи с этим себестоимости готовой продукции.

Отливки должны конструироваться с  учетом условий их последующей эксплуатации. Если деталь при работе будет подвергаться

постоянному гидравлическому давлению, в конструкции следует предусмотреть надежное крепление стержней с помощью знаков, а не при помощи жеребеек. Базовые поверхности на чертеже отливки должны быть отмечены, для того чтобы при разработке технологического процесса формовки они не попали в плоскость разъема.

Таким образом, основное правило конструирования  литых деталей состоит в придании им наиболее простой внешней формы  и в максимальном устранении резких переходов и разветвлений внутренних стенок. Деталь должна иметь спокойные, обтекаемые формы, причем, чем ниже литейные свойства металла, тем тщательнее должно выполняться это требование.

 

 

Сущность способа.

Плазма - ионизированный газ, содержащий

электрически заряженные частицы  и способный проводить ток.

Ионизация газа происходит при его  нагреве. Степень ионизации

тем выше, чем выше температура  газа. В центральной части сварочной  дуги газ нагрет до температур 5000-30000°  С, имеет высокую электропроводность, ярко светится и представляет собой  типичную плазму. Плазменную струю, используемую для сварки и резки, получают в специальных плазматронах, в которых нагревание газа и его ионизация осуществляются дуговым разрядом в специальных камерах.

Вдуваемый в камеру газ, сжимая столб  дуги в канале сопла плазматрона  и охлаждая его поверхностные  слои, повышает температуру столба. В результате струя проходящего газа, нагреваясь до высоких температур, ионизируется и приобретает свойства плазмы. Увеличение при нагреве объема газа в 50-100 и более раз приводит к истечению плазмы со сверхзвуковыми скоростями. Плазменная струя легко расплавляет любой металл.

Дуговую плазменную струю для сварки и резки получают по двум основным схемам. При плазменной струе прямого  действия изделие включено в сварочную  цепь дуги, активные пятна которой  располагаются на вольфрамовом электроде и изделии. При плазменной струе косвенного действия активные пятна дуги находятся на вольфрамовом электроде и внутренней или боковой поверхности сопла. Плазмообразующий газ может служить также и защитой расплавленного металла от воздуха. В некоторых случаях для защиты расплавленного металла используют подачу отдельной струи специального, более дешевого защитного газа. Газ, перемещающийся вдоль стенок сопла, менее ионизирован и имеет пониженную температуру. Благодаря этому предупреждается расплавление сопла. Однако большинство плазменных горелок имеет дополнительное водяное охлаждение.

Дуговая плазменная струя - интенсивный  источник теплоты с широким диапазоном технологических свойств. Ее можно  использовать для нагрева, сварки или  резки как электропроводных металлов, так и неэлектропроводных материалов, таких как стекло, керамика и др. (плазменная струя косвенного действия). Тепловая эффективность дуговой плазменной струи зависит от величины сварочного тока и напряжения, состава, расхода и скорости истечения плазмообразующего газа, расстояния от сопла до поверхности изделия, скорости перемещения горелки (скорости сварки или резки) и т. д. Геометрическая форма струи может быть также различной (квадратной, круглой и т. д.) и определяться формой выходного отверстий сопла.

 

 
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ плазменной закалки определяется:

повышением работоспособности  и износостойкости деталей и  инструмента;

сокращением затрат на изготовление запасных деталей и дополнительного  количества инструмента для выполнения заданной производственной программы;

уменьшения  объема заточных операций, времени  и средств, связанных с настройкой прессов и металлообрабатывающих  станков для инструмента, подвергнутого  плазменной закалке ;

высвобождением  работников, занятых на изготовлении запасных деталей и дополнительного количества инструмента;

интенсификацией режимов работы инструмента;

увеличением выпуска продукции на существующем оборудовании, вследствие сокращения простоев для замены изношенных деталей  и аварийных ремонтов оборудования.

 

 

Контактная сварка - это процесс образования соединения в результате нагрева металла проходящим через него электрическим током и пластической деформации зоны соединения под действием сжимающего усилия.

 

Родоначальник контактной сварки - английский физик Уильям Томсон (лорд Кельвин), который в 1856 г. впервые применил стыковую сварку. В 1877 г. в США Элиху Томсон самостоятельно разработал стыковую сварку и внедрил ее в промышленность. В том же 1877 г. в России Н.Н.Бенардос предложил способы контактной точечной и шовной (роликовой) сварки.

 

Сущность  способа точечной контактной электросварки  заключалась в том, что к двум стальным пластинам, помещённым одна на другую, подводился ток с помощью  специальных клещей (рис. 1), в которые  были вставлены угольные электроды. Ток проходил через электроды, между которыми зажимались пластины, и выделившейся теплоты было достаточно для образования сварной точки.

Рис. 1. Клещи  Бернадоса для контактной сварки

Контактная точечная сварка

Основным видом арматуры железобетонных конструкций являются пересекающиеся стержни в виде сеток и плоских каркасов. Для сварки таких арматурных конструкций, а также для приварки внахлестку круглых арматурных стержней к элементам плоского проката (полосовой, уголковой и другой сортовой стали) применяют контактную точечную сварку.