- •Билет № 1
- •1.Способы нарезания зубьев конических шестерён. Маршрут обработки, оборудование, типы применяемых приспособлений, режущий инструмент, режимы резания для одной из операций.
- •2. Опишите основные законы и укажите закономерности развития техники.
- •I. Закон корреляции параметров однородного ряда технических объектов
- •II. Законы симметрии технических объектов
- •Закон двусторонней симметрии
- •III. Закон гомологических рядов
- •IV. Закон расширения множества потребностей-функций
- •V. Закон прогрессивной эволюции техники
- •VI. Закон соответствия между функцией и структурой
- •Закономерности функционального строения обрабатывающих (технологических) машин
- •3. Автоматич. Линии; гибкие производственные системы. Их стр-ра, возможности использования в техпроцессах.
- •Билет№2
- •1. Алгоритм энергетического расчёта объёмных приводов.
- •2. Критерии развития
- •3. Основные понятия теории автоматического управления
- •Билет№3
- •2.Оформление потребности и целей проектирования. Определение основных признаков объекта проектирования. Оформление и согласование тз. Процедуры на стадии технического задания.
- •3.Кулачковые системы программного управления.
- •Билет № 4
- •1. Техпроцесс обработки цилиндрических шестерен. Маршрут обработки, оборудование, типы приспособлений, режущий инструмент, режимы резания для одной из операций.
- •2. Процедурная модель проектирования.( Ярушин стр. 108)
- •3.Как вы представляете себе общую структуру объёмных приводов? Приведите их классификацию.
- •Билет № 5
- •1. Техпроцесс изготовления деталей из термореактивных пластмасс. Маршрут обработки, оборудование, типы применяемых приспособлений.
- •Способы изготовления деталей
- •2. Конструктивные методы обеспечения сборки деталей, узлов, агрегатов, изделий.
- •3.Системы чпу: позиционные, контурные, замкнутые, разомкнутые.
- •Билет №6
- •1. Техпроцесс обработки колец. Маршрут обр., обор-е, типы приспособ., реж. Инстр., режимы резания для одной из операций.
- •2. Схема построения кб предприятия на основе технологии сквозного проектирования.
- •Билет №7
- •1. Технологический процесс обработки дисков. Маршрут обработки, оборудование, типы применяемых приспособлений, режущий инструмент, режимы резания для одной из операций.
- •2. Выбор конструкции изделия. Конструктивная переемственность. Компонование. Совершенство конструктивной схемы. Компактность конструкции. Рациональный выбор параметров оборудования.
- •3. Состав и количество основного оборудования в поточном и не поточном производствах.
- •Билет№8.
- •2. Экономические основы создания оборудования. Полезная отдача. Долговечность. Эксплуатационная надёжность.
- •3. Техническое нормирование. Норма времени, норма выработки. Определение нормы времени. Организация технического нормирования.
- •Билет № 9
- •2. Процедуры проектирования на стадии технических предложений. Поиск возможных технических решений. Анализ и выбор решений. Содержание технического предложения.
- •Билет№10.
- •1. Методы сборки в машиностроении. Устройство коробки скоростей токарного станка и порядок её сборки.
- •Рациональные сечения
- •3. Геометрическая задача управления. Устройство чпу. Логическая задача управления. Программируемые контроллеры.
- •Билет №11
- •1. Базы и базирование. Виды баз. Правило шести точек. Приведите примеры базирования корпусной детали и детали типа вала.
- •Классификация баз.
- •Правило 6-ти точек:
- •2. Процедуры на стадиях эскизного и технического проектов. Выбор параметров объекта проектирования. Цели, состав и последовательность выполнения эскизного проекта.
- •3.Основные понятия и определения.
- •Порядок проектирования:
- •1. Предпроектные работы
- •2. Задание на проектирование
- •3. Рабочий проект (проект) и рабочая документация
- •Технологический процесс как основа создания производственной системы
- •Билет№12.
- •4.1.1. Основы литейного производства
- •3.Кинематика поршневых насосов. Неравномерность подачи и способы её выравнивания Билет№13.
- •2. Метод системотехнического проектирования. Проектирование систем «человек-машина». Морфологический анализ и синтез технических решений. Современные тенденции при проектировании оборудования.
- •3. Организация технологической подготовки производства и процесс перехода на выпуск новой продукции.
- •Билет №14
- •Билет № 15
- •1. Нарезание зубьев цилиндрических зубчатых колес методом копирования дисковыми и пальцевыми фрезами
- •5. Протягивание зубьев зубчатых колес
- •2. Проектирование как вид трудовой деятельности.
- •3. Функционально-стоимостной анализ
- •Билет№16.
- •Средства для контроля, диагностики и адаптивного управления станочным оборудованием.
- •Фазы информационных преобразований для станка с счпу
- •Структура управляющих программ для станков с чпу
- •3.Радиально-поршневые гидромашины. Их принцип действия и кинематика
- •Билет№17.
- •1.Обработка шлицев на валах.
- •Конструкция составных резцов
- •2. Гидроцилиндры. Виды гидроцилиндров. Элементы конструкции, способы торможения, алгоритм выбора параметров и размеров гидроцилиндров
- •3. Проектирование транспортной системы. Техническое обслуживание производственной системы.
- •3.1. Средства и виды транспорта
- •3.2. Выбор вида цехового транспорта
- •3.3. Определение потребного количества транспортных средств
- •3.4. Проектирование ремонтно-механических цехов
- •Билет № 18.
- •1. Технико-экономические показатели и критерии работоспособности металлорежущих станков.
- •Виды резцов
- •2. Критерии жёсткости. Удельные показатели жёсткости. Конструктивные способы повышения жёсткости. Сопротивление усталости. Контактная прочность.
- •Билет №19.
- •1. Кинематика резания. Инструментальные материалы, их физико-механические свойства и выбор. Формообразование поверхности на станках.
- •2. Иерархия описания технических систем и технических объектов.
- •Описание физической операции (фо) формализованно можно представить состоящим из трех компонентов:
- •3. Принципы размещения основного оборудования на производственных участках.
- •Билет №20
- •1. Cтанки для абразивной обработки.
- •2. Крепление осей
- •3. Схемы дроссельного регулирования гидропривода при последовательном и параллельном расположении дросселя на напорной и сливной линиях. Достоинства и недостатки схем.
- •1. Схема с последовательным расположением дросселя на напорной линии.
- •2. Схема с последовательным расположением дросселя на сливной линии.
- •Билет№21
- •1. Сверлильные и расточные станки, их типы и основные характеристики. Назначение геометрии инструмента и оптимальных режимов резания при точении, сверлении.
- •2. Масса и материалоёмкость конструкции. Рациональные сечения. Равнопрочность. Прочность и жёсткость конструкции. Уточнение расчётных напряжений. Способы упрочнения материалов.
- •3. Стадии разработки сапр тп. Описание отечественных сапр тп.
- •Описание отечественных сапр.
- •Билет№22
- •1.Фрезерные и многоцелевые станки для обработки корпусных деталей.
- •2. Расчленение процесса проектирования
- •3. Особенности проектирования универсальных автоматических и адаптивных сборочных приспособлений и инструмента.
- •Требования, предъявляемые к автоматическим приспособлениям:
- •Билет №23
- •Понятие о поверхностном слое, возникающем при резании.
- •2. Цели, задачи и общие правила конструирования. Сходство и различие между проектированием и конструированием.
- •3.Кавитация в объёмных гидравлических машинах. Кавитационные характеристики насосов
- •Центробежные насосы. Кавитация в уплотнении рабочего колеса
- •Билет №24
- •2. Процедуры проектирования на стадии технических предложений. Поиск возможных технических решений. Анализ и выбор решений. Содержание технического предложения.
- •Билет№25.
- •1.Проблемы автоматизации технологической подготовки производства. Инструменты для автоматизированного производства.
- •2. Цели, задачи и общие правила конструирования. Сходство и различие между проектированием и конструированием.
- •Билет№26.
- •1.Станки токарной группы. Загрузочно-ориентирующие устройства в технологической оснастке и их расчёт.
- •Токарно-винторезный станок
- •Токарно-карусельные станки
- •Лоботокарный станок
- •Токарно-револьверный станок
- •Автомат продольного точения
- •Многошпиндельный токарный автомат
- •Токарно-фрезерный обрабатывающий центр
- •Станки с чпу
- •История токарного станка
- •2. Синтез физических принципов действия. Фонд физико-технических эффектов. Поиск принципов действия по заданной физической операции.
- •Фрагмент иерархического словаря функций
- •Монолитно-модульная структура
- •Модульно-иерархическая структура
- •Температура резания и методы её определения.
- •Зубообрабатывающие станки для обработки цилиндрических и конических колес.
- •Билет№27.
- •1.Резьбо-фрезерные и резьбо-нарезные автоматы Классификация резьбообрабатывающих станков
- •Технические характеристики резьбонарезного станка мн56
- •Станок резьбонарезной модель 535 с автоматическим патроном
- •2.Правила конструирования уплотнений для подвижных и неподвижных соединений. Примеры применения уплотнений
- •3.Контрольно—измерительные устройства, устанавливаемые на технологической оснастке в автоматизированном производстве.
- •Билет №28
- •2. Процедуры на стадиях эскизного и технического проектов. Выбор параметров объекта проектирования. Цели, состав и последовательность выполнения эскизного проекта.
- •Билет № 29
- •3.Фрезы
- •Острозаточенные фрезы.
- •Билет №30
- •1. Шлифовальные станки
- •2. Крепление осей
- •3.Гидравлические дроссели. Принципы действия и устройство
Билет № 29
1.
Структура композита, его компоненты.
Композитами называют вещества, состоящие из нескольких разнородных составных частей. В стоматологии композитами принято называть вещества, состоящие из органической полимерной матрицы, неорганического наполнителя и связующего слоя (силана). Принципиальным отличием композитов от пластмасс является наличие третьего компонента, соединяющего разнородные по химической структуре вещества (матрицу и наполнитель) в один материал. Особое свойство композитов дает возможность присоединения новых порций материала к уже затвердевшим. Полимеризо-ванный композит является инертным веществом и не обладает токсичностью (кроме композитов первых поколений). Пломбы из современных композитов накладывают без изолирующих прокладок даже при глубоких полостях. По требованию Международной Организации Стандартов (ISO) пломбировочные материалы, применяющиеся для пломбирования жевательной поверхности зубов, должны обладать рентгеноконтрастностью. Композиты, предназначенные для пломбирования только передних зубов, могут быть не рентгеноконтрастными. Практически все современные композиты применяются в сочетании с адгезивными системами, описание которых приведено в соответствующем разделе. Структура. Органическая полимерная матрица. Распространение композитов стало возможным после введения в практику бисфенолглицидилметакрилата (Бис-ГМА). Этот мономер обладает большой молекулярной массой, способен образовывать очень длинные цепочки, которые «охватывают» частички наполнителя. Он твердеет при комнатной температуре и наличии катализатора всего за 3 мин. Полимеризационная усадка составляет 5 %. Бис-ГМА составляет основу почти всех современных стоматологических пломбировочных композитов. Для придания композитам определенных свойств используют также модификации Бис-ГМА, такие как уретандиметакрилат, триэтиленгликольдиметакрилат и др. Некоторые производители используют в качестве основы органической матрицы олигометакрилаты. В состав органической матрицы входят также инициаторы и ингибиторы полимеризации, катализаторы, поглотители ультрафиолетовых лучей, некоторые другие вещества. Органическая матрица определяет пластичность композита, его адгезивные свойства, биосовместимость; оказывает влияние на прочность, цветостабильность, степень полимеризации композита. Основные виды армирующих химических волокон
Для получения волокнистых ПКМ применяются различные виды органических химических армирующих волокон, нитей и волокнистых материалов на их основе: технические нити - полиэфирные (лавсан), поливинилспиртовые и др.; параарамидные высокопрочные и высокомодульные волокна и нити (армос, русар, тварон, кевлар); метаарамидные термостойкие волокна (фенилон, номекс, конекс) для некоторых видов термостойких ВПКМ; полиоксадиазольные волокна и нити (арселон) для некоторых видов термостойких и фрикционных ВПКМ; волокна общего назначения (полиамидные, полиэфирные, вискозные и др.); углеродные волокна, нити и углеволокнистые материалы различных типов - карбонизованные и графитированные (табл. 2)
Волокна и/или нити |
ПЛ, г/см3 |
МУ, ГПа |
ПР, МПа |
УР, % |
ПТЭ, 0С |
ВЛ, % |
Полиэфирные технические |
1,38...1,4 |
10...20 |
700...1000 |
6...10 |
170...180 |
0,3...0,4 |
Параарамидные высокомодульные |
1,44...1,46 |
110...120 |
2,9...3,1 |
2,5...3,5 |
250...300 |
2...3 |
Параарамидные высокопрочные |
1,44...1,45 |
70...100 |
2,2...2,5 |
3,5...4,5 |
250...300 |
3...5 |
Метаарамидные термостойкие |
1,4...1,45 |
5...15 |
500...800 |
6...16 |
250...300 |
3...7 |
Полиоксадмазольные |
1,43...1,44 |
20...50 |
30...60 |
4...10 |
250...300 |
4...7 |
Общего назначения |
1,15...1,4 |
0,5...0,8 |
300...500 |
16...30 |
140...170 |
- |
ПЛ - плотность; МУ - модуль упругости; ПР - прочность; УР - удлинение при разрыве; ПТЭ - предельная температура эксплуатации; ВЛ - влажность при относительной влажности воздуха 65% и температуре 20 0С.
Основные выпускные формы органических АВН: резаные волокна, нити, жгуты, ленты, ткани, плетеные и вязаные структуры, холсты и нетканые материалы.
Для специальных видов композитов используются термостойкие ароматические волокна (метаарамидные, полиоксадиазольные и др.). В небольших количествах используются акриловые (нитрон), поливинилспиртовые (винол) и некоторые другие волокна.
Используемые для армирования углеродные волокна (УВ) изготовляют на основе трех видов волокон-прекурсоров: полиакрилонитрильных, вискозных и пековых (из нефтяных и каменноугольных пеков). Из-за высокой хрупкости УВ их текстильная переработка в АВН затруднена. Поэтому необходимые для армирования текстильные структуры изготовляются из волокон-прекурсоров и в таком виде уже подвергаются высокотеммпературной термической обработке и превращению в углеродные волокнистые материалы (УВМ), основные характеристики которых сведены в табл.3.
Волокна и/или нити |
ПЛ, г/см3 |
МУ, ГПа |
ПР, МПа |
УР, % |
ПТЭ, 0С (воздух) |
ПТЭ, 0С (инерт. среда) |
УОС, 105 Ом*м |
Карбонизированные низкомодульные |
1,5...1,6 |
20...50 |
0,4...1,0 |
2,0...2,5 |
300...400 |
До 1000 |
12...25 |
Графитированные низкомодульные |
1,4...1,6 |
30...70 |
0,5...1,0 |
1,5...2,0 |
400...450 |
До 1500 |
5,0...10 |
Графитированные среднемодульные |
1,4...1,8 |
70...180 |
1,0...2,5 |
1,0...21,8 |
400...450 |
До 2000 |
3,0...7,0 |
Графитированные высокомодульные |
1,6...2,0 |
300...700 |
2,5...4,0 |
0,5...0,7 |
400...450 |
До 2000 |
0,7...1,0 |
Графитированные высокопрочные |
1,7...1,9 |
200...300 |
3,0...5,0 |
0,6...1,0 |
400..450 |
До 2000 |
1,0...3,0 |
ПЛ - плотность; МУ - модуль упругости; ПР - прочность; УР - удлинение при разрыве; ПТЭ - предельная температура эксплуатации; УОС - удельное объемное сопротивление.
УВ и УВМ являются термостойкими, трудногорючими и химостойкими материалами. Они обладают электропроводностью, зависящей от условий их получения и введения легирующих добавок. Основные выпускные формы УВМ: резаные волокна, нити, жгуты, ленты, ткани, холсты и нетканые материалы.
В состав неорганических армирующих волокон и волокнистых наполнителей входят помимо силикатных (стеклянных и базальтовых) несколько других видов, получаемых на основе некоторых элементов (например, B), их оксидов (SiO2, Al2O3), карбидов (SiC и др.), нитридов и др., а также игольчатые монокристаллы (нитевидные кристаллы или «усы»). Однако основным видом неорганических армирующих волокон являются стекловолокна и стеклонити, изготовляемые из различных видов стекол. Наиболее распространены следующие их типы: А - щелочное, С - химостойкое, E - электроизоляционное, S - высокопрочное.
Выпускные формы стекловолокнистых материалов: резаные волокна, нити, жгуты, ленты, ткани, холсты и нетканые материалы.
В качестве АВН используются также полые стекловолокна и полые микросферы, что позволяет снизить эффективную плотность, а значит, и массу изделия. По ряду свойств к стекловолокнам близки волокна на основе природного силиката - базальта, им присуща более высокая химостойкость.
Основные свойства неорганических волокон сведены в табл.4.
Волокна |
Д, мкм |
ПЛ, г/см3 |
Тпл, 0С |
МУ, ГПа |
ПР, ГПа |
Стеклянное, типы А и С |
0,5...30 |
2,5...2,6 |
700...900 |
50...70 |
1,5...2,0 |
Стеклянное типы Е и S |
3...30 |
2,6...2,8 |
900...1000 |
70...90 |
2,0...5,0 |
Базальтовое |
10...18 |
2,7...2,9 |
100...1200 |
70...90 |
1,8...1,9 |
Борное В |
100...150 |
2,4...2,6 |
2100...2500 |
380...430 |
2,5...4 |
Кварцевое SiO2 |
3...10 |
2,2...2,25 |
1600...1700 |
70...75 |
3...6 |
Алюминий-оксидное Al2O3* |
15...25 |
2,9...3,9 |
2000...2100 |
350...380 |
1,4...2,4 |
Цирконий-оксидное ZrO2 |
4...6 |
3,8...5,5 |
2650...2700 |
350...430 |
1,4...2,1 |
Кремний-карбидное SiC |
100...150 |
3,1...3,2 |
2700...2800 |
400...480 |
1...3,5 |
Боро-карбидное В4С |
10...12 |
2,3...2,5 |
2400...2500 |
300...350 |
1,3...1,7 |
Д - диаметр; ПЛ - плотность; Тпл - температура плавления; МУ - модуль упругости; ПР - прочность; * волокна применяемые для теплоизоляции, имеют более низкие показатели. Использование неорганических волокон для получения высокопрочных или высокотермостойких ВПКМ обусловлено их высокой жаростойкостью и огнестойкостью. Они устойчивы ко многим агрессивным средам, негигроскопичны. В окислительной среде наиболее стойки оксидные и карбидные волокна. Карбидные волокна являются полупроводниками, их электропроводность возрастает с повышением температуры.
Основные виды полимерных матриц (связующих)
К ним относятся термопластичные матрицы (термопласты) и отверждающиеся (реактопласты), которые являются полимерными (или полимерообразующими) реакционными системами.
Выбор и соотношение исходных компонентов в процессах получения матриц на основе реактопластов зависит от вида и условий получения ВПКМ, способа их термической обработки, возможности сочетания с определенными наполнителями.
Как уже говорилось, в ВПКМ матрица (связующее) служит для передачи и перераспределения механических усилий между отдельными частицами дисперсной фазы, защиты наполнителя от внешних воздействий, создания монолитности материала. Все эти функции связующего зависят от его взаимодействия с наполнителем в процессе получения и эксплуатации композита - соотношения свойств компонентов, смачивания, адгезии, изменения свойств при взаимодействии компонентов.
Матрица (связующее) в виде расплавов, растворов, дисперсий (порошков, эмульсий, суспензий), волокон или пленок сочетается с армирующими волокнистыми наполнителями при получении армированных волокнистых полуфабрикатов (премиксов, препрегов, прессовочных, заливочных и других композиций) или в процессах формования заготовок и изделий методами смешения, пропитки, напыления, механического соединения. Важное значение при этом имеет равномерное распределение матрицы (связующего) между частицами наполнителя или армирующего компонента. Оно зависит от смачиваемости компонентов, вязкости связующего и его поверхностной энергии. На стадиях переработки полуфабрикатов вид, количество и распределение связующего определяют технологичность материала - формуемость, объемную усадку и другие характеристики.
Термопласты представляют собой линейные или разветвленные карбоцепные или гетероцепные полимеры, сополимеры и их смеси. При нагревании они обратимо переходят в размягченное или расплавленное состояние.
Наиболее распространены термопласты на основе карбоцепных полимеров - полиэтилена высокой и низкой плотности (ПЭВП, ПЭНП), полипропилена (ПП), поливинилхлорида (ПВХ), полистирола, полиакрилатов и др. Они доступны, дешевы, но имеют невысокие термические характеристики. Особое место среди карбоцепных полимеров занимают фторопласты (фторполимеры и сополимеры), имеющие высокую температуру плавления, термостойкость, химостойкость, негорючесть, антифрикционные свойства.
Широко используются термопластичные гетероцепные полимеры: полиамиды (ПА) и сополиамиды (поликапроамид - капрони найлон 6, полигексаметиленадипамид - аниди найлон 66, полиамиды 68, 10, 610, 12, 612 и др.), а также сложные полиэфиры (полиэтилентерефталат) и линейные полиуретаны, которые обладают более высоким комплексом функциональных свойств, но сложнее в переработке и дороже. Большинство термопластов являются материалами с умеренными термическими характеристиками. В термопласты часто вводятся различные добавки: минеральные порошкообразные наполнители, короткорезаные волокна и др.
В состав термостойких термопластов входят различные ароматические полимеры: поликарбонаты, ароматические полиамиды (полиметафениленизофталамид), ароматические полиэфиры, полисульфоны, полифениленоксиды, ароматические поликетоны и некоторые другие. Они обладают высокой тепло- и термостойкостью, устойчивы к эксплуатационным воздействиям, однако сравнительно дороги и в ряде случаев трудно перерабатываются.
К реактопластам относятся материалы на основе жидких или твердых, способных при нагревании переходить в вязкотекучее состояние, реакционноспособных олигомеров, отверждаемых при повышенной температуре и/или в присутствии специально добавляемых в композицию веществ - отвердителей. При этом вследствие протекания химических реакций образуется сетчатая структура.
По виду реакционноспособных компонентов реактопласты подразделяют на следующие группы: фенопласты (на основе фенолоформальдегидных смол; аминопласты (на основе меламино- и мочевиноформальдегидных смол); полиэфирные смолы (на основе ненасыщенных полиэфиров, отверждаемых путем сшивки стиролом, акриловыми мономерами, полиалкиленгликольмалеинатом и полиалкиленгликольфумаратом); эпоксидные (эпоксидиановые) смолы, отверждаемые многофункциональными спиртами, аминами, карбоновыми кислотами. Часто для эпоксидных смол горячего отверждения используется триэтаноламинтитанат (ТЭАТ), а для смол холодного отверждения - полиэтиленполиамин (ПЭПА).
Наряду с указанными видами базовых связующих смол часто используются модифицированные их виды, в частности, эпоксифенольные. Процессы получения и переработки этих связующих весьма различны.
Все виды матриц (связующих) имеют свои особенности применения. Фенольные и близкие к ним смолы постепенно выделяют вредные компоненты, особенно при повышенных температурах, поэтому, как правило, их не рекомендуется использовать для изделий бытового назначения. Для таких изделий целесообразнее использовать меламиновые смолы, поскольку они не образуют заметных количеств вредных выделений. Полиэфирные смолы также малотоксичны в отвержденном состоянии, но обладают наиболее низкими механическими и термическими свойствами.
Наибольшая прочность и высокая адгезия к армирующим волокнам среди реактопластов присуща эпоксидным смолам, поэтому их предпочтительно использовать для изготовления более нагруженных изделий. Они также достаточно термостойки. При модификации этих смол фенольными связующими их показатели заметно улучшаются. Однако эпоксидные смолы относятся к весьма дорогим среди указанных реактопластов. Кроме того, они могут выделять в небольших количествах токсичные вещества.
При получении композитов со специальными свойствами применяются особые виды матриц (связующих), в том числе с высокой температурой размягчения и высокой термостойкостью, являющиеся высококачественными диэлектриками: термопласты (фторполимеры, ароматические метаполиамиды, например фенилон и номекс, поликарбонаты, полифениленоксид, полисульфоны, ароматичекие поликетоны), реактопласты (например, полиимиды).
В качестве матрицы с высокими электроизоляционными свойствами и высокочастотного диэлектрика применяется также ПЭВП, однако его термические характеристики невысоки.