- •Введение
- •Глава 1 Строение, кристаллизация и свойства металлов
- •1.1. Кристаллическое строение конструкционных материалов
- •1.2. Дефекты в кристаллах и их влияние на свойства материалов
- •1.3. Фазы и виды фаз
- •1.4. Механические свойства материалов
- •1.4.1. Методы испытания механических свойств металлов
- •1.4.2. Испытание на твердость
- •1.4.3. Технологические свойства
- •Глава 2. Производство чугуна
- •2.1. Исходные материалы для производства чугуна
- •2.2. Обогащение руд
- •2.3. Подготовка материалов к доменной плавке
- •2.4. Выплавка чугуна
- •2.5. Классификация чугунов и их обозначение
- •Глава 3 Производство стали
- •3.1. Конверторные способы получения стали
- •3.2. Мартеновские способы производства стали
- •3.3. Получение стали в электрических печах
- •3.4. Разливка стали и получение слитков
- •Глава 4 Классификация сталей и их маркировка
- •4.1. Классификация стали
- •4.2. Маркировка стали
- •4.3. Конструкционные стали
- •4.3.1. Конструкционные, обыкновенного качества (строительные) стали
- •4.3.2. Низколегированные конструкционные стали
- •4.3.3.Конструкционные машиностроительные стали общего назначения
- •4.3.4. Конструкционные машиностроительные стали специализированного назначения
- •4.3.4.1. Пружинно-рессорные стали
- •4.3.4.2.Шарикоподшипниковые стали
- •4.3.4.3.Автоматные стали
- •4.3.4.4. Жаростойкие и жаропрочные стали и сплавы
- •4.4. Инструментальные стали
- •4.4.1. Углеродистые инструментальные стали
- •4.4.2. Легированные инструментальные стали
- •4.4.3. Быстрорежущие стали
- •4.4.4. Штамповые стали
- •4.5. Стали и сплавы с особыми свойствами
- •Глава 5 Медь и ее сплавы
- •5.1. Медные руды и пути их переработки
- •5.1.1. Обогащение руд флотацией
- •5.1.2. Получение медных штейнов
- •5.1.3. Переработка медного штейна
- •5.1.4. Рафинирование меди
- •5.2. Латуни
- •5.3. Бронзы
- •Глава 6 Алюминий и его сплавы
- •6.1. Руды алюминия
- •6.2. Производство глинозема
- •6.3. Электролитическое получение алюминия
- •6.4. Алюминиевые сплавы
- •Глава 7 Литейное производство
- •7.1. Литейные сплавы и их применение
- •7.2. Приготовление литейных сплавов
- •7.3. Литейные свойства сплавов
- •7.4. Способы изготовления отливок
- •7.4.1. Изготовление отливок в разовых песчаных формах
- •7.4.1.1. Изготовление литейных форм
- •7.4.1.2. Заливка литейных форм
- •7.4.2. Литье по выплавляемым моделям
- •7.4.3. Литье в оболочковые формы
- •7.4.4. Литье в кокиль
- •7.4.5. Литье под давлением
- •7.4.6. Центробежное литье
- •7.5. Общие принципы конструирования литых деталей
- •Глава 8 Обрабртка давлением
- •8.1. Виды обработки давлением и типы применяемого оборудования
- •8.1.1. Прокатка
- •8.1.2. Волочение
- •8.1.3. Прессование
- •8.1.4. Ковка
- •8.1.5. Штамповка
- •8.2. Физико-механические основы обработки давлением
- •8.3.Холодная штамповка
- •8.3.1. Высадка
- •8.3.2.Выдавливание
- •8.3.3.Объемная холодная формовка
- •8.3.4. Листовая штамповка
- •8.3.4.1. Разделительные операции
- •8.3.4.2.Формоизменяющие операции
- •8.3.4.2.1. Гибка
- •8.3.4.2.2. Вытяжка
- •8.3.4.2.3. Отбортовка
- •8.3.4.2.4.Обжим
- •8.3.4.2.5. Раздача
- •8.4. Горячая объемная штамповка
- •8.5. Разработка чертежа поковки
- •Глава 9 Получение заготовок методами сварки
- •9.1.Сварка давлением
- •9.1.1. Контактная электрическая сварка
- •9.1.1.1.Стыковая контактная сварка
- •9.1.1.2.Точечная сварка
- •9.1.1.3.Шовная сварка
- •9.1.1.4.Конденсаторная сварка.
- •9.1.2. Диффузионная сварка
- •9.1.3.Сварка трением
- •9.1.4. Холодная сварка
- •9.2.Сварка плавлением
- •9.2.1.Электрическая дуговая сварка
- •9.2.1.1. Ручная дуговая сварка
- •9.2.1.2.Автоматическая дуговая сварка под флюсом
- •9.2.1.3. Сварка в среде защитных газов
- •9.3. Электронно-лучевая и лазерная сварка
- •9.4. Электрошлаковая сварка
- •9.5. Свариваемость металла
- •9.6. Технологичность сварных конструкций
- •9.7. Пайка
- •9.7.1. Материалы для пайки
- •9.7.2. Способы пайки
- •9.8. Контроль качества сварных и паяных соединений
- •Глава 10 Обработка заготовок деталей машин
- •10.1. 1. Кинематика резания
- •10.1.2. Методы формообразования поверхностей
- •10.2. Режим резания, геометрические параметры срезаемого слоя, шероховатость поверхности
- •10.3. Геометрические параметры режущего инструмента
- •10.4. Физическая сущность резания
- •10.5. Силовое взаимодействие инструмента и заготовки
- •10.6.Тепловые явления при резании
- •Глава 11 Инструментальные материалы
- •11.1. Требования к инструментальным материалам
- •11.2. Инструментальные стали
- •11.3. Твердые сплавы
- •11.4. Синтетические сверхтвердые и керамические материалы
- •11.5. Абразивные материалы
- •Глава 12 Обработка заготовок на токарных станках
- •12.1 Типы токарных станков
- •12.2. Режущий инструмент и приспособления для обработки заготовок на токарных станках
- •12.3. Обработка заготовок на токарных станках
- •Глава 13 Обработка заготовок на сверлильных и расточных станках
- •13.1.1 Типы сверлильных станков
- •13.1.2. Режущий инструмент и схемы обработки на сверлильных станках
- •13.1.3. Схемы обработки на сверлильных станках
- •13.2. Типы расточных станков
- •13.2.1. Режущий инструмент и схемы обработки на расточных станках
- •Глава 14 Обработка заготовок на фрезерных станках
- •14.1. Типы фрезерных станков
- •14.2. Режущий инструмент
- •14.3. Схемы обработки на фрезерных станках
- •Глава 15 Обработка заготовок на шлифовальных станках
- •15.1. Основные типы станков
- •15.2. Схемы обработки
- •15.3. Бесцентровое шлифование
- •Глава 16 Обработка заготовок на зубообрабатывающих станках
- •16.1. Профилирование зубьев зубчатых колес
- •Глава 17 Обработка заготовок пластическим деформированием
- •17.1. Сущность пластического деформирования
- •17.2. Чистовая и упрочняющая обработка пластическим деформированием
- •Глава 18 Отделочная обработка
- •18.1. Отделка поверхностей чистовыми резцами и шлифовальными кругами
- •18.2. Полирование
- •18.3. Абразивно-жидкостная отделка
- •18.4. Притирка
- •18.5. Хонингование
- •18.6. Суперфиниш
- •Глава 19 Пластические массы
- •19.1. Классификация пластмасс и способов их переработки
- •19.2. Способы переработки пластмасс в детали в вязко-текучем состоянии
- •19.3. Способы переработки пластмасс в детали в высокоэластическом состоянии
- •19.4. Получение деталей из жидких полимеров
- •19.5. Способы получения деталей из пластмасс в твердом состоянии
18.3. Абразивно-жидкостная отделка
Отделка объемно-криволинейных, фасонных поверхностей обычными методами связана с использованием станков со сложными кинематическими схемами и дорогого режущего инструмента. Метод абразивно-жидкостной отделки позволяет решить задачу сравнительно просто. На обрабатываемую поверхность, имеющую следы предшествующей обработки, подается струя антикоррозионной жидкости с взвешенными частицами абразивного порошка (рис. 82). Водно-абразивная суспензия перемещается под давлением с большой скоростью. Частицы абразива ударяются о поверхность заготовки и сглаживают микронеровности, создавая эффект полирования. Интенсивность съема материала обрабатываемой заготовки регулируют, изменяя зернистость порошка, давление струи и угол атаки. Изменяя скорость полета и размер абразивных свободных зерен, можно также увеличить или уменьшить степень пластического деформирования и шероховатость поверхности. Одновременно с получением необходимого микрорельефа этот метод обработки создает полезное поверхностное упрочнение. Жидкостная пленка, покрывающая обрабатываемую поверхность, играет очень важную роль. Абразивные зерна, попадающие на микро-выступы, легко преодолевают ее сопротивление и удаляют металл. Зерна, которые попадают во впадины, встречают большее сопротивление жидкости, и съем материала замедляется, что уменьшает шероховатость поверхности. Водная эмульсия может подаваться на обрабатываемую поверхность совместно с воздухом. В качестве абразива часто применяют электрокорунд. Содержание абразива в суспензии составляет 30 – 35% по массе.
Рис. 82. Схема абразивно-жидкостной отделки
При жидкостном полировании обрабатываемая заготовка 3 сложного профиля перемещается в камере 4 так, чтобы все ее участки подверглись полированию (рис.82, б). Абразивная суспензия 1, помещенная в баке 2, подается насосом 6 в рабочую камеру 4 через твердосплавное сопло 5. Отработанная суспензия падает обратно в бак 2 и может быть использована многократно. Жидкостное полирование может быть особенно успешно применено при обработке фасонных внутренних поверхностей. В этом случае сопло вводится в область заготовки, которая совершает вращательные и поступательные перемещения в зависимости от профиля полируемой поверхности. Такие перемещения обеспечивает автоматическая система управления. Жидкостное полирование, как и полирование эластичными кругами и лентами, не повышает точность размеров и формы, а только уменьшает шероховатость поверхности.
18.4. Притирка
Поверхности деталей машин, обработанные на металлорежущих станках, всегда имеют отклонения от правильных геометрических форм и заданных размеров. Эти отклонения могут быть весьма малыми. Волнистость, отклонения от плоскостности, цилиндричности и другие отклонения формы, возникающие после обработки и не видимые невооруженным глазом, могут быть уменьшены помощью притирки (доводки). Этим методом можно получить наименьшее отклонение размеров и малый параметр шероховатости поверхности.
Процесс осуществляется с помощью притиров, которые должны иметь соответствующую геометрическую форму. На притир наносят притирочную пасту или мелкий абразивный порошок со связующей жидкостью. Материал притиров должен быть, как правило, мягче материала обрабатываемой заготовки. Паста или порошок (рис. 83, а) внедряется в поверхность притира 2 и удерживается ею, но так, что при движении относительно заготовки 1 каждое абразивное зерно может снимать весьма малую стружку. Притир можно рассматривать как очень точный абразивный инструмент, зерна которого одновременно производят обработку всей поверхности заготовки или ее части.
Притир или заготовка должны совершать движения в разных направлениях. Наименьшие отклонения размеров и параметр шероховатости достигаются в результате притирки, в ходе которой траектории движения каждого зерна не повторяются. Микронеровности сглаживаются при химико-механическом воздействии на поверхность заготовки. Вначале микронеровности соприкасаются с притиром по малой контактной площади и срезаются только вершины микронеровностей. Этот этап обработки характеризуется большим давлением и пластическим деформированием поверхности. С увеличением контактной площади уменьшается давление и снижается толщина съема металла. На последнем этапе обработки удаляются в основном оксидные пленки, образующиеся на поверхности.
Рис. 83. Схема притирки
В качестве абразивного материала для притирочной смеси используют порошок электрокорунда, карбида кремния, карбида бора, оксида хрома, оксида железа и др. Притирочные пасты состоят из абразивных порошков и химически активных веществ, например, олеиновой и стеариновой кислот, играющих роль одновременно связующего материала. Материалами притиров являются серый чугун, бронза, красная медь и дерево. В качестве связующей жидкости используют машинное масло, керосин, стеарин и вазелин.
Для обработки наружной цилиндрической поверхности применяют (рис. 83, б) притир 2 в виде втулки, имеющей ряд прорезей, которые необходимы для того, чтобы обеспечить под действием силы Р полное его прилегание к обрабатываемой поверхности. Притиру одновременно сообщают возвратно-вращательное движение и возвратно-поступательное движение. Возможно также равномерное вращательное движение заготовки 1 и одновременное движение. Аналогичные движения осуществляются при притирке отверстий (рис. 83, в), однако притир должен равномерно разжиматься под действием силы Р. Приведенные схемы притирки осуществляются на металлорежущих станках. Загрузку заготовок и снятие деталей автоматизируют.
Притирку плоских поверхностей производят (рис. 83, г) на специальных доводочных станках. Заготовки 2 располагают между двумя чугунными дисками 1 в окнах сепаратора 3. Диски играют роль притиров и имеют плоские торцовые поверхности. Вращение дисков производится в противоположных направлениях и с разной частотой. Сепаратор располагают с эксцентриситетом е, поэтому при вращении дисков притираемые заготовки совершают сложные движения со скольжением и снятие металла происходит одновременно с их параллельных торцов. Станок может быть использован и для доводки коротких цилиндрических деталей с отверстиями, с помощью которых они ориентируются в сепараторе. Специальные станки-автоматы применяют для одновременной притирки отверстий и торцовых поверхностей.
Притирку используют для достижения необходимой плотности контакта двух сопрягающихся поверхностей (в собранной машине) деталей (в частности, для герметизации).