Контрольная работа по "Материаловедении"

годового выпуска продукции и широте номенклатуры производства изделий. Технологический процесс, прогрессивный для одного типа производства, может быть совершенно неприемлемым для другого типа производства.

Современное производство подразделяется на массовое, серийное и единичное.

Массовое производство характеризуется узкой номенклатурой и большим объемомвыпуска изделий, изготовляемых непрерывно в течение большого отрезка времени. Это означает, что на каждом рабочем месте постоянно выполняется одна и та же работа, т.е. технологические операции постоянно повторяются (например, сверление отверстий в поршнях автомобиля данной модели). Поэтому используют специальное оборудование,

которое расставляют в цехах в полном соответствии с выполнением операций технологического процесса; ему подчиняют работу транспортирующих устройств, контроль, работу складов заготовок и др. Современное

массовое производство использует роботы, автоматические линии и целые производственные системы, управляемые ЭВМ. Применяемые заготовки характеризуется высокой точностью.

Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых периодически повторяющимися партиями, сравнительно большим объемом выпуска. Такой тип производства является

основным и на его предприятиях выпускается 75-80 % всей продукции машиностроения.

В зависимости от количества изделий в партии различают мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное производство. Типаж оборудования для серийногопроизводства оказывается весьма широким.

Используют универсальные, специализированные и специальные станки, автоматические линии. Большое распространение получают станки с ЧПУ. Расстановка станков чаще всего проводится по технологическим группам, хотя встречаются и другие виды компоновки станков. Заготовками являются горячий и холодный прокат, поковки, точные штампованные заготовки и отливки.

Единичное производство характеризуется широкой номенклатурой выпускаемых изделий и малым объемом их выпуска. Такой объем, как правило, исчисляется штуками или десятками штук. Технологические операции,

выполняемые в производстве этого типа, повторяются нерегулярно или не повторяются совсем. Используют универсальное оборудование, которое расставляется по технологическим группам. Заготовки имеют простейшую

форму.

Так, крупносерийное производство приближается к массовому, а мелкосерийное - кединичному. Однако установление типа производства при разработке технологическихпроцессов является крайне необходимым,

поскольку в каждом типе производства для изготовления деталей одного и того же наименования используют совершенно различные технологические процессы. Решение такой задачи оказывается весьма сложным и, как правило, связано с выполнением ряда этапов.

Очевидно, что отнесение изделий по их габаритам в ту или иную группу без учетадругих особенностей этих изделий, является в значительной степени произвольным. Тем не менее, представляется возможным в самом первом приближении наметить тип производства.

Эта работа требует дальнейших уточненийна основе использования коэффициентовзакрепления операций, т.е. отношения числа всех различных технологических операций,выполненных или подлежащих выполнению

в течение месяца, к числу рабочих мест. Принимают следующие значения коэффициентов закрепления операций: для мелкосерийного производства св. 20 до 40 вкл.; для среднесерийного производства св. 10 до 20 вкл.; для крупносерийного производства св. 1 до 10 вкл. Для массового производства коэффициент закрепления операций равен 1.

Определение коэффициентов закрепления операций требует в свою очередь прикидочных расчетов и определения числа операций и рабочих мест исходя из заданного объема месячного выпуска изделий. Следовательно, такие расчеты уже делаются с ориентацией на определенный тип производства и в дальнейшем требуют ряда последовательных уточнений. Выполняя эту работу, технологи опираются на опыт изготовления аналогичных

изделий в конкретных производственных условиях.

Вид оборудования, применяемого в различных типах производства, определяетсятехнологическим процессом. Однако в мировой практике уже сложилось представление о необходимости использования оборудования с

учетом гибкости в зависимости от номенклатуры изготовляемых деталей и объема годового выпуска продукции (рис. 3).

 

Рис. 3. Области рационального использования оборудования

 
Область 1 предусматривает использование автоматических линий с жесткими связями.

В этом случае обеспечивается самая низкая себестоимость продукции. Автоматические линии имеют специальное оборудование, широко используются совмещение рабочих и вспомогательных движений при многопозиционной

обработке. Область 2 характеризуется использованием специальных линий, на которых обрабатывают однотипные заготовки, но различных размеров. В области 3 используютгибкие производственные комплексы, а в области 4 - гибкие модули. Те и другие обладают достаточно высокой гибкостью, т.е. сравнительно быстро могут быть переналажены для обработки новой заготовки. Гибкий модуль представляет собой переналаживаемую производственную ячейку. Для оборудования областей 3 и 4 характерна очень высокая стоимость. Область 5 представляется станками с ЧПУ, обладающими еще большей гибкостью.

При последовательном переходе от области к области 5 гибкость оборудованияувеличивается, а производительность уменьшается.

 

 

6) Вопрос №3

В процессе резания металлов около 80% работы затрачивается на пластическое и упругое деформирование срезаемого слоя и слоя, прилегающего к обработанной поверхности и поверхности резания, и около 20% работы - на преодоление трения по передней и задней поверхностям резца. Примерно 85- 90% всей работы резания превращается в тепловую энергию, количество которой (в зоне резания) существенно влияет на износ и стойкость инструмента, на шероховатость обработанной поверхности. Установлено, что свыше 70% этой теплоты уносится стружкой, 15- 20% поглощается инструментом, 5-10% - деталью и только 1% излучается в окружающее пространство. Температура в зоне резания зависит от физико-механических свойств обрабатываемого материала, режимов резания, геометрических параметров режущего инструмента и применяемой смазочно-охлаждающей жидкости. При обработке стали выделяется больше теплоты, чем при обработке чугуна. С увеличением прочности и твердости обрабатываемого материала температура в зоне резания повышается и при тяжелых условиях работы может достигнуть 1000- 1100 градусов С. При увеличении подачи температура в зоне резания повышается, но менее интенсивно, чем при увеличении скорости резания. Глубина резания оказывает наименьшее (по сравнению со скоростью и подачей) влияние на температуру в зоне резания. С увеличением угла d резания и главного угла j в плане температура в зоне резания возрастает, а с увеличением радиуса г скругления резца - уменьшается. Применение смазочно-охлаждающей жидкости существенно уменьшает температуру в зоне резания.

Применение СОЖ благоприятно воздействует на процесс резания металлов: значительно уменьшается износ режущего инструмента, повышается качество обработанной поверхности и снижаются затраты энергии на резание. При этом уменьшается наростообразование у режущей кромки инструмента и улучшаются условия для удаления стружки и абразивных частиц из зоны резания. Наименьший эффект дает применение СОЖ при обработке чугуна и других хрупких материалов. При работе твердосплавным инструментом на высоких скоростях резания рекомендуется обильная и непрерывная подача СОЖ, так как при прерывистом охлаждении в пластинах твердого сплава могут образоваться трещины и инструмент выйдет из строя. Наиболее эффективно применение СОЖ при обработке вязких и пластичных металлов, при этом с увеличением толщины среза и скорости резания положительное воздействие СОЖ на процесс стружкообразования уменьшается. Выбор СОЖ зависит от обрабатываемого материала и вида обработки. СОЖ должна обладать высокими охлаждающими, смазывающими антикоррозионными свойствами и быть безвредной для обслуживающего персонала. Все СОЖ можно разбить на две основные группы - охлаждающие и смазочные. К первой группе относятся водные растворы и эмульсии, обладающие большой теплоемкостью и теплопроводностью. Широкое распространение получили водные эмульсии, содержащие поверхностно-активные вещества; водные эмульсии применяются при обдирочных работах, когда к шероховатости обработанной поверхности не предъявляют высоких требований. Ко второй группе относятся минеральные масла, керосин, а также растворы поверхностно-активных веществ в масле или керосине. Жидкости этой группы применяются при чистовых и отделочных работах. Также нашли применение осерненные масла (сульфофрезолы), в которых в качестве активированной добавки используется сера.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7) Список литературы

1. Лахтин Ю.М.,Леонтьева В.П. Материаловедение. –М.: Машиностроение, 1990. -528с

2.Гуляев А.П. –М.: Металлургия, 1986. -648 с.

3.Материаловедение. /Под. Общ. Ред. Арзамасова Б.Н. – М.: Машиностроение, 1986. 384с.

4. Некрасов С.С. Обработка материалов резанием-М.: ВО Агропрмиздат. 1988.

5.Аршинов В.А.,Алексеев Г.А. Резание металлов и режущий инструмент. –М.: Машиностроение. 1975.

6.Кондратьев Е.Т. Технология конструкционных материалов и материаловедение . –М.: Машиностроение. 1983. -288с.

7.Сучков О.К. Технология конструкционных материалов. –М.: машиностроение. 1977. -278 с.