Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Машиностроительные технологии

Министерство образования и науки РФ

Государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Государственный Университет Управления

Институт отраслевого менеджмента

Кафедра управления инновациями

РЕФЕРАТ

по учебной дисциплине

«Основы технологий»

на тему:

Машиностроительные технологии

Исполнитель:

студент Ильичева Юлия Александровна

специальность: Менеджмент курс: 1 группа: 3

форма обучения: очная

________ __________________________

(подпись) (инициалы и фамилия)

Руководитель:

____ассистент_________ _______ _______Н.В. Смирнова_________

(ученая степень, звание) (подпись) (инициалы и фамилия)

Москва – 2014г

Оглавление

Введение

За последнее десятилетие очень изменилась информационная и техногенная сферы. В современном мире каждый первый имеет мобильный телефон. Он уверенно вписался в уровень жизни современного общества и уже никогда не покинет его. Однако если заглянуть в недалекое прошлое, то можно удивиться, ведь ещё совсем недавно это средство связи было непозволительной роскошью для среднестатистического гражданина.

Машиностроительные технологии – это еще одна отрасль, которая постоянно модернизируется, совершенствуется, а также реализуется в современном обществе. Эта область имеет множество категорий: абразивная обработка, газопламенная обработка материалов, обработка металлов под давлением, пайка, литьё, подшипники, а также технологии автомобилестроения, в частности беспокрасочное удаление вмятин.

Помимо этого машиностроение - это комплекс отраслей тяжёлой промышленности, изготовляющих орудия труда для народного хозяйства, а также предметы потребления и продукцию оборонного назначения. Машиностроение является материальной основой технического перевооружения всего народного хозяйства. От уровня развития машиностроения в решающей степени зависят производительность общественного труда, технический прогресс, материальное благосостояние народа и обороноспособность страны. Главная задача машиностроения — обеспечить все отрасли народного хозяйства высокоэффективными машинами и оборудованием.

Данный реферат способствует детальному рассмотрению каждой из видов машиностроительных технологий, также подразумевает доскональное изучение выбранной темы. Конкретно: ознакомление с теорией; просмотр иллюстраций, схем и чертежей; владение и использование полученной мною информацией.

Машиностроительные технологии — разработка процессов конструирования и производства различных машин и приборов. К ним относятся технические расчёты, выбор материалов и технологии производства, а также проектирование машиностроительных заводов и организация производства на них.

Антикоррозионная защита

Антикоррозионная защита (АКЗ) — нанесение на поверхность защищаемых конструкций слоев защитных покрытий на основе органических и неорганических материалов, в частности, лакокрасочных материалов, металлов и сплавов. Незащищенная сталь, находясь в воздушной среде или почве, подвергается воздействию коррозии, что может привести к её разрушению.

Во избежание коррозионного разрушения стальные конструкции часто защищают таким образом, чтобы они могли выдерживать коррозионные напряжения на протяжении срока службы, оговоренного техническими условиями. Существуют различные методы защиты от коррозии, которые зависят от особенностей материала, который необходимо защищать и особенностей его эксплуатации, а также и от агрессивности окружающей среды.

Наиболее часто антикоррозионная защита заключается в нанесении на поверхность защищаемых конструкций слоев защитных покрытий на основе органических и неорганических материалов (барьерный метод защиты), в частности, лакокрасочных материалов (ЛКМ) или металлов.

Толщина сухого слоя ЛКМ важный параметр в антикоррозионной защите металлов, влияющий на срок службы покрытия. Нанесение краски с толщиной больше необходимой не только приводит к перерасходу и значительному увеличению времени сушки, а также может стать причиной разрушения покрытия в процессе высыхания. Нанесение краски слишком тонким слоем приводит к неэффективной защите подложки, плохой укрывистости, что сказывается на адгезии (сцепление поверхностей разнородных твёрдых и/или жидких тел) лакокрасочного покрытия и ведет к его преждевременному разрушению.

Виды АКЗ:

Антикоррозионная защита от атмосферного воздействия
Антикоррозионная защита резервуаров и труб
Судовые покрытия
Индустриальные покрытия

Основные методы АКЗ:

цинкование
покрытие порошковой краской
легирование металлов,
термообработка,
ингибирование окружающей металлической среды,
деаэрация среды,
водоподготовка,
газотермические покрытия,
создание микроклимата и защитной атмосферы,
фаолитирование.

Пайка

Пайка — технологическая операция, применяемая для получения неразъёмного соединения деталей из различных материалов путём введения между этими деталями расплавленного материала (припоя), имеющего более низкую температуру плавления, чем материал соединяемых деталей.

Спаиваемые элементы деталей, а также припой и флюс вводятся в соприкосновение и подвергаются нагреву с температурой выше температуры плавления припоя, но ниже температуры плавления спаиваемых деталей. В результате припой переходит в жидкое состояние и смачивает поверхности деталей. После этого нагрев прекращается, и припой переходит в твёрдую фазу, образуя соединение.

Пайка бывает двух видов:

низкотемпературная (нагрев припоя до 450 °C);
высокотемпературная (нагрев припоя свыше 450 °C).

Припои бывают двух видов:

легкоплавкие;
тугоплавкие.

Пайка является высокопроизводительным процессом, обеспечивает надёжное электрическое соединение, позволяет соединять разнородные материалы (в различной комбинации металлы и неметаллы), отсутствие значительных температурных короблений. Паяные соединения допускают многократное разъединение и соединение соединяемых деталей (в отличие от сварки). К недостаткам можно отнести относительно невысокую механическую прочность.

Технология пайки оловянно-свинцовым припоем

Для соединения металлических деталей пайкой их необходимо облудить (Лужение — нанесение тонкого слоя расплавленного олова на поверхность металлических изделий), соединить и нагреть, возможно, вводя в место пайки ещё припоя. Следующие простые рекомендации помогут достичь высокого качества пайки.

Детали, подлежащие пайке, следует зачистить до металла (удалить защитные покрытия, грязь, окислы). Драгоценные металлы не покрываются окислами (кроме серебра, которое может со временем чернеть).
Залуженные детали фиксируются в необходимом положении и прогреваются паяльником. При необходимости в место нагрева вводится дополнительное количество припоя. Припой вводится в виде капли на жале паяльника или припойной проволокой, желательно, с каналом, заполненным флюсом.
Качественная пайка получается только в том случае, когда место пайки прогрето до температуры, превышающей температуру плавления припоя. Если спаиваемые поверхности холодные, припой в контакте с ними затвердевает, и смачивания им не происходит, или происходит в нескольких точках, обеспечивая прилипание капли припоя. Такая "ложная" или "холодная" пайка непрочна и ненадежна, нередко приводит к труднодиагностируемым "плавающим" отказам аппаратуры.
Спаиваемые поверхности должны быть неподвижны до полного отвердения припоя. Даже небольшое движение деталей друг относительно друга в момент кристаллизации припоя может очень существенно снизить прочность соединения.

Сварка

Сварка — определяется как процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, пластическом деформировании или совместном действии того и другого.

Неразъемное соединение, выполненное с помощью сварки, называют сварным соединением. Чаще всего с помощью сварки соединяют детали из металлов. Однако сварные соединения применяют и для сварки неметаллов - пластмасс, керамик или в их сочетании.

При сварке используются различные источники энергии: электрическая дуга, электрический ток, газовое пламя, лазерное излучение, электронный луч, трение, ультразвук. Развитие технологий позволяет в настоящее время проводить сварку не только в условиях промышленных предприятий, но в полевых и монтажных условиях (в степи, в поле, в открытом море и т. п.), под водой и даже в космосе. Процесс сварки сопряжен с опасностью возгораний; поражений электрическим током; отравлений вредными газами; поражением глаз и других частей тела тепловым, ультрафиолетовым, инфракрасным излучением и брызгами расплавленного металла.

В настоящее время различают более 150 видов и способов сварочных процессов. Существует классификация сварки металлов по основным физическим, техническим и технологическим признакам. (ГОСТ 19521-74[2])

Основным физическим признаком сварки является вид энергии, используемой для получения сварного соединения. По физическим признакам все виды сварки делятся на три класса:

Термический класс: виды сварки, осуществляемые плавлением с использованием тепловой энергии - газовая, дуговая, электронно-лучевая, лазерная и др.
Термомеханический класс: виды сварки, осуществляемые с использованием тепловой энергии и давления - контактная, диффузионную, газо- и дугопрессовую, кузнечную и др.
Механический класс: виды сварки, осуществляемые с использованием механической энергии - холодная, трением, ультразвуковой, взрывом и др.

Сварка трением

Существует несколько схем сварки трением, первой появилась соосная. Суть процесса состоит в следующем: на специальном оборудовании (машине сварки трением) одна из свариваемых деталей устанавливается во вращающийся патрон, вторая крепится в неподвижный суппорт, который имеет возможность перемещения вдоль оси. Деталь, установленная в патрон, начинает вращаться, а деталь, установленная в суппорте, приближается к первой и достаточно большим давлением воздействует на неё. В результате трения одного торца о другой происходит износ поверхностей и слои металла разных деталей приближаются друг к другу на расстояния, соразмерные размеру атомов. Начинают действовать атомные связи (образуются и разрушаются общие атомные облака), в результате возникает тепловая энергия, которая нагревает в локальной зоне концы заготовок до температуры ковки. По достижении необходимых параметров патрон резко останавливается, а суппорт продолжает давить ещё какое-то время, в результате образуется неразъёмное соединение. Сварка происходит в твёрдой фазе, аналогично кузнечной сковке.

Способ достаточно экономичный. Автоматизированные установки для сварки трением потребляют электроэнергии в 9 раз меньше, чем установки для контактной сварки. Соединяются детали за считанные секунды, при этом практически нет газовых выделений. При прочих преимуществах получается высокое качество сварки, так как не возникает пористости, включений, раковин.

При постоянстве режимов, обеспечиваемых автоматикой оборудования, обеспечивается постоянство качества сварного соединения, что, в свою очередь, позволяет исключить дорогостоящий 100%-й контроль при обеспечении качества. К недостаткам следует отнести:

необходимого оборудования;
узкий спектр применения метода (свариваются тела вращения в стык);
невозможность применения в непроизводственных условиях;
диаметры свариваемых деталей от 4 до 250 мм.

Способ позволяет сваривать разнородные материалы: медь и алюминий, медь и сталь, алюминий и сталь, в том числе те, что невозможно сварить другими способами.

Идея сваривать детали трением была высказана токарем-изобретателем А. И. Чудиковым. В 1950-е годы на простом токарном станке ему удалось соединить два стержня из низкоуглеродистой стали.

Литьё

Литьё — технологический процесс изготовления заготовок (реже — готовых деталей), заключающийся в заполнении предварительно изготовленной литейной формы жидким материалом (металлом, сплавом, пластмассой и т. п.) с последующим его затвердеванием.

Литьём называют также продукцию литейного производства, художественные изделия и изделия народных промыслов, полученные с помощью литья.

Виды литья:

в песчаные формы (ручная или машинная формовка);
в многократные (цементные, графитовые, асбестовые) формы;
в оболочковые формы;
по выплавляемым моделям;
по замораживаемым ртутным моделям;
центробежное литьё;
в кокиль;
литьё под давлением;
по газифицируемым (выжигаемым) моделям;
вакуумное литьё;
электрошлаковое литьё;
литьё с утеплением.

Литьё металлов в кокиль

Литьё металлов в кокиль — более качественный способ. Изготавливается кокиль — разборная форма (чаще всего металлическая), в которую производится литьё. Обычно изготавливается из металла и может выдерживать от 100 до 10 000 заливок. После застывания и охлаждения, кокиль раскрывается и из него извлекается изделие. Затем кокиль можно повторно использовать для отливки такой же детали. В отличие от других способов литья в металлические формы (литьё под давлением, центробежное литьё и др.), при литье в кокиль заполнение формы жидким сплавом и его затвердевание происходят без какого-либо внешнего воздействия на жидкий металл, а лишь под действием силы тяжести.

Основные операции и процессы: очистка кокиля от старой облицовки, прогрев его до 200—300°С, покрытие рабочей полости новым слоем облицовки, простановка стержней, закрывание частей кокиля, заливка металла, охлаждение и удаление полученной отливки. Процесс кристаллизации сплава при литье в кокиль ускоряется, что способствует получению отливок с плотным и мелкозернистым строением, а следовательно, с хорошей герметичностью и высокими физико-механическими свойствами. Однако отливки из чугуна из-за образующихся на поверхности карбидов требуют последующего отжига. При многократном использовании кокиль коробится и размеры отливок в направлениях, перпендикулярных плоскости разъёма, увеличиваются.

Центробежное литьё

Центробежное литьё — это способ получения отливок в металлических формах. При центробежном литье расплавленный металл, подвергаясь действию центробежных сил, отбрасывается к стенкам формы и затвердевает. Таким образом получается отливка. Этот способ литья широко используется в промышленности, особенно для получения пустотелых отливок (со свободной поверхностью).

Технология центробежного литья обеспечивает целый ряд преимуществ, зачастую недостижимых при других способах, к примеру:

Высокая износостойкость.
Высокая плотность металла.
Отсутствие раковин.
В продукции центробежного литья отсутствуют неметаллические включения и шлак.

Центробежным литьём получают литые заготовки, имеющие форму тел вращения:

втулки;
венцы червячных колёс;
барабаны для бумагоделательных машин;
роторы электродвигателей.

Наибольшее применение центробежное литьё находит при изготовлении втулок из медных сплавов, преимущественно оловянных бронз.

По сравнению с литьём в неподвижные формы центробежное литьё имеет ряд преимуществ: повышается наполняемость форм, плотность и механические свойства отливок, выход годного. Однако для его организации необходимо специальное оборудование; недостатки, присущие этому способу литья: неточность размеров свободных поверхностей отливок, повышенная склонность к ликвации компонентов сплава, повышенные требования к прочности литейных форм.

Лазерная наплавка

Лазерная наплавка — эффективный метод восстановления старых или повышения прочности новых деталей машин и механизмов, при помощи создания на поверхности изделия плакирующего слоя из порошкового материала, с проплавлением его посредством лазерного (лазер или опти́ческий ква́нтовый генера́тор — это устройство, преобразующее энергию накачки (световую, электрическую, тепловую, и др.) в энергию когерентного, монохроматического, поляризованного и узконаправленного потока излучения) луча.

Технология лазерной наплавки

Существующие технологии наплавки, которые широко используются в инструментальном производстве (электроискровой и микроплазменный методы, наплавка штучными электродами) не в полной мере удовлетворяют современным требованиям ремонтного производства.

Луч импульсного лазера обладает наибольшим коэффициентом сосредоточенности сварочного источника энергии, поэтому диаметр сфокусированного луча лазера d составляет 0,2¸0,3 мм, что позволяет минимизировать объемы расплава и соответственно уменьшить тепловложения в обрабатываемый материал. Восстановительная наплавка применяется для получения первоначальных размеров изношенных или поврежденных деталей. В этом случае наплавленный металл близок по составу и механическим свойствам основному металлу.

Преимущества лазерной наплавки

дозируемая энергия;
возможность локальной обработки поверхности;
отсутствие термических поводок, минимизация зоны термического влияния (ЗТВ);
возможность обработки деталей больших габаритов благодаря высокой производительности наплавки;
быстрый нагрев и остывание наплавляемого материала;
образуемая ультрадисперсная структура покрытия эффективно противостоит процессам коррозии и эрозии;
возможность обработки на нужную глубину;
минимальное перемешивание основного и наплавляемого материала.

Заключение

Итак, Машиностроение — отрасль тяжёлой промышленности, производящая всевозможные машины, орудия, приборы, а также предметы потребления и продукцию оборонного назначения. Уровень производства машин является одним из показателей индустриального развития страны.

машиностроительные технологии – это очень развитая и многопрофильная сфера. В данном реферате рассмотрены наиболее известные технологии: антикоррозная защита, сварка, пайка, центробежное литьё, литьё металлов в кокиль и лазерная наплавка. Все они уникальны, у каждой технологии свои преимущества и недостатки.

В частности лакокрасочные материалы и металлы при антикоррозной защите требуют их умеренного нанесения на поврежденную поверхность, в противном случае ведет к повреждению и разрушению полученного продукта.

Пайка допускает многократное разъединение и соединение деталей, однако у нее относительно невысокая прочность.

Сварка технология достаточно экономичная, однако диаметра оборудования должны находиться в промежутке от 4 до 250 мм.

Литьё имеет ряд преимуществ, например, высокую износостойкость и плотность металла, однако для его реализации необходимо специальное сложное оборудование.

Лазерной наплавке присуще быстрое нагревание и остывание наплавляемого материала, к сожалению технологии наплавки не удовлетворяют современным нормам ремонтного производства.

Источники, способствующие созданию реферата, охарактеризовывают каждую из подтем как серьёзный процесс, требующий навыка и умения работать с данными машиностроительными технологиями.

Изучив всё вышеописанное, можно прийти к следующему выводу: машиностроительные технологии являются неотъемлемой частью современного постиндустриального общества.

Литература

Акимов Г. В., Основы учения о коррозии и защите металлов, М., 1946;
Томашов Н. Д., Теория коррозии и защиты металлов, М., 1959;
Петрунин И. Е. Физико-химические процессы при пайке. М., «Высшая школа», 1972;
Максимихин М. А. Пайка металлов в приборостроении. Л.: Центральное бюро технической информации, 1959
Григорьянц А.Г. Основы лазерной обработки материалов. Москва "Машиностроение" 1989 г.

Интернет ресурсы

https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9F%D0%B0%D0%B9%D0%BA%D0%B0&stable=0#.D0.A2.D0.B5.D1.85.D0.BD.D0.BE.D0.BB.D0.BE.D0.B3.D0.B8.D1.8F_.D0.BF.D0.B0.D0.B9.D0.BA.D0.B8_.D0.BE.D0.BB.D0.BE.D0.B2.D1.8F.D0.BD.D0.BD.D0.BE-.D1.81.D0.B2.D0.B8.D0.BD.D1.86.D0.BE.D0.B2.D1.8B.D0.BC_.D0.BF.D1.80.D0.B8.D0.BF.D0.BE.D0.B5.D0.BC
http://class-fizika.narod.ru/7_tren.htm
http://www.mirprom.ru/public/metody-i-primenenie-lazernoy-naplavki.html

Машиностроительные технологии 📙 Реферат → 🆔 142714