Производство деталей машин и механизмов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Тема № 1. Литейное производство типовых чугунных деталей винтовых и центробежных машин

Тема № 2. Кузнечное и заготовительное производство

Тема № 3. Котельно-сварочное производство (на примере изготовления холодильников для компрессоров)

Тема № 4. Изготовление типовых деталей винтовых машин (на примере винтового компрессора)

Тема № 5. Изготовление типовых деталей центробежных машин (на примере центробежного компрессора)

Тема № 6. Инструментальные производства и термическая обработка

Тема № 7. Ремонтное производство

Тема № 8. Охрана окружающей среды на промышленном предприятии

Тема № 9. Основы слесарного дела. Разметка, рубка, опиливание. Сверление отверстий

Тема № 10. Основы токарного дела. Точение торцевой поверхности заготовки. Точение и сверление цилиндрической поверхности

Тема № 11. Основы фрезерного дела. Фрезерование плоскости

Тема № 12. Основы электродуговой сварки. Регулировка силы сварочного тока, зажигание и держание дуги. Выполнение сварного стыкового соединения

Тема № 1. Литейное производство типовых чугунных деталей винтовых и центробежных машин

Цель занятия: изучить технологические операции и оборудования, используемые при получении отливок из чугуна (на примере корпусов винтовых и центробежных компрессоров)

Содержание занятия.

Литейная технология - это процесс получения литых заготовок путем заливки расплавленного металла в формы, полость которых повторяет конфигурацию отливки. При охлаждении металл отвердевает и принимает конфигурацию полости формы.

Литьем получают разнообразные конструкции отливок массой от нескольких грамм до 300т, длиной от нескольких сантиметров до 20м, со стенками толщиной 0,5-500 мм(блоки цилиндров, поршни, коленчатые валы, корпуса и крышки редукторов, зубчатые колеса, станины станков, станины прокатных станов, турбинные лопатки и т.д.)

Различные сплавы имеют разные литейные свойства, которые характеризуются следующими параметрами:

1)Жидкотекучесть - это способность металлов и сплавов течь в расплавленном состоянии по каналам литейной формы, заполнять её полости и чётко воспроизводить контуры отливки.

Жидкотекучесть литейных сплавов зависит от температурного интервала кристаллизации, вязкости и поверхностного натяжения расплава, температуры заливки и формы, свойств формы и т. д.

Наибольшей жидкотекучестью обладает серый чугун, наименьшей - магниевые сплавы

2)Усадка - Свойство литейных сплавов уменьшать объём при затвердевании и охлаждении. Усадочные процессы в отливках протекают с момента заливки расплавленного металла в форму вплоть до полного охлаждения отливки. Различают объёмную и линейную усадку, выражаемую в относительных единицах.

Линейная усадка - уменьшение линейных размеров отливки при её охлаждении от температуры, при которой образуется прочная корка, способная противостоять давлению расплавленного металла, до температуры окружающей среды. Линейную усадку определяют соотношением, %:

где lф и lотл - размеры полости формы и отливки при температуре 20°C.

На линейную усадку влияют химический состав сплава, температура его заливки, скорость охлаждения сплава в форме, конструкция отливки и литейной формы. Так, усадка серого чугуна уменьшается с увеличением содержания углерода и кремния. Линейная усадка для серого чугуна составляет 0,9-1,3%, для высокопрочного чугуна до 1.7%.

Объёмная усадка - уменьшение объёма сплава при его охлаждении в литейной форме при формировании отливки. Объёмную усадку определяют соотношением, %:

где Vф и Vотл - объем полости формы и отливки при температуре 20°C. Объемная усадка приблизительно равна утроенной линейной усадке.

Усадка в отливках проявляется в виде:

a) усадочных раковин - сравнительно крупных полостей, расположенных в местах отливки, которые затвердевают последними;

б) усадочной пористости - скопление пустот, образовавшихся в отливке в обширной зоне в результате усадки в тех местах отливки, которые затвердели последними без доступа к ним расплавленного металла;

в) трещин;

г) короблений - изменение формы и размеров отливки под влиянием напряжений, возникающих при охлаждении

Изготовление деревянных моделей по чертежу. Оборудования и инструменты при изготовлении моделей

Процесс изготовления отливок в разовые песчаные формы начинается с изготовления модельного комплекта, состоящего из модели, стержневого ящика, шаблонов, модели литниковой системы. Для изготовления модельного комплекта модельщику необходимо по технологическим указаниям вычертить модельный чертёж на фанере в натуральную величину по усадочному метру. При ручном изготовлении модели на верстаке используют столярный инструмент, ручные пилы, рубанки, киянки, долота, стамески круглые и плоские и др. Сушка пиломатериала производится в паровом камерном сушиле в течение 10-15 дней. Оборудование: токарные, фрезерные, строгальные, сверлильные, шлифовальные станки, ленточные, циркулярные и дисковые пилы.

Окраска моделей. Применяемые материалы. Вентиляция

Окраска моделей состоит из грунтовки, шпаклёвки, шлифовки и окраски нитрокраской в чёрный цвет - знаков стержней, и остальных поверхностей в красно-коричневый для чугунных отливок, в жёлтый для отливок из цветных сплавов и в серо-синий для стальных отливок. Окраску выполняют в отдельном помещении с приточно-вытяжной вентиляцией и местной вытяжной. Материалом для изготовления моделей стержневых ящиков литниковой системы, шаблонов, моделей каркасов является сосна. Доски из фанеры, липы, берёзы, лиственницы, дуба используются длиной 50-20 мм.

Смесеприготовительный и шихтовый участки литейного цеха. Транспортер, бегуны.

Шихтовой участок оборудован магнитной шайбой для разгрузки шихты в бадью ёмкостью 1,5 т. Состав шихты для марки СЧ20 следующий: чушковый литейный чугун - 30-40 %, стальной лом - 15%, чугунный лом - 15%. Возврат собственного производства (литниковая система, брак при отливке деталей, скраб) составляет 30%. Бадья переправляется по рельсовому пути на тележке на плавильный участок. Используемые ферросплавы: фермарганец, ферсилиций, феррохром. Для дробления ферросплавов применяют щёковую дробилку.

Оборудование для смесеприготовительного участка: ленточные транспортёры, ковшовые элеваторы, бункеры, дозаторы, площадки для разгрузки кварцевого песка из вагона, барабанное газовое сушило для сушки 'кварцевого песка, магнитный сепаратор для отделения скраба и горелой земли, полигональное сито, механическое сито, бегуны смешивающие (смесители), шаровая мельница, отстойники для горелой земли. Качество формовочных и стержневых смесей проверяется в земельной лаборатории

Загрузка шихтой индукционных печей. Разливочный ковш

Загрузка производится с помощью мостового крана. Бадья с самораскрывающимся дном ставится на плавильную печь, и затем её содержимое высыпается. Плавка шихты происходит в индукционных тигельных печах промышленной частоты 50 Герц, марки ЧЧТ-6 ёмкостью 6 т. Температура перегрева до 1500С. Разливочные ковши различают чайниковые и барабанные ёмкостью от 300 кг до 5 т. На конвейере ковш ёмкостью 300 кг движется по монорельсу. Футеровка ковшей производится шамотным кирпичом и шамотной глиной (обмазка).

Разливка чугуна из ковша в разовые и постоянные формы

Разливка с помощью ковшей по мостовым кранам на участке ручной формовки в разовые формы происходит при температуре заливки 1320-1280С. В постоянные формы (при литье в кокиль, при центробежном литье) заливают ковшом ёмкостью 1 т с помощью крана или монорельса.

Изготовление разовых форм с применением опок. Сушка форм.

Отливки до 100 кг изготавливают в сырые песчаные формы с помощью формовочных пневматических машин встряхивающего типа. Сложные отливки до 2 т изготавливают на участке ручной формовки с помощью пневмотрамбовки. Опоки различают чугунные литые, сварные стальные с цапфами и рёбрами, чтобы при перевёртывании земля не вываливалась. Сушка форм производится в камерных сушилах при температуре 250-300С.

Изготовление и сушка стержней

Стержни по стержневым ящикам изготавливают ручной или пневмотрамбовкой. Затем производится вытряхивание стержня на сушильную плиту, покраска и сушка крупных стержней производится в камерном сушиле, мелких и средних - в вертикально-конвейерных сушилах и электросушилах при температуре 280-320С. При изготовлении формы и стержней выполняются наколы вентиляционной иглой (душником). Чтобы отливке не было “душно” в форме, необходимо сделать вентиляционные каналы.

Сборка форм. Механизация работ при сборке

В нижнюю полуформу ставят стержни и шаблоном проверяют правильность их простановки. Затем накрывают верхней полуформой. Наверх собранной формы ставят заливочную чашу под стояк, выпора для выхода газа и груз, в 5 раз превышающий вес жидкого металла. Механизация на участке ручной формовки: применяется при сборке мостовой кран, на машинной формовке - электротельфер.

Обрубка отливок пневматическим зубилом после разрушения форм

Обрубка отливок осуществляется пневмозубилом для вырубки неровностей, шероховатостей, заусениц, заливов по разъёму по стержням. Шлифовальная пневматическая машинка используется для зачистки неровностей, очистки отливок от шероховатостей. Наждачный круг служит для зачистки мелких отливок. Выбивка отливок из опок осуществляется на выбивных решётках.

Дробеструйная очистка отливок корпусов

Для очистки отливок от пригара используется дробеметные камеры ДК10М чугунной или стальной дробью с помощью сопел (диаметр дроби 3-6 мм).

Контроль годности отливок и их хранение

Различают следующие виды контроля: визуальный, разметка, взвешивание, цветная дефектоскопия, налив керосином, пневмо - и гидроиспытания. Контроль марки чугуна проводится на специальных образцах и включает в себя механические испытания, химический и микроструктурный анализы.

Годные отливки маркируют клеймом и биркой с номером плавки и чертежа и отправляют на хранение в специально отведённое место.

Тема № 2. Кузнечное и заготовительное производство

Цель занятия: изучение основных операций и оборудования кузнечно-заготовительного производства при получении паковок, дисков, валов, компрессоров.

Содержание занятия.

Маркировка стальных заготовок, поступающих с металлургических заводов

Металл, поступающий с металлургических заводов, имеет свою заводскую маркировку. На каждом прокате, блюмсе, квадрате с торцевой стороны имеется отбой. На этом отбое стоит марка стали и номер плавки. Имеется также сопроводительный документ - сертификат.

Маркировка стальных заготовок после их разрезки на заготовительном участке.

После того, как стальные заготовки разрежут на заготовительном участке, весь металл (прокат, блюмс, квадрат) маркируется краской согласно таблице маркировки.

Сталь 20 - цвет белый, Сталь 45 - зелёный, 12Х18Н9Т - голубой.

Оборудование заготовительного участка

Автомат отрезной круглопильный 8Г662 - предназначен для разрезания сегментными пилами чёрных металлов круглого, квадратного сечений. Длина пилы - 1430 мм, диаметр - 710 мм.

Комбинированные ножницы - используются для рубки проката диаметром 10-36 мм, швеллера - диаметром 6,5мм, 8 мм, 10 мм, шестигранника - диаметром 10-36 мм.

Станок для заточки пил

Станок для волочения проволоки - предназначен для волочения проволоки холодным способом с большим диаметром на меньший при помощи фильер. (Например, с 6 мм на 5,5 мм).

Резка заготовок:

1) Абразивными кругами (вулканит).

Рубка заготовок на пресс-ножницах. Используется для раскроя листового металла.

2) Газопламенная резка

Газорежующие машины бывают двух типов: полуавтоматические и автоматы. В цеху ККЗ имеется автомат АСШ2 (автомат стационарно-шарнирный). Он работает при помощи кислорода и газа. Режет заготовки толщиной листа от 6 до 60 мм. Отрезают детали по копир-шаблону.

Плазменная резка

АВПР403 - аппарат водно-плазменной резки. Используется для резки цветных металлов: латуни, меди, нержавеющей стали толщиной от 6 до 60 мм. Работает при помощи электрической сжатой дуги постоянного тока и охлаждается водой.

Нагрев заготовок перед ковкой. Нагревательные газовые печи.

Перед ковкой заготовки нагреваются в печи до следующей температуры:

Цвет	Температура
Начало свечения	530-580С
Тёмно-красный	580-630С
Тёмно-вишневый	650-720С
Вишневый	720-780С
Светло-вишневый	780-830С
Красный	830-900С
Светло-красный	900-1050С
Жёлтый	1050-1150С
Светло-жёлтый	1150-1250С
Белый	1250-1300С

Нагревательные газовые печи представляют собой металлический каркас, обложенный складкой из огнеупорного кирпича, образующего рабочую камеру печи. Служит для подачи газа дымоотводящих каналов и рабочих окон, для загрузки и выгрузки металла, прикрываемых подъёмными дверцами. Используемое топливо - газ. Для загрузки заготовок в печь используется мостовой кран и кузнечная лопата. Мелкие заготовки забрасываются вручную. Нагретые заготовки из печи выгружают из печи при помощи кузнечной кочерги. Контроль температуры производится прибором пирометром или визуально - по цвету, (см. таблицу 1)

Кузнечный молот арочного типа, ковка заготовок, операции ковки

Кузнечный молот арочного типа, двухстоечный, трёхтонный, производит 60 ударов в минуту. Составные части молота: фундамент, шабот, подушка, нижний боёк, верхний боёк, баба, фундаментная плита, направляющие, цилиндр, поршень, золотник, рукоятка золотникового механизма, сальник.

а) Ковка заготовок

Процесс изготовления детали состоит из отдельных операций:

подбор заготовок и подготовка для ковки;

нагрев металла для ковки;

придание заготовке необходимых форм и заданных размерах;

б) Инструменты

Основными кузнечными инструментами являются боёк, кувалда, клещи, кузнечная лопата, кочерга, прошивень, кузнечный топор, раскатка, разгонка и др.

в) Операции ковки

Ковка - это процесс горячего деформирования металла с помощью бойков и других инструментов на молоте или прессе, при котором течение металла ограничено только в направлении движения инструмента.

Осадка - кузнечная операция, с помощью которой, уменьшая высоту заготовки, увеличивают её поперечное сечение.

Высадка - разновидность осадки. Осаживается только часть длины заготовки и образуется местное утолщение.

Протяжка - операция, с помощью которой увеличивают длину и уменьшают поперечное сечение заготовки.

Прошивка - операция, с помощью которой в заготовке получают отверстия.

Рубка - операция, с помощью которой заготовку разделяют на части.

Гибка - операция, с помощью которой заготовка принимает изогнутую форму.

Закручивание - операция, в результате которой происходит поворот одной части заготовки по отношению к другой на заданный угол при неизменном направлении оси заготовки.

Отжиг заготовок после ковки, загрузка и выгрузка заготовок

Отжиг заготовок производится в печи с выдвижным подом. Заготовки нагреваются до 900С. Термическая обработка делается с целью снятия напряжения, возникающего в стали при ковке и охлаждении; с целью выравнивания структуры металла; с целью придания стали такой твёрдости, при которой её легче обработать на станках; с целью улучшения механических свойств стали.

Загрузка и выгрузка печи производится при помощи мостового крана и самозажимных клещей.

Листовая штамповка, оборудование, хранение штампов

Штамповкой изменяют форму и размеры заготовки с помощью специализированных инструментов - штампов.

Листовая штамповка - это метод изготовления плоских и объёмных тонкостенных изделий из листового материала, ленты или полосы с помощью штампов на прессах или без. Может проводиться в холодном состоянии с нагревом. На листовой штамповке производится раскрой листового металла толщиной 0,1-3 мм, а также раскрой резины, картона, фибры, алюминия, меди и т.д. Оборудование: гильотиновые ножницы, пресса (40, 63, 100 и 400 т), приспособления к прессам - штампы, голтовочный барабан. В цехе имеется большое количество штампов, которые хранятся в штаблерах. Штаблер представляет собой металлическую конструкцию со встроенными ячейками. На каждой ячейке расположены согласно списку, а также имеется пульт управления с кнопками “вверх”, “вниз”, “вправо”, “влево”.

Тема № 3. Котельно-сварочное производство (на примере изготовления холодильников для компрессоров)

Цель занятия: Изучение основных операций при изготовлении теплообменной аппаратуры

Содержание:

Краткая характеристика

В котельно-сварочном цехе изготавливают такие узлы, как сосуды (ресиверы), рамы-маслобаки, рамные конструкции, трубопроводы, монтируемые на агрегате, трубопроводы, монтируемые на монтаже, барабаны маслоотделителей, охладители масла и газа, трубные батареи, шкафы автоматики, корпуса компрессора высокого давления.

Специализированные участки

В котельно-сварочном цехе имеются специализированные участки:

участок сборки корпусов;

участок изготовления шкафов автоматики;

участок изготовления трубопроводов;

участок намотки барабанов маслоотделителей;

участок сборки трубных батарей и газо-маслоохладителей;

механический участок;

участок пайки трубных батарей.

Выполняемые работы

На этих участках выполняются следующие работы:

дробеструйка деталей перед сваркой, а также дробеструйка готовых узлов после сварки в дробеструйных камерах (3 шт.);

зачистка кромок деталей под сварку;

вальцовка обечаек из листов на вальцах;

ручная дуговая сварка покрытыми электродами;

полуавтоматическая и автоматическая сварка в среде углекислого газа;

аргонодуговая сварка неплавящимся электродом;

автоматическая сварка под слоём флюса;

газовая сварка;

электрострижка;

контактная сварка;

гибка стальных труб в холодном состоянии в разных плоскостях на трубогибочных станках;

накатка оребрения латунных, стальных трубок на накатном станке;

термическая обработка чугунных отливок и снятие напряжения в сварных конструкциях в термической печи;

изготовление, сборка под пайку оребренных трубок, трубных досок, пайка трубных батарей радиаторов и газомаслоохладителей;

гидро - и пневмоиспытание узлов для определения прочности и герметичности на стендах;

зачистка сварочной проволоки и прокалка электродов и флюса перед сваркой с последующим их хранением в специальном помещении;

изготовление и упаковка узлов газовых коммуникаций и труб метражом;

строжка кромок под сварку на специальном кромкострогальном станке;

развальцовка трубок трубных батарей.

Для вырезки деталей сложной конфигурации толщиной до 3 мм имеется установка лазерной резки с программным управлением «Севан», виброножницы. Котельно-сварочный цех оснащён печами для прокалки электродов и термошкафами для их сушки и хранения. В котельно-сварочном цехе имеется газовая печь для термообработки крупных сварных конструкций, а также шахтные электропечи, где производится термообработка. Все печи оборудованы самопишущими приборами для контроля и регистрации температуры. Также цех №2 оснащён двумя установками для подготовки (очистки от ржавчины и загрязнений) сварочной проволоки диаметром от 0,8 до 3 мм и от 3 до 5 мм и намотки её в кассеты; имеется печь для прокалки флюса, комплекс термического оборудования для прокалки и хранения электродов.

типовая деталь винтовая центробежная машина

Тема № 4. Изготовление типовых деталей винтовых машин (на примере винтового компрессора)

Цель занятия: изучение механической обработки литых без разъёма корпусов винтовых компрессоров (расточка внутренней поверхности, опор подшипников) и получение винтовых поверхностей на роторах - механосборочное производство завода винтовых машин.

Содержание занятия.

В состав завода винтовых компрессоров вошли следующие цеха: №№ 1, 12, 13, 17, участок изготовления кузовов цеха № 10, участок запчастей № 26, участок сборки винтовых компрессоров и установок цеха № 8, участок ТНП 31.

Винтовая компрессорная машина состоит из корпуса, комплекта роторов, подшипниковых узлов и сальников.

Процесс изготовления делится на две части: изготовление корпусов и изготовление роторов. Изготовление корпусов начитается с прибытия в цех литейных заготовок корпуса. Заготовки подвергаются разметке, фрезеровке, искусственному старению, шлифовки плоскостей, сверлению, получистовому растачиванию, алмазной расточке, сверлению боковых отверстий, гидропневмоиспытанию (прочность и плотность), обрубке корпуса, контрольной операции. Всё это происходит в первом ряду цеха. Во втором ряду цеха происходит изготовление роторов винтовых компрессорных машин. Технологами ОГТ был разработан и внедрён оригинальный технологический процесс обработки роторов, включающий нарезку профиля зубьев роторов, контроль профильных зазоров в зацеплении, сборку роторов с охлаждением цапф в жидком азоте. Были применены специальные фрезы для нарезки профилей зубьев роторов, спроектированы и изготовлены копиры для заточки, проведена модернизация стенда для контроля роторов фирмы «Холройд». Изготовление ротора начинается с токарной обработки кованой заготовки. Ротор обрезается и зачищается, делается термообработка, а затем снова подвергают токарной обработке, фрезеруют и шлифуют. После этого производят нарезку зубьев с помощью зубофрезерного станка. Окончательная обработка ротора включает в себя стабилизацию, зачистку, шлифовку, балансировку. После этого ротор сдаётся в отдел технического контроля. После изготовления корпуса, ротора, сопутствующих деталей винтовых компрессорных машин, производят сборку компрессора. Затем компрессор окрашивают и подвергают испытательным проверкам.

Тема № 5. Изготовление типовых деталей центробежных машин (на примере центробежного компрессора)

Цель занятия: изучение механической обработки центробежных колёс, валов и разъёмного корпуса ЦК - механосборочное производство завода центробежных машин.

Содержание занятия.

В состав завода ЦК входят участок редукторов, участок автоматики, участок запасных частей, цех роторов, цех корпусов, цех подшипников, цех тары, цех по сборке ЦК и лаборатория балансировки.

Завод выпускает центробежные компрессоры в однокорпусном, двухкорпусном и трёхкорпусном исполнении для сжатия воздуха, кислорода, азота, хлора, природного газа и др.

Унифицированный ряд компрессоров состоит из верхних и нижних половин корпуса, ротора, подшипников и закладных деталей (направляющий аппарат, диафрагма, лабиринтные уплотнения).

Оборудование для изготовления лопаток колёс

В основном диске фрезеровать лопатки на копировально-фрезерном станке модели 6441Б. Деталь устанавливают в приспособление, фрезеруют лопатки по копиру концевой фрезой на копировально-фрезерном станке. Проверяют шаблоном и штангенциркулем.

Точение валов ЦК. Станки и инструменты

Для изготовления вала применяется заготовка из поковки легированной стали. Точение валов производится на токарно-винторезном станке модели 1М63 проходными или проходно-упорными резцами. Устанавливают на станке в четырёхкулачковый патрон, в центрах. Применяют люнет. Проверяют штангенциркулем, микрометром.

Наиболее точные посадочные поверхности вала обрабатываются на круглошлифовальных станках шлифовальным кругом. Проверяют микрометром и микрометрическим индикатором.

Сборка дисков центробежных колёс: сваркой, пайкой, клёпкой

Все рабочие колёса ЦК - закрытого типа. Каждое колесо состоит из основного, покрывного дисков и лопаток. В зависимости от условий работы, параметров, размеров, вида перекачиваемого газа применяют разные способы изготовления колёс:

а) Лопатки получают путём штамповки из листа. Их приваривают к основному диску, а основной диск с лопатками соединяют пайкой с покрывным диском.

б) Сборка дисков центробежных колёс методом клёпки.

В основном диске через лопатки и в покрывном диске сверлят отверстие. Вставка заклёпок производится вручную. Клепальная работа осуществляется на установке для электроклепки колес ЭКП-5.

Пайка основного и покрывного дисков на вакуумных установках

На лопатки основного диска накладывают припой ПЖК-1000 (лента толщиной 0,1 мм, шириной 5 мм, длиной 12 мм). Закрепляют методом точечной сварки. Устанавливают покрывной диск, закрепляют и - в вакуумную печь. Закрывают камеру печи, откачивают воздух до разряжения (10-3 мм ртутного столба). В печи температура повышается до 1000С. Колесо паяют согласно карте режимов. После пайки охлаждают колесо в вакууме до температуры 200С. Затем необходимо отключить вакуумную систему, напустить в камеру воздух, открыть под печи и выгрузить колесо.

Сборка и балансировка роторов

Ротор представляет собой вал с посаженными на него рабочими колёсами. Необходимо скомплектовать, промыть, обдуть и замерить детали. Затем устанавливают вал ротора правым концом вниз на подставку и закрепляют. Нагревают в электропечи шахтного типа до температуры 300С в течение не более часа колесо, втулку и напрессовывают их на вал ротора.

Балансировка роторов центробежных компрессоров производится на балансировочных станках с маятниковой рамой с целью определения положения неуравновешенной массы. Устраняют либо методом сверления (снимают лишний металл), либо винт вворачивают. Если величина неуравновешенности определена правильно, то амплитуда колебаний не должна превышать 1-2 колебаний.

Механическая обработка и сборка корпуса

Заготовку получают методом литья. Обработка производится на горизонтально-расточных станках. Инструменты: торцевые фрезы, оправочные расточные резцы, штангенциркуль, глубиномеры, специальные приспособления и инструменты.

Сборка корпуса происходит следующим образом. Устанавливают нижнюю половину корпуса. Устанавливают закладные детали (направляющие аппараты, диафрагмы, лабиринтные уплотнения). Затем устанавливают ротор на опорных и опорно-упорных подшипниках. Затем выставляют ротор и находят совпадение канала колеса с каналом диафрагмы и закрывают верхней половиной.

Слесарные операции при сборке компрессоров. Шабрение

Шабрение - операция металлообработки для пригонки плоских и цилиндрических плоскостей путём соскабливания микроскопически тонких стружек режущим инструментом - шабером. Шабрение применяется при укладке ведущих и ведомых валов мультипликатора, для обеспечения плоскостности плит. Операции шабрения проверяют краской. Плита красится, на неё кладут проверяемую деталь. Отпечаток должен быть сплошным.

Испытание, окраска и упаковка компрессоров

Испытания компрессора проводится в испытательном боксе в рабочем режиме (вода, воздух, масло). Все компрессоры оснащены системой автоматического управления и контроля работы по параметрам.

Каждая часть агрегата красится в определённый цвет: корпус электродвигателя - в голубой, корпус компрессора - в серебряный, маслобак - в тёмно-синий. Красят пульверизатором, а недоступные места краску наносят кисточкой.

Прикрепляется основание, стойка, к стойкам прибивают ДВП. Документация хранится внутри упакованного компрессора.

Тема № 6. Инструментальные производства и термическая обработка

Цель занятия: Изучение типовых технологических процессов и оборудования для изготовления режущего инструмента и термической обработки.

Содержание занятия:

Термическая обработка - совокупность операций теплового воздействия на металлы и сплавы с целью изменения их структуры и свойств в нужном направлении. Основные виды термической обработки: отжиг, нормализация, закалка, отпуск, старение (искусственное). Тепловое воздействие может сочетаться с химическим (химико-термическая обработка). Разновидности термической обработки - обработка стали холодом, электротермическая обработка (ТВЧ).

Отжиг - это вид термической обработки стали, заключающийся в нагреве до определённой температуры, выдержки и медленном охлаждении. Цель - улучшение структуры и обрабатываемости, снятие внутренних напряжений и т.д. В результате отжига металлы и сплавы приобретают структуру, близкую к равновесной.

Отжиг вызывает разупрочнение металлов и сплавов, сопровождающееся повышением пластичности и снятием остаточных напряжений.

Нормализация - это вид термической обработки стали, заключающийся в нагреве выше линии GSE (по диаграмме Fe - C), выдержке и охлаждении на воздухе. Цель - придание металлу однородной мелкозернистой структуры для повышения пластичности и ударной вязкости.

При нормализации происходит полная фазовая перекристаллизация; последующее охлаждение на воздухе вызывает превращение аустенита в феррито-цементную смесь, однородную, имеющую мелкозернистое строение. Поэтому нормализацию применяют после литья и ковки - для устранения крупнозернистой структуры.

Закалка - это процесс термической обработки материалов, заключающийся в нагреве, выдержке и последующем быстром охлаждении с целью фиксации высокотемпературного состояния материала или предотвращения (подавления) нежелательных процессов, происходящих при медленном охлаждении. Целью закалки является повышение прочности или получение высокой твёрдости стали за счёт получения неравновесных структур, в основном, мартенсита. Причём эти неравновесные структуры можно получить лишь при очень высоких скоростях охлаждения. Закаленная сталь находится в неравновесном структурном состоянии, не свойственном стали при нормальной температуре 20С. Структура стали - марсенит - имеет высокую твёрдость. Длительность выдержки при нагреве под закалку зависит от размеров изделий и массы садки (массы загружаемых в печь деталей).

Продолжительность выдержки для легированных сталей по сравнению с углеродистыми выше на 25-40%. После окончания выдержки в печи при температуре закалки сталь охлаждают в различных закалочных средах, обеспечивающих заданную скорость охлаждения.

Скорость охлаждения оказывает решающее влияние на результаты закалки. При небольшой скорости охлаждения из аустенита образуется перлит. Для получения мартенсита необходима высокая скорость охлаждения. Наибольшую скорость охлаждения имеют углеродистые стали. Чтобы обеспечить такую высокую скорость охлаждения, необходимо прибегать к резкому охлаждению, которое достигается погружением закаливаемых изделий в холодную воду или в воду с добавлением едкого натра.

Наибольшую охлаждающую способность имеет вода, при этом её охлаждающую способность можно регулировать изменением температуры. Скорость отвода теплоты в воде можно увеличить добавлением солей или щелочей; для сталей лучше всего прибегать к добавкам едкого натра, т.к. щелочная среда не вызывает последующей коррозии стальных изделий.

К более мягким охладителям относятся машинное, индустриальное масла и др. (для легированных сталей).

Отпуск металлов - это термическая обработка закаленных сплавов (главным образом стали) - нагрев (ниже нижней критической точки), выдержка и охлаждение. Цель - получение требуемых механических свойств (оптимальное сочетание прочности, пластичности, ударной вязкости), снижение или полное устранение внутренних напряжений, уменьшение хрупкости закалённой стали.

Основные факторы при отпуске: температура нагрева и время выдержки.

Виды отпуска: низкий, средний, высокий.

Низкий отпуск осуществляется путём нагрева закалённой стали до 120-250С. Цель низкого отпуска - уменьшение внутреннего напряжения в закалённой стали без снижения твёрдости (или очень мало снижая твёрдость). В результате низкого отпуска сталь становится менее хрупкой, инструмент после такого отпуска не ломается.

Такому отпуску подвергают режущий и мерительный инструмент, цементированные детали, детали шариковых и роликовых подшипников и др.

Средний отпуск осуществляется путём нагрева закалённой стали до 350-450С. При таких температурах образуется тростит отпуска, что приводит к заметному снижению твёрдости закалённой стали.

Типичные примеры применения среднего отпуска: пружины и рессоры, ударный штамповый инструмент холодного деформирования.

Высокий отпуск осуществляется путём нагрева закалённой стали до 500-650С. При таких температурах образуется сорбит отпуска. При этом по сравнению с закалённым состоянием, значительно понижается твёрдость и прочность и одновременно повышается пластичность и ударная вязкость.

Такому отпуску подвергаются валы, оси, шатуны, крепёжные детали, зубчатые колёса и др.

Примеры:

Гомогенизационный отжиг + старение:

Например, для суперсплавов на базе никеля (типа «Инконель 718») типичной является следующая термическая обработка:

Гомогенизация структуры и растворение включений (англ. Solution Heat Treatment) при 768 -- 782 °C с ускоренным охлаждением. Затем производится двухступенчатое старение (англ. Precipitation Heat Treatment) -- 8 часов при температуре 718 °C, медленное охлаждение в течение 2 часов до 621--649 °C и выдержка в течение 8 часов. Затем следует ускоренное охлаждение.

Закалка + высокий отпуск (улучшение):

Многие стали проходят упрочнение путём закалки -- ускоренного охлаждения (на воздухе, в масле или в воде). Быстрое охлаждение приводит, как правило, к образованию неравновесной мартенситной структуры. Сталь непосредственно после закалки отличается высокой твёрдостью, остаточными напряжениями, низкой пластичностью и вязкостью. Так, сталь 40ХНМА (SAE 4340) сразу после закалки имеет твёрдость выше 50 HRC, в таком состоянии материал непригоден для дальнейшего использования из-за высокой склонности к хрупкому разрушению. Последующий отпуск -- нагрев до 450 °C -- 500 °C и выдержка при этой температуре приводят к уменьшению внутренних напряжений за счёт распада мартенсита закалки, уменьшения степени тетрагональности его кристаллической решётки (переход к отпущенному мартенситу). При этом твёрдость стали несколько уменьшается (до 45 -- 48 HRC). Подвергаются улучшению стали с содержанием углерода 0.3 -- 0,6 % C.

Химико-термическая обработка металлов - это тепловая обработка металлических изделий в химически активных средах для изменения химического состава, структуры и свойств поверхностных слоёв металлов. Основные виды: цементация, азотирование и др.

Цементация - химико-техническая обработка - диффузионное насыщение поверхности стальных изделий углеродом для повышения твёрдости и износостойкости.

После цементации изделие подвергают закалке на мартенсит с последующим отпуском.

Цементация применяется главным образом для повышения износостойкости трущихся деталей машин: зубчатых колёс, пальцев, толкателей и др., где наряду с высокой твёрдостью поверхности желательно получить вязкую сердцевину, чтобы обеспечить сопротивление деталей динамическим нагрузкам.

Среда, поставляющая углерод к поверхности цементируемых деталей, называется карбюризатором.

Находят применение два способа цементации:

цементация в твёрдом карбюризаторе;

газовая цементация.

1-й способ: цементация в твёрдом карбюризаторе. В качестве твёрдого карбюризатора используется активированный уголь в зёрнах с добавками активизаторов. Детали, подлежащие цементации, укладываются в стальные ящики попеременно с карбюризатором. По заполнении ящика, он закрывается крышкой, и щели замазывают огнеупорной глиной, чтобы не было свободного выхода газам, образующимся при нагреве.

При нагреве внутри цементационного ящика образуется окись углерода. На поверхности стальных деталей окись углерода диссоциирует с выделением активного атомарного углерода, который адсорбируется поверхностью детали и растворяется в ней.

2-й способ: газовая цементация. Газовая цементация осуществляется нагревом изделий в среде газов, содержащих углерод. В качестве карбюризаторов при газовой цементации применяются природный газ, а также жидкие углеводороды: керосин, синтин,бензол. При использовании жидких углеводородов их подают в рабочее пространство печи каплями. При нагреве углеводороды диссоциируют с выделением активного атомарного углерода, который адсорбируется поверхностью детали и диффундирует в аустенит.

Цементацию обычно проводят при температуре 500-600С. Для получения высокой твёрдости цементированной поверхности после цементации необходимо провести закалку с отпуском.

Азотирование - это процесс диффузионного насыщения поверхностного слоя стали азотом при нагреве её в аммиаке. Азотирование очень сильно повышает твёрдость поверхностного слоя, его износостойкость, предел выносливости и сопротивление коррозии в таких средах, как атмосфера, вода, пар и т.д.

Твёрдость азотированного слоя заметно выше, чем цементированной стали. Азотирование проводят в аммиаке при температуре 500-600С. При нагреве аммиак диссоциирует с выделением атомарного азота:

2NH3 2N + 6H

Образовавшийся атомарный азот адсорбируется, а затем диффундирует в поверхность, образуя там твёрдые нитриды железа и нитриды металлов.

Технологический процесс азотирования предусматривает несколько операций:

предварительная термическая обработка, состоящая из закалки и высокого отпуска стали для получения повышенной прочности и вязкости в сердцевине изделия;

механическая обработка деталей, а также шлифование, которое придаёт окончательные размеры детали;

защита участков, не подлежащих азотированию (нанесение обмазки из жидкого стекла или лужение);

азотирование;

окончательное шлифование или доводка изделия.

Азотированию подвергают среднеуглеродистые легированные стали. Наибольшее применение находит сталь 38Х2МЮА.

Поверхностная закалка стали осуществляется путём индукционного нагрева детали, которая помещается в переменное магнитное поле. Индукционный нагрев происходит вследствие теплового действия тока, индуцируемого в изделии, помещённом в переменное магнитное поле.

При этом закаливается только поверхностный слой детали, тогда как сердцевина изделия остаётся незакалённой.

Основное назначение поверхностной закалки: повышение твёрдости, износостойкости и предела выносливости обрабатываемого изделия. Сердцевина изделия остаётся вязкой и воспринимает ударные нагрузки.

Поверхностная закалка с индукционным нагревом осуществляется в установках ТВЧ (ток высокой частоты). Для нагрева изделие устанавливают в индуктор, представляющий собой один или несколько витков медной трубки. Переменный ток, протекая через индуктор, создаёт переменное магнитное поле. В результате явления индукции в поверхностном слое возникают вихревые токи, и происходит выделение тепла.

После закалки с индукционным нагревом детали подвергают низкому отпуску. Время нагрева при закалке ТВЧ измеряется в секундах.

Заготовительный участок раскроя инструментальных сталей, применяемое оборудование

Отрезка заготовок на изготовление режущего инструмента производится на заготовительном участке. В зависимости от сортамента выбирается метод обработки. Резка прутков разного сечения (на ножницах, дисковыми пилами, привод ножовками, резка на прессах, дисковыми фрезами па фрезерных станках, отрезными резцами на токарных станках). Резка заготовок из листового материала (до H=12) на гильотинных станках, на пресс-ножницах свыше H=12 газорезка (с npипуском, без последующей обработки, резка заготовок по шаблону).

Хранение и маркировка заготовок инструментальных сталей

Для изготовления режущих инструментов применяется инструментальная сталь. Углеродистая У7- У13 для обработки мягких ст. и небольших скоростей резания. Легированная XI2. ХВГ для реж. и измерительного инструмента. Быстрорежущая сталь Р9 Р 18 Р6М5 работают с большими подачами и с динамическими нагрузками. Твердый сплав в виде пластинок.

Державки, хвостовики, корпуса сталь 45 конструкционная сталь. Промаркированные заготовки хранятся на стеллажах и спец. подставках в зависимости от сортамента, размеров и маркировки сталей. Используемые марки сталей:

Марка стали	Назначение
Сталь 45	для валов, болтов и др. деталей
40ХН2МА	для валов, болтов, шпилек
38ХН3МА	для дисков колёс и др.
07Х16Н6	для дисков колёс и др.
20Х13	для болтов и др.
60С2А	для пружин
12ХН3А	для цементируемых деталей
38Х2МЮА	для азотируемых деталей
Сталь 20 и 09Г2С	для сварных конструкций

Для изготовления стержней резцов из кованых заготовок применяют:

1 Отрезка заготовки

2 3аrибают головку, а затем получают задние поверхности и обрезают облоЙ.

3 Фрезерование (базовой поверхности, верхней поверхности, паза под пластинку твердого сплава, задней поверхности, главной и вспомогательной режущей кромки).

4 Слесарная снятие заусенцев.

5 Клеймение

6 Напайка пластины тв. сплава.

7 0чистка поверхности от избытoчнoro припоя.

8 Черновая и чистовая заточка.

Содержание клейма на стержне резца. Виды резцов.

Клеймо: обозначение резца, материал режущей части, дата изготовления. Клеймение ручное, ударным способом. Резцы по типу станка: токарные, долбежные, расточные.

По типу выполняемых работ: проходные, отрезные, резьбовые, канавочные и др. По материалу: быстрорежущие и тв. Сплавные.

Заточной участок инструментального цеха, его оборудование

Заточной участок инструментального цеха, его оборудование. Заточка процесс шлифования передних и задних поверхностей инструмента и придания им заданных геометрических параметров и качества с образованием режущих кромок. Черновая (удаление припуска) и чистовая заточка (повышает точность и уменьшает шероховатость). Режущий инструмент затачивают на универсальных станках (резец и сверло) и специализированных (заточка одного инструмента). Для качественного выполнения этих операций используют приспособления.

Высокочастотная установка для напайки твердосплавных пластин на резцы

Сущность нагрева т.в.ч.: внутри катушки (индуктор) при прохождении по ней переменного тока создается магнитное поле. Если в это магнитное поле ввести металл, в нем будут индуктироваться вихревые токи, вызывая его нагрев. По мере увеличения частоты тока в индукторе будет увеличиваться скорость изменения магнитного потока во внесенном в индуктор металлическом стержне, и нагрев его будет происходить за короткое время. При напайке в гнездо кладут тв. сплавную пластинку, затем ее посыпают сверху бурой, после чего кладут пластинку припоя. Далее нагревают тв. пластинку плавят буру и припой, выключают ток и пластинку слегка прижимают в гнездо корпуса обрабатываемого инструмента и медленно охлаждают в нагретом песке.

Камерные печи для термической обработки инструмента и деталей. Принцип нагрева печей

Принцип нагрева печей. Термическая обработка- это упрочнение металла. Камерные печи для нагрева под закалку, нормалuзацuю, отжиг мелких и средних деталей. Печи выпускают с металлическим нагревателем «1000 оС», с корундовым нагревателем « 1250-1ЗОО оС», размеры: ширина 300-800 мм, длина 600-1600 мм, высота 200-500 мм. Масса 1 садки от 0, 1 до 0,8 т. Контроль температуры производится термопарами и автоматическими самопишущими потенциометрами.

Печи состоят из металлического каркаса, выложенного огнеупорным кирпичом, по стенкам расположены нагреватели, по которым пропускается электрический ток. В рабочее пространство печи помещается термопара, которая передаёт сигнал на прибор контроля температуры.

Шахтные (" колодцы ") печи для термической и химико-термической обработки деталей.

Для нагрева деталей большой длины применяют шахтные печи. Рабочая температура печи до 1000 оС, масса садки 0,6- 1,21. Диаметр рабочего пространства 600-1000 мм и высота 600-3000 мм. Химико-термическая обработка это поверхностное насыщение стали: углеродом - цементация; хромом - хромирование; азотом - азотирование. В результате такого насыщения происходит изменение хим. состава, структуры, свойств поверхности деталей. Цель получение твердой и износостойкой поверхности, предел выносливости и сопротивление коррозии.

Твердомеры термического цеха

Испытание твердости способом БРИНЕЛЛЯ: Отпечаток замера стального закаленного шарика. Испытание твердости способом РОКВЕЛЛА: отпечаток алмазного конуса угол 120, для мягких металлов шарика закаленного. Для тонких деталей или упрочненных слоев небольшой глубины «азотации» применяют прибор «СУПЕР-РОКВЕЛЛА» или «ВИККЕРСА»

Тема № 7. Ремонтное производство

Цель занятия: Изучение типовых технологических процессов при ремонте металлообрабатывающих станков.Содержание:

Организация ремонтных работ.

Все виды ремонтных работ находятся в ведении у отдела главного механика, который определяет сроки и назначает персонал на проведение тех или иных работ. Все установленное оборудование имеет определенный срок службы, и время от времени нуждается в проверке или ремонте. Срок эксплуатации для каждой единицы оборудования различен, и устанавливается предприятием производителем в паспорте, взяв усредненное значение времени использования.Различают плановый и экстренный виды ремонтов:

Плановый ремонт проводится как после окончания установленного срока эксплуатации, так и через определенные интервалы времени (ежемесячно, ежеквартально и так далее), частые интервалы устанавливаются, если производительность труда падает ввиду отказа оборудования или если увеличивается количество бракованной продукции.

Экстренный ремонт проводят непосредственно при возникновении аварийной ситуации.

Ремонту подвергается не только установленное оборудование, но сами производственные помещения. Ремонт производственных помещений связанный с поддержанием их в надлежащем состоянии производится во время всего производственного цикла, этот ремонт направлен на поддержание на подобающем уровне условий труда персонала, а также производства расположенного в строении.Ремонтом энергосетей, а также поддержанием бесперебойного снабжением электроэнергией производственных помещений занимается отдел главного энергетика.

Ремонт токарно-винторезных станков и их узлов; места изношенных поверхностей.

Станина основная часть станка, на которой смонтированы все его основные узлы. Износу у станины подвергаются только ее направляющие. Износ направляющих понижает точность станка и постепенно выводит из строя связанные с направляющими узлы станка. Восстановление изношенных направляющих производится шабрением, шлифованием, тонким строганием или фрезерованием. После окончательной обработки станины приступают к ремонту суппорта. Ремонт суппорта начинается с ремонта плота суппорта. Плоты суппортов бывают настолько изношенны, что их нужно восстанавливать при помощи наделок. Чтобы установить наделку необходимо предварительно прострогать плот. Плот с наделками пришабриваются по направляющим станины.

Одновременно с шабрением плота производят шабрение поперечных салазок суппорта. После шабрения поперечных салазок суппорта приступают к шабрению верхних плоскостей плота суппорта.Для окончательного ремонта основания плота необходимо пришабрить нижние планки плота. Поворотные салазки суппорта шабрятся на контрольной плите.

Ремонт штампов на слесарном участке.

В процессе эксплуатации штампы могут выйти из строя по следующим причинам.1.износ или разрушение рабочих поверхностей ручьев, особенно выступающих частей;2.увеличение размеров ручьев под влиянием высоких давлений;3.возникновение и развитие трещин в штампе.

При появлении легких дефектов производят текущий ремонт, не снимая штампа с места, с помощью ручных пневматических или электрических машинок с гибким валом. Ремонт обрезных штампов сводится в основном к ремонту матриц, у которых изнашивается режущая кромка, Восстанавливается она путем шлифования затупленной части.

Тема № 8. Охрана окружающей среды на промышленном предприятии

Цель занятия: Ознакомление с природоохранными типовыми установками и сооружениями для охраны окружающей среды.

Содержание:

Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу в литейном производстве

Характеристика выбросов загрязняющих веществ в атмосферу

В литейном производстве на 1 т. отливок образуется от 1 до 3 т. отходов, включающих отработанную и неиспользованную смесь, шлаки, пыль, газы. Хотя основная часть отходов - это отработанные смеси и шлаки, наибольшую опасность представляют именно пыль и газы, в связи с трудностью их улавливания, обезвреживания и удаления. А их количество при производстве 1 т. отливок из стали или чугуна примерно составляет: пыли - 50 кг, углеводородов - 1 кг, оксида углерода (II) - 250 кг, оксида серы (II) - 1,5-2 кг, кроме того выделяется ряд других вредных газов, таких как фенол, формальдегид, ацетон, бензол и др., общее количество которых хотя и невелико, однако представляет опасность из-за их токсичности.

В газах, удаляемых от литейного оборудования и выбрасываемых в атмосферу, содержатся пыль, состоящая в основном из мелкодисперсных частичек, содержание свободного оксида кремния в которых достигает 60%. Поэтому среди населения, прилегающих к заводу территорий, появляется возможность возникновения пылевых профессиональных заболеваний.

Эффективность очистки пылегазовых выбросов.

Обеспыливание выбрасываемого из литейного цеха воздуха производится с помощью различного типа пылеосадительных устройств, различных по принципу действия и эффективности. К ним относятся пылеосадительные камеры, аппараты сухой инерционной и мокрой очистки, тканевые и электрические фильтры.

Применение пылеочистителей дает возможность не только добиться очистки отходящих газов от пыли, но и повторно использовать ранее выбросившуюся пыль.

Из токсичных газов, выделяющихся при плавке металлов, сушке форм и стержней, заливке форм металлом на первом месте стоит СО. Основной способ уменьшения количества СО, поступающего в окружающее пространство, дожигание его до оксида углерода (IV). Больше сложности возникает при обезвреживании токсичных газов, отходящих от стержневых сушилок и установок, производящих стержни с использованием холоднотвердеющих смесей, и в других процессах, основанных на применении синтетических смол в составе формовочных и стержневых смесей. В состав этих газов входят различные альдегиды, ароматические углеводороды, спирты, оксид азота, серы, углерода и фосфора, аммиак, цианиды и другие вещества.

Существующие способы обезвреживания газов основаны на химическом связывании вредных веществ, их адсорбции и абсорбции и т.п. К одному из наиболее перспективных в настоящее время способов относится католическое окисление отходящих газов в контактных аппаратах на специальных катализаторах при температуре 200 - 500 о С.

Утилизация и рекуперация отходов

Утилизация формовочных песков.

В настоящее время применяют смеси, поэтому не существует универсального способа регенерации.

Регенерация смеси в отличие от регенерации песка представляет собой технологический процесс подготовки отработанной смеси в целях повторного ее использования.

Регенерация песка представляет собой технологический процесс извлечения зерновой основы песка из отработанной смеси.

Регенерация песка делится на несколько групп:

1.Механическая;

2.Термическая;

3.Гидравлическая;

4.Естественная;

5.Комбинированная;

Технологический цикл состоит из нескольких этапов:

1.Подготовка обработанной смеси.

2.Отделение пленки связывающего от поверхности зерен песка.

3.Сепарация - представляет собой удаление пылевидных фракций из зерновых основ песка.

Основной операцией при подготовке отработанной формовочной смеси является ее дробление и отделение металла.

Смесь начинает дробиться при выбивке отливок. Далее она помещается в дробильные установки, пройдя которые просеивается. Попутно с этим из смеси удаляется металл. В качестве оборудования применяются выбивные решетки, вальцовые дробилки и другие виды дробилок. Удаление металла осуществляется с помощью магнитных сепараторов.

Просеивание осуществляется на грохотах. При гидрорегенерации дробление осуществляется струей воды.

Второй этап является главным и определяет название метода регенерации. Механическая регенерация возможна в том случае, когда силы адгезии меньше чем пленка связывающего материала, при этом пленка связывающего должна быть достаточно хрупкой.

...