Группа 1-4 ОП 03

ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКА.

Предмет:__ОП.03 Материаловедение___ для гр.1.4 1 КУРС, мастер по рем….

Дата проведения: ____________

№ занятия: __14

№ урока:__27-28_ 2 часа

ФИО препод.: Салахбекова М.М._

Группа:__1-4 Мастер по ремонту и обсл.с.х.т.

Специальность: 23.01.17 Мастер по ремонту и обслуживанию автомобилей

Тип урока: комбинированный

Межпредметная связь: охрана труда, физика

Метод проведения урока: диалогический

Раздел программы: Материаловедение.

Тема программы: 1.2 Металловедение.__

Тема урока: Сущность технологических процессов литья, обработки металлов давлением. Сущность технологических процессов обработки металлов резанием: точение; сверление; фрезерование; шлифование. ________________________________________________________________________________

Цель:

ознакомить учащихся с сущностью технологических процессов литья, обработки металлов давлением. С сущностью технологических процессов обработки металлов резанием: точение; сверление; фрезерование; шлифование.

_____________________________________________________________________________________

Задачи:

Обучающая: Сформировать знания, понятия у уч-ся по теме на уровне запоминания, воспроизведения и практического применения________________________________________

Развивающая: Формирование речи, памяти, логического мышления, воображения, наблюдательности, активности и самостоятельности ____________________________

Воспитательная: Формирование интереса к предмету, дисциплинированности,

ответственности, аккуратности, чувства товарищества, долга, нравственности_____________ _______________________________________________________________________________________

Материально-дидактическое

обеспечение урока: ПК с выходом в сеть Интернет, меловой плакат __________

Литература:

_ Барташевич А.А.__Материаловедение,_

Заплатин В.Н. Основы материаловедения (металлообработка)

_______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

Ход урока

1. Организационная часть

- приветствие, подготовка учащихся к восприятию нового материала;

- сообщение темы и цели урока.

2. Повторение (актуализация ранее усвоенных знаний, умений)

Вопросы на повторение материала:

1.Какова цель термической обработки металла

2.В чем суть рекристаллизации

3. Назовите виды термической обработки.

4.Опишите процесс отжига

5.Какова цель отжига?

6.Что происходит с металлом после отжига?

7. В чем суть нормализации металла

8._Какова цель нормализации

9. В чем заключается процесс закалки?

10. Какова цель закалки?.

11. Какова цель отпуска?.

3. Изложение нового материала:

- план изложения нового материала

___ План

1. Сущность технологических процессов литья.

А. Литье в песчано-глинистые формы.

Б. Литье по выплавляемым (выжигаемым) моделям.

В. Литьё в оболочковые формы.

Г. Литье в кокиль. 

Ж. Изготовление отливок литьем под давлением.

2.Обработки металлов давлением.

3. Сущность технологических процессов обработки металлов резанием: точение; сверление; фрезерование; шлифование.

1. Сущность литейного производства и виды технологических процессов литья.

Литейное производство - отрасль машиностроения, занимающаяся изготовлением фасонных заготовок или деталей путем заливки расплавленного металла в специальную форму, полость которой имеет конфигурацию заготовки. При охлаждении залитый металл затвердевает и в твердом состоянии сохраняет конфигурацию той полости, в которую он был залит. Конечную продукцию называют отливкой. В процессе кристаллизации расплавленного металла и последующего охлаждения формируются механические и эксплуатационные свойства отливок. Литьем можно получать детали от грамм до тонн, от миллиметра до десятков метров, с толщиной стенки от 0,5 мм и самой сложной формы. Суть - в создании фасонных отливок путем заполнения литейной формы, получении отливок деталей и заготовок для дальнейшей обработки. Современное литейное производство использует следующие виды литья: - в песчано-глинистые формы - в металлические формы (под давлением, по выплавленным моделям) - центробежное литье - в оболочковые формы - электрошлаковое литье - под низким давлением - вакуумное всасывание – выжимание - жидкая штамповка

Формы для заливки металлов бывают разовые и многоразовые.

А. Литье в песчано-глинистые формы.

При производстве крупногабаритных установок, преимущественно из чугуна и стали, используют этот способ. Для изготовления формы существует модельный комплект: стержень для формовки, модели изделия, модели литниковой системы. Формовка происходит в формовочных ящиках в виде рам(опоках). Технологический процесс:

 1. на подмодельную доску устанавливается опока, в ее нижней части располагается полумодель, которая засыпается песчано-глиняной смесью и утрамбовывается;

 2. опока с полумоделью переворачивается, на неё ставится вторая полумодель и опока, снова засыпается та же смесь и устанавливается литниковая модель(через нее заливается металл), отверстия для газов;

 3. верхняя опока снимается, вынимается модель, стержни вставляются для отвода, форма собирается, сушится и поступает на заливку.

Процесс формовки механизирован. Форма разбивается, вынимаются стержни и продукт поступает на обрубку и зачистку.

Б. Литье по выплавляемым (выжигаемым) моделям. Суть в том, что модель из легкоплавкого металла выплавляется(сгорает) при заливке в форму основного металла. Этапы: - изготовление пресс-форм для моделей деталей и литниковых систем. - прессование моделей - сборка моделей и литниковых систем и обработка оболочки - сборка моделей в опоке - заливка металла; с выплавкой(выжиганием) моделей получение отливки высокой прочности и хорошей чистоты обработки.

Используются для режущих инструментов, лопат и т.д. Высокая производительность, автоматизированность, изделия из цветных металлов.

В. Литьё в оболочковые формы.

Суть состоит в том, что разовую литейную форму изготовляют в виде оболочки, используются для формовочной смеси в качестве связующего материала фенольные смолы с наполнителем. Литьё применяют в крупносерийном и массовом производстве. Технологический процесс состоит из следующих этапов: - установка модели на подмодельную плиту и ее разогрев; - установка плиты на бункер с формовочной смесью, переворот бункера и обсыпка модели смесью, образование из расплавленных на поверхности модели смеси тонкой оболочки; - снятие получившейся оболочковой полуформы; - сборка формы, установка ее в ящик и засыпка песком, заливка металлом.

В оболочковых формах льют детали из чугуна, стали, цветных металлов. Преимущества: легкость формовки, механизация производства оболочек, высокая точность и чистота обработки.

Г. Литье в кокиль. Кокиль представляет собой метал. форму многоразового пользования в которую заливают металл. Литье в кокиль даёт высокую точность, не требует дальнейшей обработки поверхности, отличается высокой производительностью, не требует изготовления модельно-опочной оснастки. Недостатки: высокая стоимость пресс-формы, возможность образования трещин из-за неподатливости металлических пресс-форм. Применяют при массовом производстве отливок из черных и цветных металлов. Технологический процесс состоит из:

1. очистки поверхности кокиля, ее смазки, сборки;

2. заливки металла.

Центробежное литье. При таком литье металл заливают во вращающуюся до его застывания форму. При вращении формы металл центробежными силами прижимается к ее стенкам, что позволяет получать более плотные отливки, так как шлак вытесняется к центру и затем удаляется механической обработкой. Используют при получении тел вращения в массовом и серийном производстве, в т.ч. при производстве чугунных канализационных труб диаметром от 80 до 300 мм.

Ж. Изготовление отливок литьем под давлением. При таком литье металлическая пресс-форма заполняется металлом под давлением, которое поддерживается до полной кристаллизации. Давление обеспечивает быстрое и полное заполнение пресс-формы, высокую точность и малую шероховатость отливки, исключает появление остаточных раковин(пустоты внутри металла) и пористости. Полученные этим методом отливки, как правило, не имеют допусков, и после удалённые из пресс-формы являются готовыми изделиями. Можно получать отливки с толщиной стенок до 0,5 мм, сложной конфигурации, с отверстиями D=1 мм. Высокая стоимость пресс-форм обуславливает использование такого литья в массовом и крупносерийном производстве.

2. Обработка давлением основана на способности металлов необратимо изменять свою форму без разрушения под действием внешних сил. Она обеспечивает получение заготовок для производства деталей, а в некоторых случаях и самих деталей требуемых форм и размеров с необходимыми механическими и физическими свойствами.

Обработка давлением – прогрессивный, экономичный и высокопроизводительный способ металлообработки, развивающийся в направлении максимального приближения форм и размеров заготовки к форме и размерам детали, что обеспечивает лучшее использование

металла, сокращение трудоёмкости последующей обработки резанием и уменьшением себестоимости продукции.

При производстве металлических изделий широко применяют обработку металлов давлением как в горячем состоянии, так и в холодном. Основными способами обработки металлов давлением являются прокатка, волочение, прессование, ковка и штамповка.

Прокатка – один из важных способов обработки давлением, которым обрабатывается более 75% выплавляемой стали.

Прокатка осуществляется захватом заготовки 2 (рис. 22, а) и деформации ее между вращающимися в разные стороны валками 1прокатного стана; при этом толщина заготовки уменьшается, а длина и ширина увеличиваются. Валки имеют гладкую поверхность для прокатки листов или вырезанные ручьи, составляющие калиб­ры, для получения круглой или квадратной полосы, рельсов и т. д.

Волочение – процесс, при котором заготовка 2 (рис. 22, б) протягивается на волочильном стане через отверстие инструмен­та 1, называемого волокой; при этом поперечное сечение заготовки уменьшается; а длина ее увеличивается.

Рис. 22 Схемы основных способов обработки металлов давлением:

а – прокатка; б – волочение; в – прессование; г – ковка; д – объ­емная штамповка; е – листовая штамповка

Прессование представляет собой выдавливание заготовки 4 (рис. 22, в), помещенной в специальный цилиндр – контейнер 3,через отверстие матрицы 5, удерживаемой матрицедержателем 6;выдавливание производят при помощи пресс – шайбы 2 и пуансона 1. В зависимости от формы и размеров отверстия матрицы получают разнообразные изделия.

Ковка металла заключается в обжатии заготовки 2 (рис. 22, г) между верхним 1 и нижним 3 бойками молота с применением раз­нообразного инструмента. Свободной ковкой получают поковки раз­личных размеров простой или сложной формы на молотах или прессах.

Штамповка – процесс деформации металла в штампах, форма и размеры внутренней полости которых определяют форму и разме­ры получаемой поковки. Различают объемную и листовую штам­повку.

При объемной штамповке (рис. 22, д) на горячештамповочных молотах и прессах заготовка 2 деформируется в штампе 1. Листовая штамповка (рис. 22, е) осуществляется на холодноштамповочных прессах. При помощи пуансона 1, прижима 2, матрицы 3 листовая заготовка 4 превращается в изделие.

3.Сущность процесса обработки металлов резанием заключается в снятии с заготовки металла (стружки) для получения изделий необходимой формы, размеров и требуемого качества поверхности (точности и шероховатости).

На большинстве машиностроительных заводов резание является преобладающим способом обработки металлов: до 40…60 % деталей машин получают в результате обработки заготовок на металлорежущих станках. Резанием обрабатывают различные материалы, свойства которых лежат в широком диапазоне: это пластичные и хрупкие материалы, металлические и неметаллические, природные и искусственные, твердые и мягкие. Выполненные при обработке резанием размеры, форма и расположение поверхностей и их шероховатость определяют фактические зазоры и натяги в соединениях деталей машин и механизмов, влияющие на их качество, технические и экономические показатели продукции.

Для нормирования точности изготовления изделий установлены степени точности - квалитеты. Квалитет - это совокупность допусков, соответствующих одинаковой степени точности для номинальных размеров. В соответствии с действующим стандартом установлено 19 квалитетов точности: 01, 0, 1, 2, 3,…, 17. Самый точный - 01, самый грубый - 17-й квалитет. Допуск квалитета обозначают буквой IT и цифрой квалитета. Номинальный размер - размер, который служит началом отсчета отклонения и относительно определяет предельные допустимые размеры (наибольший и наименьший). Допуск - это разница между наибольшим и наименьшим предельными размерами. На чертеже детали указывают номинальный размер и отклонения (верхнее и нижнее).

Для измерения и контроля размеров применяют мерительный инструмент и приборы. Простейшими и наиболее часто применяемыми инструментами являются: линейка, угломер, штангенциркуль, микрометр, глубиномер, нутромер, предназначенный для измерения внутренних размеров.

Шероховатость поверхности - это совокупность неровностей, образующих рельеф поверхности детали или заготовки, рассматриваемый в пределах базовой длины. Для численного определения величины шероховатости поверхности используют базовую линию, представляющую собой среднюю линию профиля неровностей, относительно которой рассматривают и измеряют высоту выступов и глубину впадин. Для характеристики шероховатости часто используют параметр Ra - среднее арифметическое отклонение профиля в пределах базовой длины. Величина Ra может быть в пределах от 0,008 до 100 мкм; наименьшее значение шероховатости можно получить при полировке, наибольшее - при строгании. При измерении шероховатости грубо обработанных поверхностей применяют параметр Rz - сумма средний абсолютных значений высот пяти наибольших выступов профиля и глубина пяти наибольших впадин профиля в пределах базовой длины. Величина Rz может лежать в пределах от 0,025 до 1600 мкм.

Параметры шероховатости поверхности измеряют контактными методами с помощью щуповых приборов (профилографы, профилометры), приборов светового сечения, теневого сечения, растровых микроскопов, микроинтерферометров.

В процессе обработки исходная заготовка и режущий инструмент получают рабочее движение от механизмов металлорежущих станков и перемещаются относительно друг друга. Для осуществления обработки резанием необходимо сочетание двух видов движения: главного движения резания и движения подачи.

Главное движение резания – прямолинейное поступательное или вращательное движение заготовки или режущего инструмента, происходящее с наибольшей скоростью в процессе резания. Движение подачи – прямолинейное поступательное или вращательное движение режущего инструмента или заготовки, скорость которого меньше скорости главного движения резания, предназначенное для того, чтобы распространить отделение слоя материала на всю обработанную поверхность. В зависимости от направления движения подачи различают продольное, поперечное и другие движения подачи.

Наиболее распространенными видами обработки металлов резанием являются: точение, сверление, фрезерование, строгание, шлифование (рис.7).

Достоинства обработки металлов резанием: возможность придания изделиям любой формы и шероховатости; высокая точность размеров полученных деталей; невысокая энергоемкость; высокая степень механизации и автоматизации процессов обработки; универсальность процессов, обуславливающая возможность обработки разнообразных по форме и размерам деталей из различных материалов.

Недостатки: низкая производительность (точечный контакт инструмента с деталью); большие отходы металла в стружку.

Совершенствование технологии резания, модернизация металлорежущего оборудования, разработка и внедрение новых методов резания металлов являются актуальными проблемами.

Точение (токарная обработка) – обработка (наружных и внутренних) поверхностей тел вращения резанием, характеризуемая вращательным движением заготовки и поступательным движением режущего инструмента – резца (рис. 7а). Разновидности точения: обтачивание, растачивание, подрезание, разрезание. При точении заготовке сообщается главное движение резания, а инструменту – движение подачи.

Обработку металлов резанием производят на металлорежущих станках при помощи режущего инструмента, который подразделяется на две группы: однолезвийный (резцы) и многолезвийный с двумя и более режущими кромками (сверла, зенкеры, развертки и т.д.)

- сверление – широко распространенный метод получения отверстий резанием. Главное движение при сверлении – вращательное, а движение подачи – поступательное. Оба движения при сверлении отверстий на сверлильных станках сообщаются инструменту – сверлу.

Существуют сверлильные станки различных типов: вертикально-сверлильные, горизонтально-сверлильные, радиально-сверлильные, расточные, координатно-расточные и специальные. Станки сверлильной группы бывают одношпиндельные и многошпиндельные.

Для обработки крупногабаритных заготовок с большим числом отверстий применяют сверлильные станки с ЧПУ.

Фрезерование – процесс обработки изделий многолезвийным режущим инструментом – фрезой (рис.7в).

Различают две основные группы фрезерных станков: универсальные общего назначения; специализированные. К первой группе относятся горизонтально-фрезерные, вертикально-фрезерные и продольно-фрезерные станки; ко второй – зубофрезерные, резьбофрезерные, копировально-фрезерные и др.

Шлифование – процесс обработки заготовок резанием при помощи шлифовального круга – инструмента, имеющего форму тела вращения и состоящего из абразивных зерен и связующего их материала (рис.7е,ж). При вращении круга наиболее выступающие из связки зерна, контактируя с заготовкой, снимают с её поверхности тонкие стружки. Большинство из них, сгорая, образуют пучок искр.

Процесс шлифования обычно осуществляется при помощи трех движений: вращения шлифовального круга, вращения или возвратно-поступательного перемещения обрабатываемой детали и движения подачи, осуществляемого кругом или обрабатываемой деталью.

В группу шлифовальных станков входят круглошлифовальные, внутришлифовальные, обдирочно-шлифовальные, специализированные (зубошлифовальные, бесцентро-шлифовальные, копировальные и др.), заточные станки для режущих инструментов, притирочные и полировальные.

4. Закрепление нового материала (указываются виды деятельности учащихся)___

ВОПРОСЫ:

1.Дайте определение литейному производству.

2.Как называют конечную продукцию литейного производства?

3. Какие виды литья использует современное литейное производство?

4. На чем основана обработка давлением?

5. Какие существуют основные способы обработки металлов давлением?

6. В чём заключается сущность процесса обработки металлов резанием?

7. Что означает квалитет?

8.Дайте определение допуску.

9.Какими наиболее распространенными видами обработки металлов резанием являются?

5. Подведение итогов урока

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. Выдача задания на дом: составить опорный конспект, ответить на вопросы письменно

7. Отметки за

урок:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________