РАЗВИТИЕ ТЕХНИКИ

1

РАЗВИТИЕ ТЕХНИКИ

Тема 10

А. Н. Евграфов

Техника и технология механической обработки

XIX – XXI вв.

Джеймс Несмит (1808 – 1890)

Изобрёл паровой молот, поперечно-строгальный и фрезерный станки


XIX – XXI вв.

Иоганн Георг Бодмер (1786 – 1864)

1839 г. –запатентовал карусельный станок (токарный станок с вертикальной осью вращения для обработки крупных деталей).

http://images.yandex.ru/yandsearch?imgexp=1&text=%D0%98%D0%BE%D0%B3%D0%B0%D0%BD%D0%BD%20%D0%93%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B3%20%D0%91%D0%BE%D0%B4%D0%BC%D0%B5%D1%80&noreask=1&img_url=pollymodelengineering.co.uk/assets/photos/anthonyMount/bodmers-S.jpg&pos=1&rpt=simage&lr=2


XIX – XXI вв.

Эли Уитни (1765 – 1825)

Идея взаимозаменяемости деталей машин (1801)


XIX – XXI вв.

Чертёж детали с допусками на размеры


XIX – XXI вв.

Генри Форд (1863 – 1947) На конвейере завода Форда


XIX – XXI вв.

Форд: «Автомобиль может быть любого цвета, если этот цвет – чёрный»

Один автомобиль собирался за 93 минуты (1913 г.)

8


XIX – XXI вв.

Иван Августович Тиме (1838 – 1920)

Основы машиностроения (1883 – 1885)

9


XIX – XXI вв.

Константин Алексеевич Зворыкин (1861 – 1928)

Развил теорию резания (1893)

10


XIX – XXI вв.

Яков Григорьевич Усачёв (1873 – 1941)

«Явления, происходящие при резании металлов» (1915)


XIX – XXI вв.

Учёные-«резальщики»

12


XIX – XXI вв.

А. П. Соколовский

Первый учебник «Технология машиностроения»

(1932 – 1935)

Основатель и первый заведующий кафедрой

«Технология машиностроения»

13


Обработка резанием

Виды механической обработки

XX – XXI вв.

Обработка методом

пластической деформации

Электрофизическая обработка

14


Наружные цилиндрические

поверхности

Виды резания

XX – XXI вв.

Внутренние цилиндрические

поверхности

Плоские поверхности

15


Точение

XX – XXI вв.

Заготовка

Резец

Главное движение резания

Движение подачи

16

Техника и технология механической обработки. XX – XXI вв.

Разновидности точения

Обтачивание

Заготовка

Резец

17



Подрезание

Заготовка

Резец



Резка

Заготовка

Готовая деталь

Резец



Растачивание

Заготовка

Резец

21


Обработка наружных цилиндрических поверхностей

Шлифование

Шлифовальные круги, бруски, ленты и др.


Обработка наружных цилиндрических поверхностей

Видео: шлифование абразивными лентами


Обработка цилиндрических поверхностей

Притирка

Притирка клапанов (Мерседес Спринтер)



Притирка



Обкатывание

Деталь

Ролик



Суперфиниш

Полировка штока гидроцилиндра

Деталь

Суперфинишная шлифовальная лента



Обработка валов (суперфиниш)


Обработка внутренних цилиндрических поверхностей

Сверление

Старинные свёрла Современные свёрла


Обработка внутренних поверхностей

Сверление квадратного отверстия



Изготовление инструмента сложной формы



ЗенкерованиеКонические (угловые) зенковки

Торцовая зенковка (цековка)

Цилиндрический зенкер



Развёртывание



Сверление и развёртывание отверстия



Протягивание

ПротяжкаДеталь

Протяжка для шпоночного паза



Протягивание



Хонингование

Хонинговальные головки



Хонингование



Долбление

Вертикально-долбёжный станок

СтолДолбяк



Долбление



Долбяки зуборезные

Долбяки дисковые

Долбяки хвостовые

Долбяк чашечный

Долбяк мелкомодульный



Нарезание зубьев долбяком на зубодолбёжном станке


Обработка плоских поверхностей

Строгание

Обрабатываемые поверхности

Вертикальные

Горизонтальные

Наклонные

Пазы

Канавки

Криволинейные



Строгание



Фрезерование

Торцевая фреза Концевые фрезы



Фрезерование



Фасонные фрезы

Червячная фреза Модульная фреза

http://dic.academic.ru/pictures/wiki/files/77/MillingCutterHobbingInvolute.jpg



Модульные фрезы

Дисковая фреза Пальцевая фреза

Фреза

Заготовка

Фреза

Заготовка



Нарезание колёс фасонными фрезами




Плоскошлифовальный станок


Станки с ЧПУ

Станки–автоматы



Современный станок с ЧПУ







Обработка методом пластической деформации


Ков

каВиды обработки методом пластической деформации

Шта

мпо

вка

Рот

ацио

нное

де

фор

мир

ован

ие


Пре

ссов

ание

Про

катк

а



Ковка

Электрогидравлический кузнечный пресс

Ковочная температура: сталь – 1000 – 1280°С, алюминиевые сплавы – 420 – 480°С



Ковка

Свободная В штампах



Свободная ковка

Пресс

Траверса

Верхний боёк

Манипулятор



Ковка в штампах



Штамповка

Штамповочный пресс



Листовая штамповка

Основные виды штамповки

Объёмная штамповка



Холодная листовая штамповка



Горячая объёмная штамповка

66



Прокатка

Прокатка – технологический метод изменения формы исходной заготовки или слитка, осуществляемый их пластическим деформированием между вращающимися валками.



Прокатка

68



Прессование металла

Контейнер

Держатель матрицы

Матрица Пресс-шайба

Заготовка

Схема прямого прессования

Шплинтон

69



Контейнер

Заготовка

Схема обратного прессования

Полый пуансонМатрица

70



Прессование металла



Ротационное деформирование

Рас

катк

а ко

льце

вых

заго

тово

к

Нак

аты

вани

е зу

бьев

зу

бчат

ых

колё

с

Рот

ацио

нная

ли

стов

ая ш

там

повк

а

Нак

аты

вани

е

резь

б



Раскатка кольцевых заготовок

Широко используется при производстве подшипников



Накатывание зубьев зубчатых колёс на прокатном стане



Накатывание резьб

Неподвижная плашка

Подвижная плашка

плашки ролики

Ролик 1 Ролик 2

Заготовка

P

Профиль накатываемой резьбы образуется за счёт вдавливания инструмента в материал заготовки и выдавливания части материала во впадины инструмента.

75



Накатывание резьбы роликами


Электро-эрозионная обработка

Электрофизические методы обработки

Ультразвуковая обработка

Обработка потоками высокоэнергетических

частиц


Жидкость



Электроэрозионная обработка

(+)Заготовка

Инс

трум

ент

(–)

(+)Заготовка

Эрозия (лат.) – разъедание


Физические основы электроэрозионной обработки



Электроискровая (ЭИСО)


Электроимпульсная (ЭИМО)

Электроконтактно-дуговая (ЭКДО)



Электроискровая (ЭИСО)


Для изготовления штампов, пресс-форм, фасонных резцов, копиров, сеток, деталей для

ювелирной промышленности и т.д.




Электроимпульсная (ЭИМО)

Для получения фасонных полостей штампов, пресс-форм, литейных форм, тонкостенных

деталей, сеток, сит




Электроконтактно-дуговая (ЭКДО)

Для обработки цилиндрических, конических и плоских поверхностей заготовок из труднообрабатываемых материалов



Работа электроэрозионного станка



Ультразвуковая обработка (УЗО)

Ультразвуковые методы обработки (УЗО) основаны на использовании энергии ультразвуковых колебаний с частотой f = 16 – 44 кГц и с плотностью мощности на инструменте более 106 Вт/м2.



Основные методы ультразвуковой обработки

• Ультразвуковая абразивная обработка;

• Ультразвуковое соединение деталей;

• Ультразвуковая очистка/мойка поверхностей;

• Ультразвуковая поверхностно-упрочняющая обработка.



Ультразвуковая абразивная обработка

От генератора

Преобразователь

Волновод

Инструмент

Деталь Зёрна абразива



Ультразвуковая абразивная обработка

Сверление отверстий в стекле


Электрофизическая обработкаУльтразвуковая поверхностно-упрочняющая обработка

Отделочно-упрочняющая обработка


Электрофизическая обработкаМетоды обработки потоками высокоэнергетических частиц

• Электронно-лучевая обработка

• Светолучевая обработка

• Ионно-вакуумная обработка

• Плазменная обработка



Электронно-лучевая обработка




Рабочая камера

КатодАнод

Система фокусировки

Управляющая система

Заготовка

Стол

Схема электронной пушки




Достоинства:

1. Хорошая управляемость движениями луча; 2. Малая инерционность;3. Высокая локализация пятна нагрева.

Недостатки: 1. Необходимость высокого вакуума в рабочей камере; 2. Высокая стоимость и сложность оборудования; 3. Высокие требования к технике безопасности и квалификации персонала.



Методы обработки потоками высокоэнергетических частиц

Светолучевая обработка

Лазер (1960)



Методы обработки потоками высокоэнергетических частиц

Светолучевая обработка

+

–С

Импульсная лампа

Рубин

Зеркала

Линза

Обрабатываемая деталь



Установка для лазерной обработки материалов

98


Rapid Prototyping – Быстрое прототипирование

3D принтер

Быстрое прототипирование – технология формирования трёхмерных объектов путём постепенного наращивания (добавления) материала или изменения фазового состояния вещества в заданной области пространства.


Быстрое прототипирование

Пример: принтер InVision XT – офисный моделлер (кафедра «Автоматы»)

100


Быстрое прототипирование

101


Конец темы 10

РАЗВИТИЕ ТЕХНИКИ

Documents