Проект по обработке металла
В современном и развивающемся мире появляются новые методы, более экономичные, безопасные и эффективные технологии обработки материалов.
| Вложение | Размер |
|---|---|
| Статья о современных технологиях обработки металлов. | 341.79 КБ |
Подтяните оценки и знания с репетитором Учи.ру
За лето ребенок растерял знания и нахватал плохих оценок? Не беда! Опытные педагоги помогут вспомнить забытое и лучше понять школьную программу. Переходите на сайт и записывайтесь на бесплатный вводный урок с репетитором.
Вводный урок бесплатно, онлайн, 30 минут
Предварительный просмотр:
Современные технологии обработки металлов.
Для удобства изучения множества новых технологий обработки металлов , которые используются в современности, их принято разделять на виды и методы.
Самым часто применяемым методом является механический, но его главным недостатком становится большое количество отходов при обработке. Так, например, штамповка – наиболее экономичный метод. Но в современном и развивающемся мире появляются новые методы, более экономичные, безопасные и эффективные. Таковыми являются методы, связанные с физическими свойствами металлов и химическими реакциями.
Технологии электроэрозионного метода обработки
Данная новая технология обработки металла основана на действии уменьшенного электрического разряда. Благодаря данной обработке создаются сложнейшие детали и заготовки, используемые в аппаратах и машинах. Для работы необходимо обеспечить безопасность сотрудников, так как температура в местах плавления металла может достигать до 10000 градусов по Цельсию. Такая температура просто испаряет металл и позволяет при помощи технологии выполнять самые сложные и причудливые детали.
Сейчас эта технология используется почти во всех производствах, но особенно распространена в машиностроении и авиастроении. Мелкие детали, используемые в двигателях и турбинах, производятся именно с помощью этого оборудования.
Подобные станки производятся отечественными заводами, при этом спектр выпускаемого оборудования очень широк: от оборудования для производства малых деталей до обработки крупных несколькотонных запчастей. Ознакомиться с ним можно на нашей выставке.
Технологии с использованием Ультразвука
При помощи оборудования имеется возможность создания ультразвуковых волн и инфразвуковых колебаний. И те, и другие колебания полностью безвредны для восприятия человеком, но в промышленности они находят широкое применение и подходят для работы с различными металлами – и с хрупкими, и с твердыми.
Сердцем станка является специальный преобразователь, который превращает электрический ток в высокочастотные колебания. Происходит это за счет движения тока по обмотке и создания переменного магнитного поля, которое колеблет преобразователь. Из колеблющегося преобразователя и исходит ультразвук.
Также используются специальные преобразователи, которые способны изменять амплитуды большого колебания в амплитуды малые и наоборот. К торцу волновода крепится приспособление необходимой формы, обычно форма приспособления совпадает с формой необходимого отверстия.
Подобные станки чаще всего используют для изготовления матриц и их повторной обработки, а также для выполненных из феррита ячеек памяти для различных микросхем и полупроводниковых приборов. Это далеко не весь спектр работ, производимых с помощью ультразвука. Еще возможны работы по сварке, мойке, очистке и контролю измерений. Причем вся работа, производимая оборудованием на ультразвуке, эффективна и качественна. С ультразвуковым оборудованием можно познакомиться на выставочных экспозициях.
Новые технологии электрохимической обработки
В производстве обычно используют электролиз. Это реакция, при которой ионы, полученные от растворенного вещества, движутся к катоду и аноду в зависимости от того, положительно или отрицательно они заряжены. Продукты произошедшей в результате этого реакции либо оседают на электродах, либо превращаются в раствор.
При помощи электролиза изготавливают рельефные слепки различных моделей из металла, а также декоративные покрытия для изделий, получают металлы из воды и руд. Эта же новая технология обработки металла используется на производствах хлора.
Благодаря технологии с использованием электролиза можно без особых временных затрат организовывать производство запчастей любой формы и сложности.
Проделывать пазы в деталях и разрезать уже имеющиеся заготовки. Существуют различные станки, которые применяют данный метод обработки. Главным преимуществом использования этого оборудования является возможность обработки любого металла, а также неизнашиваемость катода в процессе работы с металлом.
Несмотря на все успехи материаловедения, металл был и остаётся основой промышленности и строительства. Главной задачей технологов и конструкторов является разработка способов металлообработки, которые отличались бы наибольшей точностью, производительностью, и обеспечивали бы минимальный расход сырья.
Общая классификация
Различают три основных направления:
- Формоизменение при помощи высокоточных методов пластического деформирования.
- Применение традиционных способов металлообработки, но отличающихся повышенной точностью и производительностью.
- Использование высокоэнергетических методов.
Выбор оптимального метода обработки определяется производственными требованиями и серийностью производства . Например, переутяжелённые конструкции оборудования вызывают повышенный расход энергии, а сниженная точность изготовления отдельных деталей и узлов – низкую производительность техники. Некоторые технологии не могут обеспечить необходимые прочностные свойства и микроструктуру металла, что в итоге сказывается на долговечности и стойкости деталей, пусть даже и изготовленных с минимальными допусками. Новая технология обработки металла основана на использовании нетрадиционных источников энергии, которые обеспечивают его размерное плавление, испарение или формообразование.
Токарно-фрезерная обработка
Мех обработка, связанная со снятием стружки, развивается в направлении изготовления особо высокоточных изделий преимущественно в мелкосерийном производстве. Поэтому традиционные станки уступают место оперативно переналаживаемым металлообрабатывающим комплексам с ЧПУ. Сравнительно невысокий коэффициент использования материала ( при мех обработке он редко когда превышает 70…80% ) компенсируется минимальными допусками и высоким качеством финишной поверхности изделий.
Производители систем с числовым управлением делают основной упор на расширенные технологические возможности рассматриваемого оборудования, использовании современных высокостойких инструментальных сталей и исключении ручного труда оператора. Все подготовительно-заключительные операции на таких комплексах выполняет робототехника.
Энергосберегающие методы пластического деформирования металлов
Технология обработки металлов давлением, кроме повышенного коэффициента использования металла, обладает и другими существенными достоинствами :
- В результате пластического деформирования улучшается макро- и микроструктура изделия;
- Производительность оборудования для штамповки в разы превышает аналогичный показатель для металлорежущих станков;
- После обработки давлением повышается прочность металла, возрастает его стойкость от динамических и ударных нагрузок.
Прогрессивные процессы холодной и полугорячей штамповки – дорнование, точная резка, выдавливание, ультразвуковая обработка, штамповка в состоянии сверхпластичности, жидкая штамповка. Многие из них реализуются на автоматизированном оборудовании, оснащаемом компьютерными системами контроля и управления. Точность изготовления штампованных изделий во многих случаях не требует последующей их доводки – правки, шлифования и т.д.
Высокоэнергетические способы формоизменения
Высокоэнергетические технологии применяются в тех случаях, когда традиционными методами изменять форму и размеры металлической заготовки невозможно.
При этом используются четыре вида энергии :
- Гидравлическая - давления жидкости, либо отдельных элементов, приводимых ею в движение.
- Электрическая , при которой все процессы съёма материала выполняются с помощью разряда – дугового или искрового.
- Электромагнитная , реализующая процесс металлообработки при воздействии на заготовку электромагнитного поля.
- Электрофизическая , действующая на поверхность направленным лучом лазера.
Существуют и успешно развиваются также комбинированные способы воздействия на металл, при которых используются два и более источника энергии.
Гидроабразивная металлообработка основана на поверхностном воздействии жидкости высокого давления. Подобные установки применяются, в основном, с целью повышения качества поверхности, снятия микронеровностей, очистки поверхности от ржавчины, окалины и т.п. При этом струя жидкости может воздействовать на изделие как непосредственно, так и через абразивные компоненты, находящиеся в потоке. Абразивный материал, содержащийся в эмульсии, постоянно обновляется, чтобы обеспечить стабильность получаемых результатов.
Электроэрозионная обработка – процесс размерного разрушения (эрозии) поверхности металла при воздействии на него импульсного, искрового или дугового разряда. Высокая плотность объёмной тепловой мощности источника приводит к размерному плавлению микрочастиц металла с последующим выносом их из зоны обработки потоком диэлектрической рабочей среды (масла, эмульсии). Поскольку при металлообработке одновременно происходят процессы локального нагрева поверхности до весьма высоких температур, то в результате твёрдость детали в зоне обработки существенно увеличивается.
Магнитоимпульсная обработка заключается в том, что обрабатываемое изделие помещается в мощное электромагнитное поле, силовые линии которого воздействуют на заготовку, помещённую в диэлектрик. Таким способом производят формовку малопластичных сплавов (например, титана или бериллия), а также листовых заготовок из стали. Аналогичным образом на поверхность действуют и ультразвуковые волны , генерируемые магнитострикционными или пьезоэлектрическими преобразователями частоты. Высокочастотные колебания применяются также и для поверхностной термообработки металлов.
Наиболее концентрированным источником тепловой энергии является лазер. Лазерная обработка – единственный способ получения в заготовках сверхмалых отверстий повышенной размерной точности. Ввиду направленности теплового действия лазера на металл, последний в прилегающих зонах интенсивно упрочняется. Лазерный луч способен производить размерную прошивку таких тугоплавких химических элементов, как вольфрам или молибден.
Электрохимическая обработка – пример комбинированного воздействия на поверхность химическими реакциями, возникающими при прохождении через заготовку электрического тока. В результате происходит насыщение поверхностного слоя соединениями, которые могут образовываться лишь при повышенных температурах: карбидами, нитридами, сульфидами. Подобными технологиями может выполняться поверхностное покрытие другими металлами, что используется для производства биметаллических деталей и узлов (пластин, радиаторов и т.д.).
Современные технологии обработки металлов непрерывно совершенствуются, используя новейшие достижения науки и техники
Презентация, доклад Обработка металлов
Вы можете изучить и скачать доклад-презентацию на тему Обработка металлов. Презентация на заданную тему содержит 10 слайдов. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас - поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций в закладки!
Свойства металлов. Физические свойства-цвет,плотность,температура плавления,электропроводность. Химические- свойства металлов, определяющие отношение к воздействию различных химически активных сред. Механические свойства-прочность,твёрдость,пластичность, эластичность. Технологические свойства-способность подвергаться различным видам обработки.
Физические свойства. Из других физических свойств металлов наибольший практический интерес представляют плотность, температура плавления и твердость. Самый легкий из металлов - литий (плотность 0,53 г/см3), самый тяжелый - осмий (22,6 г/см3). Металлы с плотностью меньше 5 г/см 3 называются легкими, остальные - тяжелыми. Температуры плавления металлов различаются очень сильно: цезий и галлий можно расплавить теплом ладоней, а температура плавления вольфрама +3410° С. При обычных условиях единственный жидкий металл - ртуть.
Химические свойства на примере титана. В настоящее время титан широко используется в ракетно-космической и авиационной технике, в судостроении и транспортном машиностроении, где особенно важную роль играют малая плотность в сочетании с высокой прочностью и сопротивляемостью коррозии. Из сплавов титана делают обшивку фюзеляжа и крыльев сверхскоростных самолетов, панели и шпангоуты ракет, морскую аппаратуру и обшивку корпусов судов, диски и лопатки турбин. Титановая обшивка морских судов не обрастает ракушками. Благодаря пластичности и вязкости при низких температурах, титановые сплавы начинают применяться в холодильной и криогенной технике.
Механические свойства. Способность реального металла пластически деформироваться является его важнейшим и полезнейшим свойством. Это свойство используют при различных технологических процессах — при протяжке проволоки, операциях гибки, высадки, вытяжки, штамповки и т. д. Большое значение оно имеет и для обеспечения конструктивной прочности или надежности металлических конструкций, деталей машин и других изделий из металла. Опыт показывает. что если металл находится в хрупком состоянии, т. е. если его способность к пластическому деформированию низка, то он в изделиях склонен к внезапным так называемым хрупким разрушениям, которые часто происходят даже при пониженных нагрузках на изделие.
Технологические свойства. Это свойство металлов открыто сравнительно недавно и оно получило название “память формы”. Примером этого может служить лезвие, если его согнуть, то оно сразу же разогнется, значит метал помнит исходную форму, находясь под любым напряжением, не превышающем предела упругости. Такая память металла имеет два важных недостатка. Во-первых, ее “объем” мал: она хорошо работает только при небольших отклонениях от исходной формы, когда деформации измеряются долями процента, однако при деформации около 10% поведение металла уже характеризуется практически полной забывчивостью. Значение даже такой “куцей” памяти металлов очень велико. Достаточно сказать, что не будь ее, не работала бы ни одна пружина. Кроме того, есть способ увеличения памяти путем использования сплавов, обладающих сверхупругостью.
Что все это значит Способность реального металла пластически деформироваться является его важнейшим и полезнейшим свойством. Это свойство используют при различных технологических процессах — при протяжке проволоки, операциях гибки, высадки, вытяжки, штамповки и т. д. Большое значение оно имеет и для обеспечения конструктивной прочности или надежности металлических конструкций, деталей машин и других изделий из металла. Опыт показывает. что если металл находится в хрупком состоянии, т. е. если его способность к пластическому деформированию низка, то он в изделиях склонен к внезапным так называемым хрупким разрушениям, которые часто происходят даже при пониженных нагрузках на изделие.
Способы обработки металла. Основы теории резания металлов. При обработке режущими инструментами заготовка получает окончательную форму. Рабочая часть любого инструмента имеет форму клина. Резцы, фрезы, свёрла, зубила, напильники, шлифовальные круги удаляют слой металла. Основным видом резания цилиндрических деталей – точения на токарном станке при помощи резцов. Резцы при резании заготовки сдвигают элементы материала образуя стружку. Разные материалы при обработке резанием образуют стружку различной формы.
Темы для обсуждения Какое значение имеет в обучении школьников учебная тема -металлы и сплавы. Школьная программа, темы связанные с обработкой металла. Как повысить заинтересованность школьников к изучению данной темы.
Творческий проект: "Изготовление изделий металлов и сплавов литейным способом"
У нас дома имеется мотоцикл, и возникла проблема, когда сломалась подножка для пассажира и ее нигде нельзя было купить. В интернете просмотрел материалы по этому вопросу и пришёл к выводу самому сделать такую деталь. Теперь возник вопрос какую технологию изготовления для этой цели выбрать. После анализа проблемы решил попробовать самому отлить деталь из аллюминевого сплава. В представленном материале в виде творческого проекта показана технология решения данной проблемы.
| Вложение | Размер |
|---|---|
| izgotovlenie_izdeliy_liteiynim_sposobom | 10.76 КБ |
| tekhnika_bezopasnosti_pri_rabote | 11.91 КБ |
| foto_izdeliya | 888.61 КБ |
Муниципальное казённое образовательное учреждение Кумылженская средняя общеобразовательная школа № 1 им. Знаменского А.Д.
ТВОРЧЕСКИЙ ПРОЕКТ ПО ТЕХНОЛОГИИ:
«ИЗГОТОВЛЕНИЕ ИЗДЕЛИЙ ИЗ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ
Выполнил ученик 11 «А» класса
- Выбор и обоснование творческого проекта;
- Выбор материалов и оборудования;
- Рабочая часть проекта;
- Защита проекта.
1-2. Выбор и обоснование проекта. Выбор материала и оборудования.
У нас дома имеется мотоцикл, и возникла проблема, когда сломалась подножка для пассажира и ее нигде нельзя было купить. В интернете просмотрел материалы по этому вопросу и пришёл к выводу самому сделать такую деталь. Теперь возник вопрос какую технологию изготовления для этой цели выбрать. После анализа проблемы решил попробовать самому отлить деталь из аллюминевого сплава.
Опять при помощи интернет источников сделал литейную установку из подсобных деталей, причем чтобы установить сильный поддув воздуха использовал обычный, но доработанный вентилятор., и после выполнения отделочных и шлифовальных работ получилась удачная подножка, почти как заводская, и даже прочнее.
Для лома чтобы получилась прочная деталь можно использовать литые детали крепления корпуса из старой радиоаппаратуры.
3. Рабочая часть проекта.
Практическая часть состояла в выполнении следующих рабочих операций:
1. Составление конструкторской документации.* Поиск и выбор лома цветных металлов (Аллюминиевый сплав);
2. Подбор литейного оборудования из подсобных материалов;
3. Выполнение литья;
4. Доводочные и отделочные работы.
*Примечание. См. Приложение -1. Операционная таблица.
Защита творческого проекта.
Оценка готового изделия.
После выполнения всех практических работ были проведены монтаж и испытание изделия. Результаты оказались даже лучше чем ожидал, подножка для пассажира получилась удобной и прочной. Надеюсь что она долго прослужит.
- Доступность сырьевых материалов
- Несложная технология изготовления
- Приобретение новых знаний по предмету Технология
- Хорошее качество изделия
- Низкая себестоимость производства.
- Долгая подготовительная работа
- Производство не является безотходным
- Надо очень строго и точно соблюдать меры по технике безопасности при выполнении рабочих операций, т.к. при их несоблюдении можно получить серьезные травмы.
Экономические расчеты не выполнялись, потому что затраты были не так существенны и их можно не принимать во внимание.
Операционная карта творческого проекта- «ИЗГОТОВЛЕНИЕ ИЗДЕЛИЙ ИЗ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ»
Название рабочей операции
Инструменты, материалы и оборудование
Выполнение подготовительных работ. Измельчение лома аллюминевого сплава и взвешивание. Подготовка формы для отливки. Наладка рабочего литейного оборудования.
Лом цветных металлов и сплавов, литейное оборудование.
Выполнение литейных работ
Обрезка полученной заготовки и удаление лишних частей
Слесарный инструмент, верстак.
Опиливание заготовки до нужного размера с учетом допуска на отделочные работы и шлифование детали
Выполнение отделки изделия и шлифование
Инструмент для нарезания резьбы для крепления детали
Фотографии детали и выполнения рабочих операций.
Список литературы и других информационных источников творческого проекта.
Презентация по технологии "Обработка металлов"
презентация к уроку по технологии (7, 8 класс) на тему
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Обработка металлов и сплавов Учитель технологии Витоль Виктор Робертович ГКОУ СКОШИ №30 имени К.А.Микаэльяна г. Москва
Технология обработки металлов Инструменты Ручные Электроинструменты Измерительные Станки Прокат Листовой Сортовой Проволока Свойства Виды Физические Механические Технологические прочность твердость упругость вязкость хрупкость пластичность жидкотекучесть ковкость обрабатываемость резанием свариваемость Коррозионная стойкость
Измерительные инструменты Линейка класс точности 1 мм Рулетка класс точности 1 мм Угольник слесарный угол 90 градусов Штангенциркуль класс точности от 0,05 до 0,1 мм Измеряет глубину , внутренний и наружный диаметр Микрометр класс точности 0,01мм Измеряет диаметр проволоки
Ручные инструменты для обработки металла Напильник Надфиль Ручные ножницы по металлу Слесарная ножовка Кернер Зубило
Электроинструменты Электродрель Шлифмашинка угловая Вибрационная шлифмашинка Ножницы электрические Ленточная шлифмашинка
Элетростанки Наждачный станок Шлифовальный станок Отрезной станок Токарный станок по металлу Фрезерный станок Сверлильный станок
Электродрель Дрель представляет собой инструмент, чаще всего, в форме пистолета, внутри которого расположены тяговый преобразователь, пусковой выключатель, реверс , тиристорный регулятор мощности, электродвигатель ,а также механизм для сверления с ударом. На валу (шпинделе) дрели расположен патрон , предназначен- ный для установки различных слесарных и строительных насадок. У мощных дрелей в шпинделе имеется посадка «конус Морзе» для непосредственной фиксации в ней сверла Вернуться в раздел
Механические свойства Прочность – способность металла или сплава воспринимать действующие нагрузки не разрушаясь
Механические свойства Твердость – свойство материала сопротивляться внедрению в него другого, более твердого материала
Механические свойства Упругость - свойство металла или сплава восстанавливать первоначальную форму после устранения внешних сил
Механические свойства Вязкость – свойство тел поглощать энергию при ударе
Механические свойства Хрупкость - Способность металлов и сплавов разрушаться под действием ударных нагрузок. Хрупкость – свойство, обратное вязкости.
Механические свойства Пластичность - способность изменять форму под действие внешних сил не разрушаясь
Технологические свойства Ковкость – свойство металла или сплава получать новую форму под действием удара
Технологические свойства Жидкотекучесть – свойство металла в расплавленном состоянии хорошо заполнять литейную форму и получать плотные отливки
Технологические свойства Обрабатываемость резанием – свойство металла или сплава подвергаться обработке резанием различными инструментами
Технологические свойства Свариваемость - свойство металлов соединяться в пластичном или расплавленном состоянии
Технологические свойства Коррозионная стойкость – свойство металлов или сплавов противостоять коррозии
Листовой прокат Листовой прокат – получают прокаткой нагретых слитков на прокатном стане, где заготовка проходит между волками , сжимаются и приобретают форму листа. Фольга толщина металла менее 0,2 мм Жесть толщина металла менее 0,2 мм до 0,5 мм. Разновидность: черная и белая (покрыта тонким слоем олова)
Листовой прокат Листовой прокат – получают прокаткой нагретых слитков на прокатном стане, где заготовка проходит между волками , сжимаются и приобретают форму листа. Кровельная сталь толщина металла менее 0,5мм до 0,8 мм Разновидность: черная и оцинкованная (покрытая тонким слоем цинка)
Листовой прокат Листовой прокат – получают прокаткой нагретых слитков на прокатном стане, где заготовка проходит между волками , сжимаются и приобретают форму листа. Толстолистовой металл толщина металла от 2 мм
Проволока Проволока – материал большой длиной и незначительной толщиной. Проволока толщиной более 5 мм получают прокаткой нагретых заготовок между волками имеющими канавки. Более тонкую проволоку получают волочением – протягивание катанки через фильеры – детали с отверстием, выполненные из очень твердых материалов .
Сортовой прокат Сортовой прокат – один из видов полуфабрикатов предназначенный для дальнейшей обработки и получения готовых изделий. Профиль сортового проката (форма поперечного сечения) зависит от формы валков. Виды проката: Простой сортовой прокат фасонный сортовой прокат Специальный сортовой прокат
Сортовой прокат Простой сортовой прокат – Круг, квадрат, шестиугольник, полоса, лист ( от 2 мм)
Сортовой прокат Фасонный сортовой прокат – Рельс, балка, швеллер, уголок, треугольник, двутаур,
Читайте также: