Описать технологическую структуру и технологические особенности машиностроительного комплекса.

Производственный процесс изготовления машин представляет собой совокупность технологических и экономических процессов, в результате которых исходные материалы, полуфабрикаты преобразуются в заготовки с последующей их обработкой с целью получения готовых изделий – деталей машин. Из сборочных единиц и деталей машин путем сборки получают конечную продукцию машиностроения - средства производства. Процесс изготовления машин на машиностроительном предприятии подразделяется на основное, вспомогательное и обслуживающее производство. «Характерной особенностью для отраслей машиностроительной промышленности, прежде всего можно считать большую программу выпуска продукции. Данная специфика определяет осуществление производственных процессов, в основном, соответственно принципу массового производства».

2.Что такое основное производство в машиностроении? Каковы его важнейшие функции? Какие этапы оно в себя включает?

Основное производство включает технологические процессы преобразования исходных материалов, полуфабрикатов и комплектующих в готовую продукцию – средства производства. Данные процессы основаны, как правило, на механических, тепловых и в меньшей степени – химических воздействиях на предмет труда. Основное производство состоит из 3-ех этапов: заготовительного, обрабатывающего и сборочного.

3.Что такое вспомогательное производство в машиностроении? Каковы его основные функции? Чем оно отличается от обслуживающего производства?

Вспомогательное производство обеспечивает нормальное функционирование основного производства. Это изготовление различных видов технологической оснастки, приспособлений, режущего, штампового и измерительного инструментов; ремонт оборудования; эксплуатация подъемно-транспортного оборудования, компрессорных станций; энергетическая и др службы машиностроительного предприятия.

4.Что такое обслуживающее производство в машиностроении? Каковы его основные функции? Чем оно отличается от вспомогательного производства?

Обслуживающее производство включает внутризаводское (межцеховое) транспортирование материалов, полуфабрикатов, деталей, сборочных единиц и др изделий; складские операции, технический контроль, учет продукции и др службы.

5.Дайте общую характеристику важнейшим технологическим процессам заготовительного производства в машиностроении.

Заготовительное производство включает технологические процессы преобразования исходных материалов в заготовки деталей машин. Важнейшими технологическими процессами являются обработка металлов давлением и литейное производство. Основным исходным сырьем являются металлы и сплавы на их основе. Основной задачей технологических процессов заготовительного производства является получение заготовок, приближенных по форме и размерам к готовым деталям. Обработка давлением обеспечивает меньшие потери металла, высокую производительность, относительно малую трудоемкость, увеличение прочности металла, широкие возможности механизации и автоматизации технологических процессов. При обработке металлов давление происходит пластическая деформация, изменяющая форму заготовки без изменения ее массы. Литейное производство – совокупность технологических процессов получения фасонных изделий путем заливки расплавленного металла в полую форму, воспроизводящую очертания и имеющую размеры будущей детали. Литьем получают продукцию всевозможных конфигураций, размеров и массы из различных металлов и сплавов. Точные методы литья позволяют получать отливки с высокой воспроизводимостью размеров и малой шероховатостью поверхностей, часто не требующие дальнейшей механической обработки. Это наиболее простой и дешевый способ. Недостатки литья: неоднородность химического состава и низкие механические качества получаемых отливок.

6.Дайте общую характеристику важнейшим технологическим процессам обрабатывающего производства в машиностроении.

Важнейшими технологическими процессами обрабатывающего производства являются обработка металлов резанием, термическая и химико-термическая обработка. При этом основным исходным сырьем являются заготовки деталей машин, а готовой продукцией – непосредственно детали будущих машин. Обработка металлов резанием – технологический процесс снятия режущим инструментом с поверхности заготовки слоя металла для получения обработанной поверхности требуемой точности геометрической формы, размеров и качества. Обработка заготовок осуществляется на металлорежущих станках. Основным способом, позволяющим изменять структуру материалов и их свойства при неизменном химическом составе, является термическая обработка. Технический процесс термической обработки представляет собой совокупность операций нагрева, выдержки и охлаждения, проводимых в определенной последовательности с целью изменения внутреннего строения материалов и получения необходимых свойств. Термическая обработка осуществляется в специальных печах. На результат термической обработки оказывают влияние следующие факторы: время нагрева, температура нагрева, время выдержки при требуемой температуре, время охлаждения. Для изменения структуры, химического состава, свойств поверхностных слоев деталей применяется химико-термическая обработка, сочетающая термическое и химическое воздействия. При проведении химико-термической обработки детали нагревают в среде, содержащей тот элемент, насыщение которым производится. Выдержка при нагреве должна быть достаточной для того, чтобы атомы насыщающего элемента проникли в материал на нужную глубину. Химико-термическая обработка является одним из распространенных методов поверхностного упрочнения деталей.

7. Дайте общую характеристику важнейшим технологическим процессам сборочного производства в машиностроении.

Сборочные процессы характеризуются высоким удельным весом ручных работ и применением несложного технологического оборудования. Широко используются средства механизации. Специализация и уровень квалификации рабочих определяются спецификой сборки продукта. С технологической точки зрения разные сборочные операции имеют много общего, что позволяет использовать универсальную технологическую оснастку, типовые технологические процессы и формы организации сборочных процессов.

8. Перечислите характерные свойства металлов. Чем обусловлены характер­ные свойства металлов?

- высокая теплопроводность и электрическая проводимость.

- положительный температурный коэффициент электрического сопротивления; с повышением температуры электрическое сопротивление чистых металлов возрастает; большое число металлов обладает сверхпроводимостью

- термоэлектронная эмиссия, т.е. способность испускать электроны при нагреве.

- хорошая отражательная способность: металлы непозрачны и обладают металлическим блеском.

- повышенная способность к пластическая деформация.

Эти свойства обусловлены строением атомов металлов (Наличием свободных электронов).

9. Чем отличаются металлы от аморфных тел? Почему металлы хорошо про­водят тепло и электрический ток?

Аморфные металлы— класс металлических твердых тел с аморфной структурой, характеризующейся отсутствием дальнего порядка и наличием ближнего порядка в расположении атомов. В отличие от металлов с кристаллической структурой, аморфные металлы характеризуются фазовой однородностью, их атомная структура аналогична атомной структуре переохлаждённых расплавов. Амо́рфные вещества́— конденсированное состояние вещества, атомная структура которых имеет ближний порядок и не имеет дальнего порядка, характерного для кристаллических структур.

Все металлы хорошо проводят электрический ток; это обусловлено наличием в их кристаллических решётках подвижных электронов, перемещающихся под действием электрического поля. Серебро, медь и алюминий имеют наибольшую электропроводность; по этой причине последние два металла чаще всего используют в качестве материала для проводов.
Высокая теплопроводность металлов также зависит от подвижности свободных электронов. Поэтому ряд теплопроводностей похож на ряд электропроводностей и лучшим проводником тепла, как и электричества, является серебро.

10. От чего зависят свойства металлов? Почему сплавы применяются в тех­нике значительно шире, чем простые металлы?

Характерные свойства металлов обусловлены строением их атомов. В металлах всегда имеются электроны, подвергающиеся воздействию положительно заряженных ядер близлежащих атомов. Такие элементы называются свободными. Они не принадлежат одному какому-либо ядру, а блуждают по всему металлу, вращаясь вокруг ядра то одного, то другого иона. Наличием свободных электронов и объясняются характерные признаки металлов. Сплавы превосходят простые металлы по прочности, твердости, обрабатываемости, поэтому они применяются в технике значительно шире простых металлов.

11. Чем отличаются сплавы от простых металлов?

Простые металлы состоят из одного основного элемента и незначительного количества примесей других элементов. Например, технически чистая медь содержит от 0,1 до 1% примесей свинца, висмута, сурьмы, железа и других элементов.

Сплавы – это сложные металлы, представляющие сочетание какого-либо просто металла (основы сплава) с другими металлами или неметаллами. Например, латунь- сплав меди с цинком, основу которого составляет медь.

Сплавы превосходят простые металлы по прочности, твердости, обрабатываемости.

12. Какие основные сплавы на основе железа Вам известны? Почему они по­лучили наибольшее распространение в технике?

В настоящее время к сплавам железа относят: углеродистые стали, чугуны, легированные стали, содержащие кроме углерода другие элементы, и стали с особыми физико-химическими и механическими свойствами. Возрастающие требования техники к металлическим материалам, прежде всего в отношении их механических свойств, жаропрочности, коррозионной стойкости в различных агрессивных средах привели к созданию новых сплавов железа

13. В чем заключаются основные отличия сталей от чугунов?

по составу чугун отличается от стали более высоким содержанием углерода, по технологическим свойствам - лучшими литейными качествами и малой способностью к пластической деформации

14. Какие типы сплавов образуются при затвердевании жидкого раствора? Дайте им краткую характеристику.

могут образоваться сплавы одного из трех типов:

1) сплав — механическая смесь компонентов(неоднородны и представляют мельчайшую смесь кристаллитов компонентов)

2) сплав - твердый раствор компонентов(однородны, соотношения между компонентов могут изменяться, содержат в их кристаллической решетке разнородные атомы, при сохранении типа решетки растворителя)

3) сплав — химическое соединение компонентов(однородны, состав постоянен, образуется кристаллическая решетка с правильным упорядоченным расположением атомов)

15.Перечислите физические свойства металлов. Дайте определения этих свойств.

металлический блеск - способность поверхности металла отражать световые лучи;

Плотность - физическая величина, измеряемая отношением массы тела к его объему;

Твердость - способность твердого тела сопротивляться проникновению в него другого тела;

Пластичность - способность тела изменять форму под действием внешних сил без разрушения;

Температура плавления - температура, при которой осуществляется процесс перехода вещества из твердого состояния в жидкое;

Теплопроводность - способность тела передавать теплоту от более нагретых его частей менее нагретым;

Электропроводность - свойство вещества проводить электрический ток .

16. Укажите механические свойства металлов. Дайте определение этих свойств.

Твердость – способность сопротивляться проникновению в материал более твердого тела.

Прочность – способность сопротивляться деформации и разрушению под действием нагрузок.

Пластичность – способность материала необратимо изменять без разрушений форму и размеры под действием внешних сил.

Ударная вязкость – способность материала выдерживать ударные нагрузки без разрушений.

17. Укажите технологические свойства металлов. Дайте определение этих свойств.

Ковкость металла — способность воспринимать пластическую деформацию в процессе изменения формы (без появления признаков разрушения) при гибке, ковке, штамповке, прокатке и прессовании.

Жидкотекучесть — способность металла или сплава в расплавленном состоянии заполнять литейную форму

Свариваемость - способность металлов и сплавов образовывать сварное соединение, надежное в эксплуатации

Обрабатываемость резаньем оценивается скоростью затупления резца при точении на заданных режимах с обеспечением необходимых параметров получаемой поверхности

Обрабатываемость давлением в горячем и холодном состоянии оценивают технологическими пробами на усадку, изгиб, вытяжку сферической лунки и др., а также показателями пластичности, твердости и упрочняемости.

Упрочняемость — это способность металлов приобретать более высокие механические показатели после механической и термической обработок.

18. Дайте характеристику белым (передельным) чугунам (строение, свойства, назначение, маркировка).

строение: в изломе имеет белый цвет и характерный металлический блеск. Углерод в нем содержится в виде цементита.

Свойства: хрупкость, высокая твердость и прочность, плохо обрабатывается резанием

Назначение: передел на сталь

Маркировка: состоит из букв и порядкового номера. Буква отражает способ его дальнейшего передела или качество. Порядковый номер показывает содержание кремния.