Ad 1.

Podział technologii:

a). mechaniczna - zajmuje się procesami, które polegają jedynie na mechanicznej obróbce surowca; surowce poddawane zmieniają tylko kształty zewnętrzne, mogą zmieniać się własności fizyczne (stany materii), nie ulegają zmianie właściwości chemiczne

b). chemiczna - surowce podlegają głębszym przeobrażeniom; ulegają zmianie własności fizyczne, ale przede wszystkim własności chemiczne; w zależności od przetwarzanych surowców dzielimy na:

* nieorganiczna - rudy metali, surowce skalne, surowce solne

* organiczna - węgiel kamienny, ropa naftowa, gaz ziemny

Do najważniejszych metod zalicza się:

• odlewnictwo,

• obróbkę plastyczną,

• obróbkę skrawaniem,

• obróbka cieplna,

• łączenie metali, spiekanie proszków,

• obróbkę erozyjną,

• obróbkę powierzchniową,

• montaż oraz metody pomiarów i kontroli.

Ad 2. Obróbka plastyczna jest to rodzaj obróbki, w której zmianę własności, struktury i kształtu osiąga się przez jego odkształcenie plastyczne. Obróbka plastyczna ma za zadanie wstępne odkształcenie przedmiotu. metoda obróbki metali i ich stopów polegająca na wywieraniu narzędziem na obrabiany materiał nacisku przekraczającego granicę jego plastyczności, mającego na celu trwałą zmianę kształtu i wymiarów obrabianego przedmiotu. Proces kształtowania może przebiegać w warunkach: na gorąco, na półgorąco lub na zimno (klasyfikacja ta zależy od temperatury rekrystalizacji odkuwki).

Metody obróbki plastycznej:

• 
  walcowanie,

• kucie,

• 
  tłoczenie,

• ciągnienie,

• wyciskanie.

Statystyczny samochód składa się w 90% z elementów wykonanych tą technologią. Karoseria jest tłoczona, natomiast podwozie (wałki, zawieszenie itd.) oraz elementy silnika (korbowody, wały korbowe, tłoki itd.) to odkuwki.

Ad 3. Obróbka cieplna jest dziedziną technologii obejmującą zespół zabiegów wywołujących polepszenie własności mechanicznych i fizyczno-chemicznych metali i stopów, powodowane zmianami struktury w stanie stałym w wyniku zmian temperatury, czasu oraz działania ośrodka.

Obróbkę cieplną wykonuje się z reguły po ostatecznym nadaniu kształtów obrabianym elementom, z wyjątkiem obróbki międzyoperacyjnej, która służy do poprawy technologiczności stosowanych materiałów, np. skrawalności przez wyżarzanie, odkształcalności przez wyżarzanie rekrystalizujące, spawalności przez wyżarzanie odprężające, stosowane również w innych przypadkach dla obniżenia poziomu naprężeń wewnętrznych. Niektóre operacje stosowane są również dla półproduktów hutniczych, jak m.in. wyżarzanie normalizujące lub zupełne np. dla rur lub prętów z niektórych stali.

Ze względu na czynniki wpływające na kształtowanie struktury i własności metali i stopów można wyróżnić następujące rodzaje obróbki cieplnej:

• obróbkę cieplną,

• obróbkę cieplno-chemiczną,

• obróbkę cieplno-mechaniczną (zwaną także obróbką cieplno-plastyczną),

Do najważniejszych zabiegów obróbki cieplnej należą:

• nagrzewanie,

• wygrzewanie,

• chłodzenie.

Obróbkę cieplną dzieli się następująco

• Obróbka cieplna zwykła

• wyżarzanie

• hartowanie i odpuszczanie (Ulepszanie, Utwardzanie cieplne)

• przesycanie i starzenie (Utwardzanie wydzieleniowe)

• Obróbka cieplno-plastyczna

• niskotemperaturowa

• wysokotemperaturowa

• z przemianą izotermiczną

• Obróbka cieplno-chemiczna

• nasycanie jednym pierwiastkiem

• nasycanie wieloma pierwiastkami

• Obróbka cieplno-magnetyczna

Ad 4. Główne kierunki rozwoju technologii maszyn

Rozwój technologii maszyn dokonuje się zasadniczo w trzech kierunkach przez:

• powstawanie nowych metod wytwarzania, którym towarzyszy powstawanie nowych maszyn, narzędzi itp.,

• rozwój znanych metod wytwórczych, ich adaptację i modernizację do nowych materiałów, maszyn, narzędzi i warunków produkcji.

• rozwój opracowań technologicznych wskazujących na nowe możliwości wytwórcze i organizacyjne.

Te podstawowe zasady rozwoju obserwuje się głównie w odlewnictwie, obróbce plastycznej, obróbce za pomocą skrawania i erozji, obróbce cieplnej, nanoszeniu powłok itp. Rozwój poszczególnych metod jest możliwy, gdy są przestrzegane następujące zasady:

• zasada zgodności celów i środków rozwoju,

• zasada harmonii rozwoju technologii maszyn.

Zasady te wymagają, aby rozpatrywanie problemów technologicznych było dokonywane na tle dwóch zasad łącznie, wymaga to współpracy specjalistów z różnych dziedzin i dostrzegania problemów innych działów technologii maszyn.

Poza wymienionymi metodami obserwuje się rozwój znanych sposobów wytwarza­nia w kierunku zmniejszenia ilości materiału traconego na wióry i naddatki techno­logiczne.

Istnieje tendencja do jednoczesnego wykonywania części za pomocą jednej metody wytwarzania bez potrzeby stosowania dodatkowych operacji. Do takich metod zalicza się odlewanie precyzyjne, np. za pomocy traconego wosku, odlewanie skoru­powe, odlewanie metodą Show'a, kucie precyzyjne, np. z dużymi prędkościami (przy prędkości bijaka v > I5 m/s), wyciskanie na zimno, wykonywanie półwyrobów metalo-­ceramicznych, stosowanie technologii metalurgii proszków itp.

Ad5. Proces technologiczny

jest to główna część procesu produkcyjnego, w której następuje obróbka części lub montaż części w zespoły i wyroby. W procesie technologicznym można wyróżnić poszczególne fazy, w których następuje wykonywanie półwyrobów, a niekiedy części.

Fazy procesu technologicznego są to następujące po sobie w czasie etapy wytwarzania,

które obejmują:

1) wykonanie półfabrykatów,

2) wykonanie części z surówek lub bezpośrednio z materiałów wyjściowych,

3) montaż.

W licznych przypadkach, zwłaszcza dla wyrobów składających się z jednej części, niekonieczne

są wszystkie wymienione fazy. Na przykład część produkowana bezpośrednio z pręta w ogóle nie wymaga wykonania surówki, a prawie nigdy montażu.

Główne czynniki decydujące o doborze procesów wytwarzania to:

• czynniki materiałowe,

• czynniki kształtu,

• czynniki technologiczne.

Czynniki materiałowe decydujące o doborze procesów wytwarzania produktów

Dobór materiału wielokrotnie przesądza o wyborze możliwych do wykorzystania procesów wytwarzania, które mogą być zastosowane do wytworzenia elementów z danego materiału

Czynniki kształtu i tolerancji wymiarowych w doborze procesów wytwarzania produktów

Każdy z procesów wytwarzania jest związany z zakresem kształtów produktów, które mogą być wyprodukowane z wykorzystaniem tego procesu. Kształt jest ściśle związany z wytwarzanym elementem, a jego złożoność przesądza o rodzaju procesu wytwarzania, który może być wykorzystany. Zwiększenie złożoności kształtu ogranicza, bowiem zakres procesów wytwarzania możliwych do zastosowania i zwiększa koszty

Technologia grupowa umożliwia projektowanie kształtów produktów poprzez składanie z brył o prostych geometrycznych kształtach, co pozwala na ich wykonanie prostymi metodami wytwórczymi. Taka technologia ułatwia projektowanie oraz kontrolę, umożliwia wykorzystanie uniwersalnych obrabiarek i oprzyrządowania technologicznego oraz jest bardzo podatna na komputerowo wspomagane metody doboru procesu technologicznego

Ad 6. ELEMENTY SKŁADOWE PROCESU TECHNOLOGICZNEGO

Proces technologiczny składa się z operacji, które dzieli się na zabiegi i czynności pomocnicze.

Operacja

jest to część procesu technologicznego wykonywana na jednym stanowisku roboczym, przez jednego pracownika (lub grupę pracowników), bez przerw na inną pracę.

Zabieg

jest to część operacji mająca następujące cechy, zależnie od rodzaju operacji.

W obróbce skrawaniem rozróżnia się zabiegi proste i złożone. Zabieg prosty jest częścią operacji odnoszącą się do obróbki jednej powierzchni, jednym narzędziem przy stałym nastawieniu parametrów obróbki. Zabieg złożony jest części operacji odnoszącą się do obróbki zespołu powierzchni jednym narzędziem wykonującym ruchy posuwowe według określonego programu (np. obróbka kopiowa) lub do obróbki zespołu powierz­chni zespołem narzędzi o sprężonych ruchach posuwowych przy stałym nastawieniu parametrów skrawania, np. toczenie wałka stopniowego wieloma nożami zamocowanymi w suporcie przednim tokarki wielonożowej.

W obróbce skrawaniem zabieg dzieli się na przejścia.

Przejście jest to część zabiegu w obróbce skrawaniem, w której następuje zdjęcie jednej warstwy materiału. W szczególnym przypadku jedno przejście może stanowić zabieg.

W obróbce plastycznej

np. zabieg kształtowania (jako pod­stawową czynność w procesie wykonywaną przy użyciu jednego przyrządu, bez zmiany narzędzia, w której zachodzi tylko jedna zmiana kształtu kształtowanego przed­miotu. Zabiegiem kształtowania jest np. pojedynczy ciąg w operacji ciągnienia, natomiast wycinanie i wytłaczanie w kształtowaniu jednoczesnym (bez zmiany przyrządu) jest ope­racją dwuzabiegową.

W kuźnictwie - zabiegiem kucia (wg PN-65/M-66003) nazywa się podstawową czyn­ność procesu kucia, w której zachodzi tylko jedna zmiana kształtu kutego przedmiotu, wykonywana przy użyciu jednego przyrządu, bez zmiany narzędzia.

W walcownictwie, zabiegiem walcowania zwykle określa się podstawową czynność, w której występuje zmiana kształtu walcowanego materiału bez zmiany walców lub szczęk, między którymi odkształcano materiał. Zabieg walcowania dzieli się na prze­pusty walcownicze.

W operacjach ciągnienia, zabiegiem ciągnienia nazywa się podstawową czynność w procesie ciągnienia, wykonywaną przy użyciu jednego na­rzędzia, w którym zachodzi tylko jedno odkształcenie ciągnionego materiału.

W obróbce cieplnej zabieg jest częścią operacji wykonywaną przy stałych parametrach (temperatura, prędkość nagrzewania, prędkość chłodzenia), np. wygrzewanie wstępne w określonej temperaturze, chłodzenie w oleju z określoną prędkością i wygrzewanie w atmosferze CO₂.

W obróbce powierzchniowej zabieg jest częścią operacji wykonywaną przy stałych parametrach zależnych od metody obróbki, powlekanie galwaniczne przy określo­nym natężeniu prądu, itp.

Przy operacjach montażu zabieg jest częścią operacji, w której dołącza się do określonego zespołu jednakowe części lub zespoły, np. przykręcenie pokrywy do korpusu za pomoc śrub, przyspawanie kilku nakrętek, itp. Zabieg dzieli się na czynności, jak np. ruch ro­boczy obrabiarki, czynności pomocnicze, itp.

Czynności pomocnicze jest to część operacji wykonywana przez robotnika, mechanizm maszyny lub przyrządu, stanowiąca odrębne działanie charakteryzujące się ścisłym określeniem zadania, potrzebna do dokonywania obróbki lub montażu, np. zamocowanie przedmiotu, dosunięcie narzędzia, nastawienie dźwigni, posmarowanie części przed wciśnięciem.

Ruch (chwyt) jest to elementarna część czynności, jak np. ujęcie ręką dźwigni zmiany obrotów obrabiarki

Ad 7. WYRÓB I JEGO ELEMENTY

Wyrób jest to produkt stanowiący końcowy wynik procesu produkcyjnego zakładu. Produkt będący wyrobem pewnego zakładu może być dla innego zakładu:

1. półfabrykatem (półwyrobem) np. materiały hutnicze, elementy konstrukcji, wytłoczki profilowe, odkuwka koła zębatego,

2. częścią, np. śruba, kołek, uszczelka.

3. zespołem różnego stopnia, np. podzespół elektroniczny, silnik elektryczny obrabiarki, kompletny zespół napędowy.

Zespołem nazywa się zbiór określonej liczby części połączonych w taki sposób, że tworzą składową część wyrobu o określonej funkcji, np. silnik samochodu, tłok silnika spalinowego z korbowodem, sworzniem i pierścieniami:

Rozróżnia się zespoły różnych rzędów. Zespoły pierwszego rzędu wchodzi bezpo­średnio do wyrobu. Mogą one składać się z kolei z zespołów drugiego rzędu, trzeciego itd. Zespoły ostatniego rzędu składają się bezpośrednio z części.

Zespoły drugiego i dalszych rzędów w praktyce często nazywane są podzespołami. Nie należy nazywać zespołem zbioru części zależnych od siebie funkcjonalnie, lecz nie tworzących odrębnej całości przy montażu wyrobu. Takie zbiory części nazywane są układami, np. układ hydrau­liczny obrabiarki złożony z siłownika, rozdzielacza, pompy, filtra, przewodów.

Częścią: nazywa się składową wyrobu wykonaną z jednego kawałka materiału. Półfabrykat jest to celowo nie wykończona część pobierana z magazynu do wykoń­czenia, np. wałek przetoczony wstępnie, sprawdzian tłoczkowy z nadmiarem na szlifo­wanie i docieranie, sworzeń tłokowy obrobiony na automacie, a następnie etapami wy­kończony według żądanego wymiaru.

Surówka: jest to tworzywo w postaci specjalnie uformowanej do wytwarzania okre­ślonych części obrabianych w zakładzie, np. odlewy, odkuwki, wypraski, wytłoczki, pocięte pręty, blacha wstępnie pocięta, itp.

Ad 8. Analiza technologiczności konstrukcji.

Optymalny proces technologiczny dla danego typu produkcji i warunków w zakładzie można wybierać tylko wtedy, gdy konstrukcja wyrobu jest odpowiednio przystosowana.

Technologicznością konstrukcji: nazywa się stopień jej przystosowania do warunków i metod produkcji, przy których można uzyskać najniższy koszt wytwarzania. Wymagania technologiczne, odnośnie konstrukcji w niczym nie mogą wpływać na obniżenie wymagań technicznych oraz użytkowych, estetycznych i innych, jakie ma spełnić produkowany wyrób. Technologiczność w znacznym stopniu zależy od typu produkcji i wielkości jej serii, tzn. konstrukcja, która jest technologiczna przy produkcji jednostkowej, nie może być technologiczna przy produkcji wielkoseryjnej, a nie zawsze musi być technologiczna i w innym podobnym zakładzie. Aby konstrukcja mogła być technologiczna musi, odpowiadać ogólnym zasadom technologiczności oraz uwzględniać warunki produkcji w danym zakładzie produkcyjnym.

Wyrób dostatecznie technologiczny powinien odpowiadać następującym wymaganiom. Powinien składać się z możliwie najmniejszej ilości części. Konstrukcja wyrobu powinna zawierać możliwie jak najwięcej zespołów i części znormalizowanych lub zunifikowanych, które są produkowane przez zakłady lub wydziały wyspecjalizowane.

Należy dążyć do unifikacji fragmentów konstrukcji (wprowadzania konstrukcji blo­kowych) tak, by można było wykorzystać posiadane oprzyrządowanie i wprowadzać produkcję seryjną. W przypadku niemożliwości zunifikowania części, należy starać się aby konstruować je w taki sposób, aby można było łączyć części w grupy technologicznie podobne i stosować do ich wykonania typizację procesów i obróbkę grupową.

Należy dążyć do konstruowania od razu całych rodzin maszyn, wykonując dla nich jednoczenie, co najmniej projekt wstępny w celu zastosowania jak największej ilości części zunifikowanych w całej rodzinie zespołów i elementów. Bardzo zaleca się metodę "blokową" konstruowania maszyn, polegającą na zastosowaniu uprzednio przygoto­wanych i sprawdzonych zespołów, tzw. bloków konstrukcyjnych.

Ilość części pracochłonnych, szczególnie kosztownych i trudnych do wykonania, powinna być jak najmniejsza.

Kryteria oceny konstrukcji

Do podstawowych kryteriów oceny konstrukcji należą:

• kryterium bezpieczeństwa,

• kryterium niezawodności,

• kryterium masy,

• kryterium ekonomiki eksploatacji,

• kryterium technologiczności,

• kryterium ergonomii i estetyki,

• kryterium ekologiczne.

Ad 9. Wymagania technologiczne przy konstrukcji części

Technologiczność konstrukcji części polega na dostosowaniu materiałów, kształtów, wymiarów, żądanej dokładności oraz dodatkowych wymagań do możliwości uzyskania najniższego kosztu wytwarzania przy danej wielkości produkcji oraz przy zachowaniu wymagań co do jakości wyrobu. Przy konstruowaniu części konstruktor musi przewidzieć, w jaki sposób część będzie wykonana i odpowiednio dostosować ją --> [Author:Ł] do wymagań danego procesu technologicznego.

Do podstawowych czynników decydujących o doborze materiałów na części zaliczyć można:

• wymagania funkcjonalne i ograniczenia,

• własności mechaniczne,

• kształt,

• dostępność, terminowość dostaw, zamienniki,

• możliwość wykonania,

• odporność na korozję i degradację,

• stabilność,

• technologiczność,

• szczególne własności,

• względy estetyczne,

• kryteria ekonomiczne (cena materiału, koszty pozyskania, przetwarzania i eksploatacji),

• kryteria koniunkturalne (moda, preferencje polityczne, prywatne powiązania).

Uogólniając, za najważniejsze kryteria doboru materiału uznać należy:

• jakość i nowoczesność materiału,

• cenę,

• dostępność (terminowość dostaw).

Terminowość dostaw jest kryterium, które w wielu przypadkach jest ważniejsze od ceny.

Ostatecznym kryterium doboru materiałów jest koszt wytworzenia elementu o wysokiej jakości. Dla doboru najlepszych materiałów ze względu na wytwarzanie elementów należy uwzględnić następujące czynniki:

• rodzaj i skład chemiczny materiału (rodzaj stopu, materiału polimerowego, ceramicznego lub kompozytowego),

• postać materiału (pręt, rura, drut, arkusz, blacha, płyta, proszek itp.),

• wielkość (wymiary i tolerancje wymiarowe),

• stan obróbki cieplnej,

• anizotropię własności mechanicznych,

• obróbkę powierzchniową,

• jakość (struktura, wtrącenia niemetaliczne itp.),

• wielkość produkcji,

• technologiczność (skrawalność, spawalność, lejność itp.),

• przydatność do recyklingu, koszt materiału.

Ad10. Przeróbka plastyczna = obróbka plastyczna jest to technika wytwarzania, w której ukształtowanie lub podzielenie materiału, zmianę jego struktury, własności fizykochemicznych, gładkości powierzchni oraz stanu, naprężeń własnych osiąga się przez odkształcenie plastyczne, wywołane działaniem sił zewnętrznych. Ze względu na zjawiska zachodzące w strukturze materiału rozróżnia się:

• przeróbkę plastyczną na gorąco czyli w temperaturze wyższej od temperatury rekrystalizacji. W tym przypadku w odkształconej strukturze metalu, zachodzi rekrystalizacja w czasie trwania procesu lub bezpośrednio po nim,

• przeróbkę plastyczną na zimno czyli przeróbkę plastyczną w temperaturze niższej od temperatury rekrystalizacji. W tym przypadku metal ulega umocnieniu.

Odkształcenie jest to zmiana kształtu i wymiarów ciała lub jego elementu przez działanie sił zewnętrznych, sił masowych, ciepła lub zachodzących przemian strukturalnych. Rozróżnia się:

• odkształcenie sprężyste czyli odkształcenie ustępujące po odjęciu obciążenia

• odkształcenie plastyczne czyli odkształcenie pozostające po odjęciu obciążenia,

• odkształcenie sprężysto-plastyczne (elastoplastyczne), czyli odkształcenie całkowite, istniejące w czasie działania obciążenia i będące sumą odkształceń sprężystego i plastycznego.

Odkształcenie jest to działanie siłą zewnętrzną, wywołujące odkształcenia ("odkształcenie jest skutkiem odkształcania"). Odkształcanie jest realizowane nie tylko w procesach przeróbki plastycznej lecz również na przykład w próbach badania własności mechanicznych takich jak: rozciąganie, skręcanie, pomiar twardości itp. Ze względu na rodzaj obciążenia wyróżnia się następujące sposoby odkształcania materiału:

• rozciąganie - odkształcanie siłami rozciągającymi. Prostym rozciąganiem nazywa się szczególny przypadek rozciągania jednoosiowego;

• ściskanie - odkształcanie siłami ściskającymi. Prostym ściskaniem nazywa się szczególny przypadek ściskania jednoosiowego;

• zginanie - odkształcanie siłami wywołującymi moment gnący;

• ścinanie - odkształcanie siłą tnącą;

• skręcanie - odkształcenie siłami wywołującymi moment skręcający.

Pod obciążeniem materiał może być w stanie sprężystym gdy zachodzą tylko odkształcenia sprężyste lub w stanie plastycznym jeśli zachodzą odkształcenia sprężysto-plastyczne. Przez pojęcie uplastycznienie rozumie się przeprowadzenie materiału w stan plastyczny.

Ad 11. Sposoby kształtowania plastycznego

Kształtowanie jest to działanie jednym ze sposobów przeróbki plastycznej dla osiągnięcia założonego kształtu i wymiarów materiału bez zmiany objętości i naruszenia spójności. Wyróżnia się następujące podstawowe sposoby kształtowania plastycznego:

• zgniatanie, w którym zmniejsza się grubość materiału przez ściskanie. Szczególny przypadek zgniatania ze swobodnym poszerzeniem przekroju poprzecznego do kierunku ściskania nazywa się spęczaniem;

• wydłużanie, w którym zwiększa się długość materiału przez rozciąganie albo przez obwodowe ściskanie lub też przez równoczesne współdziałanie osiowego rozciągania z obwodowym ściskaniem;

• gięcie, w którym następuje zmiana krzywizny materiału w jednej płaszczyźnie;

• skręcanie, w którym dowolny przekrój materiału zostaje obrócony względem sąsiedniego wokół wspólnej osi;

• przesadzanie, polegające na równoległym przemieszczeniu jednej części materiału, względem pozostałej.

Ad 12.

Umocnienie odkształceniowe metali

Przez umocnienie rozumie się wzrost naprężenia uplastyczniającego spowodowany odkształceniem plastycznym lub przemianami strukturalnymi. Często, pojęcie umocnienia ogranicza się do trwałego przyrostu własności wytrzymałościowych i zmniejszenia odkształcalności, wywołanych odkształceniem plastycznym na zimno.

Jeżeli odkształcenie plastyczne przebiega poniżej temperatury rekrystalizacji, to zachodzi trwały przyrost naprężenia uplastyczniającego (w praktyce określany przyrostem granicy plastyczności). Odkształcenie plastyczne powyżej temperatury rekrystalizacji prowadzi do chwilowego przyrostu naprężenia uplastyczniającego materiału odkształconego. Dla odróżnienia tych procesów wprowadzono pojęcia umocnień odkształceniowych:

1. statycznego jako trwałego efektu odkształcenia plastycznego na zimno,

2. dynamicznego jako chwilowego efektu odkształcenia plastycznego na gorąco.

Statyczne umocnienie odkształceniowe zależy głównie, od gatunku materiału, struktury oraz odkształcenia wstępnego ϕ₀ i bieżącego ϕ.

Dynamiczne umocnienie odkształceniowe jest zależne głównie od gatunku materiału i jego struktury, odkształcenia bieżącego ϕ, prędkości odkształcenia ϕ oraz temperatury T.

Dynamiczne umocnienie odkształceniowe dotyczy jednak procesów przebiegających z prędkością odkształcenia ϕ >>10^-2 s^-1.

Rekrystalizacja

Rekrystalizacja proces zachodzący w metalach podczas wyżarzania rekrystalizującego, którego efektem jest odbudowa struktury krystalicznej metalu po zgniocie i przywrócenie mu pierwotnych właściwości fizycznych i mechanicznych.

Wywołane zgniotem zmiany własności fizycznych i mechanicznych, wyrażające umocnienie metalu, jak również makro i mikroskopowe objawy zgniotu zachowują się w materiale tylko wtedy kiedy zgniot następuje poniżej charakterystycznej dla każde metalu temperatury rekrystalizacji, którą w przybliżeniu określa relacja:

T_r = (0,35 - 0,6) T_t [K]

gdzie: T_r - temperatura rekrystalizacji; T_t - temperatura topnienia.

Jeżeli odkształcenie plastyczne metalu następuje powyżej temperatury rekrystalizacji, metal nie umacnia się ponieważ równocześnie z umocnieniem przebiega proces rekrystalizacji. Temperatura rekrystalizacji jest graniczną temperaturą pomiędzy przeróbką plastyczną na zimno i na gorąco. Dla niektóry niskotopliwych metali jak ołów, cynk temperatura rekrystalizacji leży poniżej 20⁰C. W tym przypadku odkształcenie w temperaturze otoczenia jest już przeróbką plastyczną na gorąco.

Współczesna definicja określa rekrystalizację jako tworzenie się i migrację (przemieszczanie) wysokokątowych granic ziarn, z czym związane są takie procesy jak tworzenie się i wzrost zarodków przy rekrystalizacji pierwotnej i zjawisko rozrostu ziarn po jej zakończeniu.

Rekrystalizacja wtórna

Rekrystalizacja wtórna charakteryzuje się nierównomiernym selektywnym rozrostem ziarn zachodzącym dla szeregu metali i stopów po zakończonej rekrystalizacji pierwotnej w czasie wygrzewania w temperaturach o kilkaset stopni powyżej temperatury rekrystalizacji czyli polega na przyśpieszonym (anomalnym) wzroście niektórych ziaren kosztem otaczających je sąsiadów.

Warunkiem koniecznym dla wystąpienia rekrystalizacji wtórnej jest częściowe lub całkowite zahamowanie procesu rozrostu ziarn pierwotnych w pewnym zakresie temperatur wyżarzania.

Tekstura rekrystalizacji

Dominacja ziarn o jednakowej orientacji wywołana procesem rekrystalizacji nazywana jest teksturą rekrystalizacji. Tekstura rekrystalizacji jest zjawiskiem szczególnie niekorzystnym w blachach przeznaczonych do tłoczenia, ponieważ w praktyce powoduje tworzenie się wzgórków przy tłoczeniu.

Ad 13. Proces walcowania i podstawowe zespoły walcarki (narysować schemat)

W procesie walcowania przedmiot uzyskuje zamierzony kształt w wyniku odkształcenia plastycznego metalu między obracającymi się twardymi walcami, tarczami lub rolkami.

Walcowanie powoduje zmiany wymiarów walcowanego materiału.. Materiałem wyjściowym, z którego produkuje się półfabrykaty, są wlewki. Z nich wyrabia się: kęsiska o przekroju kwadratowym, kęsiska płaskie o przekroju prostokątnym, blachówki, z których następnie walcuje się blachy cienkie, oraz kęsy okrągłe i płaskie.

Wytwarzane z półfabrykatów produkty walcowane można podzielić na pręty, kształtowniki, taśmy, rury i wyroby specjalne, jak np. obręcze kół wagonowych. Większość wyrobów walcowanych otrzymuje się metodą obróbki na gorąco (kształtowniki, pręty, rury, blachy grube i cienkie itd.).

Podczas walcowania obserwuje się zjawisko zwane wyprzedzaniem. Charakteryzuje je większa prędkość wypływania materiału spod walców niż pozioma składowa obwodowej prędkości walców. Przyczyną tego zjawiska jest zgniatanie materiału pod walcami i jednoczesne powiększanie długości walcowanego pręta. Zmniejszanie przekroju i jednoczesne wydłużanie walcowanego materiału jest spowodowane tym, że podczas obróbki plastycznej objętość materiału nie ulega zmianie. Dlatego wypływający spod walców cieńszy materiał ma większą prędkość niż wchodzący pod walce materiał grubszy.

Materiał oczekujący na przewalcowanie przesuwa się w kierunku walcowania wolniej niż wynosi pozioma składowa obwodowej prędkości walców. Jest to zjawisko opóźnienia.

Przepust - jednorazowe przejście materiału między walcami.

Gniot - zmniejszenie grubości materiału w ciągu jednego przepustu.

Walcarki

Walcarka składa się z klatki roboczej i elementów napędowych przenoszących ruch obrotowy od silnika na walce oraz elementów mocujących je do fundamentów.. Podstawowymi elementami konstrukcyjnymi decydującymi o przebiegu procesu są walce, których zadaniem jest odkształcenie metalu przez walcowanie. Walce zależnie od rodzaju walcowania mogą mieć różne kształty i wymiary.

Klatką roboczą nazywamy zespół roboczy walców wraz z łożyskami, ich obudową, urządzeniem do nastawiania i wyrównoważania walców, urządzeniem smarującym i chłodzącym. Walce klatki roboczej są napędzane przez przekładnię zębatą za pomocą silnika elektrycznego.

Rys. 1 Schemat walcarki. 1- walce klatki roboczej, 2- walce zębate, 3-przekładnia zębata, 4-silnik, 5-łączniki

Klatka walców roboczych może być wyposażona w walce gładkie lub bruzdowe. Walce gładkie składają się z beczki 1, stanowiącej środkową część walca, czopów 2 do osadzania walca w łożyskach i rozet 3, za pomocą których łączy się walce z mechanizmem napędowym.

Ad 14. Układy walców w walcarkach i ich zastosowanie

Najprostsze walcarki składają się z dwóch walców. Taki układ nazywa się duo. Walcarki w układzie duo mogą być jednokierunkowe lub zwrotne. W jednokierunkowych walcarkach duo walcowanie przebiega tylko w jednym kierunku.

Rys. 3 Układ walców walcarek duo: a) jednokierunkowej, b) zwrotnej

Walce jednokierunkowe mogą służyć do walcowania stosunkowo niewielkich walcówek. Większe mogą być walcowane na walcarkach duo zwrotnych. W takich urządzeniach walce po przejściu między nimi materiału zmieniają kierunek obrotu. Walcarki te walcują materiał podczas ruchu w obu kierunkach. Główną wadą walcarek duo zwrotnych jest konieczność hamowania dużych mas obracających się z dużą prędkością.

W układzie walców duo zwrotnych pracują walcarki stosowane do wstępnego walcowania wlewków. Są to tzw. zgniatacze, wyrabiające kęsiska lub kęsy, służące później do produkcji prętów lub kształtowników, oraz blachówki przerabiane następnie na blachy cienkie.

Rys. 4 Układ walców trio

Umieszczenie w klatce roboczej trzeciego walca umożliwia pracę w obie strony bez konieczności zmiany kierunku obrotu walców. Taki układ walców nazywamy trio. W walcarkach trio materiał przechodzi na przemian między walcem górnym a środkowym i następnie w przeciwnym kierunku - między środkowym a dolnym. Odległości między walcami można zmieniać w pewnych granicach dzięki możliwości przesuwania walców zewnętrznych w płaszczyźnie pionowej.

Rys. 5 Układ walców kwadro

Do walcowania cienkich blach stosuje się walcarki pracujące w układzie czterech walców, tzw. kwarto. Dwa walce środkowe o małej średnicy wykonują pracę walcowania. Stosowanie walców roboczych o małych średnicach umożliwia uzyskanie dużych nacisków jednostkowych przy małych siłach dociskających walce. Walce robocze wspierają się na walcach oporowych o dużej średnicy. Dzięki temu podczas walcowania blach walce robocze nie wyginają się pod naciskiem materiału.

Ad 15. Podział procesów kucia

Kuciem nazywamy proces obróbki plastycznej na gorąco lub na zimno, podczas którego z materiałów w postaci wlewka, kęsiska, kęsa lub pręta kształtuje się wyrób przez wywarcie uderzenia lub nacisku. Kucie ma na celu nie tylko nadanie materiałowi odpowiedniego kształtu, lecz ponadto poprawę własności mechanicznych. Kucie, podczas którego nacisk na materiał ma charakter statyczny i jest wywierany przez prasę lub kuźniarkę, nazywamy prasowaniem.

Kucie dzielimy na:

• ręczne np. kowalstwo artystyczne lub rzemieślnicze,

• maszynowe - produkcja jednostkowa i małoseryjna dla odkuwek tak dużych i ciężkich, że nie można i nie opłaca się produkować matryc dla tych przedmiotów,

• matrycowe.

Ad 16 Podstawowe operacje kucia swobodnego

Podczas kucia swobodnego wszystkie czynności kowalskie są wykonywane bez użycia specjalnych narzędzi kształtowych; wykorzystuje się wówczas wyłącznie narzędzia uniwersalne.

Procesy kucia poprzedza cieplne przygotowanie materiału. Polega ono na ogrzaniu materiału wyjściowego, najczęściej pręta, do temperatury, w której staje się on plastyczny.

Stale przed kuciem ogrzewa się do temperatury 1100 - 1200°C (zależnie od składu chemicznego), a proces kucia prowadzi się do chwili obniżenia temperatury materiału do około 800°C. Stopy miedzi kuje się w temperaturze 800 - 650°C, stopy aluminium 480 - 400°C, stopy magnezu 400 - 300°C, a stopy cynku 260 - 200°C.

Zabiegi i operacje kucia swobodnego

Podstawową czynnością w procesie kucia jest zabieg, podczas którego zachodzi tylko jedna zmiana kształtu kutego przedmiotu, wykonana z użyciem jednego przyrządu bez zmiany narzędzia.

Zespół wszystkich zabiegów wykonanych na jednym stanowisku lub maszynie z użyciem jednego lub więcej przyrządów i narzędzi, bez ich zmiany. nazywa się operacją.

Często w procesach kucia stosuje się spęczanie. Polega ono na zwiększeniu grubości materiału kosztem zmniejszenia jego wysokości. Spęczanie może obejmować cały materiał kuty lub tylko jego część. Częściowe spęczanie nazywa się miejscowym.

W procesach kucia stali częstą operacją jest zgrzewanie. Polega ono na nagrzewaniu łączonych części do temperatury nieco niższej od temperatury solidusu, oczyszczaniu powierzchni łączonych oraz złączeniu ich pod naciskiem prasy lub uderzeniami młota. Podczas ogrzewania do temperatury białego żaru (około 1300°C) stal utlenia się na powierzchni, a produkty utleniania tworzące zgorzelinę, przywarte do nagrzanej powierzchni, utrudniają łączenie się części metalowych. Do oczyszczania nagrzanych części stosuje się różne topniki (np. piasek kwarcowy), które topiąc się w wysokiej temperaturze rozpuszczają w sobie zgorzelinę.

Podstawowe operacje kucia swobodnego.
Spęczanie jest operacją, przy której następuje skracanie wymiaru jednej z głównych osi przekroju w skutek, czego zwiększa się przekrój prostopadły do tej osi.

Wydłużanie - jest operacją, podczas której następuje wydłużenie przedmiotu w kierunku jednej jego osi, kosztem zmniejszenia przekroju prostopadłego do tej osi. W celu wydłużenia próbki kładziemy ją na dolnym kowadle i naciskamy lub uderzamy górnym kowadłem.

Dziurowanie - jest operacją, która służy do wykonywania w odkuwkach otworów lub wgłębień. Dziurowanie można przeprowadzić zasadniczo dwiema metodami: z podkładanym pierścieniem i bez podkładanego pierścienia. Proces dziurowania bez podkładanego pierścienia można przeprowadzić przebijakiem pełnym lub przebijakiem drążonym.

Gięcie - to operacja kuźnicza podczas której nadajemy odkuwce żądany kształt bez zmiany zasadniczych przekrojów. W miejscu gięcia w odkuwce włókna zewnętrzne są rozciągane, a wewnętrzne ściskane. Skutkiem gięcia jest zniekształcenie przekroju poprzecznego odkuwki, na powierzchni rozciąganej mogą powstać pęknięcia, a na części ściskanej fałdy. Gięcie stosuje się przy wytwarzaniu haków, kątowników itp.

Cięcie - to operacja wykorzystywana np., do oddzielenia odpadu od wlewka, wykonywania odkuwek o bardzo złożonych kształtach i dzielenia materiału wsadowego na kilka części. W operacji cięcia wyodrębniamy takie operacje jak obcinanie, rozcinanie, wycinanie

Skręcanie to operacja w czasie której dokonuje się skręcenia wokół osi jednej części odkuwki względem drugiej. Podczas skręcania jeden koniec odkuwki mocujemy w imadle, a jeśli odkuwka jest duża przyciskamy kowadłami młota. Drugi koniec skręcamy wokół osi za pomocą specjalnej dzwigni. Ponieważ skręcanie wywołuje w odkuwce niekorzystny stan naprężeń podobny do ścinania to przy nieodpowiednim doborze kąta skręcania do materiału z jakiego wykonana jest odkuwka może dojść nawet do pęknięcia odkuwki

Ad 17. Kucie matrycowe Schemat

Kucie matrycowe polega na nadawaniu kształtu wykonywanym przedmiotom za pomocą udarowego działania narzędzia zwanego matrycą.

Matryca składa się, podobnie jak forma odlewnicza, z dwóch części odtwarzających kształty zewnętrzne wyrobu. Dolna część matrycy podczas pracy spoczywa na szabocie młota lub stole prasy. Górna część, umocowana do bijaka młota lub suwaka prasy, uderza w dolną, nieruchomą, część matrycy. Jeżeli w obszarze działania matrycy znajduje się dostatecznie plastyczny materiał, to przybiera on postać przedmiotu, którego kształty zewnętrzne są odtworzone w matrycy.

Rys 6. Kucie matrycowe

Matrycę jednowykrojową przedstawiono na rys. 6 Górna jej część 2 jest połączona z bijakiem 3 młota za pomocą klina 5 i wpustu 6. Dolna część 1 jest zamocowana w obsadzie 4 klinem 7 i wpustem 8. Obsada spoczywa w szabocie 10, z którą jest połączona klinem 9. Na dolnej części matrycy spoczywa materiał 11, który pod działaniem młota lub prasy odkształca się plastycznie i wypełnia wgłębienia matrycy, zwane wykrojem.

Wykrój odpowiadający kształtem gotowej odkuwce (rys. 7) w płaszczyźnie podziału jest otoczony rowkiem, w którym zbiera się nadmiar materiału, tzw. wypływką.

Rys. 7 Odkuwka

Ad 17' Kucie matrycowe - podstawowe odmiany procesu

 kucie matrycowe - w którym kształt odkuwki jest odwzorowaniem kształtu wykroju roboczego matrycy

• Kucie w matrycach otwartych (rys. 2a) charakteryzuje się tym, że rozszerzanie materiału jest częściowo ograniczone bocznym naciskiem ścianek na narzędzia. W porównaniu z kuciem w kowadłach płaskich jednostkowy nacisk jest 1,5-3 razy większy, a plastyczność metalu znacznie lepsza. Przedkuwka ma większą objętość od gotowego wyrobu, nadmiar materiału w trakcie procesu kucia wypełnia rowek na wypływkę. W przypadku wykonywania odkuwek o złożonych kształtach rozkład odkształceń jest nierównomierny, co sprzyja wytwarzaniu się dość znacznych naprężeń rozciągających. W takich przypadkach w celu zapobieżenia powstawania pęknięć wykonuje się odkuwki z przedkuwek.

• Kucie w matrycach zamkniętych (rys. 2b) charakteryzuje się tym, że rozszerza-nie materiału jest ograniczone ściankami narzędzia. Powoduje to powstawanie w całej objętości materiału trójosiowego ściskania. Jednostkowy nacisk odkształcenia jest dwukrotnie większy niż w przypadku kucia w matrycach otwartych.

• kucie precyzyjne

Kucie matrycowe dzielimy na:

• wypływkowe,

• bezwypływkowe - objętość materiału dokładnie wymierzona.

Ad 18. Zalety w porównaniu z kuciem swobodnym:

• wysoka jakość,

• jednorodność,

• dokładność,

• wydajność,

• duża gładkość powierzchni,

• możliwość uzyskania złożonych kształtów.

Wady kucia matrycowego są następujące:

• konieczność stosowania maszyn kuźniczych o podwyższonej dokładności prowadzenia matryc,

• dodatkowe koszty związane z prasami do okrawania wypływki,

• duży koszt oprzyrządowania,

• opłacalność przy dużych seriach odkuwek,

• niewielkie wymiary wykonywanych odkuwek.

Ad 19 Podstawowe wady i zalety metalurgii proszków

Metalurgią proszków nazywamy metodę wytwarzania metali z ich proszków, bez przechodzenia przez stan ciekły. Oddzielne ziarna proszków łączą się ze sobą w jednolitą masę podczas wygrzewania silnie sprasowanych kształtek w atmosferze redukującej lub obojętnej.

Metodę tą najczęściej wykorzystuje się wtedy, gdy metody topnienia i odlewania zawodzą. Z tego powodu metodami metalurgii proszków wytwarzamy:

• metale trudno topliwe jak np. wolfram, molibden, tantal, iryd;

• spieki metali i niemetali wykazujących znaczne różnice temperatury topnienia jak np. materiały na styki elektryczne z wolframu i srebra, szczotki do maszyn elektrycznych z grafitu i miedzi;

• materiały porowate na łożyska samosmarujące;

• materiały, które w stanie ciekłym są gęstopłynne i trudne do odlewania jak np. materiały na specjalne magnesy trwałe.

Zalet metalurgii proszków zalicza się możliwości połączenia składników, których złączenie innymi metodami jest niemożliwe, oraz otrzymywanie elementów o wymiarach eliminujących (bądź w znacznym stopniu ograniczających) potrzebę dalszej ich obróbki (np. noże tokarskie),brak odpadów; ograniczenie obróbki skrawaniem; możliwy jest złożony kształt wyrobów; dowolny skład chemiczny wyrobów; krótki cykl produkcyjny

Wady metod metalurgii proszków: niska wytrzymałość wyrobów; wysoki koszt produkcji; małe wymiary wyrobów; ograniczone możliwości konstrukcji matryc(kształtu wyrobów)

Ad 20. Wyroby spiekane - podział i zastosowanie,

Wyroby porowate, np. łożyska ślizgowe, filtry

Wyroby o złożonym kształcie, np. małe koła zębate, dźwignie, krzywki

Wyroby bardzo twarde, np. ogniotrwałe, wykonane z tlenków, węglików, azotków: elementy grzejne, świece do

silników spalinowych, tygle do topienia metali

Kompozyty, których nie można wytworzyćinnąmetodą, np. szczotki do silników elektrycznych (Cu + grafit)

Ad 21. Procesy odlewania podział i zastosowanie,

Odlewnictwo - technologia (niekiedy sztuka lub umiejętność) polegająca na zalewaniu uprzednio przygotowanej formy ciekłym materiałem, najczęściej stopem metali, ale również gipsem, woskiem czy tworzywami sztucznymi oraz takim sterowaniu procesem krzepnięcia lub reakcji chemicznej tężenia odlewu, aby otrzymać wyrób o odpowiedniej strukturze i właściwościach^[

Metody wytwarzania odlewów

odlewanie grawitacyjne odlewanie ciśnieniowe

w formach w formach w formach

jednorazowych trwałych metalowych

- w formach - w formach - w formach - pod ciśnieniem

piaskowych ceramicznych metalowych (kokile)

- formowanie na - proces wytapianych (kokile) - odśrodkowe

wilgotno modeli - odlewanie - pod niskim

- formowanie pod - proces Shawa ciągłe i ciśnieniem

naciskiem półciągłe

- proces CO₂ - w formach

- ciekłe masy półtrwałych i

samoutwardzalne trwałych

- formowanie niemetalowych

skorupowe

- żywiczne masy

samoutwardzalne

Ad 22 Materiały stosowane w odlewnictwie,

Elementy potrzebne w procesie odlewania:

 Stop odlewniczy (np. żeliwa, stopy Al),

 Masa formierska i rdzeniowa (odpowiednia granulacja, jakość, wilgotność, odporność

termiczna),

 Model (drewniany lub z tworzyw sztucznych, o określonych pochyłościach, w przypadku

skomplikowanych kształtów może być składany za pomocą połączeń np. kołkowych)

 Rdzennica

 Rdzeń (do określenia wewnętrznych powierzchni odlewu).

 Forma (element określający przestrzeń odlewu, może występować jako jednorazowa forma

piaskowa lub jako forma stała - kokila, do odlewów na skalę masową)

Stopy stosowane w odlewnictwie:

Staliwo - stop żelaza z węglem o zawartości węgla 0,1 - 2%, stosowany jest na odlewy o dobrych

własnościach plastycznych i udarności pracujące przy zmiennych naprężeniach np. korpusy sprzęgieł, części

dla kolejnictwa, koła jezdne oraz koła zębate.

Żeliwo jest to odlewniczy stop żelaza z węglem o zawartości węgla od 2,5 do 4,5% węgla. Węgiel ma

decydujący wpływ na strukturę i własności żeliwa.

Żeliwa dzielimy na:

 szare,

 sferoidalne,

 modyfikowane,

 białe,

 stopowe.

Żeliwo szare ma największe zastosowanie techniczne ze wszystkich odlewniczych stopów żelaza. Charakteryzuje je mały skurcz odlewniczy, dobra lejność, dobra skrawalność oraz bardzo dobre tłumienie drgań. W żeliwie szarym węgiel występuje w postaci płatków grafitu.

Żeliwo sferoidalne - ze względu na kulisty kształt grafitu stanowi odrębną grupę żeliw szarych. Ma lepsze własności wytrzymałościowe i plastyczne od żeliwa szarego, jednak słabiej tłumi drgania.

Żeliwo modyfikowane jest to odmiana żeliwa szarego - (płatki grafitu są drobniejsze). Posiada dobre własności

(mniejsza wrażliwość na grubość ścianek odlewu, zwiększenie zdolności grafityzacji, czysta drobnoziarnista struktura perlityczna).

Żeliwo białe - węgiel występuje w postaci cementytu Fe3C i dlatego żeliwo białe jest bardzo twarde i kruche.

Ad 23. Obróbka skrawaniem podział i zastosowanie

Celem skrawania jest nadanie obrabianemu przedmiotowi wymaganego kształtu i wymiarów o żądanej dokładności oraz zapewnienie pożądanej jakości warstwy wierzchniej obrobionego przedmiotu.

Obróbką za pomocą skrawania nazywa się część procesu technologicznego, w której narzędziami zaopatrzonymi w klinowe ostrza skrawające twardsze od materiału skrawanego (ponad 20 HRC) usuwa się określonej objętości warstwę materiału z przedmiotu obrabianego (zwaną naddatkiem na obróbkę) (rys.1).

W obróbce skrawaniem rozróżnia się obróbkę wiórową i obróbkę ścierną. Obróbka wiórowa jest to obróbka dokonywana narzędziami o określonej liczbie ostrzy skrawających, a naddatek na obróbkę usuwany jest w postaci wiórów widocznych nieuzbrojonym okiem. Obróbka ścierna jest to obróbka dokonywana licznymi, drobnymi ostrzami o nieustalonej ściśle liczbie i kształcie, a naddatek na obróbkę usuwany jest w postaci drobnych wiórów, na ogół niedostrzegalnych nieuzbrojonym okiem oraz w postaci drobin wyrywanych siłami tarcia. Wióry i drobiny mogą w określonych warunkach zostać częściowo lub w całości utlenione (spalone) lub stopione.

Obróbka skrawaniem jest w technice wytwarzania maszyn i wyrobów bardzo rozpowszechniona. Przyczyną jest jej uniwersalność oraz możliwość osiągania największych dokładności wykonania. Wymaganą dokładność wymiarów i jakość powierzchni otrzymuje się przez zastosowanie właściwych sposobów obróbki, np. toczenia, frezowania, szlifowania itp. Sposoby obróbki skrawaniem dzieli się na odmiany, np. toczenie zewnętrzne lub wewnętrzne (wytaczanie), szlifowanie wzdłużne lub wgłębne itp.

W zależności od dokładności wykonania rozróżnia się cztery rodzaje obróbki skrawaniem:

• obróbkę zgrubną,

• średnio dokładną,

• dokładną,

• bardzo dokładną.

Jeżeli przewidziany naddatek materiału na obróbkę skrawaniem usuwany jest kolejno wieloma warstwami, to rozróżnia się wtedy trzy etapy (stadia) obróbki:

• obróbkę wstępną,

• kształtującą,

• wykańczającą.

Rodzaje obróbki skrawaniem:

- toczenie

- struganie

- wiercenie, rozwiercanie, pogłębianie

- frezowanie

- przeciąganie

- szlifowanie

Ad 24. Wiercenie podział i zastosowanie

Odmiany wiercenia. W zależności od tego, czy otwór wykonywany jest w pełnym materiale czy w uprzednio już wykonanym otworze o mniejszej średnicy, rozróżnia się wiercenie pełne (wstępne), krótko nazywane wierceniem oraz wiercenie wtórne nazywane również powiercaniem. Zarówno wiercenie pełne jak i wtórne może być przelotowe, gdy długość wykonywanego otworu obejmuje całą grubość lub długość materiału w miejscu wiercenia lub nieprzelotowe, gdy długość (głębokość) otworu jest mniejsza od grubości lub długości materiału wierconego.

Wiercenie otworów krótkich (l < 5d) przeprowadza się najczęściej wiertłami krętymi, natomiast otworów długich (I > 10d) - wiertłami specjalnymi przystosowanymi do ciągłego wypłukiwania wiórów. Wiercenie krótkich otworów odbywa się w układzie pionowym lub poziomym, natomiast otworów długich tylko w układzie poziomym na specjalnych wiertarkach do głębokich otworów.

Dokładność obróbki otworów wierconych wiertłami krętymi odpowiada 12, 13 klasie ISO. Możliwa jest do osiągnięcia 10 klasa dokładności jedynie w przypadkach starannie naostrzonych wierteł i przy prowadzeniu ich w tulejkach wiertarskich. Gładkość powierzchni otworów odpowiada przeciętnie 3, 4 klasie chropowatości, możliwa do osiągnięcia jest 6 klasa chropowatości.

Ad 25. Frezowanie podział i zastosowanie

Rozróżnia się dwie odmiany frezowania: obwodowe (walcowe) i czołowe. Frezowaniem obwodowym (rys. 4a) nazywa się takie frezowanie, przy którym oś obrotu freza zajmuje położenie równoległe do powierzchni obrabianej, natomiast frezowaniem czołowym (rys. 4 b i c) - przy którym oś obrotu freza (głowicy frezowej) zajmuje położenie prostopadłe do powierzchni obrabianej.

Frezowanie obwodowe może być wykonane przy dwojakim układzie ruchów freza i przedmiotu obrabianego. W pierwszym układzie, noszącym nazwę frezowania przeciwbieżnego (rys. 5a) przedmiot obrabiany przesuwa się w kierunku przeciwnym do ruchu pracujących ostrzy freza, a w drugim układzie, noszącym nazwę frezowania współbieżnego, przedmiot obrabiany przesuwa się w kierunku zgodnym z ruchem pracujących ostrzy freza (rys. 5b).

Podczas frezowania przeciwbieżnego ostrze przy rozpoczynaniu skrawania zagłębia się w materiał w miejscu najmniejszej grubości warstwy skrawanej A, a przy wyjściu z materiału obrabianego skrawa warstwę w miejscu jej największej grubości B. Przy frezowaniu współbieżnym jest odwrotnie.

Ad 26. Szlifowanie podział i zastosowanie

Szlifowanie - jest to obróbka wykończeniowa powierzchni za pomocą narzędzi ściernych, w wyniku której uzyskujemy duże dokładności wymiarowe i kształtowe oraz małą chropowatość.

Szlifowanie możemy podzielić ze względu na:

Klasyfikacja szlifowania:
A) Ze względu na kształt obrabianych przedmiotów
- Obrotowe
- Nie obrotowe
B) ze względu na sposób mocowania materiału
- kłowe
- bezkłowe
C) ze względu na kierunek posuwu względem powierzchni obrabianej:
- z posuwem wzdłużnym
- z posuwem poprzecznym
D) ze względu na położenie ściernicy względem przedmiotu obrabianego po ukończeniu prejścia
- przelotowe
- nie przelotowe
E) ze względu na rodzaj powierzchni roboczej
- walcowe
- walcowo-czołowe

Ze względu na dokładność obróbki szlifowanie płaszczyzn dzieli się

Gładzenie (honowanie)

Charakterystyka procesu gładzenia gładzenie jest obecnie jedną z najbardziej rozpowszechnionych odmian obróbki wykańczającej ściernej. Stosowane jest ono zarówno w obróbce metali żelaznych w stanie miękkim lub zahartowanym, jak również metali nieżelaznych (brąz, mosiądz, stopy lekkie). Gładzenie znalazło zastosowanie przede wszystkim przy wykańczaniu otworów. Proces gładzenia odbywa się narzędziami zaopatrzonymi w drobnoziarniste pilniki ścierne (osełki).

Dogładzanie

Dogładzanie jest jednym ze sposobów obróbki ściernej umożliwiającym uzyskanie najwyższej gładkości powierzchni do 14 klasy chropowatości włącznie. Proces dogładzania przeprowadza się, podobnie jak proces gładzenia, za pomocą pilników ściernych z tą jednak różnicą, że usuwany jest tu tylko materiał w zakresie chropowatości powierzchni bez zmiany wymiaru obróbkowego nadanego przedmiotowi obrabianemu w poprzedniej operacji.

Docieranie

Docieranie jest jednym ze sposobów obróbki ściernej polegającym na usuwaniu drobnych cząstek materiału obrabianego za pomocą luźnego proszku ściernego. Proszek ścierny bardziej lub mniej zmieszany z cieczą (najczęściej oleistą) jest rozsmarowywany w postaci pasty na powierzchni drugiego elementu biorącego udział w docieraniu.

27 Procesy spawania i łączenia podział i zastosowanie.

27. Procesy spawania i łączenia podział i zastosowanie.

Złącze spawane - rodzaj złącza powstającego w procesie fizycznym łączenia materiałów poprzez ich miejscowe stopienie i zestalenie. Stosowane np. do łączenia metali (głównie stali) i tworzyw sztucznych. Przy spawaniu zwykle dodaje się spoiwo t.j. stapiający się wraz z materiałem rodzimym materiał dodatkowy, wypełniający spoinę.

• spawanie gazowe 311-G ;: najczęściej przy spalaniu acetylenu w temperaturach do 3100°C, stosowane jest do spajania blach o grubości od 0,4 mm do 40 mm.

• spawanie elektryczne: z wykorzystaniem spawarki - urządzenia opierającego swą pracę na zjawisku łuku elektrycznego w temperaturach do 4000 °C, stosowane jest do spajania blach o grubości od 1 mm do 80 mm.

• Spawanie elektrodami otulonymi (Metoda 111)

• spawanie łukiem krytym

• spawanie w osłonie gazów

• Metoda MIG 131 (Metal Inert Gas) - jest to spawanie łukowe elektrodą topliwą w osłonie gazu obojętnego (Ar, He, Ar + He). Metoda ta jest stosowana do spawania i napawania we wszystkich pozycjach w sposób automatyczny lub półautomatyczny.

• Metoda MAG 135 (Metal Active Gas) - jest to spawanie łukowe w osłonie gazu aktywnego chemicznie (CO₂, CO₂ + gaz obojętny).

• Spawanie łukowe drutem rdzeniowym.

• Metoda TIG 141 (Tungsten Inert Gas) - jest to spawanie łukowe elektrodą nietopliwą w osłonie gazów obojętnych (Ar, He, Ar + He). Umożliwia ona spawanie prawie wszystkich metali i ich stopów oraz łączenie ze sobą różnych metali i stopów. Uzyskiwany metal spoiny jest stopem roztopionej części materiału rodzimego i spoiwa (drut, pręt, pałeczka) podawanego w strefę jarzenia się łuku. Częściej stosowane są stopy zbliżone składem do materiału rodzimego jednak z domieszkami, które powodują poprawę jakości połączeń spawanych w różnych jej aspektach. TIG charakteryzuje się możliwością stosowania we wszystkich pozycjach.

• Spawanie laserowe - rodzaj techniki spawania polegającego na stapianiu obszaru styku wiązką promieni laserowych. Spawanie takie prowadzone jest w osłonie gazu obojętnego i zapewnia dużą wytrzymałość spoin. Powszechnie stosowane jest w produkcji wielkoseryjnej, np. w przemyśle motoryzacyjnym

• Spawanie plazmowe - metoda spawania z wykorzystaniem ogniskowania łuku elektrycznego.Do wytworzenia plazmy, czyli zjonizowanego gazu wymagane jest nagrzanie go do dostatecznie wysokiej temperatury. Podobnie jak podczas spawania metodą TIG, łuk przy spawaniu plazmowym powstaje pomiędzy nietopliwą elektrodą wolframową, a materiałem podstawowym. Temperatury występujące w łuku w metodzie TIG są rzędu 6 000°C

16

---