Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Твердые сплавы, применяемые для армирования инструментов




Целью изучения дисциплины «Технология изготовления породоразрушающих инструментов» является приобретение магистрантами навыков и знаний в области современных проблем науки и технологии производства машиностроительной продукции, необходимых в условиях рыночной экономики и острой конкурентной борьбы машиностроительных предприятий, производящих породоразрушающее оборудование. Знания современных проблем технологии производства породоразрушающего оборудования позволят будущим специалистам – магистрам - владеть информацией об инновационных технологических методах повышения надежности горных инструментов и направлениях для их совершенствования.

 

1.1 Задачи изучения дисциплины заключаются:

- в приобретении знаний в области современных проблем технологии изготовления породоразрушающих инструментов;

- в приобретении знаний новых конструкторско-технологических решений в производстве породоразрушающих инструментов;

- в приобретении знаний в области эффективности высоких технологий в машиностроении;

- в приобретении знаний технологического обеспечения производства изделий требуемого качества, обеспечивающих конкурентоспособность продукции.

 

1.2 В результате изучения дисциплины магистрант должен знать:

- современные проблемы в области технологии изготовления породоразрушающих инструментов;

- инновационные технологии, применяемые в технологии изготовления породоразрушающих инструментов;

- условия автоматизации и средства автоматизации производственных процессов в технологии изготовления породоразрушающих инструментов;

уметь:

- анализировать и оценивать возможности современной технологической науки;

- применять инновационные решения при технологии изготовления породоразрушающих инструментов.

 

1.3 Пререквизиты: Для изучения дисциплины магистрант должен хорошо знать следующие дисциплины: «Инновационные технологии производства машин».

 

1.4 Постреквизиты: Знания и навыки, полученные при изучении дисциплины «Технология изготовления породоразрушающих инструментов» являются базой для выполнения магистерской работы.

 

Система оценки знаний

 

Таблица 1

Распределение рейтинговых баллов по видам контроля

№ варианта Вид итогового контроля Виды контроля Проценты, %
  Экзамен Итоговый контроль  
Рубежный контроль  
Текущий контроль  

 

Магистрант допускается к сдаче итогового контроля при наличии суммарного рейтингового балла ≥ 30. Итоговый контроль считается сданным в случае набора ≥ 20 баллов. Итоговая оценка по дисциплине определяется по шкале (таблица 3).

 

Таблица 2

Календарный график сдачи всех видов контроля по дисциплине «Технология изготовления породоразрушающих инструментов»

 

Недели                              
Недельное количество контроля                              
Виды контроля П1 П2 П3 П3 П4 П4 П5   РК1 СР1 П6 П7 П8 П8 П9 П9 РК2 СР2
Виды контроля: П- практическая работа, СР - самостоятельная работа магистранта, РК - рубежный контроль

 

Таблица 3

Оценка знаний обучающихся

Оценка Буквенный эквивалент Рейтинговый балл (в процентах %) В баллах  
Отлично А 95-100  
А- 90-94 3,67
Хорошо В+ 85-89 3,33
В 80-84 3,0
В- 75-79 2,67
Удовлетворительно С+ 70-74 2,33
С 65-69 2,0
С- 60-64 1,67
D+ 55-59 1,33
D 50-54 1,0
Неудовлетворительно F 0-49  

Содержание дисциплины

Таблица 4

Распределение часов по видам учебных занятий

Наименование темы Количество академических часов
Лекция Практ. занят. СРМП СРМ
Тема 1 – Материалы, применяемые для изготовления горных инструментов. Материалы для изготовления корпусов (державок); Твердые сплавы, применяемые для армирования инструментов; Припои и флюсы; Алмазы и сверхтвердые материалы для армирования горных инструментов.        
Тема 2 – Рабочие инструменты горных машин. Назначение инструментов и предъявляемые к ним; Общая классификация горных инструментов; Элементы и параметры горнорежущих инструментов; Инструменты проходческих комбайнов; Резцы и штанги для сверления шпуров; Инструменты для ударно-поворотного и вращательно-ударного бурения; Особенности изготовления режущих инструментов, армируемых вольфрамокобальтовыми твердыми сплавами; Стандартизация и унификация и унификация горных инструментов.        
Тема 3 – Процессы разрушения и нагрузки на инструменты горных машин. Виды резания (разрушения); Методы определения нагрузок на режущих инструментах; Нагрузки на дисковые шарошки проходческих комбайнов.        
Тема 4 – Методика расчета и выбор основных параметров дисковых шарошек по условию прочности.        
Тема 5 – Методика и техника измерений контактных температур при резании и бурении горных пород.        
Тема 6 – Контактная температура, скорость резания и износ резцов.        
Тема 7 – Динамика процессов при вращательном бурении шпуров. Влияние частоты вращения инструмента на процесс бурения.        
Тема 8 – Эксплуатация горных инструментов. Стойкость и расход резцов выемочных машин; Стойкость и расход буровых резцов; Методика производственных испытаний горных инструментов; Восстановление и заточка твердосплавных инструментов; Технологические методы повышения надежности горных инструментов; Расчет экономической эффективности от создания и внедрения новых типов горных инструментов; Направления совершенствования горных инструментов.        
Всего часов        

Содержание лекций

Лекция 1. Материалы, применяемые для изготовления горных инструментов.

Материалы для изготовления корпусов (державок)

В отечественной практике корпуса изготовляют за небольшим исключением из легированных сталей: хромоникелевых, хромоникельмолибденованадиевых, хромокремнемарганцевых и т. д. Применение этих сталей в сочетании с соответствующими технологическими операциями способствует снижению напряжений в пластинах твердого сплава, которыми армируют корпуса, и повышению прочностных показателей. Для снижения напряжений в паяном соединении без резкого охлаждения рекомендуется применять стали мартенситного класса 38ХНЗМФА и 45ХНЗМФА, закаливающиеся на воздухе. При температуре 200—350°С, когда припой теряет пластичность, в сталях этого класса происходят мартенситные превращения, размеры пазов увеличиваются и тем самым снижаются или совсем устраняются термические напряжения. Аналогичный эффект получается у сталей перлитного класса ЗОХГСА и 35ХГСА при изотермической закалке в селитровых ваннах после пайки.

Ведутся широкие поисковые работы по выбору и применению легированных сталей для всех видов горного режущего инструмента. Перспективно применение хромоникельмолибденованадиевых и хромоникельвольфрамовых сталей.

Твердые сплавы, применяемые для армирования инструментов

В целях повышения износостойкости горных инструментов их режущую часть оснащают металлокерамическими или наплавочными твердыми сплавами. Благодаря своим высоким эксплуатационным свойствам и простоте армирования инструмента наибольшее распространение получили металлокерамические твердые сплавы группы ВК (вольфрамокобальтовые).

Эти сплавы получают спеканием смеси порошков монокарбида вольфрама и кобальта при температуре 1320—1480 °С. Монокарбид вольфрама — соединение твердостью 1730 МПа с температурой разложения 2600 °С — представлен в сплавах в виде зерен размером 1—5 мкм (основная масса). Кобальт в сплаве — цементирующая составляющая. Твердость кобальта в 4—5 раз ниже, чем карбида вольфрама, температура плавления 1350 °С. Кобальт хорошо смачивает карбид вольфрама, в сплаве он находится не в чистом виде, а содержит твердые растворы вольфрама и углерода (от 1 до 8—10% по массе).

По структуре сплавы бывают: мелкозернистыми (индекс М, размер зерен до 1 мкм), среднезернистыми (размер зерен 1— 2 мкм) и крупнозернистыми (индекс В, размер зерен 2—5 мкм). Мелкозернистые сплавы при одинаковом химическом составе имеют большие твердость и износостойкость, но меньшую прочность, чем крупнозернистые. Последние имеют повышенные прочность и ударную вязкость, но более низкую износостойкость.

Припои и флюсы

Для соединения твердых сплавов с корпусами горных инструментов можно использовать припои.

Свойства припоя должны обеспечить наиболее полное сохранение качества твердого сплава после пайки. Из используемых в настоящее время этому требованию в большей мере отвечают серебряные припои (например, ПСр44). Они (пластичны при циклических нагрузках, обеспечивают весьма прочные соединения и хорошо смачивают все сплавы и металлы. Низкая температура плавления и высокая пластичность обеспечивают самые низкие напряжения в твердом сплаве после пайки. Однако вследствие дороговизны и дефицитности серебра эти припои в отечественной практике для пайки горных инструментов почти не применяются.

Широкое распространение получили медно-цинковые припои с присадками никеля, марганца, кремния и др. Эти присадки повышают прочность и надежность паяного соединения и улучшают механические и технологические свойства припоев.

Из используемых в настоящее время этому требованию в большей мере отвечают припои ПЛНКоМц 49-9-0,2-0,2; ПЛНМц 10-5 и ПЛМцЖК 1,5-0,75-0,15, содержащие никель, кобальт и марганец (остальное латунь).

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...