Кафедра «Технология конструкционных материалов» | Экзаменационные вопросы: технология конструкционных материалов

Экзаменационные вопросы по курсу “Технология конструкционных материалов”

1. Исходные материалы для металлургии: руда, флюсы, огнеупоры, топливо; пути повышения температуры горения металлургического топ-лива. Дайте определения и приведите примеры химических формул.
2. Сущность процессов шлакования; роль шлаков и флюсов в металлургии (на примере доменной плавки).
3. Окислительно-восстановительные реакции в металлургии ( на примере производства чугуна и стали).
4. Сущность доменного процесса; исходные материалы для получения чугуна, продукты доменной плавки, оценка эффективности работы до-менной печи. Схема и принцип работы доменной печи.
5. Сталь. Сущность процесса получения стали методом прямого вос-становления железа из руды. Приведите примеры восстановительных химических реакций при прямом восстановлении железа из руды.
6. Сущность процесса передела чугуна на сталь. Сравнительная ха-рактеристика основных способов производства стали: в конвертерах, мартенах, электропечах.
7. Кислородно-конвертерный способ получения стали: исходные материалы, технология, технико-экономические показатели. Схема кислородного конвертера.
8. Мартеновский способ получения стали: исходные материалы, тех-нология, технико-экономические показатели; работа и устройство двух-ванного мартена. Схемы мартеновской печи и двухванного мартена.
9. Плавка стали в электропечах: сущность процесса исходные материалы, преимущества, область использования. Схема электропечи для выплавки стали.
10. Пути повышения качества стали: обработка синтетическими шлаками, дегазация вакуумированием, электрошлаковый переплав. Объясните сущность каждого метода и дайте схему электрошлакового переплава.
11. Разливка стали; разливка в изложницы, непрерывная разливка; строение стального слитка. Представьте схемы разливки в изложницы сверху и снизу, схему непрерывной разливки стали; схемы слитков спокойной и кипящей стали.
12. Классификация отливок и способов литья по масштабу производства и технологическому принципу (примеры литья в разовые и постоянные формы).
13. Литейные свойства сплавов: жидкотекучесть, усадка, смачиваемость, газопоглощение, химическая активность, ликвация. Сравнение литейных свойств стали и чугуна.
14. Основные литейные сплавы: чугуны, силумины, бронзы, стали; связь их литейных свойств с технологией изготовления и качество литейной продукции.
15. Литье в песчаные формы: конструкция формы, литейная оснастка, формовочные материалы, область применения. Преимущества и недос-татки литья в песчаные формы.
16. Литье в оболочковые формы: исходные материалы, технология изготовления оболочки; область применения способа. Схема получения отливки. Преимущества и недостатки литья в оболочковые формы.
17. Литье по выплавляемым моделям: исходные материалы и технология изготовления оболочки; область применения способа. Схематически изобразите основные этапы: получение модели в прессформе, блок моделей, нанесение оболочки, выплавление модельного состава, получен-ный блок отливок.
18. Литье в кокиль: требования к кокилю и отливкам, облицованные кокили; область использования процесса. Принципиальная схема кокиля. Преимущества и недостатки пресса.
19. Литье под давлением: сущность процесса, область использования. Принципиальная схема формы для литья под давлением. Преимущества и недостатки процесса.
20. Центробежное литье: сущность процесса, область использования, преимущества и недостатки. Принципиальная схема центробежного литья.
21. Характеристика основных способов получения машиностроительных профилей; их сравнительная характеристика (прокатка, прессование, волочение). Принципиальные схемы указанных процессов.
22. Понятие о горячей и холодной обработке металлов давлением. Наклеп и рекристаллизация. Изменение механических свойств при наклепе и при последующем нагреве.
23. Пластичность металлов, влияние на пластичность химического состава, температуры нагрева, схемы напряженного состояния, ско-рость деформации.
24. Основные законы обработки давлением: постоянства объема наи-меньшего сопротивления, подобия; использование их в практике.
25. Нагрев металлов перед обработкой давлением. Основные параметры нагрева: температурный интервал обработки давлением, скорость нагрева, время выдержки заготовки в печи; способы нагрева. Формула инженера Доброхотова.
26. Прокатка металла: роль продукции прокатного производства в машиностроении; измерение деформации при прокатке, условие захвата заготовки валками, валки и калибры, продукция прокатного производст-ва, периодический прокат. Принципиальная схема продольной прокатки.
27. Ковка металла; область использования ковки, деформация металла при ковке, основные операции, оборудование для ковки и область его использования. Принципиальные схемы.
28. Объемная штамповка; роль объемной штамповки в машиностроении. Сущность открытой и закрытой штамповки; способы получения сложных заготовок. Оборудование для объемной штамповки, его харак-теристика и область использования. Принципиальные схемы.
29. Листовая штамповка; использование листовой штамповки в маши-ностроении. Основные операции листовой штамповки: вырубка загото-вок, усилие вырубки; вытяжка, коэффициент вытяжки, усилие вытяж-ки. Принципиальные схемы вырубки и вытяжки. Формула для подсчета усилия вырубки.
30. Классификация способов сварки по технологическому принципу, по степени механизации, по энергетическому принципу.
31. Ручная дуговая сварка: принципиальная схема, источники тока, сварочные материалы, режимы сварки. Приведите примеры: марки элек-тродной проволоки, марка электрода, тип электрода.
32. Дуговая сварка в углекислом газе: принципиальная схема, источники сварочного тока, сварочные материалы, режимы сварки; область применения.
33. Аргонодуговая сварка: принципиальные схемы и разновидности, область использования.
34. Автоматическая и механизированная сварка под флюсом: Прин-ципиальные схемы, сварочные материалы, преимущества процесса и об-ласть применения.
35. Строение и свойства электрической дуги. Требования к источникам сварочного тока. Напряжение холостого хода для источников по-стоянного и переменного тока. Внешняя характеристика источника сварочного тока.
36. Металлургические процессы при сварке: диссоциация веществ, на-сыщение металла O, N, H, процессы раскисления, шлакования, рафини-рования металла сварного шва.
37. Сварочные материалы: сварочная проволока, сварочные электроды, флюсы, защитные газы. Марки электродной проволоки, тип и марка электрода. Состав и свойства электродных покрытий.
38. Тепловые процессы при сварке: эффективная тепловая мощность, тепловой баланс, погонная энергия. Влияние нагрева на строение сварно-го шва и околошовной зоны. Горячие и холодные трещины при сварке. Методы борьбы с горячими и холодными трещинами.
39. Контактная сварка: стыковая, точечная, шовная, принципиальные схемы. Физическая сущность процесса контактной сварки. Выбор ре-жима сварки.
40. Ацетилено-кислородная сварка: сущность процесса, оборудование, режимы сварки. Пайка металлов: флюсы и припои при пайке. Принци-пиальное различие между сваркой и пайкой.
41. Сущность формообразования деталей машин резанием лезвийными и абразивными инструментами, методами поверхностного пластического деформирования; электроэрозионными, электрохимическими, ультразвуко-выми и лучевыми методами.
42. Основные характеристики процессов формообразования деталей машин резанием: скорость резания, скорость подачи, глубина резания, основное технологическое время при вращательном движении инструмента (заготовки). Определение рабочих движений инструмента (заготовки) при формообразовании деталей (Dr, Ds, Dk, De) (например точения).
43. Схемы методов копирования, следов, касания и обкатки при фор-мообразовании деталей машин резанием.
44. Схема образования стружек при резании металлов. Основные виды стружек и способы стружколомания.
45. Силы резания. Схема, поясняющая образование силы сопротивления резанию. Силы, действующие на резец при продольном точении их использование в практике. Экспериментальная формула для определения главной составляющей силы резания – Pz.
46. Схема, поясняющая образование нароста на резце и обработанной поверхности при точении металла. Причины образования нароста, поло-жительные и отрицательные его свойства. Способы устранения нароста на резце при точении металлов.
47. Наклеп обработанных поверхностей заготовок из металла при обработке резанием. Схема, поясняющая образование наклепа. Отрица-тельные и положительные свойства наклепа поверхности. Способы борьбы с отрицательными свойствами наклепа.
48. Тепловые явления при резании металлов. Причины образования тепла. Уравнение теплового баланса. Отрицательное влияние образующегося тепла на заготовку и инструмент. Смазочно-охлаждающие тех-нологические средства. Экспериментальная формула для определения температуры в зоне резания.
49. Основные конструктивные части металлорежущих инструментов. Основные поверхности и кромки токарного резца.
50. Определение углов токарного резца в статической системе координат, их назначение и влияние на процесс резания.
51. Инструментальные материалы: инструментальные стали, твердые сплавы, режущая керамика, сверхтвердые инструментальные материалы. Их назначение и обозначение.
52. Износ и стойкость металлорежущих инструментов. Причины износа и параметры, характеризующие износ на примере токарных резцов. Определение стойкости металлорежущих инструментов. Обозначение стойкости и средняя ее величина у токарных резцов.
53. Допустимая скорость резания и ее определение. Экспериментальная формула для определения допустимой скорости при точении и влияние на нее параметров режима резания.
54. Классификация и системы обозначения металлорежущих станков. Классификация металлообрабатывающих станков по виду обработки; степеням точности. Системы обозначения для серийных и специализи-рованных станков.
55. Общее устройство основных составных частей универсальных металлорежущих станков: несущих систем, приводов движений, рабочих органов и вспомогательных систем.
56. Устройство приводов главного движения токарно-винторезных станков: движители, клиноременные передачи, механизмы включения и выключения привода, механизмы реверса, множительные механизмы, тормоза.
57. Основные кинематические характеристики приводов станков со ступенчатым регулированием; диапазон регулирования - Rn, знаменатель геометрической прогрессии - ? ; относительная потеря скорости при переходе со ступени на ступень - А; уравнение кинематического балан-са привода. Их назначение и вычисление.
58. Устройство привода подачи токарно-винторезного станка и его основные элементы; механизмы реверса, гитары сменных зубчатых ко-лес, множительные механизмы, предохранительные муфты, ходовые ва-лы и винты.
59. Формообразование деталей машин на токарных станках ( Dr, Ds). Способы формообразования выполняемые на универсальных токарно-винторезных станках. Разновидности токарной обработки; точение, растачивание, подрезание, отрезание. Технологические возможности то-карной обработки по шероховатости и точности.
60. Основные типы токарных станков и их использование в основных видах производства. Классификация токарных резцов по характеру вы-полняемых операций, по направлению подачи, по форме головки, по конструкции. Основные виды приспособлений к токарным станкам и их назначение.
61. Параметры режима резания на токарных станках и последова-тельность определения их рационального сочетания.
62. Формообразование деталей машин на фрезерных станках. Виды поверхностей, обрабатываемые на фрезерных станках. Основные виды фрезерования по последовательности снятия припусков, по перемещению фрез относительно заготовок. Технологические возможности тонкого фрезерования сталей по шероховатости и точности обработки.
63. Основные типы фрезерных станков и их назначение. Классификация фрез по видам обрабатываемых поверхностей ( плоских и фасонных), по конструкции фрез, по виду режущих зубьев, инструментальному ма-териалу.
64. Сверление. Формообразование отверстий ( Dr, Ds). Шероховатость и точность отверстий, получаемых сверлением в конструкционных сталях. Классификация спиральных сверл по конструкции, длине, форме получаемых отверстий, инструментальному материалу, типу хвостовика и направлению стружкоотводящих канавок. Основные части спирального сверла.
65. Сверление. Основные типы сверлильных станков и их назначение. Параметры режима резания при сверлении ( V, S, t, TO) и последова-тельность их рационального сочетания.
66. Параметры режима резания на фрезерных станках и последова-тельность определения их рационального сочетания.
67. Зенкерование и развертывание. Цели зенкерования и развертывания. Шероховатость и точность отверстий в конструкционных сталях, достигаемые при зенкеровании и развертывании. Классификация зенкеров и разверток: по виду привода, форме обрабатываемых отверстий по конструкции; по инструментальным материалам. Основные части зен-кера и развертки. Парамеиры режима резания при сверлении и развер-тывании.
68. Протягивание – назначение, преимущества и недостатки. Шерохо-ватость и точность, обеспечиваемая при протягивании в деталях из конструкционных сталей. Формообразование при протягивании ( Dr, Ds). Основные типы протяжек станков, используемых в промышленности. Основные части протяжек и прошивок. Параметры режима резания при протягивании.
69. Формообразование зубчатых колес резанием. Сущность методов нарезания зубчатых колес копированием и обкатыванием. Основные преимущества и недостатки методов. Классификация зуборезных инст-рументов по точности, по методу формообразования, по конструкции, по инструментальным материалам. Основные типы зуборезных станков и их устройство на примере зубофрезерного полуавтомата 53 А 30 П.
70. Схемы нарезания зубчатых колес на зубофрезерных и зубодолбежных станках.
71. Основные способы отделки рабочих поверхностей зубьев зубчатых колес; шевингование, хонингование, шлифование, притирка, обработка, модификация зубьев. Назначение способов, инструменты и схемы обра-ботки.
72. Основные виды шлифования их преимущества и недостатки. Тех-нологические возможности шлифования по шероховатости и точности. Формообразование при шлифовании. Основные типы шлифовальных станков и их назначение. Классификация абразивных инструментов по виду основы; жесткой, гибкой и жидкой. Основные характеристики шлифовальных инструментов.
73. Параметры режима шлифования на примере круглого наружного шлифования и последовательность определения их рационального соче-тания. Схемы продольного круглого, глубинного шлифования и шлифова-ния врезанием.
74. Классификация способов окончательной обработки рабочих по-верхностей деталей машин с использованием абразива и методами по-верхностного пластического деформирования. Хонингование, суперфиниш, доводка (притирка) и полирование: назначение, инструменты, схема об-работки.
75. Способы окончательной обработки рабочих поверхностей деталей машин поверхностным пластическим деформированием: обкатывание, выглаживание, дорнирование, ударное раскатывание, центробежная об-работка и чеканка. Назначение способов, инструменты и схема обра-ботки.
76. Формирование деталей машин электрофизикохимическими методами. Назначение, преимущества и недостатки методов. Сущность электроэрозионных, электрохимических, ультразвуковых и лучевых мето-дов. Примеры схемной реализации обработки из каждой группы мето-дов.
77. Особенности устройства металлообрабатывающих станков с ЧПУ. Назначение и основные преимущества станков.
78. Виды и сущность программного управления металлообрабатывающими станками. Упрощенная структурная схема цикловой системы управления. Классификация числовых систем программного управления (СЧПУ). Упрощенная структурная схема СЧПУ.
79. Основные способы разработки управляющих программ для метал-лообрабатывающих станков с программным управлением. Основные эта-пы разработки управляющей программы для СЧПУ Н221М.
80. Металлобрабатывающие станочные системы (МСС). Назначение и их классификация. Основные виды и составные части гибких произ-водственных систем. Металлообрабатывающие автоматические линии, их разновидности и основные составные части.