Характерные особенности базового технологического метода изготовления деталей определяются на этапе получения заготовок. Различают следующие основные способы получения заготовок:
1) получаемые литьем (отливки);
2) получаемые обработкой давлением (кованые и штампованные заготовки);
3) заготовки из проката;
4) сварные и комбинированные заготовки;
5) получаемые методами порошковой металлургии.
Указанные способы характерны, в основном, для заготовок из металлов. Заготовки из неметаллических (пластмассы, резина, конструкционная керамика и др.) и композиционных материалов получают похожими но специфически реализуемыми спсобами.
Заготовка из металла может быть штучной (мерной) или непрерывной, например, пруток горячекатаного проката, из которого путем его разрезки в процессе изготовления могут быть получены отдельные штучные заготовки.
Заготовка каждого вида может быть получена одним или несколькими способами, родственными базовому. Так, например, отливка может быть получена литьем в песчаные, оболочковые формы, в кокиль и т. д.
Литьем получают заготовки практически любых размеров как простой, так и очень сложной конфигурации практически из всех металлов и сплавов. Годовой объем выпуска отливок в Российской Федерации составляет более 5000 тыс. тонн, из них на долю чугунных отливок приходится около 75 %, стальных - 18 %, отливок из цветных сплавов - до 7 %, однако доля последних постоянно возрастает [15], что, в принципе, соответствует мировым тенденциям развития литейного производства.
Обработкой металлов давлением получают кованые и штампованные заготовки, а также машиностроительные профили. Ковка применяется в единичном, мелкосерийном производстве, а также при изготовлении очень крупных, уникальных заготовок и заготовок с особо высокими требованиями к объемным свойствам материала. Штамповка позволяет получить заготовки, близкие по конфигурации к готовой детали. Механические свойства заготовок, полученных обработкой давлением, выше, чем литых.
|
|
Максимальный объем выпуска поковок в Российской Федерации наблюдался в 1991 г. и составлял около 8 млн. тонн. В объеме выпуска поковок на долю кованых приходится около 33 %, штампованных - около 67 %. В 1998 г. выпуск штамповок в России составил' 16 % их мирового производства [16].
Заготовки из проката применяют в единичном и серийном производствах. Прокат выбранного профиля путем разрезки превращают в штучные (мерные) заготовки, из которых последующей механической обработкой изготовляют детали. Совершенство заготовки определяется близостью выбранного профиля проката поперечному сечению детали (с учетом припусков на обработку).
Таблица 1.3. Классификация основных методов изготовления деталей
| № | Методы изготовления деталей | Размеры деталей, мм | Масса деталей, кг | Параметр шероховатости Rz или Rа, мкм | Основные возможности |
| Обработка деталей резанием | 0,1…12000 | 0,002… | 0,08 | Любая форма детали | |
| Электроэрозионная обработка | 5…2000 | 0,002… | 0,16 | Любая форма детали | |
| Электрохимическая обработка | 5…2000 | 0,002… | 0,08 | Любая форма детали | |
| Плазменная обработка | 100…8000 | 0,5…500 | 2.5 | Вырезка из листа и сварка | |
| Светолучевая (лазерная) обработка | 0,1…120 | 0,002… | 0,08 | Вырезка из листа и свар-ка | |
| Электронно-лучевая обработка | 0,01…12 | 0,0002…0,08 | 0,008 | Сварка | |
| Ультразвуковая обработка | 5…200 | 0,002…20 | 0,08 | Очистка | |
| Электровзрывная обработка | 100…2000 | 0,5…100 | 4.0 | Штамповка | |
| Гидроструйная резка | 100…2000 | 0,5…100 | 4,0 | Вырезка из листа | |
| Магнитно-импульсная обработка | 5…200 | 0,002…20 | 1,25 | Штамповка |
|
|
Сварные и комбинированные заготовки значительно упрощают создание конструкций сложной конфигурации. Неправильная конструкция заготовки или неверная технология сварки могут привести к дефектам (коробление, пористость, внутренние напряжения), которые трудно исправить механической обработкой.
Заготовки, получаемые методами порошковой металлургии, по форме и размерам соответствуют готовым деталям после незначительной обработки.
Из заготовок, полученных вышеперечисленными методами, в соответствии с разработанными технологическими процессами изготавливают детали, отвечающие техническим требованиям, указанным в технической документации.
Классификация основных методов изготовления деталей приведена в табл. 1.1.
Контрольные вопросы к главе 1
Опишите термины «технологический процесс» и «технологическая операция».
Что означают термины «установка», «переход», «проход»?
Что такое припуски и напуски?
Дайте описание баз детали.
Покажите последовательность расчета размеров заготовки.
Дайте основные характеристики видов производства в зависимости от количества изготавливаемых деталей.