Классификация основных методов изготовления деталей
Классификация основных методов изготовления деталей.
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).
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.
№ | Методы изготовления деталей | Размеры деталей, мм | Масса деталей, кг | Параметр шероховатости Rz или Rа, мкм | Примечания |
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 | Обработка листа | |
Светолучевая обработка | 0,1…120 | 0,002… | 0,08 | Наружная обработка | |
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 | Вид штамповки | |
Гидроструйная резка | 100…2000 | 0,5…100 | 4,0 | Обработка листа | |
Магнитно-импульсная обработка | 5…200 | 0,002…20 | 1,25 | Вид щтамповки |
Контрольные вопросы к главе 1
1. Опишите термины «технологический процесс» и «технологическая операция».
2. Что означают термины «установка», «переход», «проход»?
3. Что такое припуски и напуски?
4. Дайте описание баз детали.
5. Покажите последовательность расчета размеров заготовки.
6. Дайте основные характеристики видов производства в зависимости от количества изготавливаемых деталей.
7. Дайте определения качества деталей и основных параметров, которые его характеризуют.
8. Опишите основные способы получения заготовок.