качество изделия с точки зрения его служебного назначения. Подробнее вопро­сы технологичности конструкции типовых турбинных деталей рассматривают­ся при изучении методов их обработки.

Технологичность конструкции той или иной детали, сборочной единицы, машины в целом никогда нельзя считать окончательно отработанной, т. е. за­стывшей на определенном уровне. Она должна непрерывно совершенствовать­ся с совершенствованием условий самого производства.

2. Выбор заготовок

Основным направлением современного производства, которое необходи­мо учитывать конструктору и технологу при выборе заготовок, является мак­симальное приближение конфигурации и размеров заготовки к конфигурации и размерам готовой детали. Это направление требует непрерывного повышения точности и чистоты поверхности заготовок и позволяет соответственно сокра­тить объем работ по обработке деталей резанием, порой вовсе исключая ее для некоторых поверхностей деталей или ограничивая ее чистовыми, отделочными операциями.

Высокая точность заготовок может быть достигнута путем совершен­ствования технологических процессов изготовления заготовок. Так, например, отливки могут выполняться в песчаные формы, кокили, скорлупчатые формы и с применением выплавляемых моделей. Поковки стальных деталей могут вы­полняться на ковочных молотах методом свободной ковки и с применением подкладных штампов и т. п. Эти примеры показывают, что выбор заготовки не может ограничиваться только определением вида заготовки, но должен допол­няться еще и установлением процесса ее получения. Последнее осуществляется технологами механических цехов совместно с технологами заготовительных цехов.

Основными видами заготовок, применяемых в турбиностроении, являют­ся отливки из черных и цветных металлов, кованые и штампованные заготовки, сварные заготовки из листовой стали, заготовки из проката. Так, например, для изготовления корпусных деталей турбин в качестве заготовок в основном ис­

64

пользуются стальные и чугунные отливки, для изготовления выхлопных частей

• сварные заготовки из листовой стали.

В качестве заготовок для валов, цельнокованых роторов, дисков и других крупных турбинных деталей применяются поковки из слитков, поставляемые турбинному заводу металлургическими предприятиями по кооперации. Для крупных лопаток применяются штампованные заготовки. Для мелких и сред­них деталей турбин применяются заготовки из проката или поковки из проката, полученные методом свободной ковки. Последнее относится к большинству де­талей из легированных сталей. Многие из них можно изготовлять непосред­ственно из мерного проката, однако ввиду малой серийности турбин обеспе­чить получение мерного проката для всего многообразия типоразмеров деталей не представляется возможным. Турбинным заводам в таких случаях приходится приобретать прокат по размерам наибольших деталей, а для более мелких (с целью уменьшения припусков на механическую обработку) — изготовлять поковки своими силами, в основном методом свободной ковки.

Выбор заготовок начинается уже в процессе конструирования деталей. Это касается корпусных деталей, деталей сложной конфигурации типа рычагов, рукояток, маховиков и зубчатых колес, имеющих поверхности, неподдающиеся обработке резанием, которые исходя из служебного назначения могут оставать­ся в деталях необработанными. Заготовки для деталей могут быть получены различными способами: отливкой, штамповкой, сваркой, комбинацией отливки, штамповки и сварки и т. п. Знание вида заготовки, технологии ее изготовления, а также процесса последующей механической обработки детали крайне необ­ходимо конструктору для обеспечения технологичности ее конструкции и наилучшего использования в работающей машине.

Материал заготовок обычно задается конструкторами. От правильности выбора материала заготовок, метода их получения зависят трудоемкость и се­бестоимость обработки. При изготовлении заготовок, максимально приближа­ющихся по форме к размерам готовой детали, боль-шая часть трудоемкости приходится на долю заготовительных операций, а меньшая - на механические операции. При изготовлении заготовок с большими припусками основная тру­доемкость приходится на механическую обработку.

65

Правильное решение при выборе заготовок можно получить только на основе технико-экономических расчетов, сопоставляя между собой различные методы их получения и технологическую себестоимость. При выборе заготовок необходимо руководствоваться следующими соображениями:

• заготовки в виде поковок, штамповок применяют для деталей, работаю­щих на кручение, растяжение, изгиб;

• фасонные детали, не подвергающиеся ударным нагрузкам, действию из­гиба и растяжения, целесообразно изготовлять из чугунных отливок;

• фасонные детали, испытывающие большие напряжения, изготовляют из стальных поковок.

Основным показателем, характеризующим экономичность выбранного метода изготовления заготовок, является коэффициент использования металла, который определяется отношением фактической массы готовой детали к массе заготовки. При коэффициенте использования металла, равном и больше 0,6, за­готовка считается экономически выгодной.

При выборе заготовок возможны следующие случаи.

Первый случай: заготовки по своим размерам и весу не могут быть изго­товлены средствами самого турбиностроительного завода и должны постав­ляться на завод по кооперации с металлургическими предприятиями. К таким заготовкам обычно относятся стальные отливки массой свыше 2 т; чугунные свыше 3 т; поковки весом свыше 250 кг; штампованные заготовки для лопаток и других деталей; слитки. Конструктор турбины в этом случае указывает марку материала и технические условия, определяющие химический состав материа­ла, твердость и особые требования к механическим свойствам заготовки. Раз­меры же заготовки (в части установления размеров припусков на обработку) и технологию ее изготовления обычно определяет поставщик в соответствии со своими технологическими возможностями.

Для согласования с заказчиком, т. е. с турбиностроительным заводом, по­ставщик разрабатывает рабочий чертеж заготовки (РЧЗ), в котором указывает для поковок из легированных сталей (например, для валов турбин) размеры черной заготовки, размеры заготовки под термообработку и припуски для проб на механические испытания; для литых заготовок и штамповок — литейные и штамповочные уклоны и т. п. Рабочий чертеж заготовки поставщик рассматри-

66