цией производственных процессов, строгим соблюдением принципа взаимоза­меняемости. Высшей формой массового производства является производство непрерывным потоком (поточные или автоматические линии), где время вы­полнения каждой операции равно или кратно времени изготовления всего по­тока. При таких условиях обработку деталей можно производить без заделов в строго определенные промежутки времени. Массовое производство имеет наивысшую форму организации труда, высокую производительность и мини­мальную себестоимость.

Изделия любого типа производства с течением времени и развитием тех­нологического процесса для улучшения их эксплуатационных качеств подвер­гают конструктивным изменениям. Возможен также выпуск усовершенство­ванных моделей машин. В условиях массового производства изменение конструкции производят значительно реже и в строгом плановом порядке, так как перестройка поточных или автоматических линий, а также замена специ­ального оборудования приводит к большим материальным затратам. В единич­ном или серийном производстве изменение конструкции требует значительно меньших материальных затрат на выпуск нового объекта, связанных с перена­ладкой станков. Но затраты, связанные с перестройкой массового производства, окупаются раньше затрат, связанных с перестройкой единичного или серийного производства.

Части производственных процессов по методу выполнения подразделя­ются на формообразование, литье, формование, обработку резанием, обработку давлением, термическую обработку, электрофизическую и электрохимическую обработку, узловую сборку, общую сборку и т. п.

8. Общая характеристика турбинного производства. Методы обработки

Рассматривая парогазотурбинное производство в свете характеристик ти­па производства, следует отнести его к серийному с отдельными участками мелкосерийного типа (цилиндры, роторы), среднесерийного (диски, диафраг­мы) и крупносерийного (рабочие и направляющие лопатки). Разработка техно­логических процессов ведется с учетом названных типов производства.

31

В парогазотурбиностроении, особенно в лопаточных цехах для обработки крупных лопаток, широко используется поточный метод организации произ­водства с применением специальных и специализированных станков.

Для обработки крупных деталей (цилиндры, роторы, диски, диафрагмы) создаются групповые поточные линии, которые в отличие от поточных линий обработки одних и также массовых деталей служат для одновременной обра­ботки различных, но технологически однородных деталей с одинаковым или близким технологическим маршрутом. Оборудование в групповой поточной линии устанавливается в соответствии с последовательностью выполнения тех­нологических операций для изготовления типовой, или комплексной, детали, т. е. такой детали, для которой используется наибольшее количество операций. Для отдельных типов операций, например для обработки пазов под лопатки в роторах газовых турбин, расточки цилиндров высокого давления по половинам, фрезерования косых разъемов у диафрагм и других наиболее сложных и трудо­емких операций, обычно применяются специальные станки. При использовании универсальных станков их приходится модернизировать и снабжать групповы­ми наладками.

Из всего многообразия видов и методов обработки заготовок деталей турбин (литье металлов различными способами, обработка металлов давлени­ем, электрофизическая, термическая, химико-термическая и другие виды обра­боток) обработка заготовок механическим способом со снятием стружки при резании металла лезвийным инструментом на металлорежущих станках зани­мает первое место. При применении обработки лезвийным инструментом из за­готовки получают готовую деталь необходимой формы и размеров.

Режущим инструментом служат резцы различных типов, сверла, метчики, фрезы, развертки, зенкеры и др. При выборе типа и конструкции режущего ин­струмента необходимо учитывать метод обработки, размеры и конфигурацию обрабатываемой детали, требуемую точность обработки, материал обрабатыва­емой детали, тип станка, характер производства.

Первоначальными операциями обычно являются обдирочные работы, ко­гда удаляется наибольшая часть припуска. При чистовых проходах получают необходимые размеры и параметры шероховатости обрабатываемой поверхно­сти детали. Можно получить точность 8-го квалитета с параметром шерохова-

32

тости К_а = 1,25-2,5 мкм при соблюдении определенных условий обработки лез­вийным инструментом. Для получения размеров более высокой точности и ми­нимальной шероховатости применяют другие методы обработки. Обычная точ­ность, получаемая на металлорежущих станках, без использования специальных приемов не превышает 10-й или 11-й квалитет с параметром ше­роховатости К_а - 20 мкм.

При обработке деталей машин абразивными инструментами основным режущим инструментом является абразивный круг. Обработка деталей произ­водится на шлифовальных станках. Процесс механической обработки осу­ществляется с удалением металла с обрабатываемой поверхности, но не в виде стружки, а в виде металлической пыли. При шлифовании достигается высокая точность обработки.

Шлифование является основным методом чистовой отделки поверхно­стей, когда необходимо получить высокую точность с параметром шероховато­сти поверхности. Для получения размеров по 8-му квалитету точности с пара­метром шероховатости К_а = 0,16-0,32 мкм трущихся поверх-ностей, имеющих твердость после азотирования не менее 700 единиц по Виккерсу, обрабатывать поверхности без абразивного инструмента нельзя. Материалы, применяемые для изготовления абразивного инструмента, подразделяются на искусственные и природные. К природным относятся алмаз, корунд, наждак, кварц, кремний и др. К искусственным абразивным материалам относятся электрокорунд, карбо- корунд, карбид бора, карбид циркония и др. Формы изготовления шлифоваль­ных кругов и их обозначения определены ГОСТ 2424—75.

В современном машиностроении наряду с технологией обработки ме­таллов резанием, сопровождающейся снятием стружки, применяют методы об­работки без снятия стружки, которые повышают производительность и точ­ность обработки, параметры шероховатости и прочностные характеристики материала поверхности. К таким методам относится обработка металлов давле­нием. К способам обработки металла давлением в холодном состоянии отно­сятся калибрование отверстий шариком или оправкой, редуцирование, обра­ботка поверхностей гладкими роликами, наклепывание поверхностей шариками, дробеструйный наклеп, накатывание, рифление и др.

33

Сущность обработки поверхностей гладкими роликами заключается в том, что вращающиеся ролики, соприкасаясь с обработанной поверхностью де­тали, устраняют неровности, оставшиеся после обработки резцом, и образуют наклепанный слой. При обкатывании роликами наружных цилиндрических по­верхностей диаметр их уменьшается, а при раскатывании отверстий увеличива­ется. Обычно ролик в специальной оправке закрепляют в резцедержателе стан­ка или в оправке шпинделя и подводят к обрабатываемой поверхности детали. При вращении детали (или оправки в шпинделе) ролики обкатывают ее поверх­ность.

Основное условие получения заданной точности и параметров шерохова­тости обрабатываемой поверхности - обеспечение соответствующего давления на ролик, контролируемого с помощью специальных тарировочных пружин или гидравлических устройств. Обработку роликами выполняют на универсальных станках. Накатывание и раскатывание наружных и внутренних поверхностей осуществляют роликовыми раскатками (точность обработки - 10-й и 9-й квалитет, а параметр шероховатости К_а = 0,32-1,25 мкм).

Для повышения прочности деталей, работающих в условиях ударной нагрузки, для предупреждения их растрескивания при работе в коррозионных средах, повышения маслопоглощающих свойств обработанной поверхности применяют дробеструйное наклепывание. Обработанную заготовку подвергают многочисленным ударам дробинок из чугуна, стали, алюминия или стекла. Оборудование, применяемое для дробеструйного наклепывания, состоит из ра­бочей камеры и дробеструйного устройства. Дробь под действием сжатого воз­духа или других механических усилий выбрасывается на поверхность заготов­ки, ударяя ее. Глубина образуемого наклепа не превышает 2 мм. Твердость в результате наклепа повышается.

Другие виды обработки металла давлением (калибрование отверстий ша­риком или оправкой, редуцирование или формообразование деталей методом обжатия и др.) также предназначены для повышения прочностных свойств ме­талла и получения требуемых параметров шероховатости.

34