- •Основы металловедения
- •1.1. Кристаллические решетки металлов
- •1.2. Реальное строение металлических кристаллов
- •1.3. Анизотропия кристаллов
- •1.4. Кристаллизация металлов
- •1.5. Аллотропия (полиморфизм) металлов
- •Кристаллическое строение сплавов
- •1.7. Свойства металлов и сплавов
- •1.8. Железо и его сплавы
- •1.8.1. Фазы в железоуглеродистых сплавах
- •1.8.2. Диаграмма состояния железо — цементит
- •1.8.3. Применение диаграммы Fe—Fe3c
- •1.8.4. Основные виды термической обработки стали
- •1.8.5. Поверхностная закалка стали
- •1.8.7. Диффузионное насыщение сплавов металлами и неметаллами
- •1.8.8. Лазерная термическая обработка
- •1.8.9. Классификация углеродистых сталей
- •1.8.10. Стали обыкновенного качества
- •1.8.11. Углеродистые качественные стали
- •1.8.12. Автоматные стали
- •1.8.13. Легированные стали
- •1.8.14. Классификация легированных сталей
- •1.8.15. Маркировка легированных сталей
- •1.8.16. Чугуны
- •1.9.2. Углеродистые инструментальные стали
- •1.9.3. Легированные инструментальные стали
- •1.9.4. Быстрорежущие стали
- •1.9.5. Твердые сплавы
- •1.9.6. Минералокерамика
- •1.9.7. Синтетические сверхтвердые материалы (стм)
- •1.9.8. Абразивные материалы
- •1.9.9. Алмазные инструменты
- •1.10. Цветные металлы и сплавы
- •2. Основы литейного производства
- •2.1. Сущность литейного производства
- •2.2. Литье в песчаные формы
- •2.3. Литейные сплавы и их свойства
- •2.4. Специальные способы литья
- •2.4.1. Кокильное литье
- •2.4.2. Литье в оболочковые формы
- •2.4.3. Литье по выплавляемым моделям
- •2.4.4. Литье под давлением
- •2.4.5. Литье с кристаллизацией под давлением
- •2.4.6. Литье вакуумным всасыванием
- •2.4.7. Центробежное литье
- •2.4.8. Литье выжиманием
- •2.4.9. Электрошлаковое литье (эшл)
- •2.4.10. Получение отливок методом направленной кристаллизации
- •2.4.11. Обеспечение технологичности литых деталей
- •2.4.12. Технологичность конструкции отливок
- •2.4.13. Выбор способов литья
- •3. Обработка металлов давлением
- •3.1. Понятие о механизме пластического деформирования при обработке давлением
- •3.2. Нагрев металла для обработки давлением
- •3.3. Нагревательные устройства
- •3.4. Прокатное производство
- •3.4.1. Сущность процесса
- •3.4.2. Продукция прокатного производства
- •3.4.3. Инструмент и оборудование для прокатки
- •3.4.4. Производство бесшовных и сварных труб
- •3.4.5. Производство специальных видов проката
- •3.5. Волочение
- •3.6. Прессование
- •3.7. Ковка
- •3.7.1. Основные операции свободной ковки
- •3.7.2. Оборудование для ковки
- •3.7.3. Типы поковок
- •3.8. Горячая объемная штамповка
- •3.8.1. Сущность процесса
- •3.8.2. Конструкции штампов
- •3.8.3. Основные этапы технологического процесса горячей объемной штамповки
- •3.8.4. Оборудование для горячей объемной штамповки
- •3.9. Холодная объемная штамповка
- •3.9.1. Холодное выдавливание
- •3.9.2. Холодная высадка
- •3.9.3. Холодная формовка
- •3.10. Листовая штамповка
- •3.10.1. Разделительные операции листовой штамповки
- •3.10.2. Формоизменяющие операции листовой штамповки
- •3.10.3. Штампы для холодной листовой штамповки
- •3.10.4. Оборудование для холодной листовой штамповки
- •4. Сварка и пайка металлов
- •4.1. Физические основы образования сварного соединения
- •4.2. Классификация видов сварки
- •4.3. Свариваемость металлов и сплавов
- •4.4. Термические виды сварки
- •4.4.1. Источники теплоты при дуговой сварке
- •4.4.2. Электронно- и ионно-лучевой нагрев
- •4.4.3. Световые источники нагрева
- •4.4.4. Газовое пламя
- •4.4.5. Ручная дуговая сварка
- •4.4.6. Автоматическая дуговая сварка под флюсом
- •4.4.7. Дуговая сварка в защитном газе
- •4.4.8. Электрошлаковая сварка
- •4.4.9. Газовая сварка
- •4.4.10. Плазменная сварка
- •4.4.11. Электронно-лучевая сварка
- •4.4.12. Лазерная сварка
- •4.5. Термомеханические методы сварки
- •4.5.1. Контактная сварка
- •4.5.2. Конденсаторная сварка
- •4.5.3. Диффузионная сварка
- •4.5.4. Индукционно-прессовая (высокочастотная) сварка
- •4.6. Механические методы сварки
- •4.6.1. Холодная сварка
- •4.6.2. Сварка трением
- •4.6.3. Ультразвуковая сварка
- •4.6.4. Сварка взрывом
- •4.6.5. Магнитоимпульсная сварка
- •4.7. Специальные термические процессы в сварочном производстве
- •4.8. Пайка металлов
- •4.8.1. Основные понятия и определения
- •4.8.2. Способы пайки
- •4.8.3. Технологический процесс пайки
- •4.9. Контроль качества сварных и паяных соединений
- •4.9.1. Дефекты сварных и паяных соединений
- •4.9.2. Методы контроля качества сварных и паяных соединений
- •5. Основы размерной обработки заготовок деталей машин
- •5.1. Основы механической обработки резанием
- •5.1.1. Сущность обработки резанием
- •5.1.2. Усадка стружки и наростообразование при резании
- •5.1.3. Силы резания
- •5.1.4. Тепловые явления при резании
- •5.1.5. Износ и стойкость режущего инструмента
- •5.1.6. Влияние вибраций и технологической наследственности на качество обработанных поверхностей
- •5.1.7. Производительность обработки
- •5.1.8. Основные способы обработки резанием
- •5.1.9. Параметры технологического процесса резания
- •5.1.10. Геометрические параметры токарных резцов
- •5.1.11. Определение параметров режима резания
- •5.1.12. Металлорежущие станки. Классификация металлорежущих станков
- •5.1.13. Движения в металлорежущих станках
- •5.1.14. Структура металлорежущего станка
- •5.1.15. Передачи, применяемые в станках
- •5.1.16. Кинематика станков
- •5.1.17. Приводы главного движения и подач
- •5.1.18. Технологические возможности токарной обработки
- •5.1.19. Технологические возможности обработки заготовок на сверлильных станках
- •5.1.20. Технологические возможности фрезерования
- •5.1.21. Технологические возможности строгания
- •5.1.22. Технологические возможности протягивания
- •5.1.23. Технологические возможности шлифования
- •5.1.24. Хонингование
- •5.1.25. Суперфиниширование
- •5.2. Основы физико-химических методов размерной обработки
- •5.2.1. Электрофизические способы обработки
- •5.2.2. Физико-химические способы обработки
- •5.1.24. Хонингование……………………………..259
- •5.2. Основы физико-химических методов размерной обработки……………………………262
- •Технологические процессы
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
2.4.11. Обеспечение технологичности литых деталей
Технические требования, предъявляемые к отливкам, подразделяют на общие (регламентирующие размерную и массовую точность, шероховатость поверхности, механические свойства, качество литого металла) и специальные (оценивающие герметичность, коррозионную стойкость, износостойкость и другие свойства). При оценке технических требований к отливкам руководствуются соответствующими ГОСТами и ОСТами. Кроме того, ряд специальных требований может отражаться в документации (например, в чертежах) на изготовление литых деталей. Если технически сложно или экономически нерентабельно обеспечивать при литье необходимую точность размеров, шероховатость поверхности детали или другие требования, то это достигается последующей обработкой резанием.
В целом точность отливки оценивается, согласно ГОСТ 26645—85 (с изменением №1 от 1989 г.), ее классами размерной точности (КРТ) и точности массы (КТМ), а также степенями коробления (СК) и точности поверхностей (СТП). Обязательными являются требования по соблюдению соответствия отливки заданным классам размерной точности и точности массы.
Размерная точность отливки представляет собой степень соответствия фактических и указанных в чертеже (или технических условиях) размеров. ГОСТ 26645—85 предусмотрены 22 класса размерной точности — с 1-го по 16-й (в том числе классы 3т, 5т, 7т, 9т, 11т, 13т). Более высокому числовому значению класса размерной точности соответствуют и большие допуски на размеры отливки, т. е. тем меньшей точностью характеризуется отливка.
Элементы отливки, которые образованы только одной частью формы (или одним стержнем), имеют допуски на размеры на 1—2 класса точнее, чем сама отливка. Точность размеров отливки зависит от ее габаритных размеров и сложности конфигурации, способа литья, а также химического состава сплава. Чем сложнее форма и больше габаритные размеры отливки, тем сильнее возрастает погрешность при изготовлении литейной формы и модельной оснастки и, как следствие, тем ниже точность ее размеров.
Каждый способ литья характеризуется рядом факторов, обусловливающих точность отливок. Зависимость класса размерной точности отливок от способа литья, состава сплава и массы детали определяется по соответствующим справочным данным.
Наибольшая размерная точность отливок достигается при литье под давлением, а наименьшая — при литье в песчаные формы. С увеличением габаритов и массы отливок их размерная точность уменьшается. В большинстве случаев при литье легких сплавов на основе Аl и Mg точность отливок выше, чем при литье сплавов с большей плотностью.
КРТ и СТП определяют по наибольшему габаритному размеру, а КТМ — по номинальной массе отливки. Простые отливки массового автоматизированного производства имеют меньшие значения КРТ, СТП, КТМ, а сложные отливки единичного и мелкосерийного производства — большие значения.
Количественным критерием сложности конструкции отливки является ее группа сложности. Отливки наибольшей сложности причисляют к первой группе. Сопоставление числовых значений классификационных факторов групп большей и меньшей сложности (от первой к шестой) показывает, что с уменьшением максимального габаритного размера (причем для отливок с одной и той же массой он может различаться от 4 до 10 раз) и числа стержней (в 2 раза) снижается сложность конструкции. При этом класс максимальной размерной точности повышается от 6 до 3 т.
Параметр «категория ответственности» учитывает условия работы литых деталей, которые подразделяются на три категории. Отливки 1-й категории работают в условиях коррозии, износа, воздействия температур и значительных нагрузок, т. е. в экстремальных условиях, 2-й категории — в нормальных условиях (при средних нагрузках), а 3-й категории — в условиях малых нагрузок. Группу сложности конкретной отливки определяют путем сопоставления ее параметров с характеристиками отливок каждой группы сложности. По числу признаков, не менее четырех, отливку относят к той или иной группе.
Степень коробления. Коробление отливки — это отклонение в относительном расположении поверхностей: отклонения от плоскостности, параллельности, перпендикулярности, от заданной формы. Коробление происходит в результате неравномерного охлаждения и усадки металла отливки. При короблении предусматриваются допуски на изменение формы и отклонения в расположении поверхностей отливки, которые регламентируются степенью коробления ее элементов. ГОСТ 26645—85 предусматривает 11 степеней коробления, при этом большему значению степени коробления соответствует и большее искажение формы отливки.
С увеличением различия наименьшего и наибольшего размеров отливки степень коробления возрастает.
Качество поверхности отливок. Многие эксплуатационные свойства (например, коррозионная стойкость, износостойкость, долговечность, термостойкость и др.) в большой степени определяются состоянием поверхности изделий. Качество поверхности отливок оценивается по ГОСТ 26645—85, прежде всего, степенью точности поверхности (СТП) и зависит как от их шероховатости, так и от наличия поверхностных дефектов (пригара, наростов, оксидов, волнистости). Однако в требованиях к шероховатости поверхности отливок присутствие поверхностных дефектов литья не оговаривается. В то же время ГОСТ 26645—85 регламентирует минимальный припуск на механическую обработку для устранения дефектов литой поверхности.
На шероховатость поверхности оказывают влияние размер и конфигурация (сложность формы) отливки, состав сплава и способ литья. Наименьшие значения шероховатости поверхности отливок достигаются при литье под давлением, по выплавляемым моделям и в гипсовые формы.
Согласно ГОСТ 26645—85 степень точности поверхности (СТП) имеет 22 градации. С увеличением порядкового номера СТП возрастают значения критериев шероховатости.
Припуск на обработку отливок резанием обеспечивает получение заданных размеров, шероховатости поверхности отливки и качества поверхностного слоя металла. Припуски на обработку каждой поверхности зависят от класса размерной точности отливки, ее габаритных размеров, формы, расположения обрабатываемых поверхностей, способа литья и состава сплава. Для обеспечения требуемого качества поверхности готовой детали вводят при обработке резанием ряды припусков, которые коррелируются со степенью точности поверхности.
Для устранения неровностей и дефектов литой поверхности, а также уменьшения ее шероховатости предназначен минимальный припуск на обработку поверхности отливки, выбираемый с учетом СТП и рядов припусков. ГОСТ 26645—85 предусмотрен также общий припуск, предназначенный как для устранения погрешностей размеров, формы и расположения поверхностей, так и для удаления литейных дефектов обрабатываемой поверхности.
Отклонения массы отливок. Номинальной называется масса отливки с учетом припусков на обработку резанием. Точность массы отливки оценивается классом точности массы; число и нумерация которых совпадают с таковыми для классов размерной точности. Допуск на массу отливки устанавливается, согласно ГОСТ 26645—85, с учетом номинальной массы отливки и класса точности массы.
Рассмотренные ранее характеристики точности приводятся также на чертеже отливки в технических требованиях к ней, например: «Точность отливки 6-4-6-7 См 0,4 ГОСТ 26645—85», где 6 — класс размерной точности; 4 — степень коробления; 6 — степень точности поверхностей; 7 — класс точности массы; См 0,4 — допуск (в мм) смещения отливки по плоскости разъема.
Если в обозначении точности отливки ряд цифровых значений показателей заменен нулями или данные о смещении отсутствуют, значит, эти характеристики являются ненормируемыми. Например, «Точность отливки 6-0-0-7 ГОСТ 26645—85».
Специальные требования к отливкам вытекают из их функциональных задач и условий эксплуатации.