1) Литейные стали.

Приготовление литейных сплавов. Приготовление литейных сплавов связано с процессом плавления различных материалов.

Плавление — это переход из кристаллического состояния в аморф­ное. При этом нарушается устойчивость кристаллических решеток, увеличиваются колебательные движения атомов, и кристалличе­ское тело, проходя через область неустойчивых состояний, пре­вращается в жидкое. При плавлении твердые кристаллические тела теряют постоянство формы, объема, а также изменяются их физические свойства. Для получения заданного химического состава и определенных свойств в сплав при приготовлении вводят в жидком или в твердом состоянии специальные (легирующие) элементы, в качестве которых используют Сu, Ni, Mn, Ti, Mg, Mo и др.

Для размельчения структурных составляющих и равномерного их распределения по всему объему литого металла в сплавы вводят малые добавки различных элементов (модификаторов), в качестве которых используют Na, Zn, Mg, Ti, Zr и другие элементы.

Для выплавления чугуна и стали в качестве исходных мате­риалов (шихты) используют литейные или передельные доменные чугуны, чугунный и стальной лом, отходы собственного производ­ства и ферросплавы. Для понижения температуры плавления обра­зующихся шлаков используют флюсы — известняк, доломит и др.

2) Объемная штамповка (холодная).

Холодной объемной штамповкой получают готовые детали или близкие к ним заготовки, требующие минимальной обработки резанием. В массовом и крупносерийном производствах следует шире применять холодную штамповку, заменяя ею обработку резанием, или комбинировать эти методы изготовления. При холодной штамповке коэффициент использования металла дости­гает 95% вместо 30—40% при обработке резанием. Трудоемкость изготовления болтов на холодновысадочных автоматах в 200 — 400 раз меньше, чем на токарно-револьверных станках. Внедрение холодной объемной штамповки приводит к устранению операций предварительной обработки резанием, связанных с большими потерями металла в стружку и к возрастанию роли точных, от­делочных методов (точению, шлифованию и др.). Отмечается также более высокое качество штампованных дета­лей по сравнению с качеством деталей, полученных обработкой резанием. В зависимости от степени деформации у среднеуглеродистых сталей прочность штампованных деталей увеличивается на 30—120% по сравнению с прочностью деталей, полученных обработкой резанием, что в некоторых случаях позволяет отка­заться от термообработки и использовать более дешевые исходные материалы: углеродистую или малолегированную сталь вместо термически обработанной высоколегированной дорогостоящей стали. Деформируя различные участки заготовки с разными сте­пенями деформации, можно целенаправленно управлять распре­делением механических характеристик в детали.

При холодном деформировании устраняется совсем или ча­стично пористость металла, формируется благоприятно ориенти­рованная волокнистая структура металла, что придает деталям высокую усталостную прочность при динамических на­грузках. Это позволяет конструкторам уменьшать размеры дета­лей и их металлоемкость по сравнению с полученными обработкой резанием, не снижая при этом их надежность.

Холодной объемной штамповкой можно получать цельные детали из одной заготовки (например, зубчатые колеса и кулачки за одно целое с валом) взамен деталей, которые раньше собирали сваркой, клепкой и т. п. из двух или более частей. Это не только исключает расходы на сборку, удешевляет продукцию, но и улуч­шает ее качество, так как цельные детали прочнее и точнее, чем собранные из отдельных частей. Однако для холодной объемной штамповки требуется дорогостоящий специальный инструмент, что позволяет применять ее только в массовом и крупносерийном производствах.

3) Форму срезаемого слоя материала рассмотрим на примере обтачивания цилиндрической поверхности на токарно-винторезном станке. На рис. 49 показаны два последовательных положения резца относительно заготовки за время одного полного оборота ее. При обработке резец срезает с заготовки материал площадью поперечного сечения 1лвсо. называемой номинальной площадью поперечного сечения срезаемого слоя fH, мм2. Для резцов с прямолинейной режущей кромкой

Форма и размеры номинального сечения срезаемого слоя материала зависят от параметров режима резания (snp и t), геометрии режущего инструмента (углов >р и фх) и формы режущей кромки. В процессе резания участвуют одновременно два движения, поэтому траекторией движения вершины резца относительно заготовки будет винтовая линия. Начав резание в точке А, резец вновь встретится с этой образующей цилиндрической поверхности только в точке В. Следовательно, не вся площадь поперечного сечения материала fABcD будет срезана с заготовки, а только часть ее, так что на обработанной поверхности останутся микронеровности. Остаточное сечение срезаемого слоя 10 = Iabe- Действительное сечение срезаемого слоя материала 1д = Ibcde будет меньше номинального 1н на величину площади осевого сечения гребешков.

Рис. 49. Элементы резания и геометрии срезаемого слоя

Рис. 50. Элементы токарного прямого проходного резца

Рис. 51, Углы резца в статике

Шероховатость является одним из показателей качества поверхности детали. Она оценивается высотой, формой, направлением неровностей и другими параметрами. На шероховатость поверхности одновременно влияют режим резания,геометрия режущего инструмента, вибрации, физико-механические свойства материала заготовки и т. д. К параметрам процесса резания относят также основное (технологическое) время обработки, время, затраченное непосредственно на процесс изменения формы, размеров и шероховатости обрабатываемой поверхности заготовки.

Элементы токарного проходного резца. Токарный прямой проходной резец (рис. 50) имеет головку, т. е. рабочую часть 1, и тело, т. е. стержень II, который служит для закрепления резца в резцедержателе. Головка резца образуется при специальной заточке и имеет следующие элементы: переднюю поверхность 1, по которой сходит стружка; главную заднюю поверхность 2, обращенную к поверхности резания заготовки; вспомогательную заднюю поверхность 4, обращенную к обработанной поверхности заготовки; главную режущую кромку 3, вспомогательную 6; вершину 5. Инструмент затачивают по передней и задним поверхностям. Для определения углов, под которыми расположены поверхности рабочей части инструмента относительно друг друга, вводят координатные плоскости (рис. 51). Основная плоскость (ОП) - плоскость, параллельная направлениям продольной и поперечной подач. Плоскость резания (ПР) проходит через главную режущую кромку резца, касательно к поверхности резания заготовки. Главная секущая плоскость (N-.V) -плоскость, перпендикулярная проекции главной режущей кромки на основную плоскость. Вспомогательная секущая плоскость (Л-Nt) - плоскость, перпендикулярная проекции вспомогательной режущей кромки на основную плоскость.

Билет №18.