2.4.5 Детали из литых, катанных и кованых полуфабрикатов

Конструктивно-технологические характеристики деталей из литых, катанных и кованых полуфабрикатов.

1) Назначение деталей. Данная группа деталей является самой разнообразной по назначению и по геометрии.

По назначению можно выделить следующие основные классы деталей:

• детали, выходящие на аэродинамический обвод: монолитные панели (с оребрением или без него);

• детали каркаса: монолитные нервюры, шпангоуты и диафрагмы, монолитные лонжероны, гребенки, петли, фитинги, узлы поворота;

• детали оборудования: вилки, валики (ролики), зубчатые детали, кронштейны, корпусы, коробки, крышки, монорельсы, фитинги, проушины, ушки, диски (колёса), цилиндры, штоки, тяги;

• детали трубопроводов: переходники, крестовины, угольники, фланцы;

• крепёжные детали: винты, болты, гайки, шпильки, кольца обжимные, стержни, штифты.

2) Характеристика исходных полуфабрикатов.

2.1) Марка материала. Для изготовления деталей используются практически все марки металлов и сплавов применяемых в конструкции самолетов.

2.2) Вид полуфабриката. Для производства данных деталей металлургическая промышленность выпускает сортовой и фасонный прокат, плиты, полосы, слитки, поковки.

2.3) Геометрия полуфабриката. Форма поперечного сечения и размеры профилей определяются сортаментом в соответствии с нормативно-технической документацией. Максимальные размеры полуфабрикатов могут достигать: длины до 20 000 мм; высоты и ширины (диаметр) до 200 мм и более.

2.3) Свойства полуфабриката в состоянии поставки. Подавляющее большинство металлов и сплавов в исходном состоянии имеют предел прочности до 500 МПа, предел текучести до 400 МПа. Для высокопрочных сталей и титановых сплавов – до 800 МПа и до 600 МПа соответственно. Относительное удлинение от 3 до 20%.

2.4) Характеристики обрабатываемости во многом зависят от марки материалов и состояния поставки приведены в приложении А1.

2.5) Состояние поверхности полуфабриката. Требования к качеству поверхности полуфабриката определяются нормативной документацией для каждой марки материала и каждого вида полуфабриката.

2.6) Шероховатость поверхности полуфабриката. Регламентируется нормативной документацией для каждого вида полуфабриката.

2.7) Вид покрытия поверхностей полуфабриката. При поставке полуфабрикатов для защиты их поверхности от коррозии применяются различные консервационные покрытия, главным образом на основе различных минеральных масел.

3) Конструкция деталей.

3.1) Общая форма рассматриваемого класса деталей весьма разнообразна. В общем случае можно большинство деталей объединить на группы:

• тела вращения:

• длинные (длина больше половины диаметра) типа: стержень, вал, ось, шток, поршень, стакан, колонка и т.п.;

• короткие (длина меньше полдиаметра) типа кольцо, диск, шкив, блок и т.п.;

• не тела вращения: корпусные, коробчатые (опорные), фигурные (рычаги, кронштейны, фитинги, проушины, вилки, серьги), профильные (пояса, гребенки), плоскостные;

• детали специальной формы, которая определяется назначением детали в самолете (пространственно-каркасные, плоско-ребристые, монолитные отсеки длинномерные детали и др.).

3.2) Основные типовые элементы деталей. Простейшими элементами рассматриваемого класса деталей являются отдельные поверхности: плоские, цилиндрические, конические, сферические, седлообразные, торовые, фасонные (винтовые, эвольвентные, аэродинамические и др.).

Комбинация поверхностей формирует характерные элементы конструкции детали. К типовым элементам можно отнести:

• элементы с открытыми плоскими поверхностями (плоскостями): лыски, торцы, фаски, полотно, грань и др.;

• элементы с несколькими сопряженными плоскими поверхностями: стенки, полки, и др.;

• элементы, с закрытыми поверхностями: колодцы, пазы, прорези, дно;

• элементы с внешними поверхностями вращения: цилиндры, конусы;

• элементы с внутренними поверхностями вращения: отверстия конические, цилиндрические и фасонные, канавки, выточки, галтели, фаски;

• элементы с резьбовыми и винтовыми поверхностями;

• элементы со специальными фасонными поверхностями.

Лыска – плоскость на цилиндрической поверхности детали, образованная срезанием ее части по хорде поперечного сечения.

Торец – поверхность перпендикулярная продольной оси детали.

Фаска – скошенная часть поверхности детали, расположенная к ней под углом (или торообразная поверхность), служащая переходом от одной поверхности к другой.

Карман - полость в теле детали с дном, открытая с одной стороны.

Колодец - полость в теле детали с дном, закрытая со всех сторон.

Полотно – днищевая часть полости (колодца или кармана), расположенная между ребрами и играющая роль обшивки.

Грань – плоская поверхность, например, гайки.

Ребро – выступающая поверхность, толщина которой незначительна по сравнению с длиной.

Прилив (утолщение) – выступающая часть детали, толщина поперечного сечения которой больше окружающей части детали, ограниченная незамкнутым контуром.

Бобышка – выступающая часть стенки детали, ограниченная замкнутым контуром.

Уступ – часть детали в форме ступени, образованная несколькими пересекающимися поверхностями.

Шлиц – канавка на торцевой поверхности крепежных изделий, например, винта, или боковой поверхности цилиндрической детали вдоль оси детали.

Впадины – поверхности различной формы, утопленные по отношению к основной поверхности и ограниченные незамкнутым контуром.

Прорезь – паз, проходящий через всю толщину детали.

Галтель – криволинейная (чаще радиусная) поверхность вращения (торообразной формы), служащая переходом от одной поверхности вращения к другой.

Шип (цапфа) – концевая часть вала, опирающаяся на подшипник.

Шейка – расположенная в середине часть вала, которая опирается на подшипник.

Буртик – кольцевое утолщение цилиндрической детали, составляющей с ней одно целое.

Канавка - кольцевое углубление различной формы с шириной незначительной по сравнению с диаметром и линейными размерами детали.

Выточка – кольцевое углубление различной формы с шириной достаточно большой по сравнению с диаметром и линейными размерами детали.

Головка – концевой элемент (законцовка) фигурной детали.

Заплечик – выступ на цилиндрической детали для упора.

Кольцевой паз - кольцевое углубление на торце детали.

Рифление – рельефная поверхность, образованная вдавливанием в деталь накатного инструмента.

Ступица – цилиндрическая поверхность с увеличенной шириной общей поверхности сопряжения для крепления на валу.

Полка – элемент детали, расположенный не в основной плоскости.

Паз – прямоугольное углубление, длина которого, как правило, больше ширины.

3.3) Компоновка (расположение) элементов. Расположение элементов может быть самым разнообразным.

4) Размеры деталей.

4.1) Габаритные размеры деталей из монолитных заготовок могут достигать: длины до 15 000 мм и более, ширины до 2 500 мм, высоты до 2 000 мм при толщине стенок до 200 мм.

4.2) Размеры элементов. Элементы деталей могут иметь размеры от нескольких миллиметров до нескольких сотен миллиметров и более.

5) Предельные отклонения размеров. Предельные отклонения для разных элементов деталей различны. Диапазон предельных отклонений в зависимости от назначения детали может быть от 0,001 мм до нескольких миллиметров, и определяются техническими условиями, согласованные с нормативной документацией.

6) Физико-механические свойства материала готовой детали. Детали из конструкционных металлов и сплавов имеют предел прочности от 300 МПа (для нетермообрабатываемых металлов) до 2000 МПа (для упрочненных термообработкой сплавов). Относительное удлинение до 3…10 % (в зависимости от марки сплава) и твердости до HRC 60 (для термообработанных сталей).

7) Шероховатость поверхностей. Шероховатость обработанных поверхностей может достигать Ra 0,01.

8 Состояние поверхностей (без покрытий). Требования могут быть самыми разнообразными от полного исключения повреждения поверхности до допущения отдельных рисок и царапин, следов от инструментов и т.п.

9) Схема покрытий. См пункт 2.3.1 и таблицу 2.3.

10) Схема маркировки. Маркировка наносится на несопрягаемые открытые поверхности.

Типовой технологический процесс изготовления деталей из литых, катанных и кованых полуфабрикатов.

Придание геометрии деталей рассматриваемого класса как в общем, машиностроении, так и в авиастроении выполняется по двум схемам: одностадийной и двухстадийной.

Одностадийная схема технологического процесса предполагает производство деталей из стандартных полуфабрикатов с изготовлением только первичных заготовок, что сопровождается значительным расходом материала и низким коэффициентом использования материала, высокой трудоемкостью при обработке резанием. Двухстадийный процесс предполагает изготовление из первичной заготовки промежуточное изделие – вторичной заготовки, форма и размеры которого максимально приближена к форме и размерам готовой детали.

1) Изготовление первичной заготовки. Исходным полуфабрикатом являются стандартные прокат или поковки, много реже - стандартные слитки. На этом этапе выполняются работы:

а) определение положения линии разделения полуфабриката на заготовки.

Применяемые методы:

• прямые (для единичного и опытного производств): по разметке, построенной с помощью универсальных измерительных средств или с помощью шаблонов;

• косвенные (для серийного производства): путем настройки раскройного оборудования; в этом случае процедура определения положения линии реза может быть заменена настройкой оборудования (установкой упоров, составлением управляющих программ для оборудования с числовым программным управлением), в этом случае не требуется выполнять разметку на поверхности полуфабриката;

б) нанесение линии разделения на полуфабрикат.

Работа выполняется в опытном и единичном производстве.

Применяемые методы:

• прорисовкой линии разметки чертилкой, карандашом, ручкой, кистью с краской, мелом.

в) разделение полуфабриката на первичные заготовки. Особенность этой работы заключается в том, что толщины поперечных сечений полуфабрикатов могут быть значительными (до 500 мм и более).

Применяемые методы:

• для материалов с пределом прочности менее 500 МПа:

• резка сдвигом на пресс–ножницах (для фасонного и сортового проката);

• резка пилами;

• резка фрезерованием или точением отрезными резцами (для сортового проката);

• тепловая резка (газопламенная, плазменная);

• гидроабразивная;

• для материалов с пределом прочности от 500 до 900 МПа применимы уже названные методы, но с более стойким режущим инструментом (например, твердосплавным);

• для материалов с пределом прочности более 900 МПа применяются:

• абразивная резка;

• гидроабразивная;

• анодно-механическая резка;

• тепловая резка.

г) улучшение технологических свойств материала заготовки применяется при обработке упрочненных полуфабрикатов.

Применяемые методы:

• отжиги;

• высокий отпуск (для сталей).

Особенно часто отжиги выполняют после тепловой резки термически упрочняемых сплавов.

д) удаление поверхностного слоя металла. Отжиг сопровождается образованием на поверхности окалины (у углеродистых сталей) или газонасыщенного слоя (у высоколегированных сталей и титановых сплавов), который усложняет последующую обработку или может даже ухудшить эксплуатационные свойства детали и его следует удалить.

Применяемые методы:

• для удаления окалины: абразивная обработка поверхности (пескоструйная, дробеструйная и аналогичные им методы обработки);

• для удаления газонасыщенного слоя: химическое травление.

2) Изготовление вторичной заготовки.

Особенности конструкции вторичных заготовок. Чаще всего, вторичные заготовки имеют близкую к детали геометрию. Отличия обусловлены значительной сложностью, а в ряде случаев и невозможностью оформления методами обработки давлением ряд элементов детали, особенно малых. Поэтому вторичные заготовки, изготавливаемые давлением, имеют специальные технологические припуски и штамповочные уклоны. В зависимости от примененных методов обработки, величина технологических припусков колеблется от 0,5 до 3…5 мм и более.

В настоящее время для производства вторичной заготовки применяют две группы методов:

• для деформируемых сплавов - обработку давлением;

• для литейных материалов - литье.

В силу более высоких эксплуатационных свойств материала деталей, получаемых после обработки давлением, в авиастроении при конструировании деталей конструкторы отдают предпочтение деформируемым металлам и сплавам. Более того, в ряде случаев, из-за влияния метода обработки, применяемого для изготовления вторичной заготовки, на прочность и надежность деталей конструкцию вторичной заготовки и метод ее изготовления назначает конструктор.

А) Изготовление вторичных заготовок обработкой давлением.

Изделие, которое получается после обработки давлением, получило название – штамповка. Особенности методов обработки давлением обусловило необходимость в специальных технологических классификаторах, в соответствии с которым можно выделить:

• детали простых форм (призматическая, цилиндрическая и др.);

• детали с ребрами односторонними и двусторонними (стыковые фитинги, кронштейны, балки, бимсы);

• детали с бобышками, с отверстиями в них и без отверстий (рычаги, качалки, кронштейны);

• детали с отростками и полостями (корпусы, стаканы, детали гидрогазовой арматуры);

• детали с элементами малой толщины (тонкостенные стаканы, крышки, кольца, крыльчатки);

• детали из толстостенных труб с утолщениями на концах, с фланцами на концах, с фасонными законцовками (детали шасси, полые валы, подкосы, силовые тяги, баллоны).

Технологическая схема изготовления вторичных заготовок методами обработки давлением. Перед началом работ первичная заготовка представляет собой часть сортового поката или поковки. Изготовление вторичной заготовки может осуществляться методами открытой штамповки (с образованием облоя из излишков металла) или закрытую штамповку (безоблойную). В последнем случае объем металла первичной заготовки должен соответствовать объему получаемого изделия.

В общем случае для изготовления вторичной заготовки методами ковки и объемной штамповки необходимо выполнить следующие работы:

а) нагрев первичной заготовки перед формоизменением с целью снижения усилия деформирования и повышения пластичности металла (в 3…4 раза, а в режиме сверхпластичности в 10…50 раз), а также устранения деформационного упрочнения.

Особенностью нагрева заготовок для авиационных деталей являются жесткие требования к качеству среды нагрева, особенно при нагреве высоколегированных сталей и титановых сплавов. Поэтому вместо обычных печей применяют печи малоокислительного нагрева с воздушной средой и газовым отоплением, а также печи электросопротивления с контролируемой или защитной атмосферой.

Высокопластичные сплавы могут обрабатываться и без нагрева - в холодном состоянии (при температуре 20±5º). Штамповка в таком состоянии обеспечивает более высокую точность размеров и достаточно низкую шероховатость поверхностей.

Применяемые методы:

• нагрев в печах;

• электроконтактный нагрев.

б) придание первичной заготовке формы вторичной. Особенностью объемной штамповки является сложность производства деталей с тонкостенными и высокими элементами сложной формы. Для решения этой проблемы существенное значение имеет скорость приложения деформирующего усилия. В настоящее время применяют как высокоскоростную (динамическую) штамповку на пресс-молотах, взрывных пресс-пушках, пневмодинамических молотах, так и статическую – с медленным воздействием на металл. Статическое воздействие позволяет реализовать режимы изотермической и сверхпластичной штамповки.

Как правило, объемную штамповку осуществляют в несколько переходов с промежуточным подогревом (при горячей штамповке) или отжигом (при холодной штамповке):

- предварительное увеличение сечения заготовки (фасонирование);

Применяемые методы: осадка первичного полуфабриката;

- образование общей формы и формы основных элементов (чаще всего, наиболее крупных и простых по форме элементов);

Применяемые методы: осадка, высадка, раздача, обжим, прошивка, пробивка, выдавливание и др.;

- окончательное формообразование детали применяется для дальнейшего увеличения степени формоизменения и более полного оформления элементов (глубоких полостей, высоких и тонких ребер, отверстия);

- удаление облоя;

Применяемые методы: обрезка, обсечка, обрубка;

- калибровка выполняется с целью обеспечения максимального оформления детали и повышения качества поверхности изделия;

Применяемые методы: объемная штамповка (очень часто в холодном состоянии);

в) очистка поверхности от окалины и газонасыщенного слоя необходима для удаления слоя с поверхностными дефектами.

Применяемые методы:

• для удаления окалины - абразивная обработка поверхности (пескоструйная, дробеструйная и аналогичные методы обработки);

• для удаления газонасыщенного слоя - химическое травление.

г) контроль качества полученных - штамповок. Основными дефектами штамповок являются: риски, волосовины, закаты, расслоения, зажимы, утяжки, наружные и внутренние сколы, искажения геометрии.

Применяемые методы:

• поверхностные дефекты выявляются: визуально, магнитными и люминесцентными методами;

• внутренние дефекты выявляются: ультразвуковыми и рентгенографическими методами.

• геометрические параметры контролируются: измерением универсальными измерительными инструментами, шаблонами, координатно-измерительными машинами.

Б) Изготовление вторичных заготовок литьем.

Особенности конструкции вторичных заготовок, получаемых литьем. Литье позволяет производить вторичные заготовки сложной пространственной формы с максимальным приближением геометрии к готовой детали. Особенности конструкции вторичных заготовок, изготовленных литьем, фиксируются в специальных технологических классификаторах:

• детали типа «корпус» (размером до 700х1000 мм);

• каркасные детали с поверхностями двойной кривизны (размером менее 500х2000 мм);

• литые панели (размером менее 600х1500 мм);

• ролики, секторы, барабаны;

• литые балки, кронштейны, штурвалы (размером менее 300х800 мм);

• фитинги, рычаги, качалки;

• плоские детали, грузы балансировочные (размером до 300х900 мм).

Технологическая схема изготовления вторичных заготовок литьем. В исходном состоянии полуфабрикат, чаще всего, представляет собой слитки сплава стандартной формы и размеров, выпускаемые металлургическими предприятиями. В самом общем для изготовления вторичной заготовки литьем необходимо выполнить работы:

а) изготовление разовых литейных форм или подготовка постоянных форм.

Содержание работ на этом этапе во многом зависит от конструкции формы.

Наименьший объем работ требуется при подготовке постоянных форм (кокилей, пресс-форм), включающий действия:

• очистку от остатков металла от предыдущей заливки,

• смазку,

• дополнительную сборку формы (если необходимо).

Наибольший объем работ необходим при изготовлении разовых форм, включающий дополнительный технологический процесс производства такой формы. В общем случае для этого выполняют:

• подготовку формовочной смеси;

• изготовление модели и модельных ящиков;

• изготовление стержней;

• изготовление полуформ (для литья в песчаные формы);

• сборку формы;

• сушку формы.

б) расплавление слитков и модифицирование расплава. Особенность этой операции заключается в том, что с целью, обеспечения высокого качества металла, применяют специальные печи с контролируемой атмосферой над зеркалом металла, в том числе с вакуумированием полости над металлом.

Применяемые методы: расплавления определяются способом нагрева металла в литейных печах, и применяются:

• газопламенный;

• электрический (в печах электросопротивления);

• электродуговой;

• магнитоиндукционный;

• плазменный.

В целях улучшения качества расплавленного металла, а также для предотвращения выгорания легирующих элементов при нагреве очень часто в жидкий металл добавляют различные присадки (металл модифицируют).

в) заливка жидкого металла в форму, по сути, является основной операцией производства вторичных заготовок методами литья.

Применяемые методы:

• гравитационный (металл заполняет форму под действием сил тяжести при выливании из ковша);

• центробежное литье;

• литье под низким давлением (вакуумное литье);

• литье под высоким давлением;

• литье - жидкая штамповка;

• литье выжиманием,

• литье намораживанием;

• электрошлаковое литье.

г) охлаждение формы и кристаллизация металла. Для подавляющего большинства марок литейных сплавов и конструкций деталей охлаждение происходит в естественных условиях на воздухе комнатной температуры. Если для детали применен особовысококачественный металл или деталь имеет сложную (подчас, уникальную конструкцию) требуется специальный режим охлаждения, который создается специальными холодильными установками с управляемой скоростью охлаждения. Дополнительно могут применяться ультразвуковые колебания для создания особых условий для кристаллизации металла.

д) извлечение изделия – отливки из формы (выбивание). Наибольшую сложность, данная операция приобретает при извлечении отливки из разовых песчаных форм. Еще больше трудностей доставляет удаление стержней из полостей отливок. Связано это с тем, что при высокой температуре формовочная смесь частично спекается и приобретает достаточно высокую прочность и для ее удаления приходится применять различные динамические методы:

• ударный (локальное приложение усилия молотком, зубилом, пневмомолотком и др.);

• вибрационный (на виброрешетках);

• пневмодинамических (песко - и дробеструйный);

• гидродинамический (струей воды под большим давлением);

• абразивно-динамический (песко - и дробеметный).

е) удаление литниковой системы и прибыли (обрубка).

Применяемые методы:

• резка зубилом (вручную или механическим зубилом);

• резка сдвигом в специальном штампе;

• резка пилами (чаще всего, дисковыми);

• резка газопламенная (газорезаками).

ж) очистка поверхности отливки необходима для удаления с поверхности отливки остатков формовочной смеси, загрязнений, окалины.

Применяемые методы аналогичны методами очистки штамповок после объемной штамповки.

з) контроль качества отливок. В силу высокой вероятности возникновения различных литейных дефектов с одной стороны и высоких требований к качеству отливок, с другой, контроль изделий является очень важной и ответственной операцией. Наибольшую сложность представляет обнаружение внутренних литейных дефектов (пор, рыхлот, раковин).

Применяемые методы:

• а) для выявления внутренних дефектов:

• акустические (ультразвуковые) (эхо-метод, теневой, резонансный);

• радиационные (радиографический, рентгеновский, гамма-метод);

• б) для выявления поверхностных дефектов:

• магнитные (магнитнопорошковый, магнитографический);

• капиллярные (краской, люминесцентный, фильтрующихся частиц);

• визуальные.

3) Придание заготовке предварительной общей формы и формы элементов детали. На данной стадии технологического процесса происходит черновое и получистовое формирование общей формы и формы элементов. Особенностью этого этапа является то, что для оформления геометрии деталей применяются методы обработки резанием (механической обработки). Благодаря постепенному удалению металла при обработке этими методами, становится возможным образование практически любой конфигурации, а разнообразие режимов обработки, возможности оборудования, многообразие применяемых инструментов и инструментальных материалов размеры элементов детали выполняются с высокой точностью, а поверхности с очень низкой шероховатостью.

Для механической обработки особое значение приобретает обрабатываемость металлов и сплавов резанием. Для оценки обрабатываемости того или иного сплава применяется метод сравнения, с обрабатываемостью стали 45 в состоянии поставки полуфабриката.

По обрабатываемости резанием принято подразделять авиационные материалы на 9 групп, которые описаны в таблице 2.20.

Таблица 2.20 - Обрабатываемость металлов и сплавов резанием

Номер группы	Класс материала	Марки	Обрабатываемость
I	Стали теплостойкие, хромистые, хромоникелевые и хромомолибденовые перлитного и мартенситного классов	Х6СМ; 34ХН3М, 30ХНА, 30ХГСА	Удовлетворительная, близкая к обрабатываемости стали 45
II	Стали коррозионностойкие хромистые, сложнолегированные стали ферритного, мартенситно-ферритного и мартенситного классов	12Х13 25Х13Н2 14Х17Н2	В отожженном состоянии - удовлетворительная Получение низкой шероховатости затруднительно После термообработки обрабатываемость ухудшается в 5…8 раз и требует применения твердосплавного инструмента
III	Стали Коррозионностойкие, кислотостойкие, жаростойкие, хромоникелевые аустенитного и аустенитно-мартенситного классов	Х18Н9Т ВНС2 ВНЛ3 СН4	Обрабатываемость хуже стали 45 в 2…2,5 раза
IV	Стали и сплавы Жаропрочные, жаростойкие, хромоникелевые, хромоникельмарганцовистые сложнолегированные аустенитного класса	ЭИ481 ЭИ696 ЭИ435	Обрабатываемость хуже стали 45 в 3…4 раза
V	Сплавы деформируемые жаропрочные на железоникелевой и никелевой основе	ХН60В ХН77ТЮ ЭП487	Обрабатываемость хуже стали 45 в 6…12 раза
VI	Сплавы литейные, жаростойкие и жаропрочные на железоникелевой и никелевой основе	ВЛ45У ЖС6 ВЖЛ14	Обрабатываемость хуже стали 45 в 12…20 раза
VII	Титановые сплавы		Обрабатываемость хуже стали 45 в 4 раза (без «корки») и в 5…12 раз (по «корке»)
VIII	Стали высокопрочные и низколегированные	ВНС5 ВНЛ5	В отожженном состоянии - удовлетворительная После термообработки обрабатываемость ухудшается в 5…8 раз
IX	Алюминиевые, магниевые и медные сплавы		В отожженном состоянии - плохая В термоупрочненном состоянии удовлетворительная и хорошая (лучше обрабатываемости стали 45)

Конкретная последовательность и количество переходов или операций при образовании поверхностей детали зависит от: обрабатываемости материала (которая, в свою очередь зависит от марки, твердости и вязкости материала), формы обрабатываемых поверхностей, требуемой шероховатости и точности размеров, толщины элементов детали, модели применяемого оборудования, его возможностей, особенностей конструкции инструмента и ряда других факторов. В самом общем случае процесс обработки вторичной заготовки резанием включает следующие основные работы (операции или переходы):

а) образование базовой поверхности необходимо для формирования поверхностей, на которые будет выполняться установка детали в оборудовании при последующей обработке.

б) образование поверхностей общей формы и поверхностей элементов в последовательности, при которой обеспечивается доступность к этим поверхностям, сохранение уже обработанных поверхностей от повреждения. Обработка каждой поверхности, как правило, выполняется в несколько переходов:

• чернового (обдирка) – удаляется верхний слой заготовки, который очень часто твердый из-за окалины или газонасыщенного слоя (у титановых сплавов т.н. «корка»). При этом происходит снятие металла при большой глубине резания и малых скоростях и подачах. Поверхность после черновой обработки имеет высокую шероховатость и значительные погрешности размеров, поэтому после этого перехода остается необходимый припуск для последующей обработки;

• получистового – удаляется последующий (но не последний) слой металла. Глубина резания уменьшается, скорость резания и подача увеличиваются. В результате уменьшается шероховатость;

• чистового – (выполняется для деталей, для которых упрочнение термообработкой не предусмотрено) удаляется последний слой металла. Глубина резания минимально возможная. Скорость резания и подачи – максимальные.

Применяемые методы обработки резанием, приведены в таблице 2.21.

Таблица 2.21 - Методы для образования поверхностей деталей

Вид поверхности	Методы обработки
Плоские наружные	Строгание Фрезерование Пиление Опиливание Протягивание наружное
Плоские внутренние	Долбление Фрезерование (с ограничением по минимальным размерам и толщине элемента детали) Опиливание (также ограниченно);
Торцевые поверхности у тел вращения	Точение (торцевание);
Наружные поверхности вращения	Точение (обтачивание)
Внутренние поверхности вращения	Точение (растачивание) Протягивание
Поверхности отверстий	Сверление Рассверливание Зенкерование, Развертывание Протягивание внутреннее Зенкование Цекование
Наружные резьбовые поверхности	Точение резьбовыми резцами Нарезание резьбы плашками и или резьбовыми головками Накатывание
Внутренние резьбовые поверхности	Точение резьбовыми резцами Нарезание метчиками
Фасонные поверхности: - зубьев зубчатых колес, - галтелей	Долбление Фрезерование Протягивание Точение фасонными резцами
Сложные наружные и внутренние поверхности	Фрезерование на пятикоординатных станках

При обработке твердых или очень вязких материалов для образования очень сложных поверхностей или элементов (например, спирального отверстия) применяются специальные физико-механические методы разрушения металла: электрофизические и электрохимические (электроэрозионные, анодно-механические), ультразвуковые и некоторые другие высокоэнергетические методы.