Что называется пробой в машиностроении
Что называется пробой в машиностроении
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
ПРОЦЕССОВ В МАШИНОСТРОЕНИИ И ПРИБОРОСТРОЕНИИ
Основные термины, определения и обозначения
Mechanization and automation of manufacturing processes in machine
and instrument production. Basic terms, definitions and symbols
Дата введения 1979-01-01
Уфимским авиационным институтом им. Орджоникидзе (УАИ им.Орджоникидзе)
Проректор УАИ по НИР проф., д-р техн. наук А.Д.Макаров
Руководитель темы и отв. исполнитель проф., д-р техн. наук В.Т.Полуянов
Исполнители: канд. техн. наук В.А.Малых, канд. техн. наук С.Г.Селиванов, Р.Г.Касимов, В.В.Набиуллин, Л.Я.Гетке
Всесоюзным научно-исследовательским институтом технической информации, классификации и кодирования (ВНИИКИ)
Зам. директора по научной работе канд. техн. наук А.А.Саков
Руководитель темы канд. техн. наук Н.К.Сухов
Отв. исполнитель канд. техн. наук В.П.Никифоров
Всесоюзным научно-исследовательским институтом по нормализации в машиностроении (ВНИИНМАШ)
Зам. директора по научной работе канд. техн. наук Н.Н.Герасимов
ВНЕСЕН Министерством Высшего и среднего специального образования РСФСР
Зам. министра А.М.Кутепов
ПОДГОТОВЛЕН К УТВЕРЖДЕНИЮ Всесоюзным научно-исследовательским институтом технической информации, классификации и кодирования (ВНИИКИ)
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 9 марта 1978 г. N 634
Настоящий стандарт устанавливает применяемые в науке и технике термины, определения и обозначения основных понятий механизации и автоматизации технологических процессов изготовления и ремонта изделий, применяемых в машиностроении и приборостроении.
Термины и обозначения, установленные настоящим стандартом, обязательны для применения в документации всех видов, научно-технической, учебной и справочной литературе.
Стандарт может применяться в других отраслях народного хозяйства, в которых структура и оценка состояния технологических процессов аналогичны принятым в машиностроении и приборостроении.
Приведенные определения можно при необходимости изменять по форме изложения, не допуская нарушения границ понятий.
Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин. Применение терминов-синонимов стандартизованного термина запрещается. Недопустимые к применению термины-синонимы приведены в стандарте в качестве справочных и обозначены «Ндп».
Для отдельных стандартизованных терминов в стандарте приведены их краткие формы, которые разрешается применять в случаях, исключающих возможность их различного толкования.
В справочном приложении даны пояснения к некоторым терминам.
Технологический Процесс в машиностроении. Состав ТП: заготовка, механич обработка, сборка.
Объект, изделие, деталь, узел, комплект
Объект производства –изделие, деталь, узел, комплект производимый для выполнения конкретного служебного назначения.
Деталь – это конструкция выполненная из однородного материала, без применения сборочных операций для выполнения определенных функций.
Комплект – это два или более изделий, не соединенных на п/п при производственном процессе, не входящие в состав готового изделия, а прилагаемые к нему в момент поставки.
Узел (сборочная единица) – это часть изделия, котороая собирается отдельно и в дальнейшем участвует в процссе сборки как одно целое.
Изделием называют любой предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению на предприятии
Понятие технологических требований
1.качество поверхности: твердость, Шероховатость, остаточные напряжения.
HRC – значение твердости, полученное по методу Раквелла (по металлическому шарику);
НВ – значение твердости, полученное по методу Бринелля (по металлическому шарику);
HV – значение твердости, полученное по методу Виктерса (по алмазной призме);
Твердость – способность материала оказывать сопротивление проникновению (внедрению) в него другого, более твердого тела. Показатель твердости тесно связан с показателями прочности и пластичности и зависит от конкретных условий ведения испытаний.
Для определения твердости металлов существует несколько способов. Наиболее широкое применение получили пробы по Бринеллю (НВ) и Роквеллу (НR). В первом случае в поверхность исследуемой детали вдавливается стальной шарик, во втором – алмазный конус. По обмеру полученного отпечатка судят о твердости материала. Эти методы относятся к неразрушающим методам контроля. С помощью переводных таблиц можно приближенно по показателям твердости определить предел прочности материала.
Твердость по Бринеллю определяют вдавливанием в испытываемый материал шарика из закаленной стали диаметром 10 мм при силе 30 килоньютонов. Число НВ равно отношению силы, вдавливающей шарик, к площади поверхности полученного отпечатка
Шероховатость – это совокуп неровностей, обработанной овехности с относитедльно малыми шагами. Шероховатость поверхности опреджеляют по ее профилю, котор образуется в сечении этой поверхности
2. Допуски формы: округлость, цилиндричность. Допуски расположения поверхностей: параллельн, перпендик.
3. контроль детали: требов при контроле пятна наката.
2.условия маркировки – чтобы правильно идентифицировать деталь;
Размеры бывают: по точности – квалитет, по величине разброса – поля.
5.требования по точности поверхности, по точности взаимоположения поверхностей.
Остаточное напряжение возникает после механической обработки, заготовительных операций, при шлифовании (Материал поверхностного слоя испытывает наклеп, разупрочнение, изменяется его структура и микротвердость, образуются остаточные напряжения). После заготовительных операций заготовки, полученные на прессе, подвергаются термич. обработке. Остаточное напряжение определяют расчетными и экспериментальными методами.
Производственный процесс в машиностроении. Состав ПП
Производственный процесс включает в себя: заготовительное производство, механическую обработку, сборку.
1. Заготовительное производство
Метод литья –литье песчано-глинястой формы
– при литье в кокиль отсутствует песчано-глинистая смесь, вместо нее используют расплавленный металл. Верхняя и нижняя опоки сделаны из металла.
Штамповка и поковка – с использованием пластического деформирования, т.е. получается после деформации (нагрев деталей в штампах). Горячая штамповка, когда деталь нагревают, а холодная – гибкий материал.
Поперечно-винтовой прокат – достоинства: полученные размеры заготовки приближены к заданным размерам детали, получение высокой прочности, недостатки: сложность конструкции и применение при большой партии деталей.
Холоднотянутый прокат – достоинства: уменьшение кол-ва операций для получения нужных размеров.
Горячекатаный прокат – для изготовления гаек, используются гайка нарезные автоматы.
2. Технологический процесс Механической обработки.
Классификация операций механической обработки:
Токарная – группа токарных станков (токарно-револьверный станок, лоботокарный и т.д.);
Фрезерная (горизонтально фрезерная, вертикально фрезерная);
Шлифовальная (плоско шлифовальный станок, кругло шлифовальный, внутришлифовальный и т.д.);
Радиально сверлильный станок.
3. Контрольные операции: испытание на прочность и герметичность
4. Сборка.(карта сборки). Сборка подвижная (разъемные и неразъемные соединения) – перемещения детали относительно раб места и неподвижная (постоянотво раб места)
5.Упаковка и косервирование: условия хранения
Технологический Процесс в машиностроении. Состав ТП: заготовка, механич обработка, сборка.
Технологический процесс – это часть производственного процесса, содержащая в себе последовательное изменение размеров, формы, внешнего вида предмета производства, и их контроль.
Этапы производства, на протяжении которых происходят качественные изменения объекта производства, называются технологическими процессами.
Метод литья – при литье в кокиль отсутствует песчано-глинистая смесь, вместо нее используют расплавленный металл. Верхняя и нижняя опоки сделаны из металла.
Штамповка и поковка – с использованием пластического деформирования, т.е. получается после деформации (нагрев деталей в штампах). Горячая штамповка, когда деталь нагревают, а холодная – гибкий материал.
Поперечно-винтовой прокат – достоинства: полученные размеры заготовки приближены к заданным размерам детали, получение высокой прочности, недостатки: сложность конструкции и применение при большой партии деталей.
Холоднотянутый прокат – достоинства: уменьшение кол-ва операций для получения нужных размеров.
Горячекатаный прокат – для изготовления гаек, используются гайка нарезные автоматы.
Классификация операций механической обработки:
Токарная – группа токарных станков (токарно-револьверный станок, лоботокарный и т.д.);
Фрезерная (горизонтально фрезерная, вертикально фрезерная);
Шлифовальная (плоско шлифовальный станок, кругло шлифовальный и т.д.);
Радиально сверлильный станок.
Различают стационарную, подвижную (разъемные и неразъемные соединения), неподвижную сборки
Контроль в машиностроении
Контроль или наблюдение за следованием предписанных технической документацией норм изготовления должен присутствовать на каждой производственной компании.
Виды контроля качества в машиностроении
Существуют определенные типы контроля качества, которые используются в машиностроении:
Применяются перечисленные варианты физическим или химическим путем. Также есть и другие варианты применения, которые разделяют на разрушающие и неразрушающие.
Сложно разобраться самому?
Попробуй обратиться за помощью к преподавателям
К разрушающим относят:
К неразрушающим относят:
При разработке деталей также соблюдается контроль, который разделяют на несколько видов:
Входная проверка комплектующих проводится конструкцией машиностроительной детали в ТУ.
Пооперационный контроль проводится специалистом по чертежам во время настройки процесса.
К параметрам контроля относят:
Чтобы изделия были высококачественными, контроль на производственной фирме обязательно должен присутствовать. Его нужно проводить на всех этапах изготовления, проверять свойства, параметры, структуру деталей, характеристики полученного продукта. Это и называется производственным контролированием.
Видом контроля считается определение нарушений слитности материала, локальных и других нарушений.
С помощью проведения множества проверок, есть шанс определить, пригоден материал к использованию или нет.
Входной контроль – это определение параметров, свойств и выявление брака в ходе ТП.
Пооперационный контроль подразумевает сравнение параметров, свойств и выявление дефектов материала во время процесса.
Приемочный контроль отвечает за соответствие продукции параметрам на заключительном этапе.
С помощью проведения инспекционного контроля есть возможность проконтролировать состояние и характеристики деталей перед применением.
Пассивным контролем называется тестирование, проходящее без воздействия на производственный процесс.
Активный контроль – это один из разновидностей, в котором обследование осуществляется в момент изготовления для регулирования производства.
Визуальный контроль – это осмотр сырья без использования специального оснащения и различных способов. Сплошная проверка является максимально эффективной. При осмотре некоторых мест на продукции, данное контролирование называется выборочным.
Технический контроль в тяжелом машиностроении
У всех производственных компаний нормы технического контроля одни и те же. Но у тяжелого машиностроения имеются определенные тонкости. Их связывают со своеобразием единичного изготовления, габаритными размерами и тяжелым весом, отсутствием возможности осуществления целой контрольной сборки и другими моментами.
Не нашли что искали?
Просто напиши и мы поможем
Пооперационный контроль проводится чаще всего не на контрольных плитах, а на машинах, используемых для обработки материалов. В таком случае станки применяются как измерительная база. Для выполнения данного действия нужно постоянно наблюдать за работой технического оснащения на предприятии.
Иногда провести сборку новых машин прямо на производстве нет возможности. В данном случае для проведения множества проверок применяются эскизы будущих изделий, в которых указаны фактические размеры.
В тяжелом машиностроении чаще происходит единичное изготовление, а не массовое, как с мелкими деталями. Поэтому технологические карты контроля качества не подготавливаются. Проверки изделий проводятся по готовым чертежам.
Для проведения контроля используются специальные измерительные приборы (нутромеры, скобы и другие).
Специалисты по контролю самостоятельно выбирают необходимый способ для проверки. Много чего зависит от профессионализма и навыков мастера, который занимается решением данной задачи.
Технический контроль разделяют на выборочный и сплошной. В последнем варианте тщательной проверке подвергаются абсолютно все детали. Выборочный контроль подразумевает тестирование нескольких деталей из целой партии продукции.
Чаще всего в тяжелом машиностроении используется сплошной вариант тестирования.
В неподходящих условиях выборочное тестирование практически не применяется. Это повышает шанс того, что заказчик получит продукцию с дефектами. Применяется данный контроль лишь в том случае, если исполнитель берет на себя все заботы, связанные с тестированием. При желании специалист может проверить некоторые детали из партии.
Мелкие детали проходят тщательную проверку только после изготовления. Если изделия имеют габаритные размеры, то дополнительно проводится пооперационный контроль, который позволяет заранее выявить дефекты. После его проведения, последующая проверка осуществляется перед эксплуатацией. Проверяется изделие только с виду и далее сверяются результаты проводимых операций.
Важнейшие технологические процессы обрабатывающего производства в машиностроении
Важнейшими технологическими процессами обрабатывающего производства в машиностроении являются обработка металлов резанием, термическая и химико-термическая обработка, а также окраска и нанесение защитных покрытий, при этом основным исходным сырьем обрабатывающего производства являются заготовки деталей машин, а готовой продукцией – непосредственно детали будущих машин.
Рассмотрим основные методы и параметры указанных процессов.
Обработка металлов резанием (механическая обработка) – это технологический процесс снятия режущим инструментом с поверхности заготовки слоя металла для получения требуемой точности геометрической формы, размеров и качества обработанной поверхности.
Точность обработки и показатель качества обработанной поверхности – шероховатость (чистота) поверхности, устанавливаются стандартом.
Под точностью обработки понимают степень соответствия действительных размеров детали расчетным (номинальным) размерам, указанных в чертеже на изготовление детали. Точность обработки определяется допуском на размер, то есть крайними предельно допустимыми размерами. Допуском называется разность между наибольшим и наименьшим размерами.
Степень точности определяется квалитетом, который определяет величину допуска. Стандартом установлено 19 квалитетов: 01,0,1,2,3 – для измерительного инструмента; 4,5,6 – для сопряжений высшей точности в станкостроении и приборостроении; 7,8,9 – для точных сопряжений в станкостроении, приборостроении, машиностроении; 10,11,12,13 – для сопряжений в машиностроении; 14,15,16,17 – для сопряжений не применяют, а используют для свободных размеров и установления допусков на отливки, поковки, прокат и т.д.
Повышение точности определяет увеличение стоимости обработки, снижение производительности металлорежущего станка и т.д., поэтому установление степени точности должно быть оптимальным.
Эксплуатационные свойства деталей машин, их долговечность и т.п. также зависят от состояния поверхности. В отличие от теоретических поверхностей деталей, изображаемых на чертежах, на реальных поверхностях в процессе обработки всегда имеются неровности различной формы, высоты. Форма, высота, характер расположения и направления неровностей на поверхностях обрабатываемых заготовок зависят от ряда причин: режима обработки, условий охлаждения инструмента, химического состава обрабатываемого материала, типа и состояния оборудования и многих других.
Под шероховатостью поверхности понимается совокупность неровностей с относительно малым шагом на базовой длине. Базовая длина – это длина участка поверхности от 0,01 до 25 мм, используемая для выделения неровностей, характеризующих шероховатость поверхности. К важнейшим параметрам шероховатости относятся:
Rz – высота неровностей профиля по десяти точкам (Rz=1000…0,025 мкм);
Ra – среднее арифметическое отклонение профиля (Ra=400…0,08 мкм);
Rm – наибольшая высота профиля.
Для осуществления процесса резания необходимо наличие относительных движений между заготовкой и режущим инструментом. Они сообщаются либо инструменту, либо заготовке, либо инструменту и заготовке одновременно.
Процесс резания осуществляется при выполнении рабочего движения (рабочего хода), состоящего из главного движения (движение резания) и движения подачи, которые в современных станках осуществляются, как правило, автоматически. Главное движение позволяет осуществлять процесс резания с образованием стружки, а движение подачи дает возможность вести процесс снятия стружки со всей обрабатываемой поверхности. Используется в процессе резания преимущественно два вида рабочего движения – вращательное и прямолинейное.
В зависимости от характера выполняемых работ и вида режущего инструмента различают следующие технологические методы обработки металлов резанием (рис. 7):
· сверление – главное движение (вращательное) и движение подачи (прямолинейное) сообщаются инструменту (сверлу);
· фрезерование – главное движение (вращательное) сообщается инструменту (фрезе), а заготовке – движение подачи (прямолинейное);
· строгание – главное движение может быть только прямолинейным и сообщается либо инструменту (резцу) при поперечном строгании либо заготовке – при продольном строгании;
Рис.7. Основные методы обработки резанием
I – главное движение; II – движение подачи
Перед обработкой заготовки необходимо установить рациональный режим резания, т.е. выбрать скорость резания, подачу и глубину резания.
Скоростью резания называют путь режущего лезвия инструмента относительно вращающейся заготовки в направлении главного движения за единицу времени.
Подачей называют путь, пройденный точкой лезвия относительно вращающейся заготовки в направлении движения подачи за один оборот.
Глубина резания определяется толщиной снимаемого слоя металла, измеренной по перпендикуляру к обработанной поверхности детали, за один рабочий ход инструмента относительно обрабатываемой поверхности.
Правильное выполнение процессов механической обработки зависит от ряда факторов, в числе которых большое значение имеют припуски на обработку.
Припуском на обработку называется слой материала, подлежащий удалению с поверхности заготовки для получения требуемого размера. Различают общий припуск на всю обработку какой-либо поверхности и межоперационный припуск, удаляемый в процессе определенной операции механообработки.
Размер припуска на заготовку зависит от способа ее изготовления и конфигурации, а также от требуемых точности и шероховатости поверхности готовой детали. Правильный выбор размера припуска имеет большое технико-экономическое значение. Завышенные припуски увеличивают расхода конструкционных материалов, электроэнергии, ускоряют износ оборудования, режущего инструмента, увеличивают трудоемкость и стоимость обработки.
В зависимости от вида операции механической обработки, формы заготовки (плоская, круглая цилиндрическая, коническая, фасонная), оборудования выбирают необходимый режущий инструмент, который классифицируют следующим образом:
1. Резцы. Подразделяются:
по технологическому назначению – на токарные, строгальные, долбежные и т. д.
2. Сверла, которые по конструкции подразделяются:
— на плоские, или перовые;
— цилиндрические, которые бывают спиральными, или винтовыми;
— для глубокого сверления отверстий, длина которых превышает диаметр более чем в 8-10 раз;
— кольцевые (полые) для сверления отверстий диаметром более 100 мм в листовом материале;
— с прямой канавкой для сверления тонких листов, преимущественно латунных;
3. Зенкеры, которые бывают цилиндрические (цельные и насадные), конические и торцовые.
4. Развертки, которые по конструкции делятся на цилиндрические и конические, а по применению — на машинные и ручные.
5. Фрезы, которые в зависимости от назначения делятся на цилиндрические, торцовые, дисковые, концевые, угловые, шпоночные и фасонные.
6. Протяжки. Они подразделяются по применению:
— для наружного протягивания.
7. Резьбонарезной инструмент для наружной резьбы — резцы и гребенки, круглые плашки (лерки), резьбонарезные головки (радиального и тангенциального типа), плоские (клупповые) плашки, резьбовые фрезы (дисковые и гребенчатые). Кроме того, к резьбо-обрабатывающему инструменту относятся резьбонакатные плашки (роликовые и плоские), с помощью которых наружную резьбу получают без снятия стружки;
для внутренней резьбы — резьбовые резцы и гребенки, метчики, резьбовые концевые фрезы (для нарезания резьб в отверстиях больших диаметров).
8. Зуборезный инструмент, к которому относятся дисковые и пальцевые зуборезные фрезы, червячные фрезы, долбяки, резцы, дисковые и реечные фрезы для обработки конических зубчатых колес, шевера.
9. Абразивный инструмент: шлифовальные круги различной формы, абразивные бруски, головки, сегменты.
Обработка заготовок ведется на металлорежущих станках, обеспечивающих: необходимое усилие резания; регулируемое относительное перемещение инструмента и детали в пространстве с требуемой скоростью; жесткое закрепление детали и инструмента, что обеспечивает точность размеров и шероховатость обрабатываемых поверхностей.
По технологическому методу обработки станки делят на токарные, сверлильные, фрезерные, шлифовальные и др. По этойсхеме все металлорежущие станки разделены на десять групп.
По степени универсальности различают станки универсальные, широкого применения, специализированные и специальные.
Универсальные станки предназначены для обработки деталей широкой номенклатуры и могут выполнять ряд операций.
Станки широкого применения предназначены для выполнения определенного вида работ для широкого круга заготовок.
Специализированные станки служат для обработки деталей, сходных по конфигурации, но имеющих различные размеры.
Специальные станки предназначены для обработки деталей одного типоразмера.
По степени автоматизации станки различают: с ручным управлением, полуавтоматы, автоматы и станки с программным управлением.
По точности установлено пять классов станков: Н — нормальной, П — повышенной, В — высокой, А — особо высокой, С — особо точные станки.
Рабочими органами станка являются устройства, обеспечивающие закрепление заготовки и относительное перемещение заготовки и инструмента. У токарного станка это шпиндель с патроном и суппорт.
Для обеспечения высокой производительности и низкой себестоимости продукции в последнее время в механообработке используются особые типы станков, обладающие наряду с автоматическим циклом обработки, способностью быстрой переналадки на изготовление других, значительно отличающихся деталей. Такими станками являются обрабатывающие центры и станки с ЧПУ (подробнее в прогрессивных технологиях).
В машиностроении часто возникают технологические проблемы, связанные с обработкой материалов и деталей, форму и состояние поверхностного слоя которых трудно получить традиционными механическими методами. К таким проблемам относится обработка весьма прочных, очень вязких, хрупких материалов, тонкостенных нежестких деталей, пазов и отверстий, имеющих размеры в несколько микрометров, поверхностей деталей с малой шероховатостью. Подобные проблемы решаются применением специальных методов обработки металлических и неметаллических материалов. Эти методы основаны на использовании электрических и магнитных полей; электронных и ионных пучков лучей; химической, гидравлической, акустической и световой энергии; энергии взрыва и плазменной струи и др.
Специальные методы обработки успешно дополняют обработку резанием, а в отдельных случаях имеют преимущества перед ней. При таких методах обработки силовые нагрузки либо отсутствуют, либо настолько малы, что практически не влияют на суммарную погрешность точности обработки. Методы позволяют не только изменять форму обрабатываемой поверхности заготовки, но и влиять на состояние поверхностного слоя. При этом повышаются износостойкие, коррозионные, прочностные и другие эксплуатационные характеристики деталей.
Более подробно специальные методы обработки материалов будут рассмотрены в разделе прогрессивных технологий.
Технологическое оборудование механообрабатывающего производства подразделяется на основное, дополнительное и вспомогательное.
Основное – металлорежущие станки различных типов в зависимости от вида выпускаемой продукции (токарные, сверлильные, фрезерные, строгальные, шлифовальные и др.
Дополнительное – транспортирующие, грузоподъемные и грузонесущие машины и механизмы (конвейеры различных типов, мостовые краны, кран-балки, электротали и др.), станки для заточки инструментов, а также робототехнические комплексы, предназначенные для обслуживания металлорежущих станков.
Вспомогательное – оборудование для очистки воздуха, удаления газов в механообрабатывающих цехах (вентиляторы, воздуходувки, вытяжные зонты и др.)
Свойства конструкционных материалов, используемых в машиностроении, зависят главным образом от их состава и структуры. Основным способом, позволяющим изменять структуру материалов, а, следовательно, и их свойства при неизменном химическом составе, является термическая обработка.
Технологический процесс термической обработки представляет собой совокупность операций нагрева, выдержки и охлаждения, проводимых в определенной последовательности с целью изменения внутреннего строения материалов (преимущественно металлических сплавов) и получения необходимых свойств.
В основе термической обработки лежит явление аллотропии (полиморфизма), т.е. способность некоторых материалов (в частности, сплавов на основе железа) иметь несколько кристаллических форм при различных условиях их образования (в частности, изменении температуры).
На результат термической обработки (требуемые свойства материала) оказывают влияние следующие факторы (режимы обработки):
— время (скорость) нагрева;
— время (продолжительность) выдержки при требуемой температуре;
— время (скорость) охлаждения.
Термическая обработка осуществляется в специальных печах. По источнику используемой тепловой энергии печи могут быть на жидком, газообразном топливе и электрические. Электрические печи имеют преимущества перед другими видами печей:
· легко регулируется температура;
· большая устойчивость огнеупорной кладки благодаря отсутствию очагов горения;
· отсутствие дымовых труб и газообразных выбросов;
· большая безопасность в пожарном отношении и гигиеничность;
· высокий коэффициент полезного действия;
В зависимости от режимов термической обработки различают следующие ее разновидности:
Отжиг – процесс термической обработки, заключающийся в нагреве материала выше температуры, при которой происходят изменения в его кристаллической решетке, выдержке и очень медленном охлаждении вместе с печью.
В результате отжига в детали снимаются внутренние напряжения, повышается пластичность, понижается твердость, улучшается обрабатываемость резанием.
Вследствие более быстрого охлаждения детали имеют более высокую твердость и прочность, чем при отжиге. Очевидно, что процесс нормализации более производителен, чем отжиг, но требует дополнительных затрат на оборудование мест, где остывают детали, вынутые из печи.
Вследствие очень быстрого охлаждения достигается максимальное увеличение прочности и твердости деталей, однако при этом в детали возникают внутренние напряжения, которые способствуют ее короблению и даже возникновению трещин.
В машиностроении широко используется также поверхностная закалка, когда достигается высокая прочность и твердость поверхностных слоев детали при пластичной сердцевине.
Отпуск – процесс термической обработки, заключающийся в нагреве материала ниже температуры, при которой происходят изменения в его кристаллической решетке, выдержке и охлаждении на воздухе.
Отпуск обычно является окончательной операцией термической обработки и проводится после закалки с целью снятия внутренних напряжений в детали и уменьшения ее хрупкости.
Для изменения структуры, химического состава, а, значит, и свойств поверхностных слоев деталей применяется химико-термическая обработка, сочетающая термическое и химическое воздействия.
Технологический процесс химико-термической обработки основан на явлении диффузии, т.е. проникновении в поверхностные слои материала атомов различных элементов, образующих с этими поверхностными слоями химические соединения или растворяющихся в них.
При проведении химико-термической обработки детали нагревают в среде, содержащей тот элемент, которым проводится насыщение. Выдержка при нагреве должна быть достаточной для того, чтобы атомы насыщающего элемента проникли в материал на нужную глубину. Таким образом, химико-термическая обработка является одним из распространенных методов поверхностного упрочнения деталей.
Основными видами химико-термической обработки являются:
Цементация (науглероживание) – насыщение поверхности стальных деталей углеродом.
Азотирование – диффузионное насыщение поверхности стальной заготовки азотом.
Цель азотирования – повышение твердости, износостойкости и коррозионной стойкости поверхностного слоя. Азотирование проводится в специальных герметически закрытых печах в атмосфере аммиака и длится до 90 часов.
Цианирование – диффузионное насыщение поверхностного слоя одновременно углеродом и азотом. Совместная диффузия углерода и азота происходит быстрее, чем каждого из этих элементов в отдельности.
Диффузионная металлизация – насыщение поверхности стальных деталей металлами и другими элементами (алюминием, хромом, кремнием, бором и др.).
Цель металлизации – упрочнение поверхностного слоя, повышение его износостойкости, коррозионной стойкости, придание ему особых физико-химических свойств.
Оборудование термических цехов подразделяется на следующие группы:
· основное: для выполнения операций термической и химико-термической обработки, связанных с нагревом и охлаждением деталей (термические печи, печи-ванны, устройства нагрева токами высокой частоты, охлаждающие устройства, установки для обработки холодом, закалочные машины и баки);
· дополнительное: для правки и очистки деталей (правильные прессы и машины, травильные ванные, дробеструйные и пескоструйные установки, моечные машины и т.д.);
· вспомогательное: средства механизации и подъемно-транспортное оборудование (подъемники, толкатели, краны, тали, электротельферы, рольганги, транспортеры, различного типа конвейеры и т.д.), вентиляторы, воздуходувки и др.