На обороте тит. л. авт.: А. М. Дальский, И. А. Арутюнова, Т. М. Барсукова и др.
В учебнике рассмотрены технологические методы получения черных и цветных металлов и изготовления заготовок обработкой металлов давлением, литьем, сваркой, а также способы их механической обработки. Описаны современные способы изготовления заготовок и деталей из неметаллических материалов и применяемые для этого технологическое оборудование, инструменты и приспособления. Освещены вопросы создания технологических конструкций деталей машин с учетом методов изготовления и обработки заготовок.
ПРЕДИСЛОВИЕ
В «Основных направлениях развития народного хозяйства СССР на 1976_1980 годы» указано, что главными задачами промышленности являются более полное удовлетворение потребностей народного хозяйства в высококачественной продукции, обеспечение технического перевооружения я интенсификация производства во всех отраслях.
Поставленные задачи должны решать высококвалифицированные инженерные кадры машиностроителей, в деятельности которых применение на практике технологических наук имеет очень большое значение. Создавая конструкции машин и приборов, инженер должен обеспечивать определенные их эксплуатационные технические характеристики и надежность работы, учитывать особенности технологических методов обработки и сборки, а также экономическую целесообразность изготовления конструкций. Для этого инженер широкого профиля должен обладать глубокими технологическими знаниями в области расчета и конструирования машин.
Предметом изучения курса «Технология конструкционных материалов» являются современные рациональные и распространенные в промышленности, наиболее прогрессивные технологические методы формообразования заготовок и деталей машин литьем, обработкой давлением, сваркой, механической обработкой резанием и другими методами. При этом студенты машиностроительных специальностей получают общеинженерную технологическую подготовку, которая является фундаментом для специальной технологической подготовки, осуществляемой курсами «Технология механосборочного производства».
Учебник написан коллективом преподавателей МВТУ им. Н, Э. Баумана.
Разделы учебника написаны: I — канд. техн. наук И. А. Арутюновой и докторами техн. наук профессорами Ю. А. Степановым и Н. П. Дубининым; II — д-ром техн. наук проф. Ю. А. Степановым; III — д-рЬм техн. наук проф. Е. А. Поповым и ст. преподавателем И. Г. Кременским; IV —> Д-ром техн. паук проф. Н. П. Дубининым; V — д-ром техн. наук Э. Л. Макаровым и канд. техн. наук И. А. Арутюновой; VI — д-ром техн. наук проф. А. М. Дальским, кандидатами техн. наук Л. Н. Бухаркиным и Т. М. Барсуковой; VII и VIII — канд. техн. наук В. П. Каширцевым,
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ......... 3
РАЗДЕЛ I
СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В МАШИНОСТРОЕНИИ ............ 4
Глава 1. Кристаллизация металлов
и сплавов............... *
1. Кристаллическое строение металлов .................. 4
2. Кристаллическое строение сплавов .................. 5
3. Кристаллизация сплавов..... 6
4. Свойства металлов и сплавов 8
5. Диаграмма состояния...... 12
Г>. Влияние примесей........ 17
7. Основы классификации старей и
их маркировка............ 18
8. Цветные металлы и сплавы ... 21
РАЗДЕЛ II
ПРОИЗВОДСТВО ЧЕРНЫХ И ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ...... 25
Глава 1. Современное металлургическое производство.......... 25
1. Роль металлов и металлургической промышленности в народном хозяйстве............... 25
2. Современное металлургическое производство и его продукции ... 26 Я. Материалы для производства металлов и сплавов........... 28
Глава 2. Производство чугуна ... 32
1. Материалы, применяемые в доменном производстве, и их подготовки
и плавке............... 32
Z. Выплавка чугуна......... 35
Глава 3. Производство стали .... 42
1. Сущность процесса........ 42
2. Производство стали в конвертерах .................. 43
о. Производство стали в мартеновских печах.............. 46
4. Производство стали в электропечах ................. 51
5. Разливка стали.......... 56
fi. Кристаллизация и строение стальных слптков............. 60
7. Способы повышения качества металла................. 63
660
Глава 4. Производство цветных металлов ................ 68
1. Цветные металлы и их значение
в народном хозяйстве........ 68
2. Производство меди........ 68
3. Производство алюминия..... 71
4. Производство магния....... 75
5. Производство титана....... 77
РАЗДЕЛ III
ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ ................ 80
Глава /.Физико-механические основы обработки металлов давлением 80
1. Сущность обработки металлов давлением .............. 80
2. Виды обработки металлов давлением ................. 82
3. Влияние обработки давлением на структуру и свойства металла ... 83
Глава 2. Нагрев металлов перед обработкой давлением......... 88
1. Термический режим....... 88
2. Нагревательные устройства ... 81
Глава 3. Прокатное производство 95
1. Общие положения........ 95
2. Продукция прокатного производства .................. "
3. Инструмент и оборудование для
прокатки
1. Общие положения
97
4.' Технология производства основ-
ных видов проката......... 1ии
Глава 4. Ковка.........
107 107
2. Основные операции ковки и при-меняемый инструмент........ !.,
3. Оборудование для ковки ....
4. Технологическая разработка про-цесса новки.............
Глава 5. Горячая объемная штам- J19 иовка .................
119
1. Общие положения •••••••'
2. Способы горячей объемной штам- ^ повки................. 121
3. Проектирование поковки. •••.,•
4. Способы получения ФапО1|"°" заготовки. Многоручьевая штампов на. Определение размеров заготовки
5. Оборудование для горячей объсм-• ной штамповки и его технологические особенности........... 128
С. Специализированные процессы получения поковок и заготовок ... 136
7. Вспомогательные операции горячей'объемной штамповки...... 139
8. Технологические особенности штамповки высоколегированных сталей ютруднодеформируемых сплавов 142 9.. Автоматизация и механизация горячей объемной штамповки...... 143
Глава в. Холодная штамповка ... 144
1. Холодное выдавливание..... 144
2. Холодная высадка........ 147
3. Холодная формовка....... 148
4. Холодная листовая штамповка 149
-Глава 7. Методы производства машиностроительных профилен .... 168
1. Прессование............ 168
2. Волочение............. 169
3. Производство гнутых профилей 172
РАЗДЕЛ IV
ОСНОВЫ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА .............. 174
Глава 1. Общие сведения...... 174
1. Основные этапы процесса изготовления отливки.......... 174
2. Основы конструирования отливки ................ 177
Глава 2. Свойства литейных сплавов .................. 179
1. Механические свойства литейных сплавов................ 179
2. Образование отливки в литейной Форме................. 180
3. Литейные свойства сплава .... 182
4. Сплавы, применяемые для отливок .................. 187
Глава 3. Плавка сплавов...... 198
1. Печи для плавки сплавов .... 198
2. Плавка сплавов в плавильных печах................. 201
Глава 4. Технология изготовления форм, стержней и отливок...... 203
1. Модельный комплект....... 203
2. Формовочные и стержневые смеси
в их приготовление.......... 210
3. Изготовление литейной формы 213
4. Изготовление форм........ 218
5. Особенности изготовления форм
для отливок из разных сплавов . . . 224
6. Особенности конструирования внешней поверхности отливки . . . 227
7. Способы изготовления стержней 230
8. Сборка форм........... 233
9. Особенности конструирования полости отливки, образующейся стержнем............... 234
10. Заливка форм сплавом..... 237
11. Выбивка отливок из песчаной формы................. 237
12. Формовочно-заливочный коп-вейеп и полуавтоматическая поточная линия.............. 238
13. Очистка и обрубка отливок . . . 240
14. Термическая обработка отливок 242
Глава 5. Специальные способы литья................. 244
1. Литье точных отливок в разовых Формах................ 244
2. Литье в металлические формы 248
Глава в. Технический контроль . . . 262
1. Брак отливок и причины его возникновения .............. 262
2. Исправление литейных дефектов
в отливках
265
РАЗДЕЛУ
ОСНОВЫ СВАРОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА ............... 266
Глава 1. Общие сведения...... 266
1. Общая характеристика свароч-
ного производства
2. Физические основы получения
сварного соединения .........
266 267
Глава 2. Сварка плавлением..... 270
1. Дуговая сварка. Сущность про-
цесса
270
2. Понятие об электрической дуге и
ее свойствах............. 271
3. Источники сварочного тока . . . 273
4. Ручная дуговая сварка..... 278
5. Автоматическая и полуавтоматическая дуговая сварка под флюсом 284
6. Сварка в атмосфере защитных газов................. 290
7. Сварка и обработка материалов плазменной струей.......... 296
8. Электрошлаковая сварка .... 298
9. Сварка электронным лучом в вакууме................ 301
10. Газовая сварка......... 304
11. Термохимическая резка металлов .. ................ 310
Глава 3. Сварка давлением..... 316
1. Электрическая контактная
сварка. Сущность процесса..... 316
2. Стыковая сварка......... 317
3. Точечная сварка......... 320
4. Шовная или роликовая сварка 324
5. Сварка аккумулированной энергией ......'............ 325
6. Оборудование для контактной сварки................ 327
7. Радиочастотная сварка...... 329
8. Холодная сварка......... 330
9. Термокомпресспопная сварка 332
10. Сварка трением......... 332
11. Ультразвуковая сварка..... 334
12. Сварка взрывом......... 336
13. Диффузионная сварка в вакуумз 337
14. Газопрессовая сварка ...... 339
Глава 4. Нанесение износостойких
и жаростойких покрытий...... 342
1. Наплавочные работы....... 342
2. Материалы для наплавочных работ .................. 343
3. Металлизация........... 344
Глада 5. Технология сварки различных металлов и сплнвоп..... 346
1. Свариваемость металлов и сплавов .................. 346
661
2. Сварка углеродистых и легированных конструкционных сталей 350
3. Сварка высокохромпстых сталей 351'
4. Сварка аустенитпых хромонике-левых сталей ............ 351
5. Сварка чугуна.......... 352
6. Сварка меди и ее сплавов..... 353
7. Сварка алюминия и его сплавов 355
8. Сварка тугоплавких металлов и сплавов................ 357
Глава 6. Пайка металлов и сплавов 358
1. Физическая сущность процесса пайки................. 358
2. Материалы для. пайки...... 360
3. Способы пайки.......... 361
Глава 7. Контроль качества сварных
и паяных соединений........ 365
1. Виды дефектов в сварных и паяных соединениях........... 365
2. Виды контроля.......... 365
Глава S. Технологичность сварных
соединений, заготовок и узлов . . . 371
1. Понятие о технологичности . . . 371
2. Выбор материала......... 371
3. Выбор типа сварного соединения 373
4. Выбор формы свариваемых элементов ................ 375
5. Выбор способа сварки...... 376
6. Выбор способа уменьшения сварочных деформации и напряжений 379
РАЗДЕЛ VI
МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ЗАГОТОВОК ДЕТАЛЕЙ МАШИН
Глава 1. Физико-механические основы обработки металлов резанием 384
1. Классификация движений в металлорежущих станках. Схемы обработки резанием............ 384
2. Методы формообразования поверхностей деталей машин..... 387
3. Элементы резания и геометрия срезаемого слоя........... 389
4. Элементы токарного проходного резца................. 392
5. Координатные плоскости для определения углов резца....... 393
6. Углы токарного резца...... 393
7. Резание как процесс последовательного деформирования срезаемого слоя металла......... 396
8. Виды стружек и их усадка .... 398
9. Силы резания........... 400
10. Наростообразование при резании металлов ............ 403
11. Упрочнение при обработке резанием ................. 405
12. Тепловые явления процесса резания ................. 407
13. Трение, износ и стойкость инструмента ............... 410
14. Охлаждение и смазка при обработке резанием............ 412
15. Вибрации при резании материалов .................. 415
16. Точность обработки и качество обработанной поверхности...... 418
17. Производительность и выбор режима резания........... 419
662
Глава г. Инструментальные материалы ................. 421
1. Общая характеристика свойств инструментальных материалов . . . 421
2. Инструментальные стали ...!.' д'}
3. Металлокерамичесние (твердые') ' сплавы................ 422
4. Минералокерамика......\ \ 424
5. Абразивные материалы...... 424
6. Алмазный инструмент...... 425
Глава 3. Основные сведения о металлорежущих станках....... 426
1. Развитие советского станкостроения ................. 426
2. Классификация металлорежущих станков................ 426
3. Приводы и передачи станков . . . 429
4. Механизмы металлорежущих •« станков................ 434
5. Кинематические схемы металлорежущих станков........... 437
6. Автоматы и полуавтоматы .... 445
Глава 4. Обработка заготовок на станках токарной группы...... 446
1. Характеристика метола точения 446
2. Токарные резцы......... 446
3. Приспособления для обработки заготовок на токарных станках . . . 448
4. Обработка заготовок на токарно-винторезных станках......... 450
5. Обработка заготовок на токарно-револьверных станках........ 457
6. Обработка заготовок на токарно-карусельных станках........ 459
7. Обработка заготовок на многорезцовых токарных полуавтоматах . . . 461
8. Обработка заготовок на токарных одношпиндельных автоматах .... 462
9. Обработка заготовок на токарных многошпиндельных автоматах и полуавтоматах............ 4"')
10. Технологические требования к конструкциям деталей машин, обрабатываемых на станках токарной группы................ 40
Глава S. Обработка заготовок на строгальных станках........ 4/1
1. Характеристика метода строгания 471
2. Режим резания. Силы резания 4/^ 3 Строгальные и долбежные резцы 4<л
4. Приспособления для обработки заготовок на строгальных станках *<*
5. Обработка поверхностей заготовок на строгальных и долбежных ^^ станках.........•.....:
6. Технологические требования в конструкциям деталей машин, оора-батываемых на строгальных и дол- ^ Оежных станках...........
Глава в. Обработка заготовок ва 4gfl сверлильных станках ........
1. Характеристика метода сверления ft
2. Режим резания. Силы резания 4g2
3. Режущий инструмент . . . • • •
4. Приспособления для обработки 4gJ заготовок на сверлильных станка»
5. Обработка поверхностей заготовок на вертикально-свсрлильвы* ^ станках..........• • •
6. Обработка поверхностей вок на радиально-сверлильных
'. Обработка поверхностей заготовок на агрегатных станках..... 489
8. Сверление глубоких отверстий 490
9. Технологические требования к конструкциям деталей машин, обрабатываемых на сверлильных станках 491
Глава 7. Обработка заготовок на расточных станках.......... 493
1. Характеристика метода растачивания ................. 493
2. Режим резания.......... 493
3. Режущий инструмент ...... 494
4. Приспособления для обработки заготовок на расточных станках . . . 495
5. Обработка поверхностей заготовок на горизонтально-расточных станках................ 497
6. Обработка поверхностей заготовок на координатно-расточных станках .................. 500
7. Обработка поверхностей заготовок на алмазно-расточных станках 501
8. Технологические требования к конструкциям деталей машин, обрабатываемых на расточных станках 501
Глава 8. Обработка заготовок на фрезерных станках ......... 503
1. Характеристика метода фрезерования ................. 503
2. Режим резания. Силы резания 504
3. Типы фрез ............ 506
4. Приспособления для обработки заготовок на фрезерных станках 508
5. Обработка поверхностей заготовок на горизонтально-фрезерных и вертикально-фрезерных станках 512
6. Обработка поверхностей заготовок на продольно-фрезерных станках 516
7. Обработка поверхностей агото-вок на фрезерных станках непрерывного действия............ 516
8. Обработка поверхностей заготовок на копировально-фрезерных станках................ 517
9. Технологические требования к конструкциям деталей машин, обрабатываемых на фрезерных станках 519
Глава 0. Обработка заготовок иа протяжных станках......... 522
1. Характеристика метода протягивания ................. 522
2. Режим резания.......... 523
3. Протяжки............. 523
4. Силы резания и мощность при протягивании ............ 524
5. Обработка поверхностей заготовок на протяжных станках...... 525
6. Технологические требования к конструкциям деталей машин, обрабатываемых на протяжных станках 529 Глава 10. Обработка заготовок зубчатых колес на зуборезных станках. 531
1. Формообразование профилей зубьев зубчатых колес....... 531
2. Режущие инструменты для нарезания зубчатых колес по методу обкатки ................. 533
3. Нарезание зубчатых колес на зубофрезерных станках....... 534
4. Нарезание зубчатых колес на зу-бодолбежных станках........ 531
5. Нарезание конических колес с прямыми зубьями на зубострогаль-
ных ставках............. 540
6. Нарезание конических колес с круговыми зубьями на зуборезных станках................ 542
7. Технологические требования к конструкциям зубчатых колес . . . 543
Глава 11. Обработка заготовок на шлифовальных станках....... 545
1. Характеристика метода шлифования ................. 545
2. Режим резания. Силы резания 545
3. Основные схемы шлифования . . . 547
4. Абразшшые инструменты..... 548
5. Износ и правка шлифовальных кругов................ 549
6. Испытания и балансировка шлифовальных кругов.......... 550
7. Обработка заготовок на кругло-шлифовальных станках....... 551
8. Обработка заготовок на внутри-шлифовальных станках....... 555
9. Обработка заготовок на бесцеит-рово-шлифовальных станках..... 556
10. Обработка заготовок на плоскошлифовальных станках....... 558
11. Обработка заготовок на специализированных и заточных станках 560
12. Технологические требования, предъявляемые к заготовкам, обрабатываемым на шлифовальных станках .................. 561
Глава 12. Методы отделочной обработки поверхностей заготовок .... 563
1. Общие сведения......... 563
2. Методы отделки поверхностей чистовыми резцами и шлифоиалышми кругами ............... 563
3. Полирование заготовок..... 564
4. Абразивно-жидкостная отделил 566
5. Притирка поверхностей..... 567
6. Хопингованпе........... 5711
7. Суперфиниш ........... 572
8. Зубозакругление......... 574
9. Зубошевингованпе........ 576
10. Зубохонингование ........ 577
11. Зубошлифование......... 579
12. Зубопритирка.......... 581
Глава 13. Методы обработки заготовок без снятия стружки...... 583
1. Общие сведения о чистовой обработке пластическим деформированием ................. 583
2. Обкатывание и раскатывание поверхностей заготовок......... 583
3. Алмазное выглаживание..... 585
4. Калибрование отверстий..... 586
5. Вибронакатывание........ 587
6. Обкатывание зубчатых колос . . . 588
7. Накатывание резьб, шлицгвых валов и зубчатых колес...... 588
8. Накатывание рифлений и клейм 590
9. Упрочняющая обработка поверхностей деталей............ 591
Глава 14. Электрофизические и электрохимические методы обработки 592
1. Общие сведения......... 592
2. Электроэрозионные методы обработки ................. 593
3. Электрохимические методы обработки ................. 598
4. Анодно-механическая обработка 601
5. Химические методы обработки 603
CG3
0. Ультразвуковая обработка .... 604 7. Лучевые методы обработки . . . 606
Глава 15. Основные направления автоматизации производства механических цехов............. 610
1. Общие сведения......... 610
2. Автоматизация производства на базе станков с программным управлением ................ 611
3. Автоматические линии из агрегатных станков ........... 613
4. Адаптивное управление работой металлорежущих станков...... 616
РАЗДЕЛ VII ПРОИЗВОДСТВО ДЕТАЛЕЙ ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ
Глава 1. Основы порошковой металлургии ............... 618
1. Способы получения и технологические свойства порошков....... 618
2. Металлокерамические материалы 619
Глава 2. Изготовление металлокера-мических деталей........... 621
1. Приготовление смеси....... 621
2. Способы формообразования заготовок и деталей............ 621
3. Спекание и окончательная обработка заготовок........... 623
4. Технологические требования, предъявляемые к конструкциям деталей из металлических порошков 624
РАЗДЕЛ VIII
ПРОИЗВОДСТВО МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ ИЗ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Глава 1. Изготовление деталей из пластмасс...............628
1. Классификация пластмасс и способов их переработки........626
2. Способы переработки пластмасс
в детали в вязкотекучем состоянии 629
3. Способы переработки пластмасс в детали в высокоэластическом состоянии ................634
4. Получение деталей из жидких полимеров..............638
5. Способы получения деталей из пластмасс в твердом состоян
Цена: 300руб.
