Лучевые методы обработки

 

Электроннолучевая обработка – основана на превращении кинетической энергии направленного пучка электронов в тепловую энергию. Высокая плотность энергии сфокусированного электронного луча позволяет обрабатывать заготовку за счет нагрева, расплавления и испарения материала с локального участка.

Схема электроннолучевой обработки представлена на рис. 21.9.

Электронный луч образуется за счет эмиссии электронов с нагретого в вакууме катода. Он с помощью электростатических и электромагнитных линз фокусируется на заготовке.

При размерной обработке установка работает в импульсном режиме, что обеспечивает локальный нагрев заготовки.

Электроннолучевой метод эффективен при обработке отверстий диаметром 1…0,010 мм, при прорезании пазов, резке заготовок, изготовлении тонких пленок и сеток из фольги, изготовлении заготовок из труднообрабатываемых металлов и сплавов, керамики, кварца, полупроводникового материала.

 

Рис. 21.9. Схема установки для электроннолучевой сварки: 1 – катод электронной пушки; 2 – электрод; 3 – анод; 4 и 5 – отклоняющая магнитная система; 6 – заготовка

 

Лазерная обработка – основана на тепловом воздействии светового луча высокой энергии на поверхность заготовки. Источником светового излучения служит лазер – оптический квантовый генератор.

Энергия светового луча не велика 20…100 Дж, но она выделяется в миллионные доли секунды и сосредотачивается в луче диаметром 0,01 мм. Поэтому температура в зоне контакта 6000…8000 ⁰С.

Слой металла мгновенно расплавляется и испаряется. С помощью этого метода осуществляется прошивание отверстий, разрезание заготовки, прорезание пазов в заготовках из любых материалов (фольга из тантала, вольфрама, молибдена). Также с помощью этого метода можно осуществить контурную обработку по сложному периметру.

 

Плазменная обработка

 

Сущность обработки заключается в том, что плазму направляют на обрабатываемую поверхность.

Плазменная струя представляет собой направленный поток частично или полностью ионизированного газа, имеющего температуру 10000…20000 ⁰С. Плазму получают в плазменных горелках, пропуская газ через столб сжатой дуги. В качестве плазмообразующих газов используют азот, аргон, водород, гелий, воздух и их смеси.

С помощью этого метода прошиваются отверстия, вырезаются заготовки из листового материала, производится точение в заготовках из любых материалов.

При прошивании отверстий и разрезке головку устанавливают перпендикулярно к поверхности заготовки, при строгании и точении – углом 40…60 ⁰.

 

Плазменное напыление.

 

Этот вид обработки осуществляется с целью получения заданных размеров.

В камеру плазматрона подается порошкообразный конструкционный материал и инертный газ под давлением.

Под действием дугового разряда конструкционный материал плавится и переходит в состояние плазмы; струя плазмы сжимается в плазматроне газом. Выходя из сопла, струя направляется на обрабатываемую заготовку.

Лекция 10. Обработка конструкционных материалов резанием.

Учебные вопросы - Обработка конструкционных материалов резанием. Назначение. Виды заготовок и припуски на обработку. Рабочие, установочные и вспомогательные движения. Материалы для изготовления режущих инструментов: углеродистые, легированные, быстрорежущие. Минералокерамика, абразивные, алмазные материалы. Состав. Маркировка. Классификация и условные обозначения металлорежущих станков.

Учебная информация.

 Механическая обработка поверхностей заготовок является одной из основных завершающих стадий изготовления деталей машин.

Одна из актуальных задач машиностроения – дальнейшее развитие, совершенствование и разработка новых технологических методов обработки заготовок деталей машин, применение новых конструкционных материалов и повышение качества обработки деталей машин.

Наряду с обработкой резанием применяют методы обработки пластическим деформированием, с использованием химической, электрической, световой, лучевой и других видов энергии.

 Классификация движений в металлорежущих станках .Обработка металлов резанием – процесс срезания режущим инструментом с поверхности заготовки слоя металла в виде стружки для получения необходимой геометрической формы, точности размеров, взаимного расположения и шероховатости поверхностей детали.

Чтобы срезать с заготовки слой металла, необходимо режущему инструменту и заготовке сообщать относительные движения. Инструмент и заготовку устанавливают на рабочих органах станков, обеспечивающих движение.

Движения, которые обеспечивают срезание с заготовки слоя материала или вызывают изменение состояния обработанной поверхности заготовки, называют движениями резания:

• Главное движение – определяет скорость деформирования материала и отделения стружки (Дг);

• Движение подачи – обеспечивает врезание режущей кромки инструмента в материал заготовки (Дs);

Движения могут быть непрерывными или прерывистыми, а по характеру – вращательными, поступательными, возвратно-поступательными.

Движения подачи: продольное, поперечное, вертикальное, круговое, окружное, тангенциальное.

В процессе резания на заготовке различают поверхности (рис.1.а):

обрабатываемую поверхность (1);

• обработанную поверхность (3);

• поверхность резания (2).

• Установочные движения – движения, обеспечивающие взаимное положение инструмента и заготовки для срезания с нее определенного слоя металла.

Вспомогательные движения – транспортирование заготовки, закрепление заготовки и инструмента, быстрые перемещения рабочих органов. 

Рис.1 Схемы обработки заготовок: а – точением; б – шлифованием на круглошлифовальном станке; в – сверлением

 

Режимы резания, шероховатость поверхности

 

При назначении режимов резания определяют скорости главного движения резания и подачи, и глубину резания.

Скоростью главного движения – называют расстояние, пройденное точкой режущей кромки инструмента в единицу времени (м/с).

Для вращательного движения:

,

где: – максимальный диаметр заготовки (мм); – частота вращения (мин^-1).

Для возвратно-поступательного движения:

,

где: – расчетная длина хода инструмента; – число двойных ходов инструмента в минуту; – коэффициент, показывающий соотношение скоростей рабочего и вспомогательного хода.

Подача - путь точки режущей кромки инструмента относительно заготовки в направлении движения подачи за один ход заготовки или инструмента.

В зависимости от технологического метода обработки подачу измеряют:

мм/об – точение и сверление;

мм/дв. ход – строгание и шлифование.

Глубина резания ( ) – расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями заготовки, измеренное перпендикулярно к обработанной поверхности (мм).

Шероховатость поверхности – совокупность неровностей с относительно малыми шагами.

Шероховатость является характеристикой качества поверхностного слоя заготовки. Она оценивается несколькими параметрами, в частности критерием .

- среднее арифметическое отклонение профиля (среднее арифметическое абсолютных значений отклонений профиля) в пределах определенной базовой длины обработанной поверхности.

Допустимые значения шероховатости поверхностей деталей указываются на чертежах.

Значение параметра для разных технологических методов обработки лежат в пределах, мкм:

• для предварительной черновой обработки – 100…22,5 ;

• для чистовой обработки – 6,3…0,4 ;

• для отделочной и доводочной обработки – 0,2…0,012.

Материалы для изготовления режущих инструментов. Абразивные материалы.

Материалы должны иметь высокую твердость с сопротивляемостью на сжатие и изгиб, обладать высоким пределом выносливости и ударной вязкостью, т.е. высокой механической прочностью; высокая теплостойкость - способность сохранять при нагреве твердость, необходимую для проц. резания. Инструментальный материал должен быть малочувствителен к циклическим температурным изменениям. При изменении температуры могут быть усталостные трещины. Высокая износостойкость - способность инструментального материала сопротивляться при резании удалению его частиц с контактных поверхностей инструмента. Высокая теплопроводность чем выше, тем меньше опасность возникновения шлифовочных ожогов и трещин. Материал должен быть дешевым. Абразивы - зернистые или порошкообразные вещества, предназначенные для оснащения рабочей части режущих инструментов. Измельченный обогащенный абразивный материал, твердость которая превышает твердость обрабатывемого материала, который способен в измельченном состоянии осуществлять обработку резанием - шлифовальный.

Естественные абразивы: корунд, наждак, гранат, кремень, полевой шпат, пемза.

Наиболее распространены искусственные абразивы: электрокорунд, карборунд, карбид бора. Достоинства: высокая твердость, износостойкость и теплостойкость. Эти материала позволяют обрабатывать заготовки со скоростью резания 120 м/с и более.

Учебная информация.

Инструментальными называют углеродистые и легированные стали, содержащие более 0,7-1,25 % С, обладающие высокой твердостью ( 60-65HRC), прочностью, износостойкостью и применяемые для различного инструмента.

Классификацию инструментальных сталей проводят по двум признакам: по назначению и по свойствам.

По назначению инструментальные стали делятся на режущие (быстрорежущие), ударно-штамповые, мерительные.

По свойствам инструментальные стали делятся на нетеплостойкие (У11, У12, 9ХС, ХВГ, рабочая температура которых 200 –300 ^оС), полутеплостойкие (средне- и высоколегированные стали, рабочая температура которых 300 - 500 °С); теплостойкие (высоколегированные, быстрорежущие и твердые сплавы и металлокерамика, рабочая температура которых 500-625 ^оС).

Теплостойкость (красностойкость) - способность материалов сохранять служебные свойства (твердость, прочность) при нагреве до рабочих температур.

В процессе работы режущий инструмент работает на износ поверхности.

К износостойким материалам предъявляются требования:

- высокая твердость и мелкозернистая равномерная структура, обеспечивающая большое сопротивление истиранию на контактных поверхностях;

- высокая горячая твердость и горячая прочность при отсутствии склонности к пластической деформации;

- достаточная вязкость при большом сопротивлении внешним силам, действующим на трибосистему;

- термодинамическая устойчивость компонентов структуры (твердых фаз);

- высокая прочность границ зерен между кристаллами твердой фазы и между твердой фазой и связкой;

- незначительная склонность к адгезии с материалом -партнером, особенно при пиковых параметрах нагружения.

Различные механизмы износа часто действуют одновременно (абразивный и диффузионный). Какой из них доминирует, тот и определяет время эффективной работы режущего инструмента (срок службы).

Режущие стали содержат углерода 0,8 –1,25 % . К ним относят:

- углеродистые стали небольшой прокаливаемости: У9,У10, У11, У12. Из этих сталей изготовляют резцы, сверла, напильники;

- легированные стали, основными легирующими элементами которых являются Сr,W, V (9ХФ, 9ХС, 9ХВГ, ХВГ, XВГС).

Быстрорежущие стали применяются для .разнообразного инструмента, работающего при высоких скоростях резания в тяжелых условиях.

Качество (стойкость) инструмента зависит от:

- качества стали;

- тщательности и правильности изготовления;

- правильной термической обработки.

Быстрорежущие стали обладают высокой теплостойкостью и высокой износостойкостью (за счет V, Со, W). К ним относятся стали ледебуритного класса: PI8, Р12, Р6М5, Р6М5К5, Р10К5Ф5, Р9К10, РОФ2К8М6АТ, РОМ5Ф1, Р12М3К8Ф2-МП.

В вольфрамомолибденовых сталях вольфрам заменен молибденом в отношении Мо: W (1:1,4-1,5). Молибден придает стали большую пластичность и плотность; кобальт повышает теплостойкость; ванадий повышает износостойкость, так как карбиды ванадия самые твердые структурные составляющие.

Упрочнения (повышения стойкости) быстрорежущих сталей можно добиться особой термической обработкой (дисперсионное твердение мартенсита), цианированием поверхности (0,02-0,07мм), низкотемпературной термомеханической обработкой (НТМО), плазменным напылением.

Твердые режущие сплавы получают методом порошковой металлургии путем спекания предварительно спрессованного металлического порошка; они обладают исключительной красностойкостью и высокой твердостью. К таким сплавам относятся:

- литые сплавы - стеллиты, сормайты;

- металлокерамические сплавы - победиты.

Компонентами спекаемых твердых сплавов являются:

- кобальт (Со) как связка;

- карбиды вольфрама (WC), титана (TiС), тантала (TаС), ниобия (NbC), ванадия (VС), хрома (СrС).

Функцией кобальта является регулирование вязкости твердого сплава. Карбид вольфрама хорошо смачивается кобальтом, что влияет на схватывание с твердой фазой.

Карбид вольфрама является основой сплавов, обеспечивает прочность на изгиб и кромочную прочность в системе WC – Со.

Карбид титана значительно тверже карбида вольфрама, менее растворим и снижает вязкость сплава.

Карбид тантала замещает карбид вольфрама, повышает теплостойкость, незначительно снижает вязкость сплава по сравнению с карбидом титана.

Промышленностью выпускаются три труппы металлокерамических твердых сплавов:

- WC + Со – группа ВК (ВК6, ВК8);

- WC + ТiС + Со – группа ТК (Т15К6)

- WС + TiC + TaC + Со – группа ТТК (ТТ7К15).

 Классификация металлорежущих станков

 По общности технологического метода обработки различают станки: токарные, фрезерные, сверлильные и др.

По назначению различают станки: широкоуниверсальные, универсальные, широкого назначения, специализированные, специальные.

Универсальные станки обрабатывают разнотипным инструментом различающиеся по размерам, форме и расположению поверхностей заготовки.

Широкоуниверсальные – предназначены для выполнения особо широкого разнообразия работ.

Станки широкого назначения характеризуются однотипностью применяемого инструмента.

Специализированные станки предназначены для обработки однотипных заготовок различных размеров.

Специальные станки предназначены для выполнения определенных видов работ на заготовках одинаковых размеров и конфигурации.

• По массе: легкие (до 1т ), средние (до 10т ), тяжелые (свыше 10т ) и уникальные (свыше 100т ).

• По степени автоматизации: с ручным управлением, полуавтоматы и автоматы.

• По компоновке основных рабочих органов: горизонтальные и вертикальные.

В общегосударственной единой системе (ЭНИМС) станки разделяются на 10 групп и 10 типов. В группы объединены станки одинаковые или схожие по технологическому методу обработки. Типы характеризуют их назначение, степень автоматизации, компоновку.

Классификация токарных резцов. 1)проходные (обтачивание наружных цилиндрических поверхностей): а) прямые, б) упорные, в) отогнутые;

2) подрезные (подрезка для торцевых поверхностей);

3) отрезные (для разрезания заготовок на части, прорезание различных канавок), канавочные резцы изготавливаются по ширине канавки;

4) резьбовые;

5) расточные (растачивание отверстий с продольной подачей для глухих и сквозных);

6) фасонные резцы.

По направлению подачи: правые, левые.

По характеру обработки: черновые, получистовые и чистовые.

По форме рабочей части: прямые, отогнутые, оттянутые. Резцы цельные (быстрорежущие стали) и сборные (державки из углеродистых сталей). Режущие пластинки из твердых сплавов крепят механическим способом.

Лекция 11. - Обработка заготовок на станках токарной группы.

Учебные вопросы - Обработка заготовок на станках токарной группы. Токарные резцы, их применение. Приспособления для закрепления заготовок. Виды работ, выполняемые на токарно-винторезных станках. Точение, растачивание, подрезка торцов, отрезка, обработка конических поверхностей, нарезание резьбы. Токарно-карусельные станки. Токарно-револьверные. Многорезцовые станки. Токарные автоматы и полуавтоматы. Особенности обработки на станках с ЧПУ.

Детали, имеющие поверхности вращения (цилиндрические, наружные, фасонные, цилиндрические внутренние и др.) обраба­тывают на различных станках: токарной группы (токарно-винто-резные, токарно-карусельные, токарно-револьверные, одношпин-дельные и многошпиндельные полуавтоматы и автоматы, станки для тонкого точения и др.); шлифовальной группы (круглошлифовальные, бесцентрово-шлифовальные, притирочные, полиро­вальные и т. и.). Станки этих групп применяют как обычные, так и с числовым программным управлением (ЧПУ).

Точение

Обработка на токарных станках. Для обра­ботки наружных поверхностей применяют как центровые, так и бесцентровые станки. Широкое применение нашли универсальные станки горизонтальной ком­поновки, станки с ЧПУ.

Наиболее распространенным методом обработки цилиндриче­ских наружных поверхностей является точение резцом (резцами). При установке и обработке данных заготовок валов, осей, стержней и т. п. в качестве дополнительной опоры,

повышающей жесткость технологической системы, применяют люнеты (подвиж­ные и неподвижные). Для точения цилиндрических поверхностей и поверхностей,

прилегающих к ним и ограничивающих их длину (торцы, уступы,канавки, радиусы и т. п.), применяют проходные, подрезные(прямые и отогнутые), отрезные, канавочные и другие резцыспайными пластинами из быстрорежущей стали или твердыхмавов и композиционных материалов (рис. 12.2).Напайные пластины на резцах применяют в единичном производстве чаще, чем многогранные пластины с механическим креплением, которые широко распространены в серийном и массовом

производстве при обработке заготовок на станках с ЧПУ.с. 12.2, г).

Проходные резцы для чистовой обработки выполняют с большим радиусом закругления при вершине резца и более тщательно доводят режущие грани. При достаточной жесткости станка и применяют чистовые широкие резцы из твердого сплава (рис. 12.2, е), чем достигается высокое качество поверхности

На черновых операциях повышения производительности обра­ботки добиваются увеличением глубины резания (уменьшение числа рабочих ходов), а также подачи.

На чистовых операциях подача ограничивается заданной шеро­ховатостью поверхности, поэтому сокращение основного времени возможно за счет увеличения скорости резания.

Чистовое точение, как правило, осуществляется путем скоро­стного резания с использованием твердосплавного инструмента.

Для повышения производительности применяют силовое реза­ние — обработку с большими подачами твердосплавными рез­цами, имеющими вспомогательный угол в плане ф! = 0. Силовое резание позволяет получать поверхность с Ra = 3,2 ... 1,6 мкм при подаче S₀ = 3 ... 4 мм/об и скорости резания v = 60 ... 150 м/мин.

Обработка на токарно-карусельных стан­ках. На универсальных токарно-карусельных станках обраба­тывают заготовки деталей типа тел вращения разнообразной формы с D -< 10 000 мм при L/D <; 1. Основными типами токарно-карусельных станков, выпускаемых станкостроительной промыш­ленностью, являются: одностоечные с одним вертикальным суп­портом с пятипозицнонной револьверной головкой и боковым суппортом с четырехрезцовым поворотным резцедержателем; двух-стосчные с двумя вертикальными и одним боковым суппортами

Схемы точения цилиндрических поверхностей приведены на рис. 12.3.

Работы, выполняемые на токарно-винторезных станках. Оборудование. Токарно-винторезные станки применяют в условиях единичного производства для обработки заготовок небольших партий. Суппорт имеет продольную каретку, которая перемещается по направляющим станины вдоль оси вращения заготовки и обеспечивает резцу движение продольной подачи. На поперечной каретке смонтирован верхний суппорт с четырехпозиционным резцедержателем, предназначенный для закрепления токарных резцов­. С поперечным движением подачи: подрезают торцы подрезными резцами; протачивают кольцевые канавки подрезными резцами; обтачивают фасонные поверхности фасонными стержневыми резцами, круглыми и призматическими; отрезают готовые детали от заготовки отрезными резцами, что обеспечивает после отрезания чистый торец на готовой детали.

 Точение

 Точение является основным способом обработки поверхностей тел вращения.

Процесс резания осуществляется на токарных станках при вращении обрабатываемой заготовки (главное движение) и перемещении резца (движение подачи).

Движение подачи осуществляется:

• параллельно оси вращения заготовки (продольная);

• перпендикулярно оси вращения заготовки (поперечная);

• под углом к оси вращения заготовки (наклонная).

Схемы обработки поверхностей заготовки точением представлены на рис.2.

С помощью точения выполняют операции: обтачивание – обработку наружных поверхностей (рис.2.а); растачивание – обработку внутренних поверхностей (рис.2.б); подрезание – обработку торцевых поверхностей (рис.2.в); резку – разрезание заготовки на части ( рис.2.г); резьбонарезание – нарезание резьбы (рис.2.д).

По технологическим возможностям точение условно подразделяют на: черновое, получистовое, чистовое, тонкое.

 

Рис. 2. Схемы обработки поверхностей заготовки точением

 

В качестве режущего инструмента при точении используют резцы.

Главным принципом классификации резцов является их технологическое назначение.

Различают резцы:

• проходные – для обтачивания наружных цилиндрических и конических поверхностей;

• расточные – проходные и упорные – для растачивания глухих и сквозных отверстий;

• отрезные – для отрезания заготовок;

• резьбовые – для нарезания наружных и внутренних резьб;

• фасонные – для обработки фасонных поверхностей;

• прорезные – для протачивания кольцевых канавок;

• галтельные – для обтачивания переходных поверхностей между ступенями валов по радиусу.

По характеру обработки – черновые, получистовые, чистовые.

По направлению движения подачи – правые и левые (справа на лево и слева на право).

По конструкции – целые, с приваренной или припаянной пластиной, со сменными пластинами.

Установка к закреплению заготовки зависит от типа станка, вида обрабатываемой поверхности, характеристики заготовки (), точности обработки и других факторов.

Учебная информация.

Лекция 12. Обработка заготовок на сверлильных и расточных станках. Фрезерование.

Учебные вопросы - Обработка заготовок на сверлильных и расточных станках. Основные работы. Применяемые инструменты. Элементы режимов резания. Виды станков. Обработка заготовок на фрезерных станках. Схемы фрезерования, Классификация фрез. Режимы резания. Виды работ. Приспособления. Типы фрезерных станков.

Учебная информация.

Сверление является основным способом получения глухих и сквозных цилиндрических отверстий в сплошном материале заготовки.

В качестве инструмента при сверлении используется сверло, имеющее две главные режущие кромки.

Для сверления используются сверлильные и токарные станки.

На сверлильных станках сверло совершает вращательное (главное) движение и продольное ( движение подачи) вдоль оси отверстия, заготовка неподвижна (рис.3.а).

При работе на токарных станках вращательное (главное движение) совершает обрабатываемая деталь, а поступательное движение вдоль оси отверстия (движение подачи) совершает сверло (рис.3.б).

Диаметр просверленного отверстия можно увеличить сверлом большего диаметра. Такие операции называются рассверливанием (рис.3.в).

При сверлении обеспечиваются сравнительно невысокая точность и качество поверхности.

Для получения отверстий более высокой точности и чистоты поверхности после сверления на том же станке выполняются зенкерование и развертывание.

Зенкерование – обработка предварительно полученных отверстий для придания им более правильной геометрической формы, повышения точности и снижения шероховатости. Многолезвийный режущим инструментом – зенкером, который имеет более жесткую рабочую част, число зубьев не менее трех (рис.3.г).

Развертывание – окончательная обработка цилиндрического или конического отверстия разверткой в целях получения высокой точности и низкой шероховатости. Развертки – многолезвийный инструмент, срезающий очень тонкие слои с обрабатываемой поверхности (рис.3.д).

Схемы сверления, зенкерования и развертывания представлены на рисунке 3.

 

Рис.3. Схемы сверления, зенкерования и развертывания

Цекование— обработка торцовой поверхности отверстия тор­цовым зенкером для достижения перпендикул. плоской тор­цовой поверхности к его оси

Зенкованием получают в имеющихся отверстиях цилиндриче­ские или конические углубления под головки винтов, болтов, за­клепок и других деталей.

Нарезание резьбы— получение на внутренней цилиндри­ческой поверхности с помощью метчика винтовой канавки.

Отверстия сложного профиля обрабатывают с помощью комби­нированного режущего инструмента. Сверление глубоких отверстий (длина отверстия больше пяти диаметров) производят на специальных горизонтально-сверлильных станках. При обработке глубоких отверстий спиральными сверлами происходит увод сверла и «разбивание» отверстия: затрудняются подвод смазочно-охлаждающей жидкости и отвод стружки. Поэтому для сверления глубоких отверстий применяют сверла специальной конструкции. Смазочно-охлаждающая жидкость подается в зону резания и вымывает стружку через внутренний канал сверла.

Вспомогательные инструменты и приспособления для сверления. Оборудование.

Сверла: спиральные (рабочая часть шейка, хвостик и лапка), центровочные и специальные.

Геом. параметры сверла:

Передний угол – перпендикулярен главной режущей кромке;

Заданный угол - перпендикулярен главной оси сверла;

Угол при вершины сверла – между главными режущими кромками;

Угол наклона поперечной режущей кромки – проекция главной и поперечной режущих кромок на плоскость перпендикулярную к оси сверла;

Угол наклона винтовой канавки - измеряют по наружному диаметру.

Зенкера (4 главных режущих кромки, поперечной нет) – отверстия в литых или штампованных заготовках, предварительно просверленные отверстия.

Виды: цилиндрические, конические, торцевые, цельные с коническим хвостиком и насадные.

Развертки (4-12 гл. режущих кромок) – окончательно обработанные отверстия.

Виды: цилиндрические, конические, хвостовые и насадные.

Метчики – для нарезания внутренних резьб, имеет режущую и калибровочную части. Типы сверлильных станков:

настольно-сверлильные – отверстия диаметром до 16 мм;

вертикально- сверлильные и радиально-сверлильные – до 100 мм;

горизонтально- сверлильные – для получения глубоких отверстий специальными сверлами.

 Протягивание

 Протягивание является высокопроизводительным методом обработки деталей разнообразных форм, обеспечивающим высокую точность формы и размеров обрабатываемой поверхности. Применяется протягивание в крупносерийном производстве.

При протягивании используется сложный дорогостоящий инструмент – протяжка. За каждым формообразующим зубом вдоль протяжки изготавливается ряд зубьев постепенно увеличивающейся высоты.

Процесс резания при протягивании осуществляется на протяжных станках при поступательном главном движении инструмента относительно неподвижной заготовки за один проход.

Движение подачи отсутствует. За величину подачи принимают подъем на зуб, т.е. разность размеров по высоте двух соседних зубьев протяжки; является одновременно и глубиной резания.

Протяжные станки предназначены для обработки внутренних и наружных поверхностей. По направлению главного движения различают станки: вертикальные и горизонтальные.

Схемы обработки заготовок на протяжных станках представлены на рисунке 4.

 

Рис.4. Схемы обработки заготовок на протяжных станках

 

Отверстия различной геометрической формы протягивают на горизонтально-протяжных станках для внутреннего протягивания. Размеры протягиваемых отверстий составляют 5…250 мм.

Цилиндрические отверстия протягивают крупными протяжками после сверления, растачивания или зенкерования, а также литые или штампованные отверстия. Длина отверстий не превышает трех диаметров. Для установки заготовки с необработанным торцом применяют приспособление со сферической опорной поверхностью (может самоустанавливаться по оси инструмента), либо упор в жесткую поверхность (рис.4.а).

Шпоночные и другие пазы протягивают протяжками, форма зубьев которых в поперечном сечении соответствует профилю протягиваемого паза, с применением специального приспособления – направляющей втулки 3 (рис.4.б).

Наружные поверхности различной геометрической формы протягивают на вертикально-протяжных станках для наружного протягивания.

Схема протягивания вертикальной плоскости показана на рис.4.в.

Наружные поверхности заготовок типа тел вращения можно обрабатывать на специальных протяжных станках рис.4.г.

Фрезерование

Фрезерование – высокопроизводительный и распространенный метод обработки поверхностей заготовок: многолезвийным режущим инструментом – фрезой.

Главным движением при фрезеровании является вращение фрезы, а вспомогательным поступательное перемещение заготовки. Движение подачи может быть и вращательное движение заготовки вокруг оси вращающегося стола или барабана (карусельно- фрезерные, и барабанно-фрезерные станки). Каждый режущий зуб при вращении фрезы врезается в заготовку и осуществляет резание только в пределах определенного угла поворота фрезы, а затем вращается в холостую до следующего врезания. Таким образом, особенностью процесса фрезерования является периодичность и прерывистость процесса резания каждым зубом фрезы, при чем процесс врезания зуба сопровождается ударами.

По исполнению фрезы делятся на цилиндрические, когда зубья располагаются только на цилиндрической поверхности фрезы и торцевые, у которых режущие зубья располагаются на торцевой и цилиндрической поверхности фрезы.

Схемы обработки заготовок на станках фрезерной группы представлены на рис. 5.

 

Рис. 5. Схемы обработки заготовок на станках фрезерной группы.

 

Горизонтальные плоскости фрезеруют на горизонтально-фрезерных станках цилиндрическими фрезами (рис. 5.а) и на вертикально- фрезерных станках торцовыми фрезами (рис. 5.б).

Вертикальные плоскости фрезеруют на горизонтально-фрезерных станках торцовыми фрезами (рис. 5.в) и торцовыми фрезерными головками, а на вертикально- фрезерных станках – концевыми фрезами (рис. 5.г).

Комбинированные поверхности фрезеруют набором фрез (рис. 5.д) на горизонтально- фрезерных станках.

Уступы и прямоугольные пазы фрезеруют концевыми (рис. 5.е) и дисковыми (рис. 5.ж) фрезами.

Шпоночные пазы фрезеруют концевыми или шпоночными фрезами на вертикально- фрезерных станках (рис. 5з).

Фасонные поверхности незамкнутого контура с криволинейной образующей и прямолинейной направляющей фрезеруют фасонными фрезами соответствующего профиля (рис. 5.и).

Пространственно- сложные поверхности обрабатывают на копировально-фрезерных автоматах (рис. 5к). Обработку производят специальной концевой фрезой. Фрезерование ведут по трем координатам: x, y, z (объемное фрезерование).

Классификация фрезерных станков приспособления для обработки на фрезерных станках.

Для закрепления заготовок на фрезерных станках при­меняют универсальные и специальные приспособления. К универ­сальным приспособлениям относятся прихваты, угольники, призмы, машинные тиски. При обработке большого числа одинаковых заготовок изготов­ляют специальные приспособления, пригодные только для уста­новки и закрепления этих заготовок на данном станке. Важной при­надлежностью фрезерных станков являются делительные головки, которые служат для периодического поворота заготовок на требуемый угол и для непрерывного их вращения при фрезеровании винтовых канавок.

Наиболее распространены универсальные лимбовые делительные головки.В качестве вспомога­тельного инструмента при­меняют фрезерные оправ­ки для закрепления фрез и передачи крутящего момента от шпинделя станка на фрезу. Базой для закрепления фрезы на оправке может быть ее центровое отверстие или хвостовик; в первом случае фрезы называют насадными, во втором — хвостовыми.

Классификация фрез, сущность фрезерования.

типы фрез: цилиндрические (а);торцовые (б,з);дисковые ( в),кон­цевые (г),угловые (д),шпоночные (е), фасонные (ж).

Фрезы изготовляют цельными (б—ж)или сборными (а, з).Режущие кромки могут быть прямыми (д) или винтовыми (а). Фрезы имеют остроконечную (и)- передняя и задняя поверхности плоские или затылованную (к)форму зуба- передняя поверхность плоская, а задняя выполнена по спирали Архимеда.

Цельные фрезы изготовляют из инструментальных сталей. У сборных фрез зубья (ножи) выполняют из быстрорежущих сталей или оснащают пластинками из твердых сплавов и закрепляют в кор­пусе фрезы пайкой или механически.

Фрезерование – высокопроизводительный и распространенный метод обработки поверхностей заготовок многолезвийным режущим инструментом- фрезой. Тех метод форма образования поверхностей фрезерованием характеризуется главным вращательным движением инструмента и обычно поступательным движением подачи. Подачей может быть и вращательное движение и заготовки вокруг оси вращающегося стола или барабана. На фрезерных станках обрабатывают горизонтальные вертикальные и наклонные плоскости, фасонные поверхности. Особенность процесса прерывистость резания каждым зубом фрезы.

Лекция 13. - Нарезание зубьев зубчатых колес.

Учебные вопросы - Нарезание зубьев зубчатых колес. Методы нарезания зубьев. Нарезание зубьев на зубофрезерных станках. Червячные фрезы. Нарезание зубчатых колес на зубодолбежном станке. Схемы нарезания . Элементы режима резания. Нарезание конических зубчатых колес на зубострогальных станках.

Учебная информация.

На зубодолбежном станке нарезают цилиндрические зубчатые колеса внешнего и внутреннего зацепления с прямыми и косыми зубьями. на­резают долбяками по методу обкатки, в основу которого положено зацепление двух цилиндрических зубчатых колес. Зубодолбежные станки работают по полуавтоматическому циклу.

При нарезании цилиндрических колес с прямыми зубьями используют прямозубые долбяки. Главное движение, определяющее скорость резания, — возвратно-поступательное дви­жение долбяка; движение долбяка вниз — рабочий ход, движение его вверх — холостой ход. Оба движения рабочее и холостое- составляют двойной ход долбяка. Скорость резания при зубодолблении, м/мин, v= 2L*n/1000, где L— длина хода долбяка, мм; п — число двойных ходов долбяка в минуту.

Долбяк и заготовка вращаются со ско­ростью, обратно пропорциональной числу их зубьев. Вращение долбяка (круговая подача долбяка) и вращение заготовки (круговая подача заготовки) являются движением обкатки. Круговая подача выражается длиной дуги делительной окруж­ности долбяка, на которую он поворачивается за один двойной ход (мм/дв. ход). Для устранения трения зубьев долбяка о заготовку перед каждым холостым ходом заготовка вместе со столом отводится от долбяка, а в начале рабочего хода подводится к долбяку. Преимущество метода зубодолбления помимо возможности на­резания колес внутреннего зацепления и блочных колес — более высокая точность и меньшая шероховатость боковых поверхностей зубьев по сравнению с поверхностями, получаемыми при зубофрезеровании.

На зубофрезерном станке нарезают цилиндрические ко­леса внешнего зацепления с прямыми и косыми зубьями и червячные колеса червячной модульной фрезой по методу обкатки. При нарезании цилиндрических колес с прямыми зубьями червячная фреза вращается и перемещается вдоль оси заготовки. Скоростью резания при зубофрезеровании является ско­рость вращения фрезы, а подачей — перемещение фрезы вдоль оси вращения заготовки.

Подачу измеряют в мм на один оборот заготовки и выбирают из нормативов по режимам резания в зависимости от числа зубьев, требуемой шероховатости и точности обработки. При обработке однозаходной модульной червячной фрезой необ­ходимо, чтобы за время одного оборота фрезы заготовка, на которой требуется получить г зубьев, повернулась на 1/г часть окружности. Согласованное и непрерывное вращение заготовки и фрезы являются обкаточным движением. Таким образом, для нарезания цилиндри­ческих колес с прямыми зубьями необходимы три движения: главное вращательное червячной фрезы, вращение заготовки (делительное движение) и вертикальное перемещение фрезы. Для согласо­вания этих движений на станке настраивают кинематические цепи: скоростную, делительную и вертикальной подачи. Для нарезания червячных колес необходимы три движения; вращение червячной фрезы, вращение заготовки и радиаль­ная подача заготовки. Первые два движения осуществляют на­стройкой тех же кинематических цепей, что и при нарезании колес с прямыми и косыми зубьями. Для нарезания зуба заготовке сооб­щают радиальную подачу, настраивая кинематическую цепь горизонтальной подачи. Цепь горизонтальной подачи связывает перемещение заготовки в горизонтальной плоскости с ее вращением.

На зубострогальном станке нарезают конические зубчатые колеса с прямыми зубьями.

Вращение заготовки (круговая подача заготовки) и люльки с резцами (круговая подача люльки) является движением об­катки. Методом обкатки- за­цепление двух конических колес, одно из которых плоское. Нарезаемое коническое колесо (заготовка) находится в зацепле­нии с производящим плоским коническим колесом, у которого угол при вершине конуса т — 90°, а зубья ограничены плоскостями, сходящимися в общей вершине, и имеют форму зуба рейки. Роль производя­щего колеса выполняют два зубострогальных резца, обра­зуя впадину между зубьями . В процессе зубострогания конических колес с прямыми зубьями главным движением является возвратно-поступа­тельное движение резцов. Оба движения — рабочее и холостое — составляют двойной ход резца.

Конические колеса с круговыми зубьями имеют значительные эксплуатационные преимущества: плавность, бесшумность работы, большую прочность зубьев, высокий КПД и др. Эти колеса нарезают по методу обкатки на зуборезных станках специальной конструкции. Схема нарезания конических колес с круговыми зубьями аналогична нарезанию колес с прямыми зубьями. Отличие состоит в том, что роль зубьев производящего колеса выполняют резцы резцовой головки, которые вместо поступательного движения получают вра­щательное движение.

Лекция 14. Обработка заготовок на шлифовальных станках.

Учебные вопросы - Обработка заготовок на шлифовальных станках. Схемы шлифования. Абразивный инструмент. Маркировка. Классификация шлифовальных станков. Отделочные методы обработки: хонингование, суперфиниш, притирка, полирование. Отделка зубьев зубчатых колес: зубошлифование, зубохонингование, притирка.

Учебная информация.

Шлифование

 Шлифование – процесс обработки заготовок резанием с помощью инструментов (кругов), состоящих из абразивного материала.

Абразивные зерна расположены беспорядочно. При вращательном движении в зоне контакта с заготовкой часть зерен срезает материал в виде очень большого числа тонких стружек (до 100000000 в мин.).

Процесс резания каждым зерном осуществляется мгновенно. Обработанная поверхность представляет собой совокупность микро-следов абразивных зерен и имеет малую шероховатость.

Шлифование применяют для чистовой и отделочной обработки деталей с высокой точностью.

Главным движением при шлифовании является вращение шлифовального круга, а перемещение круга относительно детали является движением подачи.

Различают следующие основные схемы шлифования: плоское, круглое, внутреннее (рис. 6).

При плоском шлифовании (рис. 6.а) возвратно-поступательное движение заготовок необходимо для обеспечения продольной подачи . Для обработки поверхности на всю ширину заготовка или круг должны иметь поперечную подачу , которая осуществляется прерывисто при крайних положениях заготовки в конце продольного хода. Периодически осуществляется движение вертикальной подачи , в крайних положениях заготовки в конце поперечного хода.

Плоское шлифование может осуществляться периферией или торцом шлифовального круга.

При круглом шлифовании (рис. 6б) движение продольной подачи осуществляется возвратно-поступательным перемещением заготовки. Подача соответствует осевому перемещению заготовки за один ее оборот. Вращение заготовки является движением круговой подачи. Подача на глубину резания происходит при крайних положениях заготовки.

Движения, осуществляемые при внутреннем шлифовании показаны на рис. 6.в.

 

Рис. 6. Основные схемы шлифования.

 

Для выполнения процесса шлифования наружных поверхностей деталей используются кругло-шлифовальные, плоско-шлифовальные и бесцентрово-шлифовальные станки. Для обработки сложных фасонных поверхностей используются специальные ленто- шлифовальные станки.

В ленто-шлифовальных станках применяется инструмент в виде бесконечной абразивной ленты. Лента в процессе шлифования поверхности сложной формы (например: лопатки турбин) огибает сложную поверхность и перемещается в осевом и продольном направлениях.

Абразивный слой наносят на бумажную или тканевую основу ленты.

Шлифованием обрабатываются только жесткие детали, не формирующиеся в процессе обработки. Данный способ не допускает обработки малых отверстий.

 Технологические методы отделочной (финишной) обработки

поверхностей деталей машин

 Дальнейшее развитие машиностроения связано с увеличением нагрузок на детали машин, увеличением скоростей движения, уменьшением массы конструкции.

Выполнить эти требования можно при достижении особых качеств поверхностных слоев деталей.

Влияние качества поверхностных слоев на эксплуатационные свойства огромно, изменяются:

• износостойкость;

• коррозионная стойкость;

• контактная жесткость;

• прочность соединений и другие свойства.

С этой целью широко применяются отделочные методы обработки, для которых характерны малые силы резания, незначительное тепловыделение, малая толщина срезаемого слоя. 

Хонингование применяют для получения поверхностей высокой точности и малой шероховатости, а также для создания специфического микро-профиля обработанной поверхности в виде сетки (для удержания смазочного материала на поверхности деталей).

Поверхность неподвижной заготовки обрабатывается мелко-зернистыми абразивными брусками, закрепленными в хонинговальной головке (хоне). Бруски вращаются и одновременно перемещаются возвратно- поступательно вдоль оси обрабатываемого отверстия (рис. 7.а). Соотношение скоростей движений составляет 1,5…10, и определяет условия резания.

 

Рис. 7. Схема хонингования.

 

При сочетании движений на обрабатываемой поверхности появляется сетка микроскопических винтовых царапин – следов перемещения абразивных зерен. Угол пересечения этих следов зависит от соотношения скоростей (рис. 7б).

Абразивные бруски всегда контактируют с обрабатываемой поверхностью, так как могут раздвигаться в радиальном направлении. Давление бруска контролируется.

Хонингованием исправляют погрешности формы от предыдущей обработки, а чистовое – для повышения качества поверхности.

Этот процесс осуществляется на специальных хонинговальных установках.

 Суперфиниширование уменьшает шероховатость поверхности, оставшуюся от предыдущей обработки. Получают очень гладкую поверхность, сетчатый рельеф, благоприятные условия для взаимодействия поверхностей.

Поверхности обрабатывают абразивными брусками, установленными в специальной головке. Для суперфиниширования характерно колебательное движение брусков наряду с движением заготовки (рис. 8).

 

Рис. 8. Схема суперфиниширования

 

Процесс резания происходит при давлении брусков (0,5…3)10⁵ Па в присутствии смазочного материала малой вязкости.

Амплитуда колебаний 1,5…6 мм. Частота колебаний 400…1200 мин ^-1. Бруски подпружинены и самоустанавливаются по обрабатываемой поверхности. Соотношение скоростей D_Sкр к в начале обработки составляет 2…4, а в конце – 8…16.

Полированием уменьшают шероховатость поверхности.

Этим способом получают зеркальный блеск на ответственных частях деталей (дорожки качения подшипников) либо на декоративных элементах (облицовочные части автомобилей). Используют полировальные пасты или абразивные зерна, смешанные со смазочным материалом. Эти материалы наносят на быстро- вращающиеся эластичные круги (фетровые)или на колеблющиеся щетки.

Хорошие результаты дает полирование быстродвижущимися абразивными лентами (шкурками).

При этом одновременно протекают следующие процессы:

• тонкое резание;

• пластическое деформирование поверхностного слоя;

• химические реакции (воздействие на металл химически активных веществ).

Схема полирования представлена на рис. 9.

 

Рис. 9. Схема полирования.

 

Для процесса характерны высокие скорости, до 50м/сек. Заготовка поджимается к кругу силой Р и совершает движения подачи D_Sкр и D_Sпр в соответствии с профилем обрабатываемой поверхности.

В процессе полирования не исправляются погрешности формы.

 Абразивно – жидкостная отделка

 Данный вид обработки применяется для отделки объемно- криволинейных, фасонных поверхностей.

На обрабатываемую поверхность, имеющую следы предшествующей обработки, подают струи антикоррозионной жидкости со взвешенными частицами абразивного порошка.

Водно–абразивная суспензия перемещается под давлением с большой скоростью. Частицы абразива ударяются о поверхность заготовки и сглаживают микро- неровности.

Интенсивность съема материала регулируется зернистостью порошка, давлением струи и углом под которым подают жидкость.

Жидкостная пленка играет важную роль в данном процессе. Зерна, попадающие на выступы, легко преодолевают ее, а зерна, попадающие во впадины – встречают сопротивление, съем материала затрудняется, шероховатость сглаживается.

Метод жидкостного полирования успешно применяется при обработки фасонных внутренних поверхностей. Сопло вводится в полость заготовки, которая совершает вращательное и поступательное перемещения в зависимости от профиля обрабатываемой поверхности.

.

Лекция 15. Задачи проектирования технологических процессов в машиностроении. Технологическая документация.

Учебные вопросы - Задачи проектирования технологических процессов в машиностроении. Технико-экономические методы. Последовательность проектирования. Функции, организационное и информационное обеспечение технологической подготовки производства. Технологическая документация.

Учебная информация.

Виды технологических процессов

Технологические процессы разрабатываются при создании новых реконструкции существующих предприятий, а так же при организации новых объектов производства на существующих предприятиях, так же разрабатываются и корректируются имеющиеся технологические процессы на действующих предприятиях, это вызвано конструктивными изменениями объектов производства, а так же необходимостью использования современных достижений науки и техники. Разработанные технологические процессы являются основой всего проекта т. к. они определяют потребное оборудование, необходимые производственные площади, численность работающих, технологическую оснастку, энергетику, транспортные расходы и т.д. В соответствии с ГОСТом технологические процессы делят на виды: единичный, типовой, групповой.

Технологический процесс изготовления изделий одного наименования, типаразмера и исполнения независимо от типа производства относятся к единичному технологическому процессу. Типовой технологический процесс – это изготовление группой изделия с общими конструктивными и технологическими требованиями. Групповой технологический процесс – это технологический процесс изготовления группы изделии с разными конструктивными, но общими технологическими признаками. По степени детализации описание технологических процессов подразделяют: маршрутное, операционное, маршрутно-операционное. Маршрутное описание заключается в сокращенном описании всех технологических операции в маршрутной карте, последовательности их выполнения без указания технологических переходов и режимов обработки. Операционное описание заключается в полном описании всех технологических операции, последовательность их выполнения с указанием переходов и режимов обработки. Маршрутно-операционное заключается в сокращенном описании технологических операции в маршрутной карте, в последовательности их выполнения и с полным описанием отдельных операции в другой технологической документации.

Имеющиеся типовые и групповые технологические процессы являются основой для разработки новых технологических процессов, а при их осуществлении в качестве основы принимают ранее принятые прогрессивные решения в действующих единичных технологических процессах. Для разработки технологических процессов используют исходную информацию, которая подразделяется на базовую, руководящую, справочную.

Основные этапы разработки технологических процессов:

1. Анализ исходных данных для разработки технологических процессов. Располагая конструкторской документацией на изделие необходимо ознакомиться с назначением и конструкцией этого изделия, а так же с технологическими требованиями на изготовление и эксплуатацию данного изделия.

2. Выбор исходной заготовки и метода ее изготовления. В конструкторской документации устанавливается материал и марка изделия, а так же необходимая термическая обработка в некоторых случаях конструктор устанавливает метод получения заготовки.

3. Выбор технологических баз.

4. Составление технологического маршрута обработки. На этом этапе выбирают последовательность выполнения технологических операций.

5. Разработка технологических операций

6. Нормирование технологического процесса. На основе исходных данных производят нормирование технологического процесса, определяют разряд работ, и обоснование профессии его исполнителей на этом этапе так же выполняют расчет норм расхода необходимых материалов.

7. Определение требования техники безопасности. Стандарты системы безопасности труда и соответствующие инструкции позволяют разрабатывать требования по технике безопасности и производственной санитарии применительных условиях конкретному производству.

8. Расчет экономической эффективности технологического процесса. Используя известные методики по расчетам экономической эффективности, сравнивают и выбирают наилучший.

9. Оформление технической документации. На основании стандартов ЕСТД технологический процесс оформляют документально.

Виды технологических процессов

Составление технологического маршрута обработки

На этом этапе выбирают последовательность выполнения технологических операций. Составление маршрутного технологического процесса это сложная многовариантная задача, в результате решения, которой принимаем общий план обработки, намечают основное содержание технологических операций и состав технологического оснащения. При этом всегда учитывают, что различные детали машин образуются сочетанием разнообразных поверхностей, наиболее распространенными являются:

• цилиндрические,

• плоские поверхности. Кроме этих поверхностей многие детали имеют винтовые и зубчатые поверхности.

• исполнительные поверхности – это поверхности с помощью которых деталь выполняет свое служебное назначение.

• основные базы – это поверхности с помощью которых опред. положение данной детали в изделии.

• вспомогательные базы – это поверхности с помощью которых опред. положение присоединяемых деталей относительно данной

• свободные поверхности – это поверхности несоприкасающиеся с поверхностями других деталей.

Решение задач по выбору методов обработки всех поверхностей деталей сводятся к определению содержания технологического процесса и необходимости осуществления трех стадии обработки: черновой, чистовой, отделочной.

На первой стадии выполняются операции черновой обработки всех поверхностей. На этой стадии удаляется основная масса материала. Обработка сопровождается интенсивным нагревом заготовки и инструмента, большими силами резания. На второй стадии проводят чистовые операции, в результате которых завершается обработка одних поверхностей, и идет подготовка других поверхностей к отделочной обработки. Третья стадия: отделочная обработка, по которой обрабатывают поверхность по 6-7 квалитетам с параметром шероховатости Ra=0,32. Отделочные методы обработки всегда предусматривают в конце технологического процесса из-за опасения повреждения окончательно обработанных поверхностей в результате многократных переустановок деталей, а так же повреждение этих поверхностей во время транспортировок.

Разработка технологических операций

Основные задачи: 1. определение рациональной структуры операции, что позволяет уточнить содержание и последовательность технологических переходов; 2. выбор средств технологического оснащения, что является основным для заказа новых средств технологического оснащения; 3. выбор средств механизации и автоматизации выполнения операции, а так же выбор средств внутрицеховой транспортировки; 4. Назначение (расчет) режимов обработки.

Для решения этих задач технолог должен располагать документацией на единичные, типовые или групповые технологич. процессы, стандартами, каталогами на средства технического оснащения и документацией по выбору технологических нормативов. При выборе баз, если конструктрская база не совпадает с технологической, технолог должен пересчитать размеры, определить взаимное располож поверхностей. Такой размерный анализ технологического процесса выполняют после того, как разработан маршрут технологического процесса и для каждой ее поверхности установлены число и последовательность переходов и определены операционные технологические размеры

Лекция 16. Характеристика сборочных процессов. Виды сборки.

Учебные вопросы - Характеристика сборочных процессов. Виды сборки. Исходные данные для разработки технологических процессов сборки. Клепанные, сварные, клеевые, резьбовые и комбинированные соединения. Проблемы обеспечения качества изделий.

Учебная информация.

Характеристика сборочных процессов. В сборочных процессах как и в процессах изготовления деталей применяют ЕСТД- единую систему технологической документации.

ХАРАКТЕРИСТИКА СБОРОЧНЫХ ПРОЦЕССОВ

Сборка — образование соединений составных частей изделия. Соединение может быть разъемным или неразъемным. К видам соединений относятся: запрессовка, свинчивание, сварка, пайка, клепка, склеивание и т. п.

В зависимости от объема сборку подразделяют на общую сборку, объектом которой является изделие в целом, и на узловую, объектом которой является составная часть изделия, т. е. сбороч­ная единица.

По стадиям различают следующие виды сборки:

предварительную сборку, разборку с целью определения раз­мера компенсатора;

промежуточную — для совместной дальнейшей обработки сбо­рочной единицы (например, корпус и собранная с ним крышка растачиваются совместно под размер диаметра подшипника);

под сварку (может вводиться как сборочная операция в поточ­ной линии);

окончательную сборку, после которой разборка не преду­смотрена.

В зависимости от метода образования соединений существуют следующие виды сборки: слесарная — слесарно-сборочные опе­рации; монтаж — установка изделия или его составных частей на месте использования; электромонтаж — монтаж изделий, имею­щих токоведущие элементы; сварка, пайка, клепка, склеивание.

Сборка является заключительным этапом изготовления ма­шины. Высокое качество машины не только определяется удачной конструкцией, применением высококачественных материалов, из­готовлением деталей высокого качества и точности, но и зависит от проведения всех этапов сборки машины, так как по разным при­чинам могут возникнуть погрешности взаимного расположения деталей. Этими причинами могут быть:

погрешность (рабочего) ориентирования и фиксации установ­ленного положения собираемых деталей (недостаточная плотность соединений, сдвиги, нарушение правильной затяжки и т. п.);

погрешность установки калибров и измерительных средств, применяемых при сборке (погрешности регулирования, пригонки и погрешности самих мерителей);

относительные сдвиги деталей между установкой и фиксацией детали;

образование задиров на сопрягаемых поверхностях;

упругие и пластические деформации сопрягаемых деталей при их установке и фиксации, нарушающие их точность и плотIность соединений, что сказывается на долговечности сборочных ' единиц (например, при силе предварительной затяжки болта 6320 Н средняя долговечность 5960 циклов, при силе 37 500 Н — • 5-10^е циклов).

В зависимости от типа производства затраты времени на сборку от общей трудоемкости изготовления машин составляют,% [101: в массовом и крупносерийном производствах — 20—30; в серийном производстве — 25—35; в единичном и мелкосерийномI производстве —35—40.

ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ ФОРМЫ СБОРКИ

В зависимости от условий, типа и организации произ водства сборка имеет различные организационные формы . По перемещению собираемого изделия сборку под­разделяют на стационарную и подвижную, по организации про-| изводства — на непоточную и поточную.

Стационарная сборка может быть осуществлена без расчленения (принцип концентрации) и с расчленением (принцип диффе­ренциации) сборочных работ. Непоточная (без расчленения) ста­ционарная сборка характеризуется тем, что весь процесс сборки и его сборочных единиц выполняется на одной сборочной позиции. | Сборка может производиться на стенде, станке, рабочем месте и т. п.

В современных условиях широко распространен бригадный метод, когда сборку изделия выполняет бригада рабочих. Чаще всего члены бригады специализируются не на одной операции, а осваивают смежные операции, что способствует нормальной загрузке рабочих бригады и не затрудняет переход на работу по единому наряду. При непоточной стационарной сборке с расчленением сбороч­ных работ осуществляется дифференциация процесса на узловую и общую сборку. Сборка каждой сборочной единицы и общая сборка выполняются в одно и то же время разными бригадами и многими сборщиками. Сборка этого вида используется в мелко­серийном производстве .

Расчленение сборки на узловую и общую имеет ряд преиму­ществ перед сборкой без расчленения: сокращаются длительность цикла сборки, трудоемкость и в итоге снижается себестоимость.

Непоточная подвижная сборка с расчленением организуется так, что рабочие, выполняя отдельные операции сборки, нахо­дятся на своих рабочих местах, а собираемое изделие последова­тельно перемещается от одного рабочего места к другому. Пере­мещение может быть свободным или принудительным. Техноло­гический процесс сборки при этом разбивается на отдельные операции, выполняемые одним рабочим или небольшим числом рабочих. Непоточная подвижная сборка находит применение в среднесерийном производстве.

Поточная сборка характеризуется тем, что при построении технологического процесса сборки сборочные операции выпол­няются в соответствии с тактом или за промежуток времени, кратный такту. При перемещении собираемого изделия вручную скорость перемещения принимают равной 10—15 м/мин, по роль­гангу или тележке — до 20 м/мин, для непрерывно действующего конвейера — 0,25—3,5 м/мин. Общая продолжительность поточ­ной сборки Т_п = Тп_п, где Т — такт сборки; п_п — число рабочих мест на поточной линии. Поточная сборка сокращает длительность производственного цикла, уменьшает межоперационные заделы деталей, повышает специализацию сборщиков и возможности механизации и автоматизации сборочных операций, что приводит к снижению трудоемкости сборки на 35 ... 50% [10].

ОБОРУДОВАНИЕ СБОРОЧНЫХ ЦЕХОВ

Оборудование сборочных цехов условно можно разде­лить на две группы: технологическое, предназначенное непосред­ственно для выполнения работ по осуществлению различных сопряжений деталей, их регулировке и контролю в процессе узловой и общей сборки; вспомогательное — для механизации вспомогательных работ, объем которых при сборке достаточно большой. Удельный вес вспомогательных работ в общей трудо­емкости сборки в серийном производстве составляет 30—40% и в массовом — 10—15%.

К технологическому оборудованию при сборке неподвижных разъемных соединений относят одно- и многошпиндельные ста­ционарные установки для навинчивания гаек и затяжки их на болтах, шпильках и т. п. Сборку неподви, а также путем термиче­ского воздейств и я.

При сборке неподвижных неразъемных соединений с нагревом охватывающей детали применяют электропечи для нагрева мел­ких деталей в масляной ванне, индукционные печи и другие на­греваемые устройства.

Сборку неразъемных соединений с охлаждением охватываемой детали также производят на специальном оборудовании, для чего применяют установки для охлаждения деталей сжиженным газом (кислородом, азотом), твердой углекислотой и т. п. Прочность соединений, собранных с охлаждением охватываемой детали, при прочих равных условиях в 2—2,5 раза выше их прочности после обычной запрессовки и на 10—15% выше, чем при нагреве охва­тывающей детали.

Обычную запрессовку производят на универсальных и спе­циальных сборочных прессах.

Вспомогательное оборудование включает в себя транспортное, подъемное, установочное и другое оборудование.

Транспортные средства предназначены главным образом для подвижной сборки. Наиболее распространенными транспортными средствами являются рольганги и конвейеры.

На рис. 10.3 показаны конвейеры различных типов, приме­няемые при сборке.

Важным вспомогательным элементом сборочной операции яв­ляется необходимое во многих случаях перемещение сборочнойединицы в вертикальном направлении или поворот ее в удобное для сборщика положение. В качестве средств механизации для этих целей применяют подъемники, что дает экономию затрат времени на сборку, повышает производительность и облегчает труд сборщика.

К. подъемникам относятся электротали, полиспастные пневма­тические подъемники, поршневые, а также разнообразные спе­циальные подъемники (консольные поворотные краны, подъемно-разъемные стремянки и т. п.).

Исходные данные для разработки технологических процессов сборки

Технологический процесс сборки представляет собой часть производственного процесса — это процесс, содержащий действия по установке и образованию соединений составных ча­стей изделия (ГОСТ 23887—79). Основным элементом технологи­ческого процесса является сборочная операция.

Сборочная операция — технологическая операция установки и образования соединений составных частей заготовки или изде­лия. Сборочная операция состоит из технологических переходов. Общие исходные данные, необходимые для решения задач при проектировании технологических процессов изготовления машин, были приведены в гл. 9. Эти данные содержат сведения о базовой информации.

Кроме базовой информации необходима руководящая и спра­вочная информация — паспортные данные оборудования и его технологические возможности; методы сборки машин; нормативы времени; режимы обработки; стандарты на оснастку и т. д.

Технологический процесс сборки обычно разрабатывают по­этапно в приведенной ниже последовательности.

В зависимости от объема выпуска (заданной программы) уста­навливают целесообразную организационную форму сборки, опре­деляют ее такт и ритм.

Осуществляют технологический анализ сборочных чертежей с позиции отработки конструкции на технологичность (см. гл. 6). Производят размерный анализ конструкций собираемых изде­лий, выполняют расчеты размерных цепей и устанавливают рацио­нальные методы достижения точности сборки (полная, непол­ная, групповая взаимозаменяемость, регулировка и пригонка). Определяют целесообразную в данных условиях степень диф­ференциации или концентрации сборочных операций.

Устанавливают последовательность соединения всех сбороч­ных единиц и деталей изделия и составляют схемы общей сборки и узловых сборок изделия.

Выбирают наиболее производительные, экономичные и тех­нически обоснованные способы сборки, способы контроля, испы­таний.Выбирают необходимое стандартное технологическое и вспо­могательное оборудование и технологическую оснастку (приспо­собления, режущий, монтажный и измерительный инструмент) . При необходимости проектируют специальные средстве тех­нологического оснащения.

Производят техническое нормирование сборочных работ и рассчитывают экономические показатели сборки.Разрабатывают планировку оборудования, рабочих мест. Оформляют техническую документацию на сборку.

Последовательность и содержание сборочных операций и составление схем сборки

После изучения машины, отдельных ее агрегатов и сборочных единиц, анализа технических условий на их изготовление и приступают к расчленению изделия на составные части, учитывая следующее: 1) сборочную единицу не следует расчленять, в процессе сборки, транспортирования и монтажа; 2) сборочным

Рис. 10.4. Технологические схемы процесса сборки:

а — червячного колеса; б — группы верхнего вала коробки передач

операциям предшествуют подготовительные и пригоноч­ные работы, которые выделяют в самостоятельные операции, по­скольку они связаны с такими видами обработки, как опиливание, шабрение, притирка, сверление отверстий, гибка и т. п.;

3) га­баритные размеры сборочных единиц устанавливают с учетом наличия подъемно-транспортных средств; 4) сборочная единица должна состоять из небольшого числа деталей и сопряжений, так как излишняя дифференциация приводит к усложнению организации сборочных работ; 5) передача на сборку отдельных деталей должна быть минимальной, исключением являются базо­вые детали; 6) изделие следует расчленять так, чтобы его кон­струкция позволяла осуществлять сборку с наибольшим числом сборочных единиц.

Последовательность сборки в основном определяется кон­струкцией изделия, компоновкой деталей и методами достижения требуемой точности. Представляется последовательность сборки в виде технологической схемы сборки узловой или общей.

На рис. 10.4 представлены технологические схемы сборки сборочной единицы — червячного колеса (рис. 10.4, а) и сборки 106

		Таблица 1. 10.1
		Удельный вес, %, в
		общей трудоемкости
		сборки при произ-
		водстве
Работы	Краткая характеристика
		серийном	массовом
Подготовительные	Приведение деталей и покупных изде­лий в состояние, необходимое в связи с условиями сборки: расконсервация, мойка, сортировка на размерные груп­пы, укладка в тару и др.	5—7	8—10
Пригоночные	Обеспечение сборки соединений и тех­нических требований к ним: опилива­ние и зачистка, притирка, полирова­ние, шабрение, сверление, разверты­вание, правка, гибка	20—25
Собственно-	Соединение двух или большего числа	44—47	70—75
сборочные	деталей с целью получения сборочных единиц и изделий основного производ­ства: свинчивание, запрессовывание, сварка, склеивание и др.
Регулировочные	Достижение требуемой точности вза­имного расположения деталей в сбо­рочных единицах и изделиях	7—9	6—7
Контрольные	Проверка соответствия сборочных еди­ниц и изделий параметрам, установ­ленным чертежом и техническими ус­ловиями на сборку	10—12	8—10
Демонтажные	Частичная разборка собираемых из­делий с целью подготовки их к упаков­ке и транспортированию к потреби­телю	6—8	3—4

группы верхнего вала коробки передач (рис. 10.4, б). На этих схемах каждая сборочная единица изделия обозначена прямо­угольником, в котором указаны наименование, индекс и число составных частей.

После разработки схем сборки устанавливают состав необ­ходимых сборочных, регулировочных, пригоночных, подготови­тельных и контрольных работ и определяют содержание техноло­гических операций и переходов.

В состав технологического процесса сборки в качестве тех­нологических операций и переходов включают разнообразные сборочные работы. К технологическому процессу сборки относят также операции, связанные с проверкой правильности действия отдельных механизмов и узлов машины в целом (точность, бес­шумность, плавность движений и т. п.); операции очистки, про­мывки, окраски и отделки изделия или составляющих его единиц.

Различные виды сборочных работ и их краткая характеристика

■ приведены в табл. 1.

В сборочных процессах, так же как в процессах изготовления деталей, применяют единую систему технологической докумен­тации.

Важной частью разработки технологического процесса является нормирование слесарно-сборочных работ. Для определения штучного, оперативного и штучно-кальку­ляционного времени на выполнение сборочной операции используют формулы 8.1—8.3.

При поточной сборке в состав штучного времени включается время (/_т) на транспортирование собираемого изделия, если оно не перекрывается другими элементами штучного времени. Дли­тельность операции при этом должна быть равна или кратна такту.

В технологическом процессе сборки сложной машины может быть весьма большое число операций (например, процесс сборки гусеничного трактора состоит из 600 операций) , что приводит к большим затратам времени на расчет технически обоснованных норм. Поэтому нормирование сборочных операций следует вклю­чать в САПР ТП и рассчитывать с помощью ЭВМ.

К основным показателям сборки относятся: действительный такт выпуска, ритм, производительность сборочного рабочего места, коэффициент загрузки рабочего места или поточной линии, коэффициент трудоемкости слесарно-сборочных работ и др.

Одним из путей повышения производительности труда при сборке является применение технически совершенной техноло­гической оснастки (сборочных приспособлений и инструментов). Если невозможно использовать стандартную оснастку, разраба­тывают специальные приспособления и инструменты.

Технологические процессы сборки многогранны и разнооб­разны. Технологические процессы сборки типовых сборочных единиц, сборки неподвижных разъемных соединений (резьбовых, со шпонками, шлицевых и т. п.), сборки неразъемных соединений (пластическим деформированием, сваркой, пайкой, склеиванием), а также сборки различных передач машин и механизмов (зубча­тых, цепных и др.) описаны, например, в работе .

Лекция 17. Автоматизация на базе станков с ЧПУ.

Учебные вопросы - Автоматизация процессов получения заготовок, изготовление деталей и сборки изделий. Автоматизация на базе станков с ЧПУ. Автоматические линии. Гибкие автоматические производства. Механизированное и автоматическое сборочное оборудование

Учебная информация.

Станки с программным управлением

Наиболее перспективным направлением автоматизации производства в машиностроении и других отраслях промыш-ленности является создание комплексно-аигомат изированных гибких технологических систем. Универсальные металлоре жушие полуавтоматы и автоматы надежны в работе. Но они, работая по жестко установленной программе, обладают серь­езным недостатком: не реагируют на отклонения качества де­талей в ходе обработки. Это связано с трудностью корректи­ровки программы простыми средствами, а при их разработке невозможно предвидеть в совокупности изменений такие факторы, как износ инструмента, колебания температуры, не­постоянство припуска, силы трения и жесткость станка, инер­ционность и быстродействие механизмов и т. п. Поэтому не­обходимы постоянное наблюдение за их работой и периоди­ческие подналадки.

Станки с программным управлением отличаются высокой производительностью, присущей специальным станкам, и гиб­костью (прежде всего простотой переналадки), характерной для универсального оборудования. Эти станки можно приме­нять практически в любых условиях производства.

Металлорежущие станки снабжают цикловым (ЦПУ) или числовым (ЧПУ) видами программного управления.

Станки с ЦПУ используют, например, при обработке сту­пенчатых валов. Станки с ЦПУ просты и дешевы, но их пе­реналадка достаточно трудоемка.

Системы с ЧПУ значительно расширяют технологические возможности станков, так как они производят перемещения рабочих органов станка по одной, двум или трем координа­там. Кроме того, на носителе программы может быть за­фиксировано практически неограниченное число команд по последовательности и величинам перемещений подвижных элементов рабочих органов станка.

На рис. 42.1 приведена классификация системы ЧПУ станка. В ее состав входят: источники информации по объему управления (измерительные датчики параметров технологи­ческого процесса 9 и сигнальные датчики фиксированных по­ложений рабочих органов станка 10); исполнительные уст­ройства (блок управления двигателями подач 4, двигатели приводов подач и привода главного движения 5, измерительные

Рис.1. Структура системы ЧПУ

преобразователи перемещений рабочих органов станка б); вычислительно-управляющее устройство числового програм­много управления УЧПУ 2; внешние согласующие устройст­ва УЧПУ с источниками информации и исполнительными устройствами (нормирующие и согласующие блоки измери­тельных каналов 8); внешние устройства обмена информаци­ей УЧПУ—оператор, УЧПУ—ЭВМ (или локальная сеть ЭВМ) высших рангов (аппаратура связи с ЭВМ высшего ранга, периферийные устройства ввода-вывода данных 1); вспомогательные блоки 11 и устройства 3.

Станки с ЧПУ позволяют проводить обработку со все большей точностью в зависимости от характера системы уп­равления. При прямой системе (рис. 2, а) сигнал X от про­граммоносителя 1 считывается в устройстве 2, преобразовы­вается в распределительно-усиливающем устройстве 3, после чего передается на исполнительный механизм (например, ша­говый двигатель) 4, который задает подачу 5 рабочему органу станка 5.

В этой системе возможна и значительная накопленная ошибка. В системе с обратной связью (рис. 2, б) устанав­ливают дополнительное измерительное устройство 6. Оно из­меряет величину подачи S на выходе и сравнивает ее с задан-

Рис.2. Схемы систем управления металлорежущими станками

ным значением в устройстве 3, за счет чего обеспечивается автоматическая подналадка с целью поддержания подачи на одном заданном уровне. Это существенно повышает точность обработки. Самая высокая точность достигается в системе с адаптивным управлением (рис. 42.2, в), где добавляется еще одно дополнительное устройство 7, которое автоматически учитывает изменение режима обработки. Адаптивные систе­мы являются самонастраивающимися, самоорганизующими­ся и самообучающимися системами. Они характеризуются нежестким циклом обработки. При этом значительно упро­щается и процесс программирования, так как технолог только приближенно решает задачу, а система с помощью специаль­ных датчиков условий обработки сама изменяет ее и доводит до оптимального решения.

Существуют адаптивные системы, вводящие соответст­вующие коррективы от деформаций станка, температуры, де­формации и износа инструмента и т. д. Это обеспечивает ав­томатизацию технологической наладки станка.

Последующий этап автоматизации металлорежущих станков — оснащение их устройствами для размещения (магазинами) и автоматической смены инструмента, что по­зволяет проводить обработку заготовки за большое число переходов разными инструментами без снятия ее со станка. В магазине может быть размещено до 150 инструментов, смена которых осуществляется автооператором. Подобные станки называются обрабатывающими центрами (ОЦ) многооперационными, многоцелевыми или многоинстру­ментальными.

Отличительной чертой современных станков является оснащение их устройствами ЧПУ на базе микропроцессоров, имеющих малые габариты.

Необходимо отметить и то, что конструкции традицион­ного металлорежущего оборудования с ЧПУ существенно из­меняются в связи с обеспечением возможности его совмест­ной работы с автоматическим транспортом, промышленны­ми роботами, координатными измерительными машинами и другим оборудованием в условиях автоматизированного про­изводства.

Автоматические линии и комплексная автоматизация производства

Современные автоматические линии (АЛ) выполняют, помимо операций обработки резанием, и такие операции ме­ханосборочного производства, как мойка заготовок, сорти­ровка, сборка соединений, контроль качества обработки, упа­ковка без вмешательства рабочего оператора.

В основу классификации АЛ положен ряд признаков. В машиностроении находят применение АЛ с поштучным вводом заготовки и поштучной выдачей обработанной дета­ли. Эти линии, в свою очередь, делятся на синхронные (жест­кие) и несинхронные (гибкие). На жесткой АЛ заготовка сра­зу же передается на следующую позицию, неисправность обо­рудования на одной позиции в этом случае приводит к остановке всей линии. На гибких АЛ создаются многопози­ционные заделы заготовок, что дает возможность работать

без сбоев. Существуют АЛ с непрерывными подачей матери­ала и выдачей готовых изделий.

В зависимости от установки обрабатываемых заготовок АЛ подразделяют на спутниковые и бесспутниковые, а по расположению транспортирующего устройства — со сквоз­ным и несквозным перемещением заготовок. АЛ могут быть однопоточными и с разветвляющимися потоками, что опре­деляется движением заготовок. Линии в своем составе могут иметь специальные и специализированные станки, агрегат­ные станки и станки общего назначения.

Наибольшее распространение получили АЛ из станков-автоматов, агрегатных станков и роторные автоматические ли­нии. АЛ из агрегатных станков широко распространены в ос­новном на производствах по изготовлению корпусных изделий, шатунов, коленчатых валов и т. д. Перестройка на выпуск новой продукции сравнительно легко осуществляется на АЛ из пере­налаживаемых агрегатных станков.

АЛ из агрегатных станков характеризуются следующими показателями: использование при компоновке на 65—70 % унифицированных и нормализованных узлов и деталей; при­менение типового привода подачи; контроль усилий на режу­щий инструмент; подача заготовок с транспортеров с по­мощью автооператоров; применение систем ЧПУ; возмож­ность управления линией ЭВМ.

Требованиям гибкого оборудования наиболее полно отве­чают металлорежущие станки с ЧПУ, обрабатывающие цент­ры (ОЦ), промышленные роботы (ПР) и другие виды обору­дования. Еще большей оперативностью обладают системы из гибких элементов, управляемые ЭВМ. Благодаря примене­нию ЭВМ станки и роботы легко и быстро переналаживают­ся с одного вида продукции на другую. Кроме того, ЭВМ обеспечивает сложные способы управления; при этом в слу­чае необходимости протекает процесс обучения, поднастрой-ки и разбора сложных ситуаций. С помощью ЭВМ можно ав­томатизировать сложные, многоэтапные и выполняемые с применением большого количества оборудования технологи­ческие процессы.

Лекция 18. Нанесение покрытий. Наплавка, металлизация.

Учебные вопросы - Нанесение износостойких антикоррозионных и декоративных покрытий. Наплавка, металлизация. Методы обеспечения технологичности и конкурентоспособности изделий машиностроения.

Учебная информация.

 Наплавка – процесс нанесения слоя металла или сплава на поверхность изделия.

Наплавка позволяет получать детали с поверхностью, отличающейся от основного металла, например жаростойкостью и жаропрочностью, высокой износостойкостью при нормальных и повышенных температурах, коррозионной стойкостью и т.п. Наплавка может производиться как при изготовлении новых деталей, так и в ремонтно-восстановительных работах, существенно удлиняя срок эксплуатации деталей и узлов, обеспечивая этим высокий экономический эффект.

Существуют разнообразные способы наплавки.

6. Ручная дуговая электродами со стержнями и покрытиями специальных составов.

7. Автоматическая наплавка под флюсом. Электроды могут быть сплошного сечения и порошковые. Состав флюса, металл электрода и состав наполнителя определяют свойства наплавленного слоя.

8. Наплавка плавящимися и неплавящимися электродами в среде защитных газов. Свойства наплавленного слоя зависят от материала присадки или электрода.

9. Плазменная наплавка. Дуга может быть как прямого, так и косвенного действия. Можно плазменной струей оплавлять слой легированного порошка, предварительно нанесенный на поверхность детали.

10. Электрошлаковая, электронно-лучевая, лазерная наплавка, а также наплавка газокислородным пламенем.

Существенным показателем эффективности того или иного способа наплавки является степень перемешивания при наплавке основного металла и присадочного: чем она меньше, тем ближе будут свойства наплавленного слоя к заданным.

 Напыление

 При напылении расплавленные по всему объему или по поверхности частицы материала будущего покрытия направляются на поверхность нагретой заготовки. При соударении с поверхностью частица деформируется, обеспечивая хороший физический контакт с деталью. Характер взаимодействия частицы с материалом подложки, последующая кристаллизация частиц определяет качество адгезии покрытия с подложкой. Последующие слои формируются уже за счет связей частиц друг с другом, имеют чешуйчатое строение и существенно неоднородны.

По мере повышения стоимости объемного легирования и стремления получить требуемые эксплуатационные свойства более экономичным способом (легированием поверхности) напыление становится все более предпочтительным.

Для напыления используют источники тепла: газовое пламя, плазму, ионный нагрев, нагрев в печах, лазер и др.

Наибольшее распространение получили процессы газопламенного и плазменного напыления. Материал для напыления подается в пламя горелки или плазменную дугу в виде проволоки или порошка, где происходит нагрев и распыление частиц, которые тепловым потоком источника нагрева разгоняются и попадают на поверхность напыляемой детали. Иной способ формирования покрытий при нагреве в печах. В этом случае нагретая деталь контактирует с материалом покрытия, находящимся в виде порошка или газовой фазы. Получаемое таким методом покрытие имеет высокую адгезию к поверхности детали за счет активных диффузионных процессов, происходящих в период длительной выдержки в печи при высокой температуре.

Все большее распространение получают ионно-плазменные методы напыления износостойких и декоративных покрытий.