7.7. Термическая обработка и её место в тп

Термическая обработка (ТО) преследует три основные цели:

-улучшить обрабатываемость материала и уменьшить внутренние остаточные напряжения – отжиг;

-улучшить микроструктуру стали, уменьшить внутренние остаточные напряжения, улучшить механические свойства стали и подготовить к последующей термической обработке – нормализация;

-улучшить физико-механические свойства материала в соответствии с техническими условиями чертежа – закалка и/или химико-термическая обработка (цементация, азотирование, цианирование, алитирование и т.п.).

Отжигу подвергают исходные литые, кованные и штампованные заготовки. Нормализацию, как правило, проводят после обдирки или черновой обработки.

Покупной стандартизованный прокат (круглый пруток, квадрат, шестигранник, периодический прокат, труба и т.д.) на предприятии изготовителе изделия не повергают ни отжигу, ни нормализации, так эти операции производят централизовано на заводе изготовителе проката для поставки обезличенному потребителю.

Закалка (объёмная или местная) повышает твёрдость, прочность и износоустойчивость материала заготовки, но сопровождается изменением формы и размеров, поэтому её производят перед чистовыми и отделочными операциями технологического процесса изготовления детали, когда обрабатываемые поверхности заготовки, имеют небольшой припуск.

При местной закалке отдельных поверхностей после химико-термической обработки (ХТО), например при закалке рабочих поверхностей зубьев зубчатых колёс после цементации, в технологическом процессе должны быть предусмотрены операции защиты не закаливаемых поверхностей и поверхностей, не подвергающихся химико-термической обработке от поверхностного насыщения углеродом или азотом.

Кроме того, в технологическом процессе могут быть предусмотрены операции нанесения защитных гальванических покрытий.

В результате ТО или ХТО форма и размеры заготовки изменятся. В связи с этим необходимо увеличивать припуск на поверхности с искажённой формой и изменёнными размерами.

Обычно объёмную закалку с последующим отпуском производят непосредственно перед чистовыми или отделочными операциями.

В ряде случаев применяют местную закалку путём местного нагрева токами высокой частоты (ТВЧ) и закалке с последующим отпуском отдельных поверхностей детали, например, эвольвентные поверхности зубьев зубчатых колёс подвергают нагреву ТВЧ с закалкой и последующим отпуском. Вид ТО или ХТО и требования по механическим свойствам (твёрдости, вязкости, категории прочности и т.д.) материала указывают в технических условиях на рабочем чертеже детали. В случае местной ТО или ХТО в картах маршрутного описания ТП должны быть предусмотрены операции защиты поверхностей, которые не должны подвергаться ТО или ХТО.

7.8. Выбор вида и метода получения исходной заготовки

[1.47, 4.1–4.10]

В этом разделе необходимо провести краткий анализ метода получения заготовки существующего технологического процесса изготовления детали, его преимущества и недостатки, сведения о точности и экономичности получения заготовки.

На основании анализа конфигурации детали, её назначения, технических условий изготовления, программы выпуска и условий производства следует выбрать рациональный метод получения исходной заготовки, обеспечивающий минимальную себестоимость изготовления.

При этом необходимо стремиться к максимальному приближению формы и размеров исходной заготовки к размерам детали. Это уменьшает расход материала и снижает трудоёмкость механической обработки.

При выборе метода получения исходной заготовки для разрабатываемого технологического процесса изготовления изделия возможны следующие варианты:

-метод получения исходной заготовки принимают аналогичным существующему;

-метод получения исходной заготовки изменяют, но это не вызывает существенных изменений технологического процесса механической обработки;

-метод получения исходной заготовки изменяют, и в результате этого существенно изменяется ряд операций последующей механической обработки.

В первом случае необходимо со ссылкой на специальную литературу обосновать оптимальность существующего метода получения исходной заготовки. Расчёт себестоимости получения заготовки в этом случае производить нецелесообразно.

Во втором случае выбор нового метода получения исходной заготовки необходимо обосновать экономическим расчётом, для чего необходимо определить себестоимость получения заготовки в сравниваемых вариантах, и показать преимущества предлагаемого способа по сравнению с существующим способом получения исходной заготовки. Себестоимость заготовки определяют в соответствии с указаниями, приведёнными в работах [1.47].

В третьем случае, когда изменение способа получения заготовки существенно изменяет технологический процесс изготовления детали, оценка экономической эффективности должна производиться путём сравнения себестоимости изготовления изделия по сопоставляемым вариантам. При этом учитывают как себестоимость получения исходной заготовки, так и себестоимость последующей механической, термической, химико-термической и др. обработки.

С_изд. = С_заг. + С_обр.

Себестоимость получения исходной заготовки С_заг и себестоимость последующих видов обработки (механической, термической, химико-термической и др.) С_обр. определяют согласно указаниям работ [1.47] .

Степень совершенства предлагаемого метода получения исходной заготовки необходимо оценить коэффициентом использования материала.