66. Кування — технологічний процес деформування нагрітого металу завдяки удару молота або тиску пресу. Вироби кування називаються поковками. При куванні водночас відбувається два процеси:

• при кожному ударі молота або тиску преса метал деформується, змінюється його форма і розміри, структура (зерна витягуються і подрібнюються, метал ущільнюється);

• під дією високої температури відбувається рекристалізація — утворення нових зерен, поліпшується структура і механічні властивості металу.

Куванням називають спосіб обробки металів тиском з використанням універсального підкладного інструменту або ударників, якщо деформація нагрітого металу в певних напрямках не обмежується робочою поверхнею інструменту.

Заготовками для кування є злитки, блюми і вальцівки. До основних операцій кування належать:

видовження (протягування);сплющування (осадка);пробивання;гнуття;кручення;рубання, тощо.

Застосовуючи в певній послідовності окремі операції, можна виготовити кованки складної форми.

67. Гаряче штампування здійснюється з нагрівом до температури 200—1300 °С залежно від складу сплаву і умов обробки. Вихідний матеріал — прокатні прутки, розділені на мірні заготовки, рівні за об'ємом майбутній поковке (з врахуванням неминучих відходів). Маса отримуваних виробів від декількох г до 6—8 т ; точність розмірів поковок залежить від їх маси і конфігурації і може бути підвищена подальшим холодним калібруванням Об'ємне штампування це виготовлення поковок у штампах, при якому переміщення металу в сторони під час деформування обмежене поверхнями порожнини штампа. Робоча порожнина штампа при стулюванні його складових частин у кінці штампування (рівчак) відповідає конфігурації поковки. Порівняно з вільним куванням об'ємне штампування має такі переваги: в 50... 100 разів вища продуктивність, більші однорідність і точність поковок (припуски і допуски в 3...4 рази менші, ніж при куванні), можливість виготовлення поковок складної форми без напусків, висока якість поверхні, сприятливе розташування волокон. На одному штампі залежно від матеріалу і типу поковки можна виготовити 10...25 тис. поковок. Недоліки об'ємного штампування: складність і дорожнеча штампів, обмеженість маси поковок (0,3... 100 кг), бо зусилля деформування при штампуванні значно вищі, ніж при куванні. Отже, об'ємне штампування найбільш ефективне в масовому і великосерійному виробництві. Види штампів і способи штампування. Розрізняють об'ємне штампування у відкритих і закритих штампах.~~ ~~~У відкритих штампах (рис. ТУ~20, а) між рухомою і нерухомою частинами штампа є зазор облойна (чи задирков^калавка, куди витікає_над-лишковий об'єм металу заготовки. Облой (задирка), що утворюється при цьому, потім обрізується.~ У закритих штампах (рис. IV.20, б) метал деформується в закритій порожнині. Штампування не супроводжується утворенням облою, і в цьому разі витрати металу менші, але висуваються підвищенГвимога"до~точ-ності об'єму заготовки. Штампування в закритих штампах забезпечує \— \ 1—7 г ) /;/т ! А єж Рис. ІУ.20. Схеми гарячого об'ємного штампування і заготівельних рівчаків 158 більший ступінь деформації, поліпшення мікроструктури і дає можливість штампувати малопластичні сплави. Закриті штампи можуть бути з однією і двома площинами розняття (рис. ІУ.20, в). Близьким до схеми штампування в закритих штампах є штампування видавлюванням (рис. ІУ.20, г). Штампи для гарячого штампування виготовляють з штампових сталей 5ХНМ, 4ХЗВМФ, 4Х2В5МФ та ін. Поковки простої форми штампують в однорівчакових штампах. Складні поковки з різкими змінами перерізу по довжині виготовляють у багато-рівчакових штампах з послідовним деформуванням заготовки в кількох рівчаках з поступовим наближенням до кінцевої форми поковки.

68. Прокатуванням (rolling)  називають такий вид обробки металів тиском, коли гарячу заготовку обтискують між обертальними валками (rollers), які її пластично деформують, зменшуючи площу поперечного перерізу й збільшуючи довжину. Прокатування - є найпродуктивніший вид обробки металу і цим способом обробляють близько 90 % виплавленої сталі на металургійних заводах. Основні способи прокатування: Інструментом для прокатування є валки, які виготовляють з чавуну або сталі. Елементами валка є робоча частина (бочка), дві шийки, як опори для підшипників, і два трефи для з’єднання валка приводом. Для вальцювання листів, стрічок або штрипсів використовують гладкі вали. Калібровані валки використовують для прокатування сортового металу. Бочці валків мають виточені кільцеві заглибини спеціального профілю – рівчаки.Контур, утворений сукупністю двох рівчаків, називають калібром. Контур калібру геометрично подібний до поперечного перерізу вальцьованого металу. Прокатний стан складається з робочої  кліті, шестерної кліті, редуктора і електродвигуна. Робочо кліть має станину, валки та механізм зміни відстані між валками. Спочатку заготовка йде до обтискних станів, які призначені лише для зменшення перерізу прокатного металу. До обтискних станів належать блюмінгитаслябінги. Це великі обтискні реверсивні двовалкові стани, на яких в гарячому стані зі зливків отримують напівфабрикати квадратного або прямокутного перерізу. Із блюмів у подальшому вальцюють заготовки, що йдуть на виготовлення сортової сталі, а зі слябів виготовляють листовий прокат. Потім на сортових станах заготовки почергово пропускають крізь низку калібрів, що поступово формують заданий профіль (profile). Форма чистового калібру точно відповідає формі готового прокату.

Сортамент прокату можна розділити на сортову сталь, листову сталь, спеціальні види прокату і труби. В свою чергу сортову сталь можна розділити на:

профілі масового використання: кругла, квадратна, штабна, кутова, швелери, двотаври, дріт; профілі спеціального призначення: рейси, шпунти  та інші профілі, що використовуються в будівництві та машинобудуванні. Листова сталь (slabsteel) має дуже широке застосування і в залежності від товщини ділиться на товстолистову (товщиною більше 4 мм) і тонколистову – листи товщиною до 4 мм. До спеціальних видів прокату відносять профілі перемінного змінного поперечного перерізу по довжині, наприклад, арматурна сталь (reinforcingsteel). Така прокатка відрізняється від звичайної тільки формою чистового калібру.

69. Волочіння — спосіб обробки металів тиском, що полягає у протягуванні вальцьованих або пресованих заготовок крізь отвір, поперечний переріз якого менший за поперечний переріз заготовки, а конфігурація отвору формує заданий профіль виробу.

Інструмент для волочіння — волока має робочий отвір, що складається з чотирьох зон: вхідної (мастильної), деформувальної, калібрувальної та вихідної. Волоки виготовляють з інструментальних сталей, твердих стопів, а для волочіння дуже тонкого дроту — з технічних алмазів. Виріб отриманий волочінням навивають волочівкою. Волочінням виготовляють тонкий дріт (діяметром 16-0,002 мм), прутки різного профілю та труби з товщиною стінки 0,05-15 мм. Вироби, виготовлені волочінням, мають велику точність розмірів, а поверхня – малу шорсткість. У процесі волочіння заготівка може бути гарячою або холодною. У ході холодного волочіння кінець заготівки загострюють, щоб він вільно пройшов через отвір волоки, і захоплюють кліщами волочильні. Внаслідок тертя, яке виникає під час проходження металевої заготівки через отвір, отриманий дріт наклепується, структура стає волокнистою. Щоб позбутися наклепу дріт відпалюють. У ході гарячого волочіння, яке проводять дуже рідко, заготівку попередньо відпалюють для отримання дрібнокристалітної структури металу та підвищення його пластичності, потім очищають від окалини в розчині сірчаної кислоти та промивають у нейтралізуючому розчині. Швидкість волочіння залежить від температури нагрівання заготівки та діяметра виробу. Наприклад, якщо діяметр заготівки дорівнює 6 мм, то швидкість волочіння становитиме 5 м·с-1, якщо діяметр 2 мм, то швидкість волочіння – 16,66 м·с-1. Швидкість виготовлення труб і прутків значно менша.

70. Пресуванням називають спосіб виготовлення виробів витисканням заготівки із замкненої порожнини (контейнера) через отвір у матриці. У процесі пресування, (рис. 75,6) конструкційний матеріал (заготівка) перемішується лише в напрямі отвору. Отвори можуть мати різну форму. У процесі пресування отримують вироби, поперечний переріз яких відповідає формі отвору. Виріб отриманий пресуванням називають пресівкою. Пресуванням виготовляють дріт з найменшим діяметром 5 мм, прутки діяметром 5-250 мм, труби із зовнішнім діяметром 200-400 мм і найменшою товщиною стінки 1,25 мм та інші вироби.  Пресуванням виготовляють вироби з міді, алюмінію, цинку, свинцю, магнію та їх сплавів, а також із сталі. Заготівки з більшості металів і сплавів перед пресуванням нагрівають. Пресування є двох видів – однобічне та зустрічне. У ході однобічного пресування (рис. 75,6) напрями руху (переміщення) заготівки та пуансона збігаються. Нагріту заготівку 1 закладають у контейнер 2, куди вкладають також прес-шайбу 3. Пуансон 4 тисне на прес-шайбу, внаслідок чого метал заготівки витискається через отвір матриці 5 у вигляді прутка (виробу) 6. Витиснути з контейнера весь метал не вдається. У ньому залишається 8-12% маси заготівки Однобічним пресуванням виготовляють труби і дріт. У ході зустрічного пресування матриця поєднана з прес-шайбою. У процесі пресування заготівка залишається нерухомою, переміщується матриця. Метал заготівки витискається назустріч руху матриці. Зустрічне пресування потребує менших зусиль, ніж однобічне. Крім того, у контейнері залишається невикористаним менший залишок металу (6-10%), ніж у процесі прямого. Цим способом пресують труби та дріт. Змінюючи матрицю, можна легко перейти від виготовлення виробів одного профілю до виготовлення іншого профілю. Тому малі серії виробів з одним профілем економічніше виготовляти пресуванням, ніж вальцюванням.

71. Листове штампування — спосіб виготовлення тиском у штампі плоских і об'ємних деталей з листового матеріалу, стрічки або штаби. Матеріалом для листового штампування служать маловуглецеві сталі, пластичні леговані сталі, мідь, алюміній, титан і стопи на їх основі. Листовим штампуванням виготовляють шайби, втулки, посуд, ковпаки, гільзи, баки, облицювання автомобілів, автобусів, літаків, ракет, кораблів тощо. По характеру деформацій поділяються на:

• Роздільна деформація /коли відокремлюють частину матеріалу від листа, стрічки або штаби за заданим контуром/;

  • Відрізування - це відокремлювання від вихідної заготовки частини матеріалу по незамкненному контуру. Операцію переважно використовують для виготовлення штаб або листових заготовок.

  • Вирізування — називається відокремлювання від заготовки частини матеріалу у вигляді виробу по замкненному зовнішньому контуру.

  • Пробивання — отримання отвору в заготовці шляхом відокремлювання матеріалу по замкненому контуру. Відокремлений матеріал йде у відходи.

• Пластична деформація /зміна форми гнутих, пустотілих листових деталей/

  • Гнуття — операція, що змінює кривізну заготовки практично без зміни її лінійних розмірів.

  • Витягання — це виготовлення з листової заготовки порожнистої просторової деталі. Розрізняють витягання без стоншування стінки та з її стоншуванням.

  • Обтискання — зменшення діаметра відкутої порожнистої заготовки заштовхуванням її частини у профільний отвір верхньої частини матриці.

• Формозмінні, коли утворюють об'ємну конфігурацію деталі, шляхом місцевих деформацій;

• Штампо-складальні що використовуються для з'єднання кількох деталей в один вузол запресуванням, клепанням, закочуванням, гнуттям та ін.

72.

73.

74. Токарно-карусельні верстати призначені для виготовлення деталей великого діаметра і малої довжини.У токарно-карусельних верстатах вісь шпинделя розташовано вертикально, а торцева площина планшайби розташована в горизонтальній площині, внаслідок чого в значній мірі полегшується установка, вивірка і закріплення заготовок. Вага заготовки і сили різання сприймаються круговими напрямними планшайби, тому шпиндель розвантажений від згинаючих напруг і напруг крутіння, на відміну від лобових верстатів. Унікальні карусельні верстати для виготовлення деталей турбін мають планшайбу діаметром до 18 метрів.

75. Токарно-револьверний верстат — верстат токарної групи з револьверною головкою (замість задьої бабки), застосовується для багатоінструментальної обробки складних за конфігурацією поверхонь з пруткового матеріалу і штучних заготовок. На револьверних верстатах виконують операції точіння, розточування, свердління, зенкерування, накатування різьб та ін. Широке застосування отримали револьверні напівавтомати, головним чином обробні патрони з ЧПУ.

Багаторізцевий токарний верстат — верстат токарної групи, на котрому відбувається обробка заготовок одночасно декількома різцями, встановленими на поздовжньому і поперечному супортах. Кожен з різців оброблює певну ділянку деталі, що значно скорочує час роботи супорта. Існують багаторізцеві токарні автомати і напівавтомати.

76.

77.

78. Свердлильні верстати застосовують для обробки малих і середніх, глухих і наскрізних отворів. Основні інструменти, які застосовують на свердлильних верстатах: свердла; зенкери; розверстки; зенківки.

Є такі види свердл: Спіральні (з циліндричним і конічним хвостовиком); центрові; перові; кільцеві.

Після свердління отвір може бути овальний і має низьку чистоту поверхні, тому після свердла використовують зенкер. Зенкер робить отвір циліндричний і збільшує чистоту поверхні. Щоб надати отвору високу точність і чистоту використовують розверстки. Свердло має 2 ріжучі кромки, зенкер від 3 до 6 ріжучих кромок, а розверстка – від 6 до 12 ріжучих кромок. Основні типи свердлильних верстатів: вертикально – свердлильні; радіально – свердлильні; горизонтально – свердлильні.

Вертикально свердлильні верстати застосовують для: обробки отворів в малих і середніх деталях (які можна пер Радіально – свердлильні верстати застосовують для обробки отворів в корпусних деталях і фланцях. Горизонтально свердлильні верстати застосовують для обробки довгих отворів, довжина яких значно більша за їх діаметр. Розточні верстати застосовують для обробки зовнішніх і внутрішніх поверхонь високої точності і чистоти. Ці станки бувають: кординатно розточні; горизонтально розточні; алмазно розточні.

79. Фрезерування — спосіб обробки різанням за допомогою багатолезового інструмента — фрези. Фрезерування — один з найбільш продуктивних і розповсюджених видів механічної обробки площин, фасонних поверхонь, канавок, пазів. Фрези мають вигляд диска, циліндра або іншого тіла обертання, що обладнане зубцями — різцями (рис.).

При обертанні фреза врізається зубцями (рух різання) в заготовку, що насувається (рух подачі) на фрезу, яка знімає з поверхні заготовки кожним зубцем шар металу.

80. Універсальна ділильна головка - пристрій фрезерного верстата, що дозволяє закріплювати й повертати заготовку періодично або безперервно відносно осі. Ділильною головкою також часто користуються при виконанні розміточної операції.

При періодичному повороті заготовки на певний кут фрезерують канавки різної форми (западини між зубцями - зубчастих коліс, зірочок, канавки розверток, мітчиків і інш.), а також площини, розташовані під кутом (головки болтів, гайки, деталі зубчастих муфт і т.п.). Безперервне обертання застосовується при фрезеруванні на заготовці гвинтових канавок (спіральні свердла, зенкери, фрези й т.п.)

81. Токарно-карусельні верстати призначені для виготовлення деталей великого діаметра і малої довжини.У токарно-карусельних верстатах вісь шпинделя розташовано вертикально, а торцева площина планшайби розташована в горизонтальній площині, внаслідок чого в значній мірі полегшується установка, вивірка і закріплення заготовок. Вага заготовки і сили різання сприймаються круговими напрямними планшайби, тому шпиндель розвантажений від згинаючих напруг і напруг крутіння, на відміну від лобових верстатів. Унікальні карусельні верстати для виготовлення деталей турбін мають планшайбу діаметром до 18 метрів.

82. Протягування — операція механічної обробки, в якій використовується багатолезовий інструмент — протяжка, що являє собою стержень з різальними зубцями на поверхні. В повзуні протяжного верстату закріплюється протяжка, яка пропущена через отвір деталі (рис.).

Протяжка за допомогою повзуна переміщується поступально, при цьому метал знімається малими шарами кожним зубцем протяжки. Висота зубців протяжки поступово збільшується і діаметр отвору збільшується.

Протягуванням можна обробляти внутрішні і зовнішні поверхні з використанням протяжок різного профілю.

83. Існують 2 основні методи зубонарізання зубчастих коліс: метод копіювання; метод обкатки.

При методі копіювання інструмент копіює впадину між зубами. По методу копіювання працюють модульні пальцеві і модульні дискові фрези. При методі обкатки інструмент при нарізанні зубів входить в зачеплення з зубчастим колесом. По методу обкатки працює модульна черв’ячна фреза, інструментальна рейка і довбак.  Більш точним є метод обкатки.

84.

85.

86.

87. Шліфування — процес різанням за допомогою абразивних матеріалів (алмаз, корунд, наждак, карбід бору і ін.). При шліфуванні гострі кромки граней зерен зрізують з поверхні тонкий шар металу (0,05 — 0,005 мм). Мала товщина стружки і високі швидкості різання обумовлюють застосування шліфування як способу остаточної обробки, коли необхідно забезпечити високу точність і чистоту поверхні деталі,що оброблюється. При обертанні абразивний шліфувальний круг зрізує шар металу (рух різання) з деталі, що переміщується (рух подачі) відносно круга в подовжньому і поперечному напрямках (рис.).

Інструмент, що застосовується при шліфуванні, буває двох типів:

• жорсткий — штучні камені, що виготовлені з зерен абразивного матеріалу, зцементованого якою-небудь зв'язуючою речовиною (круги, бруски, головки і ін.) ;

• еластичний — м'які круги з фетру, повсті, шкіри, бавовняної тканини, на робочу поверхню яких наносять спеціальні порошки і пасти.

Внаслідок високої твердості абразивних матеріалів шліфуванням можна обробляти не тільки звичайні, але й тверді матеріали — загартовану сталь, металокерамічні сплави і ін. Тому шліфування можна застосовувати для заточення інструменту, доведення штампів, тонкого шліфування деталей після термічної обробки.

88.