Отраслевая структура комплекса

Горизонтальный сверлильно-фрезерно-расточный  станок с ЧПУ и автоматической сменой инструмента. Модель 2Б622ПМФ2 (2А622Ф4).  

 В Великобритании производством металлообрабатывающего оборудования занимается около 200 фирм, из которых на долю 20 приходится 70% производства. Наибольшее количество в выпуске металлорежущих станков за 1974 составили: токарные станки — 38,2%, фрезерные — 11,3%, шлифовальные — 15,6%. Удельный вес станков с ЧПУ в общем выпуске в 1974 составил 9,5% (расчёт по стоимости). В станкостроительной промышленностиФранции в 1972 насчитывалось 187 фирм. На долю 26 приходилось 63,5% национального производства станков. Самыми многочисленными являются станки токарно-фрезерной, сверлильно-расточной и в несколько меньшей степени шлифовальной группы. Объём производства станков с ЧПУ в 1973 достиг 390 шт. (в 1972 — 8,9% общего выпуска станков по стоимости).

 

Обработка металлов давлением.

• для получения заготовок постоянного поперечного сечения по длине (прутков, проволоки, лент, листов), применяемых в строительных конструкциях или в качестве заготовок для последующего изготовления из них деталей — только обработкой резанием или с использованием предварительного пластического формоизменения, основными разновидностями таких процессов являются прокатка, прессование и волочение;
• для получения деталей или заготовок (полуфабрикатов), имеющих приближённо формы и размеры готовых деталей и требующих обработки резанием лишь для придания им окончательных размеров и получения поверхности заданного качества; основными разновидностями таких процессов являются ковка и штамповка .

Прокатка

Прокатка заключается в обжатии заготовки между вращающими валками. Силами трения заготовка втягивается между валками, уменьшаются поперечные размеры заготовки.

    

 

 

Прессование

Прессование заключается в продавливании заготовки, находящейся в замкнутой форме, через отверстие матрицы, причём форма и размеры поперечного сечения выдавленной части заготовки соответствуют форме и размерам отверстия матрицы.

 Волочение

Волочение заключается в протягивании заготовки через сужающуюся полость матрицы; площадь поперечного сечения заготовки уменьшается и получает форму поперечного сечения отверстия матрицы.

 Ковка

Ковкой изменяют форму  и размеры заготовки путём  последовательного воздействия  универсальным инструментом на отдельные  участки заготовки.

 Штамповка

Штамповочный пресс

Штамповкой изменяют форму и размеры заготовки с помощью специализированного инструмента — штампа (для каждой детали изготовляют свой штамп). Различают объёмную и листовую штамповку. При объёмной штамповке сортового металла на заготовку, являющуюся обычно отрезком прутка, воздействуют специализированным инструментом — штампом, причём металл заполняет полость штампа, приобретая её форму и размеры.

 

Листовая штамповка

Листовой штамповкой получают плоские и пространственные полые детали из заготовок, у которых толщина значительно меньше размеров в плане (лист, лента, полоса). Обычно заготовка деформируется с помощью пуансона и матрицы.

 Комбинации

Существуют так же процессы при которых используется комбинации из нескольких методов. Например метод  прокатка-волочения

 

Сущность  обработки металлов давлением

Обработка металлов давлением  основана на их способности в определенных условиях пластически деформироваться  в результате воздействия на деформируемое  тело (заготовку) внешних сил.

Если при упругих деформациях  деформируемое тело полностью восстанавливает  исходные форму и размеры после  снятия внешних сил, то при пластических деформациях изменение формы  и размеров, вызванное действием  внешних сил, сохраняется и после  прекращения действия этих сил. Упругая  деформация характеризуется смещением  атомов относительно друг друга на величину, меньшую межатомных расстояний, и после снятия внешних сил  атомы возвращаются в исходное положение. При пластических деформациях атомы  смещаются относительно друг друга  на величины, большие межатомных расстояний, и после снятия внешних сил  не возвращаются в свое исходное положение, а занимают новые положения равновесия.

Холодная штамповка как  технология известна достаточно давно. Ещё в конце первого тысячелетия  древнерусские мастера стали  применять метод холодной штамповки  для производства металлической  посуды. Саму холодную штамповку отличает достаточно высокое качество получаемых изделий, высокая скорость их изготовления, а также низкая цена на само изделие — разумеется, как уже было отмечено, при массовом их производстве. Холодная штамповка заключается в механическом воздействии штампа в процессе прессования листов металла, итогом которого получаются готовые изделия. Таким образом, сам штамп выступает в роли технологической насадки для прессовального механизма, его можно использовать только для одной операции. Кроме того, операции холодной штамповки легко поддаются автоматизации, в том числе могут проводиться с помощью промышленных роботов, что способно сделать производство методом холодной штамповки ещё более выгодным.

Холодная штамповка технологически подразделяется на два основных вида. Первый — это операции разъединительные, в ходе которых над листом металла проводятся операции рубки, резки, изготовления отверстий различной формы. Второй тип операций — формование, или пластическое воздействие, в ходе которых форма самой заготовки — вытяжка, выдавливание, гибка, формовка, чеканка. Иногда операции двух типов объединяют — например, производят одновременно вытяжку и рубку или гибку и обрезку. В таком случае применяются так называемые комбинированные штампы. Для операций холодной штамповки необходимо использовать металлы и сплавы, которые обладают гибкостью, пластичностью, а также дешевизной (так как в процессе рубки образуется значительное количество отходов).

 

Литейное производство.

Литейное производство — отрасль машиностроения, занимающаяся изготовлением фасонных деталей и заготовок путём заливки расплавленного металла в форму, полость которой имеет конфигурацию требуемой детали. Способ получения изделий путём литья их из металла известен более пяти тысяч лет. Первыми отливками были несложные предметы домашнего обихода и украшения, отливаемые из меди и бронзы: котлы, рукомойники, серьги, кресты, кольца и т. д.

В процессе литья, при охлаждении металл в форме затвердевает и  получается отливка — готовая деталь или заготовка, которая при необходимости (повышение точности размеров и снижения шероховатости поверхности) подвергается последующей механической обработке. В связи с этим перед литейным производством стоит задача получения отливок, размеры и форма которых максимально приближена к размерам и форме готовой детали. В машинах и промышленном оборудовании от 50%-ти до 95%-ти всех деталей изготовляют литьём.

Изготовление литых изделий  осуществляется из литейных сплавов, к  которым относятся:

• Чугуны — серый литейный, ковкий и высокопрочный.
• Медные сплавы — латуни и бронзы.
• Алюминиевые сплавы.
• Стали — углеродистые и легированные.
• Магниевые сплавы.

В настоящее время примерно 75 % литья осуществляется из серого литейного чугуна, 20 % — из стали, 3 % — из ковкого чугуна и 2 % из цветных сплавов.

Обработка металлов резанием.

Обработка металлов резанием — это технологический процесс, который осуществляется на металлорежущих станках путём внедрения режущего инструмента в тело заготовки с последующим выделением стружкии образованием новой поверхности.

Обработка деталей резанием возможна только при наличии формообразующих движений.

• Точение (обтачивание, растачивание, подрезание, разрезание).
• Сверление (рассверливание, зенкерование, зенкование, развёртывание, цекование).
• Строгание, долбление.
• Фрезерование.
• Протягивание, прошивание.
• Шлифование
• Отделочные методы (полирование, доводка, притирка, хонингование, суперфиниширование, шевингование).

Сварка  металлов.

Сварка — процесс получения неразъёмного соединения посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, или пластическом деформировании, или совместном действии того и другого. Обычно применяется для соединения металлов, их сплавов или термопластов, а также в медицине.

Для производства сварки используются различные источники энергии: электрическая дуга, газовое пламя, лазерное излучение, электронный луч, трение, ультразвук. Развитие технологий позволяет в настоящее время осуществлять сварку не только на промышленных предприятиях, но и на открытом воздухе, под водой и даже в космосе. Производство сварочных работ сопряжено с опасностью возгораний, поражений электрическим током, отравлений вредными газами, облучением ультрафиолетовыми лучами и поражением глаз.

 Классификация сварки металлов^[1]

ГОСТ 19521-74^[2] устанавливает классификацию сварки металлов по основным физическим, техническим и технологическим признакам.

Физические признаки, в  зависимости от формы энергии, используемой для образования сварного соединения, подразделяются на три класса:

• Термический класс: виды сварки, осуществляемые плавлением с использованием тепловой энергии.
• Термомеханический класс: виды сварки, осуществляемые с использованием тепловой энергии и давления.
• Механический класс: виды сварки, осуществляемые с использованием механической энергии и давления.

К техническим признакам  относятся: способ защиты металла в  зоне сварки, непрерывность сварки, степень механизации сварки.

Технологические признаки установлены ГОСТ 19521-74 для каждого  способа сварки отдельно.

Термический класс

 Сварочная дуга

Сварочной дугой называют длительный мощный электрический разряд. При этом начальная фаза среды может быть любой: твёрдой (например, сварочный флюс), жидкой (например, вода), газообразной (например, аргон), плазменной.

 Электродуговая сварка

 Источником теплоты является электрическая дуга, возникающая между торцом электрода и свариваемым изделием при протекании сварочного тока в результате замыкания внешней цепи электросварочного аппарата. Сопротивление электрической дуги больше, чем сопротивление сварочного электрода и проводов, поэтому бо́льшая часть тепловой энергии электрического тока выделяется именно в плазму электрической дуги. Этот постоянный приток тепловой энергии поддерживает плазму (электрическую дугу) от распада.

Выделяющееся  тепло (в том числе за счёт теплового  излучения из плазмы) нагревает торец  электрода и оплавляет свариваемые  поверхности, что приводит к образованию сварочной ванны^[3] — объёма жидкого металла. В процессе остывания и кристаллизации сварочной ванны образуется сварное соединение. Основными разновидностями электродуговой сварки являются: ручная дуговая сварка, сварка неплавящимся электродом, сварка плавящимся электродом, сварка под флюсом, электрошлаковая сварка.

Сварка неплавящимся электродом

В англоязычной литературе известно как en:gas tungsten arc welding (GTA welding, TGAW) или tungsten inert gas welding (TIG welding, TIGW), в немецкоязычной литературе — de:wolfram-inertgasschweißen (WIG).

В качестве электрода используется стержень, изготовленный  из графита или вольфрама, температура плавления которых выше температуры, до которой они нагреваются при сварке. Сварка чаще всего проводится в среде защитного газа (аргон, гелий, азот и их смеси) для защиты шва и электрода от влияния атмосферы, а также для устойчивого горения дуги. Сварку можно проводить как без, так и с присадочным материалом. В качестве присадочного материала используются металлические прутки, проволока, полосы.^[4]

Сварка плавящимся электродом

В англоязычной иностранной литературе именуется  как en:gas metal arc welding (GMA welding, GMAW), в немецкоязычной литературе — de:metallschutzgasschweißen (MSG). Разделяют сварку в атмосфере инертного газа (metal inert gas, MIG) и в атмосфере активного газа (metal active gas, MAG).

В качестве электрода используется металлическая  проволока, к которой через специальное  приспособление (токопроводящий наконечник) подводится ток. Электрическая дуга расплавляет проволоку, и для  обеспечения постоянной длины дуги проволока подаётся автоматически  механизмом подачи проволоки. Для защиты от атмосферы применяются защитные газы (аргон, гелий,углекислый газ и их смеси), подающиеся из сварочной головки вместе с электродной проволокой. Следует заметить, что углекислый газ является активным газом — при высоких температурах происходит его диссоциация с выделением кислорода. Выделившийся кислород окисляет металл. В связи с этим приходится в сварочную проволоку вводить раскислители (такие, как марганец и кремний). Другим следствием влияния кислорода, также связанным с окислением, является резкое снижение поверхностного натяжения, что приводит, среди прочего, к более интенсивному разбрызгиванию металла, чем при сварке в аргоне или гелии.

Ручная дуговая  сварка

В англоязычной литературе именуется en:shielded metal arc welding (SMA welding, SMAW) или manual metal arc welding (MMA welding, MMAW).