Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Технология конструкционных материалов

Покупка
Артикул: 169851.02.99
Доступ онлайн
1 700 ₽
В корзину
Содержит текст 25 лекций по дисциплине "Технология конструкционных материалов", в которых рассмотрены основные процессы, протекающие при изготовлении изделий в парогазовой, жидкой и твердой фазах. Сформулированы основные принципы выбора рационального технологического метода получения заготовок. Приведены рекомендации по обеспечению технологичности заготовок и деталей при их проектировании. Особое внимание уделено процессам механической обработки заготовок резанием и влиянию на качество деталей силового взаимодействия изделия с инструментом. К изданию прилагается оптический диск, содержащий курс лекций, словарь терминов и определений, анимационные изображения и видеофрагменты технологических процессов получения и обработки заготовок, а также кроссворды как форма проверки знаний обучающихся. Содержание учебного пособия соответствует программе и курсу лекций, читаемых автором в МГТУ им. Н.Э. Баумана. Для студентов, бакалавров и магистров технических вузов, а также преподавателей и инженеров.
Третьяков, А. Ф. Технология конструкционных материалов : курс лекций / А. Ф. Третьяков. - Москва : МГТУ им. Баумана, 2010. - 328 с. - ISBN 978-5-7038-3361-2. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1957583 (дата обращения: 23.05.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
УДК 669.018.29.004.14(075.8) 
ББК 34.5я 7 
Т66 

Рецензенты:  

декан заочного факультета Института дистанционного  
образования МГИУ канд. техн. наук, проф. В.Н. Прохоров; 
зав. кафедрой «Технологии машиностроения»  
МГТУ им. Н.Э. Баумана д-р техн. наук, проф. А.С. Васильев 

Третьяков А. Ф. 
Т66 
  Технология конструкционных материалов. Курс лекций : 
учеб. пособие (с мультимедийным пособием на оптическом 
диске) / А. Ф. Третьяков. – М. : Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 
2010. – 327, [1] с. : ил.  

ISBN 978-5-7038-3361-2 
Содержит текст 25 лекций по дисциплине «Технология конструкционных 
материалов», в которых рассмотрены основные процессы, 
протекающие при изготовлении изделий в парогазовой, 
жидкой и твердой фазах. Сформулированы основные принципы 
выбора рационального технологического метода получения заготовок. 
Приведены рекомендации по обеспечению технологичности 
заготовок и деталей при их проектировании. Особое внимание уделено 
процессам механической обработки заготовок резанием и 
влиянию на качество деталей силового взаимодействия изделия с 
инструментом. 
К изданию прилагается оптический диск, содержащий курс 
лекций, словарь терминов и определений, анимационные изобра-
жения и видеофрагменты технологических процессов получения и 
обработки заготовок, а также кроссворды как форма проверки зна-
ний обучающихся.  
Содержание учебного пособия соответствует программе и кур-
су лекций, читаемых автором в МГТУ им. Н.Э. Баумана. 
Для студентов, бакалавров и магистров технических вузов, а 
также преподавателей и инженеров. 

УДК 669.018.29.004.14(075.8) 
ББК 34.5я 73 

 
 Третьяков А.Ф., 2010 
 
 Оформление. Издательство 
ISBN 978-5-7038-3361-2  
МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010 

Содержание 
3 

СОДЕРЖАНИЕ 

Предисловие ............................................................................................. 
9 

Лекция 1. Введение .................................................................................. 12 

Вопросы для самоконтроля ...................................................................... 17 

Лекция 2. Конструкционные материалы на металлической  
основе и их технологические свойства ................................................ 18 

2.1. Классификация конструкционных материалов ............................... 18 
2.2. Факторы, влияющие на свойства металлов и сплавов .................... 21 
2.3. Классификация композиционных материалов. Технологические 
       процессы их получения ..................................................................... 25 
2.4. Технологические свойства материала заготовок ............................ 30 
Вопросы для самоконтроля ...................................................................... 31 

Лекция 3. Технологические процессы формообразования  
заготовок .............................................................................................. 32 

3.1. Термины и определения .................................................................... 32 
3.2. Основные виды заготовок и их характеристики ............................. 34 
3.3. Качество и технологичность заготовок ............................................ 37 
3.4. Формообразующие технологические процессы .............................. 39 
Вопросы для самоконтроля ...................................................................... 40 

Лекция 4. Получение заготовок и их обработка  
в парогазовой фазе .................................................................................. 41 

4.1. Физическое и химическое осаждение материалов .......................... 41 
4.2. Основные области применения процессов осаждения  
       из парогазовой фазы .......................................................................... 46 
4.3. Химико-термическая обработка заготовок ...................................... 51 
Вопросы для самоконтроля ...................................................................... 52 

Лекция 5. Получение заготовок и их обработка в жидкой фазе .......  53 

5.1. Основные фазы кристаллизации ....................................................... 53 

Содержание 

 
4 

5.2. Причины образования дефектов при кристаллизации  
       и охлаждении заготовок .................................................................... 56 
5.3. Получение заготовок методами литья и сварки плавлением ......... 58 
5.4. Наплавка и газотермическое нанесение покрытий ......................... 59 
5.5. Термическая резка заготовок ........................................................................ 63 
5.6. Электроэрозионная и электрохимическая обработки заготовок ............ 67 
Вопросы для самоконтроля ...................................................................... 68 

Лекция 6. Получение заготовок и их обработка в твердой фазе .......  70 

6.1. Пластическая деформация заготовок ............................................... 70 
6.2. Механизм деформации монокристалла и поликристаллического  
       тела ...................................................................................................... 72 
6.3. Влияние условий деформирования на технологические процессы  
       обработки заготовок давлением и резанием .................................... 75 
6.4. Общие закономерности формирования сварных соединений  
        в твердом состоянии и получения заготовок методами  порошковой  
        металлургии ....................................................................................... 77 
6.5. Нанесение покрытий на поверхности трения .................................. 79 
Вопросы для самоконтроля ...................................................................... 82 

Лекция 7. Выбор метода получения заготовки конструируемой 
детали ........................................................................................................ 83 

7.1. Основные принципы выбора метода получения заготовки ........... 83 
7.2. Технологические возможности основных методов  получения  
        заготовок ............................................................................................ 84 
7.3. Факторы, определяющие выбор метода получения заготовки ............ 86 
Вопросы для самоконтроля ...................................................................... 93 

Лекция 8. Основы металлургических процессов производства  
чугуна и стали .......................................................................................... 94 

8.1. Современное металлургическое производство ............................... 94 
8.2. Производство чугуна ......................................................................... 95 
8.3. Производство стали ........................................................................... 97 
8.4. Внедоменное получение железа ....................................................... 102 
Вопросы для самоконтроля ...................................................................... 104 

Лекция 9. Изготовление заготовок в условиях металлургического 
производства ............................................................................................ 105 

9.1. Внепечная обработка стали ............................................................... 105 
9.2. Переплавные процессы ...................................................................... 106 
9.3. Продукция металлургического производства ................................. 110 
Вопросы для самоконтроля ...................................................................... 114 

Содержание 
5 

Лекция 10. Технологические процессы механической обработки 
заготовок резанием ................................................................................. 115 

10.1. Особенности технологических процессов механической  
         обработки заготовок ......................................................................... 115 
10.2. Физические закономерности механической обработки  
         резанием ............................................................................................ 117 
10.3. Свойства обработанной поверхности ............................................. 121 
Вопросы для самоконтроля ...................................................................... 123 

Лекция 11. Влияние силового взаимодействия инструмента 
и заготовки на качество изделия.......................................................... 124 

11.1. Силы, возникающие в процессе резания ........................................ 124 
11.2. Деформация заготовок в процессе резания ................................... 126 
11.3. Тепловые явления при механической обработке заготовок ...........  129 
11.4. Изнашивание инструментов в процессе резания .......................... 131 
11.5. Свойства инструментальных материалов ...................................... 132 
Вопросы для самоконтроля ...................................................................... 136 

Лекция 12. Обрабатываемость материалов резанием  
и способы ее повышения ....................................................................... 137 

12.1. Обрабатываемость материалов ....................................................... 137 
12.2. Основные способы улучшения обрабатываемости ....................... 139 
12.3. Технологические особенности механической обработки  
заготовок из основных конструкционных материалов .......................... 143 
Вопросы для самоконтроля ...................................................................... 148 

Лекция 13. Технологические особенности механической обработки 
поверхностей заготовок лезвийным инструментом ......................... 149 

13.1. Обработка точением поверхностей заготовок ............................... 149 
13.2. Поперечное, продольное строгание и долбление заготовок ........ 152 
13.3. Обработка заготовок протягиванием ............................................. 153 
13.4. Обработка заготовок осевым режущим инструментом ................ 155 
13.5. Обработка заготовок фрезерованием ............................................. 157 
Вопросы для самоконтроля ...................................................................... 159 

Лекция 14. Отделочная обработка поверхностей заготовок ........... 160 

14.1. Технологические особенности обработки поверхностей  
         заготовок шлифованием .................................................................. 160 
14.2. Технологические процессы отделочной обработки поверхностей 
          заготовок .......................................................................................... 162 
14.3. Обработка поверхностей пластическим деформированием ......... 167 
Вопросы для самоконтроля ...................................................................... 169 

Содержание 

 
6 

Лекция 15. Обработка основных поверхностей заготовок  
резанием .................................................................................................... 170 

15.1. Обработка поверхностей тел вращения ......................................... 170 
15.2. Обработка плоских поверхностей .................................................. 175 
15.3. Нарезание резьбы на заготовках ..................................................... 177 
15.4. Обработка поверхностей заготовок деталей с периодически  
         повторяющимся профилем .............................................................. 178 
Вопросы для самоконтроля ...................................................................... 182 

Лекция 16. Конструирование и изготовление деталей 
с использованием механической обработки заготовок резанием ....... 184 

16.1. Общие технологические требования к деталям ............................ 184 
16.2. Конструктивные и технологические мероприятия, обеспечивающие 
         повышение технологичности детали .............................................. 188 
Вопросы для самоконтроля ...................................................................... 193 

Лекция 17. Конструирование и изготовление заготовок  
обработкой  давлением ........................................................................... 194 

17.1. Особенности получения заготовок обработкой давлением ............  194 
17.2. Пластичность и сопротивление деформированию ........................ 196 
17.3. Общая характеристика кузнечно-штамповочного  
         производства ..................................................................................... 198 
17.4. Конструирование кованых заготовок ............................................. 200 
17.5. Технологические особенности изготовления заготовок  
         ковкой ................................................................................................ 201 
Вопросы для самоконтроля ...................................................................... 204 

Лекция 18. Технологические особенности изготовления поковок 
объемной штамповкой ........................................................................... 206 

18.1. Разновидности объемной штамповки ............................................ 206 
18.2. Классификация поковок .................................................................. 209 
18.3. Конструирование заготовок, получаемых объемной  
         штамповкой ...................................................................................... 209 
18.4. Обеспечение технологичности штампованной заготовки ............ 214 
Вопросы для самоконтроля ...................................................................... 216 

Лекция 19. Технологические особенности изготовления  
изделий листовой штамповкой ............................................................. 217 

19.1. Общая характеристика технологических процессов получения  
         изделий из листовых заготовок ....................................................... 217 
19.2. Основные технологические операции листовой штамповки ............ 218 

Содержание 
7 

19.3. Конструирование технологичных изделий, изготавливаемых  
         листовой штамповкой ...................................................................... 223 
Вопросы для самоконтроля ......................................................................  227 

Лекция 20. Конструирование и изготовление заготовок методами 
порошковой металлургии ...................................................................... 229 

20.1. Особенности получения заготовок ................................................. 229 
20.2. Физико-механические основы прессования и спекания  
         порошков ........................................................................................... 230 
20.3. Проектирование технологичных заготовок ................................... 233 
Вопросы для самоконтроля ...................................................................... 236 

Лекция 21. Изготовление заготовок методом литья ......................... 237 

21.1. Основные особенности процессов получения отливок ................ 237 
21.2. Технико-экономические показатели основных способов  
         получения отливок ........................................................................... 238 
21.3. Выбор рационального способа литья заготовки проектируемой  
         детали ................................................................................................ 247 
21.4. Литейные свойства сплавов и их влияние на конструктивные  
         размеры и форму отливок ............................................................... 250 
Вопросы для самоконтроля ...................................................................... 257 

Лекция 22. Конструирование технологичных отливок .................... 259 

22.1. Область рационального применения литейных сплавов .............. 259 
22.2. Технологические особенности получения отливок  из основных  
         конструкционных материалов ........................................................ 261 
22.3. Классификация отливок по группам сложности и классам  
         точности ............................................................................................ 264  
22.4. Общие принципы конструирования литых деталей ..................... 266 
22.5. Особенности конструирования заготовок, изготавливаемых  
         специальными способами литья ..................................................... 271 
22.6. Обеспечение технологичности конструкции отливки  
         проектируемой детали ..................................................................... 272 
22.7. Термическая и механическая обработки отливок ......................... 279 
Вопросы для самоконтроля ...................................................................... 282 

Лекция 23. Изготовление сварных заготовок ..................................... 284 

23.1. Технологические особенности изготовления сварных  
         и паяных заготовок .......................................................................... 284 
23.2. Образование межатомных связей при сварке ................................ 288 
23.3. Напряжения и деформации при сварке .......................................... 289 

Содержание 

 
8 

23.4. Дефекты в сварных соединениях и методы контроля .................. 293 
Вопросы для самоконтроля ...................................................................... 294 

Лекция 24. Конструирование технологичных сварных изделий ......... 295 

24.1.Свариваемость материалов .............................................................. 295 
24.2. Технологические особенности получения сварных соединений  
         из основных конструкционных материалов .................................. 298 
24.3. Общие принципы конструирования сварных заготовок .............. 300 
24.4. Технологичность сварных заготовок ............................................. 301 
Вопросы для самоконтроля ...................................................................... 309 

Лекция 25. Примеры конструирования и изготовления типовых 
деталей ...................................................................................................... 311 

25.1. Корпусные детали ............................................................................ 311 
25.2. Валы и оси ........................................................................................ 314 
25.3. Втулки ............................................................................................... 317 
25.4. Зубчатые колеса ............................................................................... 320 
Вопросы для самоконтроля ...................................................................... 323 

Заключение ...................................................................................................  324 
Литература ............................................................................................... 325 
 

Предисловие 
9 

ПРЕДИСЛОВИЕ 

Независимо от сферы деятельности инженер должен обладать 
широкими знаниями в области конструирования и технологии из-
готовления деталей, машин, приборов, их ремонта и утилизации. 
При конструировании изделий необходимо понимать, что технология 
их изготовления предполагает неразрывную последовательность 
процессов получения и последующей обработки заготовок. 
Конструкция изделия может быть технологичной, если при проектировании 
заготовок учтены требования технологических процессов 
изготовления деталей из них. 
В становлении современных инженеров дисциплина «Технология 
конструкционных материалов» (ТКМ) занимает особое место, 
так как одной из первых она способствует формированию 
мышления будущего инженера, который в последующем должен 
разрабатывать различные конструкции машин и приборов. В 
предлагаемом пособии описание технологических процессов основано 
на их физической сущности и предваряется сведениями о 
строении и свойствах конструкционных материалов. Комплекс 
этих знаний обеспечивает универсальный подход к изучению 
технологии. 
Учебное пособие «Технология конструкционных материалов. 
Курс лекций» подготовлено на кафедре «Технология обработки 
материалов» МГТУ им. Н.Э. Баумана. Оно обобщает многолетний 
опыт преподавания этой дисциплины. В ряде случаев курс лекций 
отражает личную точку зрения автора. Комплект включает книгу и 
мультимедийное пособие на DVD, в котором широко использова-
ны возможности современных информационных технологий: ин-
терактивный словарь терминов и определений, цветные и черно-
белые графические иллюстрации, анимационные изображения и 
видеофрагменты многочисленных технологических процессов по-
лучения заготовок и их обработки. Приведенные в учебном посо-
бии вопросы для самоконтроля будут полезны не только студен-

Предисловие 

 
10

там при подготовке к рубежным контролям, зачетам, экзаменам, 
но и преподавателям при составлении экзаменационных билетов 
по дисциплине. 
Учебное пособие содержит 25 лекций, которые разбиты на 
пять модулей. 
В первом модуле — лекции 1–7 — приведены общие законо-
мерности формирования структуры и свойств материала изделий, 
термины и определения, рассмотрены основные виды заготовок, 
параметры качества и технологичности конструкций. Сформули-
рованы физико-химические основы технологических процессов 
получения заготовок и их обработки в парогазовой, жидкой и твер-
дой фазах. Рассмотрены основные принципы и факторы, опреде-
ляющие выбор оптимального метода получения заготовок конст-
руируемых деталей. 
Лекции 8 и 9 (второй модуль) посвящены изучению основных 
физико-химических процессов, протекающих в металлургических 
агрегатах при выплавке чугуна и передела его в сталь. Приведены 
данные по рафинированию стали и технологии получения профи-
лей прокаткой, прессованием и волочением. 
В лекциях 10–16 (третий модуль) основное внимание уделено 
физическим закономерностям механической обработки заготовок 
резанием, обрабатываемости материалов резанием и способам ее 
повышения, технологическим особенностям механической обра-
ботки заготовок из основных конструкционных материалов. Из-
ложены технологические особенности обработки плоских, цилин-
дрических и конических поверхностей лезвийным и абразивным 
инструментами. В этой части учебного пособия описаны конст-
руктивные и технологические мероприятия, обеспечивающие по-
вышение технологичности деталей, изготавливаемых с помощью 
механической обработки резанием. 
В четвертом модуле — лекции 17–24 — рассмотрены техноло-
гические особенности получения заготовок обработкой давлением 
(ковкой, объемной и листовой штамповкой), методами порошковой 
металлургии, литьем и сваркой. Приведены основные рекомендации 
по обеспечению технологичности заготовок при проектировании и 
технологические возможности основных методов (способов, видов) 
изготовления заготовок. Рассмотрены вопросы конструирования и 
производства технологичных изделий методами обработки давле-
нием, порошковой металлургии, литьем и сваркой. 

Предисловие 
11

В заключительной лекции (пятый модуль) рассмотрены примеры 
конструирования и изготовления корпусных деталей, валов, втулок и 
зубчатых колес. Приведены технологические требования к типовым 
деталям машин, примеры технологических процессов получения за-
готовок и их механической обработки с учетом технологических 
свойств используемых сплавов и типа производства. 
Методическое построение, научный уровень и последователь-
ность изложения материала лекций будут способствовать успеш-
ному усвоению дисциплины и окажут помощь студентам при ре-
шении технологических задач на семинарских занятиях и при выполнении 
домашних заданий. 
Автор выражает благодарность всем сотрудникам кафедры 
«Технология обработки материалов» за оказанную помощь при 
подготовке рукописи учебного пособия, а также студентам 
МГТУ им. Н.Э. Баумана, которые внесли значительный вклад в 
создание мультимедийного пособия, содержащего курс лекций 
по дисциплине «Технология конструкционных материалов». 
Особую признательность автор выражает Я.П. Агееву — студенту 
МГТУ им. Н.Э. Баумана за подготовку электронной версии 
мультимедийного учебного пособия. 

Лекция 1. Введение 

 
12

Учение без размышления бесполезно,  
но и размышление без учения опасно. 
Конфуций 

Лекция 1 

ВВЕДЕНИЕ 

Из этой лекции вы узнаете о роли инженера в обеспечении качества 
машиностроительной продукции; об основных этапах изготовления 
деталей машин, их ремонте и утилизации; ознакомитесь 
с вопросами ресурсосбережения, экологической чистоты при 
выборе технологических методов получения заготовок и изготовления 
деталей машин. 

Основной целью дисциплины «Технология конструкционных 
материалов» является подготовка студентов к проектированию 
технологичных конструкций деталей машин. Для достижения по-
ставленной цели обучающийся, изучив физико-механические ос-
новы технологических методов получения заготовок и их обработ-
ки, должен уметь:  
 выбирать рациональные технологические методы формооб-
разования и механической обработки заготовок; 
 разрабатывать чертежи технологичных заготовок с учетом 
выбранных процессов их изготовления и механической обработки; 
 вносить изменения в конструкции деталей, обеспечивающие 
повышение их технологичности. 
Для изучения курса ТКМ необходимы знания и умения, полу-
ченные студентами при изучении дисциплин «Химия», «Сопротив-
ление материалов», «Материаловедение», «Инженерная графика», а 
также при прохождении учебно-технологического практикума. Тео-
ретические знания, приобретенные на лекциях, опыт решения тех-

Лекция 1. Введение 
13

нологических задач на семинарах и при подготовке домашних зада-
ний в первую очередь потребуются при выполнении курсового про-
екта «Основы проектирования машин. Часть 2», при изучении дис-
циплины «Технология машиностроения» и прохождении техноло-
гических практик.  
Для современной технологии характерно сочетание разнооб-
разных физико-химических процессов в едином цикле. Установле-
ние общих закономерностей, учитываемых при изготовлении  
деталей машин, является необходимым условием разработки и оп-
тимизации технологий. При решении задач комплексного исполь-
зования сырья, энергии, производства новых материалов и созда-
ния безотходных технологий возрастает роль естественных наук. 
Технические знания составляют неотъемлемую часть современной 
науки и производства, поэтому именно они являются связующим 
звеном между естествознанием и практической деятельностью 
инженера.  
Теоретической базой технологических дисциплин является ес-
тествознание, открывающее основные законы природы, на кото-
рые инженеры опираются при создании новых технологий и пере-
довой техники. При этом естественные науки определяют пределы 
возможного, а социально-экономические — пределы целесообраз-
ного, и только технические знания позволяют разработать кон-
кретную конструкторскую документацию и технологию изготов-
ления требуемых изделий. При изучении инженерных дисциплин 
и разработке новой техники и технологий следует уделять особое 
внимание экологическим вопросам, поскольку деятельность инже-
нера связана с расходованием энергии, полезных ископаемых и 
загрязнением окружающей среды. В этой связи ответственность 
инженеров за выживание человечества является ключевой.  
При создании промышленной продукции важное значение при-
обретают вопросы ресурсосбережения и экологической чистоты. С 
точки зрения расходования ресурсов ясно, что энергоемкие и эко-
логически вредные технологические процессы не имеют перспек-
тивы. Кроме того, затраты необходимо учитывать не только на 
этапе изготовления предметов труда, но и при их эксплуатации, 
ремонте и утилизации. 
Важным этапом создания изделий является процесс проек-
тирования, во время которого конструктор закладывает в доку-
ментацию определенный вариант конструкторско-технологи-

Лекция 1. Введение 

 
14

ческого решения (КТР). При этом необходимо принимать такое 
КТР, которое удовлетворяет эксплуатационным требованиям, 
предъявляемым к изделию, и соответствует современному уровню 
развития технологии. Конструктор должен учитывать как свойства 
материала изделия, так и технологию изготовления заготовок, их 
последующие термическую и механическую обработки. Процес-
сам проектирования и изготовления изделий должны предшество-
вать этапы маркетинга и проведения исследований по определе-
нию оптимального варианта получаемой продукции. 
Технологический процесс изготовления изделий (рис. 1.1) 
включает на первом этапе металлургическое производство пер-
вичных заготовок: слитков, профилей, порошков. Продукцией 
заготовительного производства (второй этап) являются поковки, 
изделия, изготавливаемые листовой штамповкой и методами 
порошковой металлургии, а также отливки и сварные конст-
рукции.  
На третьем этапе производства заготовки подвергают механи-
ческой обработке резанием либо электрофизической или электро-
химической обработке в целях получения деталей с требуемыми 
параметрами качества. Часто сварные конструкции перед резанием 
подвергают термической обработке для снятия внутренних напря-
жений и изменения механических свойств.  
Затем производят сборку деталей для получения узлов машин с 
требуемыми эксплуатационными характеристиками (четвертый 
этап). Работоспособность изделия в целом и качество отдельных 
деталей проверяют в процессе испытаний (пятый этап). Если изде-
лие отвечает требованиям технического задания, то его начинают 
эксплуатировать в заданных условиях. В противном случае детали 
отправляют на этап заготовительного производства или на повтор-
ную сборку для устранения погрешностей. 
В процессе технического обслуживания или ремонта (шестой и 
седьмой этапы) выявляют детали, вышедшие из строя, которые не 
подлежат дальнейшей эксплуатации и должны быть заменены на 
новые. Отработанные детали диагностируют, и в зависимости от 
результатов экспертизы они могут быть восстановлены или ис-
пользованы по иному назначению. В тех случаях, когда изделие 
неремонтопригодное, его отправляют на переплав или подвергают 
захоронению в соответствии со специальной технологией (утили-
зируют — восьмой этап).  

Лекция 1. Введение 
15

Рис. 1.1. Основные этапы изготовления изделий: 

1 – металлургическое производство; 2 – заготовительное производство; 3 – обработка заготовок; 4 – сборка; 5 – испытания;  
6 – техническое обслуживание; 7 – ремонт; 8 – утилизация 

Лекция 1. Введение 

 
16

 
На всех этапах технологического процесса изготовления изде-
лия происходит потребление энергии и загрязнение окружающей 
среды. Восстановление физически изношенных деталей ремонти-
руемых изделий и повторное их использование позволит сущест-
венно сократить цикл их производства, уменьшить потребление 
ресурсов биосферы и загрязнение окружающей среды.  
При проектировании изделий конструктор должен обеспечи-
вать требуемое качество продукции, при минимальных затратах 
материалов, энергии и труда. В связи с этим при конструирова-
нии изделий следует учитывать не только условия эксплуатации, 
но и технологию их изготовления. Так, если деталь имеет слож-
ную форму (например, корпус редуктора), то заготовку целесо-
образно получать одним из способов литья.  
Каждый технологический процесс имеет свои возможности, 
преимущества и недостатки. Например, при литье в песчаные 
формы получают заготовки разнообразных конфигураций и мас-
сы с минимальными материальными затратами. Однако инженер 
должен знать, что этот способ литья не позволяет получать точ-
ные отливки, так как дефектный слой может достигать 10 мм, что 
значительно увеличивает объем механической обработки заго-
товки резанием при изготовлении детали. Поэтому эффективным 
технологическим процессом литья может быть более дорого-
стоящий, но обеспечивающий высокую точность способ, напри-
мер литье по выплавляемым моделям. При этом уменьшается 
трудоемкость механической обработки, себестоимость изготов-
ления детали может оказаться ниже, чем при получении загото-
вок в песчаных формах. 
При конструировании детали на выбор материала влияют ус-
ловия работы, конструктивные формы, программа выпуска, эко-
номическая целесообразность применения определенных техноло-
гических процессов изготовления заготовки и ее последующей  
обработки. Марку материала выбирают с учетом не только физи-
ко-химических, механических, эксплуатационных, но и техноло-
гических свойств. Так, для изготовления деталей с литой макро-
структурой необходимо знать литейные свойства металла или 
сплава. При изготовлении изделий с применением процессов об-
работки давлением важным свойством является деформируемость 
(ковкость или штампуемость), для сварных конструкций — свари-

Доступ онлайн
1 700 ₽
В корзину