Термическая обработка в технологических процессах изготовления деталей и изделий

В настоящей главе приводятся основные сведения о термическом оборудовании, технологии и целях различных операций термической обработки. Технология термической обработки, термическое оборудование оказывают заметное влияние на технологические процессы изготовления деталей в целом, поэтому такая информация необходима технологам, разрабатывающим технологические процессы изготовления деталей и изделий, а также технологам заготовительных, механических и сборочных цехов машиностроительных предприятий.

Технологические процессы изготовления большого количества разнообразных деталей включают операции термической обработки. Термическая обработка выполняется при изготовлении деталей и из металлов, и из неметаллических материалов.

Номенклатура обрабатываемых деталей, т. е. их конструкция, материал, технические требования к их свойствам и точности, предопределяет технологию термической обработки. Габариты деталей и температуры термической обработки обусловливают выбор печей — размеры их рабочего пространства и предельную температуру (она должна быть выше температур термической обработки, чтобы обеспечить длительную работу печи). Тип производства диктует конструктивные особенности оборудования — более масштабное производство требует механизации или даже автоматизации процессов термической обработки, т. е. печей определенной конструкции или агрегатов (например, закалочно-отпускных).

В свою очередь, технология термической обработки прямо влияет на технологические процессы изготовления деталей. Покажем некоторые примеры этого влияния.

Место термической обработки в технологическом процессе изготовления деталей определяет внутризаводские перевозки между заготовительным, термическим и механическими цехами.

Величина припуска на механическую обработку зависит, в частности, от состояния поверхности заготовок после термической обработки. Нагрев в печах с защитной атмосферой или вакуумных позволяет получить чистую, не окисленную поверхность заготовки. Кроме того, использование такого нагрева позволяет исключить операции очистки заготовок после термической обработки. Таким образом, термическое оборудование в значительной степени определяет технологию и трудоемкость механической обработки. Однако следует иметь в виду высокую стоимость термического оборудования, обеспечивающего безокислительный нагрев (первоначальная цена и эксплуатационные расходы), его применение должно быть экономически оправданно.

Припуски на механическую обработку определяются также величиной деформаций при термической обработке, особенно закалочных, зависящих от технологии упрочняющей обработки (например, деформации при поверхностном упрочнении меньше, чем при объемной закалке).

Для выполнения некоторых технологических операций (например, горячая обработка давлением, сборка с натягом) необходимо термическое воздействие — нагрев или охлаждение. Это требует наличия термического оборудования в заготовительных и сборочных цехах.

Различная термическая обработка требуется при изготовлении деталей из термопластичных и термореактивных пластмасс.

Рассмотренные в настоящей главе типовые маршрутные технологические процессы показывают место и назначение термической обработки в технологических процессах изготовления ряда типовых металлических деталей из различных заготовок (отливок, поковок и др.), а также деталей из пластических масс.