2390

Технология конструкционных материалов

Книга

Производство и промышленные технологии

Характеристика литейного производства. Разработка технологического процесса изготовления отливки в песчано-глинистой форме в парных опоках по разъемной модели на примере отливки из серого чугуна. Общая характеристика и физическая сущность процесса обработки металлов резанием. Конструкция и элементы режущего инструмента на примере токарного проходного резца. Сущность сварки давлением.

Русский

2013-01-06

7.34 MB

367 чел.

ПРЕДИСЛОВИЕ 
Учебная  дисциплина  «Технология  конструкционных  материалов» 
является одной из основных в цикле общепрофессиональных дисциплин 
при  подготовке  специалистов  технического  профиля  (инженеров),  а 
также специалистов, обучающихся по многоуровневой образовательно-
профессиональной  структуре  вузов  (базовое  высшее  образование –  ба-
калавр,  полное  высшее  образование –  дипломированный  инженер,  ма-
гистр). 
Технология  конструкционных  материалов –  это  наука,  изучающая 
методы  получения  материалов,  формирования  из  них  заготовок,  дета-
лей, изделий и их обработки. Для решения многих практических вопро-
сов,  обеспечения  надежности  и  работоспособности  деталей  машин  и 
оборудования  инженерно-технические  специалисты  должны  распола-
гать сведениями о современных способах получения материалов, осно-
вах технологических процессов изготовления, обработки и ремонта  из-
делий  и  влиянии  этих  технологических  методов  на  качество  деталей  и 
всей  конструкции  в  целом.  Для  успешного  усвоения  курса  студентам 
необходимо иметь знания по таким естественнонаучным и общепрофес-
сиональным  дисциплинам,  как  «Высшая  математика»,  «Физика»,  «Хи-
мия», «Инженерная графика», «Сопротивление материалов», «Материа-
ловедение».  Знания,  умения  и  навыки,  приобретенные  в  процессе  изу-
чения дисциплины «Технология конструкционных материалов» обеспе-
чивают готовность  студентов к освоению специальных дисциплин и,  в 
конечном итоге, к практической работе в качестве инженера-эксплуата-
ционщика,  инженера-технолога,  инженера-конструктора,  видами  про-
фессиональной  деятельности  которых  являются  проектно-конструк-
торская,  производственно-технологическая,  организационно-управлен-
ческая, научно-исследовательская и другие виды деятельности. В усло-
виях  активизации  самостоятельной  работы  студентов,  ограниченности 
отводимого  на  дисциплину  аудиторного  времени  и  многообразия  тех-
нологий  изготовления  и  ремонта  изделий  машиностроения  лаборатор-
ный практикум (второй раздел пособия) позволяет активно закрепить и 
углубить основные теоретические положения курса, приобрести навыки 
практического  использования  теоретических  знаний  и  научного  экспе-
римента, использования компьютерных технологий, работы со справоч-
ной  и  научно-технической  литературой,  государственными  стандарта-
ми,  технологической  и  конструкторской  документацией,  навыки  логи-
ческого мышления. 
Настоящее учебное пособие включает два раздела. 
В  первом  разделе  рассматриваются  теоретические  положения  ос-
новных  разделов  дисциплины  (литейное  производство,  обработка  дав-
лением,  сварочное  производство,  обработка  резанием),  в  которых  сде-

лан акцент на темах работ предлагаемых к выполнению в данном прак-
тикуме. Традиционные разделы курса освещены с учетом современных 
достижений  науки  и  техники,  а  также  действующих  государственных 
стандартов на материалы, инструменты, оборудование и т.п. Также при-
ведены  некоторые  справочные  сведения,  позволяющие  решать  постав-
ленные  в  предлагаемых  работах  задачи.  Каждая  тема  первого  раздела 
имеет  самостоятельное  значение,  представляет  собой  законченное  из-
ложение и может изучаться независимо от проработки других тем. 
Во  втором  (практическом)  разделе  учебного  пособия  обозначены 
темы  лабораторных  работ,  их  цели,  порядок  выполнения  и  обработки 
результатов,  вопросы  для  самоконтроля  знаний.  Контрольные  вопросы 
дают направление  для лучшего усвоения материала.  Некоторые из  них 
могут  более  широко  охватывать  предмет,  чем  он  изложен  в  основных 
теоретических  положениях  данного  пособия.  В  этом  случае  для  пра-
вильного  и  полного  ответа  требуется  изучение  дополнительного  мате-
риала по рекомендуемой литературе, приведенной в конце пособия. 
Объем лабораторных работ в часах и количество заданий к той или 
иной работе назначает преподаватель в зависимости от специальности и 
учебного  плана  обучающихся  групп  студентов.  Работы  выполняются 
каждым  учащимся  или  группой  учащихся  из  3–4-х  человек  самостоя-
тельно  по  индивидуальным  заданиям.  Внеаудиторная  самостоятельная 
подготовка  студентов  к  предстоящей  работе  является  обязательной. 
Часть  заданий  может  быть  поручена  к  выполнению  в  виде  домашнего 
задания. 
Каждая работа  завершается оформлением отчета, в котором текст, 
таблицы,  схемы,  эскизы,  графики,  применяемые  единицы  измерения, 
обозначения  физических  величин  должны  отвечать  требованиям  соот-
ветствующих государственных стандартов.  Отчет о результатах  проде-
ланной работы позволяет студенту приобрести навыки оформления тех-
нической  документации,  а  преподавателю –  оценить  приобретенные 
обучающимися знания и умения. 
Данное  учебное  пособие  является  законченным  дополнением  к 
учебной  литературе  по дисциплине  «Технология конструкционных ма-
териалов». 
Автор  выражает  благодарность  рецензентам,  д-ру  техн.  наук,  про-
фессору А.А. Поповичу, и д-ру транспорта, профессору Г.С. Филиппо-
ву,  а  также  главному  редактору  издательства  Л.И.  Александровой  за 
оказанную помощь при составлении учебного пособия. 
 


ВВЕДЕНИЕ 
В  процессе  создания,  производства,  эксплуатации  и  ремонта  дета-
лей  машин,  технологического  и  транспортного  оборудования  особое 
значение имеет технологичность их конструкций, которая должна обес-
печивать минимальные затраты материалов и труда. Основной характе-
ристикой детали, определяющей ее назначение, является форма и каче-
ство  поверхностей.  Поэтому  наиболее  важной  задачей  при  разработке 
технологического  процесса  ее  изготовления  и  ремонта  является  выбор 
методов  получения  и  обработки  заготовки.  Для  решения  означенных 
задач необходимы знания технологии конструкционных материалов. 
Цель  дисциплины  «Технология  конструкционных  материалов» – 
дать  студентам  знания  физико-химических  основ  и  технологических 
особенностей процессов получения и обработки материалов, принципов 
устройства  типового  оборудования,  инструментов  и  приспособлений, 
технико-экономических  и  экологических  характеристик  технологиче-
ских процессов и оборудования, а также областей их применения. 
Основными  задачами  дисциплины  являются  изучение  физических 
основ технологических методов получения материалов, исходных заго-
товок и их обработки; способов формирования заданных свойств мате-
риалов  заготовок  и  изделий;  принципов  устройства  типового  оборудо-
вания, инструментов и приспособлений; технико-экономических и эко-
логических характеристик технологических процессов и оборудования, 
а также областей их применения. 
В результате изучения дисциплины «Технология конструкционных 
материалов»  студент  должен  знать  сущность  процессов  современных 
способов получения различных материалов, особенности формообразо-
вания заготовок, принципы получения неразъемных соединений, физи-
ческие  основы  и  основы  технологии  методов  обработки  заготовок,  их 
виды и технологические возможности; уметь определить, исходя из ма-
териала,  формы  и  размеров  детали,  тип  и  технологическую  форму  ис-
ходной заготовки; выбрать  рациональный способ изготовления и обра-
ботки  заготовки,  необходимое  оборудование  и  технологическую  осна-
стку  для  осуществления  процесса,  обеспечивающих  ее  работоспособ-
ность и долговечность; квалифицированно оформить необходимую тех-
нологическую  документацию.  Знания  и  умения,  приобретенные  при 
изучении  дисциплины  «Технология  конструкционных  материалов»  по-
зволят  специалистам  обеспечивать  работоспособность  и  технологич-
ность как деталей, так и машин, агрегатов и др. 
К  основным  методам  формообразования  поверхностей  заготовок 
относятся методы литья,  обработки давлением, сварки и обработки ре-
занием, которые различаются между собой производительностью труда, 
точностью изготовления, свойствами и надежностью изделий. 
 


Метод литья позволяет получить детали или заготовки максималь-
но приближенные по форме и размерам к готовым деталям практически 
любой конфигурации. 
Метод  обработки  давлением  уступает  методу  литья  в  сложности 
конфигурации получаемых изделий, но имеет преимущества в их проч-
ности и надежности. 
Сварка  делает  возможным  изготовление  заготовок  и  конструкций, 
которые другими способами получить невозможно или затруднительно 
и  обеспечивает  низкую  себестоимость  и  небольшой  расход  материала 
при высокой прочности и надежности соединяемых изделий. 
Методы обработки резанием, по сравнению с остальными метода-
ми  обработки  заготовок  и  получения  деталей,  позволяют  реализовать 
высокие  требования  к  точности  и  качеству  поверхностей  деталей  ма-
шин. 
Выбор метода в каждом конкретном случае обусловлен его техно-
логическими  возможностями,  типом  производства,  конструктивными 
особенностями, свойствами материала, размерами детали и некоторыми 
другими критериями. 
 


Раздел I. УЧЕБНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ 
Тема 1. ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО 
1.1. Характеристика литейного производства 
Литейное производство – это отрасль машиностроения, занимаю-
щаяся изготовлением заготовок и деталей путем заливки расплавленно-
го  металла  в  форму,  полость  которой  имеет  конфигурацию  заготовки 
(детали). 
Заготовка  или  деталь,  полученная  методом  литья,  называется  от-
ливка
Отливки  изготавливаются  из  чугуна,  стали,  сплавов  цветных  ме-
таллов, которые должны иметь определенные литейные свойства: жид-
котекучесть,  усадку,  минимальную  склонность  к  образованию  трещин, 
газовых раковин, пористости и др. 
Жидкотекучесть –  это  способность  сплавов  в  расплавленном  со-
стоянии  заполнять  полость  формы  и  точно  воспроизводить  контуры 
отливки. 
Усадка –  свойство  литейных  сплавов  уменьшаться  в  объеме  при 
затвердевании и охлаждении.  
Большую часть отливок различной сложности получают в разовых 
песчано-глинистых  литейных  формах.  Преимуществами  этого  способа 
являются универсальность форм и низкая себестоимость. К недостаткам 
относятся низкая точность  размеров отливок и большая шероховатость 
поверхности, что увеличивает объем последующей механической обра-
ботки  отливки;  неблагоприятные  условия  труда  из-за  загазованности  и 
запыленности литейного цеха. 
Отливки с  более высокой точностью  размеров и чистотой  поверх-
ности  по  сравнению  с  отливками,  получаемыми  в  песчано-глинистых 
формах,  изготавливают  специальными  способами  литья:  в  металличе-
ские и оболочковые формы, по выплавляемым моделям, под давлением, 
центробежным литьем и другими способами. 
Литейные формы  могут быть  разовыми и многократными и иметь 
одну или несколько плоскостей разъема или не иметь вовсе. 
Процесс изготовления отливок в разовых песчаных формах состо-
ит из ряда последовательно выполняемых операций, описанных в посо-
бии далее. 
При литье в оболочковые формы отливки получают в тонкостен-
ных (толщиной 8–15 мм) формах-оболочках, изготовленных из высоко-
прочных песчано-смоляных смесей. 
Литье  по  выплавляемым  моделям  заключается  в  получении  от-
ливок  путем  заливки  расплавленного  металла  в  формы,  изготовленные 
 


по  выплавляемым  моделям  многократным  погружением  в  керамиче-
скую  суспензию  с  последующей  обсыпкой  и  отверждением.  Разовые 
выплавляемые  модели  изготавливают  из  модельных  составов,  состоя-
щих из легкоплавких компонентов (парафина, стеарина, жирных кислот 
и др.). 
При литье в кокиль отливки получают путем заливки расплавлен-
ного металла в металлические формы – кокили. 
Литьем под давлением получают отливки в металлических пресс-
формах,  куда  заливают  металл  под  давлением  и  где  формирование  от-
ливки также осуществляется под давлением. 
При  центробежном  литье  сплав  заливают  во  вращающиеся  фор-
мы, где  формирование  отливки осуществляется  под  действием центро-
бежных сил. Центробежным литьем изготавливают отливки в металли-
ческих, песчаных, оболочковых формах и формах для литья по выплав-
ляемым моделям на центробежных машинах. 
Выбор способа литья для производства отливок определяется объ-
емом  производства,  требованиями  к  геометрической  точности  и  шеро-
ховатости  поверхности  отливок,  экономической  целесообразностью  и 
рядом других факторов. 
Технологическая  схема  производства  отливок  состоит  из  сле-
дующих основных этапов:  
1)  разработка технологии изготовления отливки; 
2)  проектирование и изготовление литейной оснастки; 
3)  изготовление литейной формы и стержней;  
4)  расплавление металла и заливка его в форму; 
5)  затвердевание и охлаждение отливки; 
6)  освобождение отливки от формы и стержней; 
7)  очистка и обрубка отливки; 
8)  контроль качества отливки. 
Литьем  изготавливают  блоки  цилиндров  двигателей,  гильзы  ци-
линдров,  картеры  редукторов,  коробки  передач,  тормозные  барабаны, 
валы,  поршни,  корпуса  различных  деталей,  золотники,  подшипники, 
кронштейны, шестерни, станины и др. 
1.2. Литейная оснастка 
1.2.1. Составляющие литейной оснастки 
Литейная  оснастка –  это  комплект  приспособлений  для  изготов-
ления  отливок,  в  который  входят  модель  отливки,  модели  элементов 
литниковой системы, модельные плиты, стержневые ящики, опоки и др.  
 


Часть  оснастки,  включающая  все  приспособления,  необходимые 
для  образования  рабочей  полости  литейной  формы  при  ее  формовке, 
называется модельным комплектом.  
Полный  комплект  оснастки,  необходимый  для  получения  разовой 
формы, называется формовочный комплект
1.2.2. Модель отливки 
Модель  отливки –  это  копия  отливки,  отражающая  ее  внешние 
очертания, размер которой больше отливки на величину усадки сплава и 
служит для образования отпечатка в литейной форме, соответствующе-
го  наружной  конфигурации  и  размерам  отливки.  Также,  в  отличие  от 
отливки,  модель  имеет  выступы,  называемые  стержневыми  знаками. 
Стержневые  знаки  модели  создают  в  форме  углубления  для  установки 
стержней. 
Модели простых отливок обычно  неразъемные, а  сложных –  разъ-
емные и изготавливаются из древесины, металлических сплавов, пласт-
массы и некоторых других материалов (рис. 3). 
При  изготовлении  форм  на  машинах  вместо  моделей  используют 
модельные  плиты. Модельная плита  –  это металлическая плита, на  ко-
торой  укреплены  металлические  модели отливок  и модели  литниковой 
системы. 
1.2.3. Стержни 
Стержень,  являясь  элементом  литейной  формы,  служит  для  обра-
зования  отверстий  и  полостей  в  отливке  и  состоит  из  рабочей  части, 
образующей поверхность отливки, и знаков, которые крепят стержни в 
форме.  
Изготавливают  стержни  из  специальных  стержневых  смесей  в 
стержневых ящиках из древесины, металлических сплавов, пластмассы. 
Стержневой  ящик  обычно  состоит  из  двух  частей.  Рабочая  полость 
ящика  изготавливается  в  соответствии  с  конфигурацией  отверстий  в 
отливке и стержневых знаков (рис. 4). 
1.2.4. Литниковая система и ее модели 
Для  заливки  металла,  выхода  газов,  отделения  неметаллических 
включений  и  контроля  заливки  форма  имеет  систему  каналов,  которая 
называется литниковой системой. Литниковая система состоит из сле-
дующих элементов (рис. 1):  
 



 
Рис. 1. Литниковая система: 
1 – литниковая чаша; 2 – стояк; 3 – шлакоуловитель; 4 – питатели 
1)  литниковая чаша – служит для смягчения  удара струи  жидкого 
металла, выливаемого из ковша, и частичного задержания шлака; 
2)  стояк – конический канал круглого сечения; 
3)  шлакоуловитель –  канал  трапециевидного  сечения,  служащий 
для улавливания шлака и частиц формовочной смеси, попавших в стояк 
из литниковой чаши;  
4)  питатели – каналы, подводящие жидкий металл к полости фор-
мы; 
5)  выпор –  вертикальный  канал,  служащий  для  отвода  газов  из 
формы  и  контроля  заполнения  формы  металлом  (на  рисунке  не  пока-
зан). 
Жидкий  сплав  заливают  в  литниковую  чашу,  затем  через  стояк 
сплав поступает в шлакоуловитель и дальше через питатели – в полость 
формы. Шлакоуловитель расположен выше питателя. 
В  зависимости  от  марки  сплава,  конструкции  изделия  литниковая 
система  может  быть  различной.  Так,  подвод  металла  может  осуществ-
ляться и в горизонтальной плоскости и в вертикальной, шлакоуловитель 
может быть прямым и кольцевым.  
В  процессе  заливки,  во  избежание  брака,  литниковая  система 
должна  быть  вся заполнена металлом, перерыв  в струе металла  приво-
дит к засасыванию воздуха и шлака. По этой причине по ходу металла 
принимают  постепенное  уменьшение  площадей  поперечного  сечения 
стояка,  шлакоуловителя  и  питателя.  При  этом  металл  отстаивается  в 
шлакоуловителе  и  неметаллические  включения  всплывают  к  потолку 
шлакоуловителя. 
Каналы литниковой системы выполняются по особым моделям, ко-
торые  представляют  собой  набор  деревянных  брусков  различного  раз-
мера и сечения. 
 


1.2.5. Опоки 
Опоки –  это  жесткие  деревянные  или  металлические  рамки  раз-
личной  формы.  Они  служат  для  удержания  формовочной  смеси,  обра-
зующей  литейную  форму  как  при  ее  изготовлении  и  транспортировке, 
так и при последующей заливке и охлаждении отливки.   
Опока, с уплотненной формовочной смесью и отпечатком от моде-
ли,  называется  полуформой,  если  модель  разъемная,  и  формой,  если 
модель неразъемная. 
Если формовку выполняют в двух опоках, то для предотвращения 
смещения полуформ, опоки скрепляют, для чего на их стенках снаружи 
предусматриваются  специальные  приспособления  (скобы,  втулки  со 
штырями и др.). 
1.3. Формовочные и стержневые смеси 
Для  изготовления  песчано-глинистой  формы  используют  специ-
альные формовочные смеси. 
По применению формовочные смеси разделяют на облицовочные, 
наполнительные и единые (общие). 
Облицовочная  смесь  при  формовке  наносится  на  модель  тонким 
слоем  (15–40  мм),  при  заливке  она  непосредственно  соприкасается  с 
металлом. 
Наполнительная смесь служит для набивки остальной части фор-
мы. 
Единые  смеси  применяют  в  массовом  производстве,  когда  вся 
форма изготавливается из однородной формовочной смеси. 
В зависимости от вида сплава и веса отливки применяют различные 
стандартные  составы  формовочных  смесей  с  определенными  пропор-
циями составляющих материалов. В их состав входят: кварцевый песок, 
глина, специальные добавки.  
Формовочные  и  стержневые  смеси  должны  обладать  рядом 
свойств:  газопроницаемостью,  прочностью,  податливостью,  противо-
пригарностью и др. 
Газопроницаемость –  способность  формовочной  и  стержневой 
смеси пропускать газы при заливке и кристаллизации металла. 
Пластичность –  это  способность  смеси  легко  воспринимать  и  со-
хранять  форму  (хорошо  формоваться).  Пластичность  возрастает  при 
увеличении содержания воды, глины и мелкого песка. 
Прочность –  способность  смеси  не  разрушаться  при  заполнении 
формы металлом. Для повышения прочности больших сложных форм в 
смеси добавляют крепители: жидкое стекло, сульфито-щелочную барду 
(отходы бумажного производства) и цемент. 
 








Податливость –  способность  смеси  не  препятствовать  усадке  при 
охлаждении  отливки.  Для  увеличения  податливости  в  формовочную 
смесь добавляют торф, опилки. Сгорая при сушке, они образуют поры и 
каналы, уменьшающие плотность формы, при этом также увеличивается 
газопроницаемость. 
Противопригарность обеспечивается введением в смесь молотого 
каменного угля (для чугуна), мазута (для медных сплавов). При заливке 
металла  эти  добавки  сгорают  и  образуют  газовую  «рубашку»,  предо-
храняющую  отливку  от  пригорания  к  ней  формовочной  смеси.  С  этой 
же целью сырые формы опыляют молотым древесным углем, кварцем, а 
сухие – окрашивают специальными формовочными красками. 
Стержни по условиям их работы должны обладать повышенной га-
зопроницаемостью,  большой  прочностью,  удовлетворительной  подат-
ливостью  и  повышенной  противопригарностью.  Их  изготавливают  из 
стержневых  смесей,  состоящих  из  кварцевого  песка  и  специальных 
связующих  материалов  (3–5%),  которые  придают  стержню  прочность 
после  сушки.  В  качестве  связующих  применяют  крепители  различных 
марок, сульфитную барду и др. 
1.4. Разработка технологического процесса  
изготовления отливки в песчано-глинистой форме  
в парных опоках по разъемной модели на примере  
отливки из серого чугуна* 
1.4.1. Чертеж детали 
Основой  для  разработки  технологического  процесса  изготовления 
отливки является чертеж детали (рис. 2,а).  
Поверхности  детали,  подвергающиеся  механической  обработке, 
условно  обозначаются  знаком 
  или 
  без  числового  или  с  число-
вым обозначением параметра  шероховатости, например
. Знак 
  означает,  что  данная  поверхность  механической  обработке  не  под-
вергается.  
Если шероховатость всех поверхностей одинакова, то знак шерохо-
ватости помещают только в правом верхнем углу чертежа. 
При указании шероховатости поверхности, преобладающей на дан-
ном  чертеже,  в  правом  верхнем  углу  чертежа  помещают  обозначение 
шероховатости этой поверхности и условное обозначение 
 в скобках, 
например 
.  Это  означает,  что  все  поверхности,  у  которых  на 
                                                           
* Рассмотрены основные позиции технологического процесса 
 
10 





чертеже не нанесены обозначения шероховатости, должны иметь шеро-
ховатость, указанную перед знаком в скобках.  
Если часть поверхности детали надо сохранить в состоянии постав-
ки, то в правом верхнем углу чертежа перед обозначением шероховато-
сти в скобках 
  помещают  знак 
, например 
. Это означает, 
что  все  поверхности,  у  которых  на  чертеже  не  нанесены  обозначения 
шероховатости, должны быть сохранены в состоянии поставки. 
 
Рис. 2. Эскизы детали (а) и детали с элементами литейной формы (б):  
1 – плоскость разъема; 2 – припуски; 3 – отверстия, не выполняемые  
литьем; 4 – стержни 
1.4.2. Чертеж детали с элементами литейной формы 
По чертежу детали (рис. 2, а) разрабатывают технологический чер-
теж детали с  элементами литейной формы  (рис. 2, б) в следующей по-
следовательности: 
1) определяется плоскость разъема 1 модели и формы для удобст-
ва формовки и извлечения модели из формы. В симметричных деталях 
плоскость разъема обычно проходит через ось симметрии. 
Разъем модели и формы показывают отрезком или ломаной штрих-
пунктирной  линией,  заканчивающейся  знаком  «-  -»,  над  которой 
указывается буквенное обозначение разъема – «МФ».  
Направление  разъема  показывают  сплошной  основной  линией,  ог-
раниченной стрелками и перпендикулярной к линиям разъема. Положе-
 
11 

ние  отливки  в  форме  при  заливке  обозначают  буквами  В  (верх)  и  Н 
(низ). Буквы  проставляют  у стрелок, показывающих направление  разъ-
ема формы. 
При нескольких разъемах модели и формы каждый разъем показы-
вается отдельно. 
Плоскость разъема формы представляет собой поверхность смыка-
ния отдельных полуформ и определяет пространственное расположение 
отливки в форме. От выбора плоскости разъема зависят конструкция и 
размеры литейной формы, направление и величина формовочных укло-
нов,  количество  необходимых  стержней  и  их  конфигурация,  располо-
жение литниковой системы и другие технологические характеристики. 
Наиболее  ответственные  части  отливки  желательно  располагать  в 
нижней  части  формы,  так  как  вверху,  при  заливке  формы  металлом, 
скапливаются шлак и газы; 
2)  у  поверхностей,  с  которых  будет  сниматься  слой  металла  при 
последующей механической обработке  (на  чертеже  детали они обозна-
чены  соответствующими  знаками  шероховатости),  наносят  сплошной 
тонкой линией, вынесенной за контур детали, припуски 2 на механиче-
скую обработку. Величина припусков определяется по ГОСТ. 
Кроме  припусков  на  механическую обработку  все  размеры  детали 
увеличивают  пропорционально  величине  усадки  сплава,  из  которого 
будет изготовлена отливка; 
3) отверстиявпадины и т.п.не выполняемые при изготовлении 
отливки, зачеркивают сплошной тонкой линией 3
4) контуры стержня со стержневыми знаками 4, выполненными 
заодно со стержнем, изображаются сплошной тонкой линией. В разрезе 
стержни штрихуются только у контура. Стержни обозначаются буквами 
и порядковыми номерами, например «ст.1». 
При  вертикальном  расположении  стержней  обязательно  наличие 
конусности на их знаках;  при горизонтальном расположении стержней 
конусность знаков не выполняется. 
Размеры знаков стержней и зазоры между знаками стержней и мо-
дели принимаются по ГОСТ. 
1.4.3. Чертеж отливки 
По чертежу детали с элементами литейной формы (рис. 2, б) разра-
батывается чертеж отливки, на котором, в отличие от чертежа детали с 
элементами литейной формы, наносятся формовочные уклоны и радиу-
сы закруглений (галтели) в местах сопряжений поверхностей (в данной 
работе чертеж отливки не разрабатывается). 
Формовочные  и  литейные  уклоны  являются  обязательными  эле-
ментами конструкции отливки и служат для беспрепятственного извле-
 
12 


чения  модели  из  уплотненной  песчаной  формы.  Уклоны  назначаются  на 
всех поверхностях отливки, перпендикулярных плоскости разъема формы. 
Наружные и внутренние углы в отливке должны иметь закругления 
(галтели). При наличии галтелей литейная форма в таких скругленных 
углах, после извлечения модели, не осыпается, а отливка не приобретает 
склонности  к  появлению  трещин,  так  как  устраняются  концентраторы 
напряжений. 
1.4.4. Чертеж модели 
По  чертежу  отливки  разрабатывается  чертеж  модели  (рис.  3).  Мо-
дель имеет разъем 1, стержневые знаки 23 (они окрашены черным цве-
том),  конфигурация  которых  соответствует  конфигурации  знаков,  ука-
занных на чертеже детали с элементами литейной формы (рис. 2, б; ст. 1 
и  ст.  2).  На  модели  предусматривают  формовочные  уклоны  4  на  стен-
ках,  перпендикулярных  плоскости  разъема,  и  радиусы  закруглений  в 
местах  сопряжения  стенок  5  (табл.  1).  Размеры  моделей  выполняют  с 
учетом  припусков  на  механическую  обработку,  технологических  при-
пусков и усадки сплава, из которого изготавливают отливку.  
1.4.5. Стержни и стержневые ящики 
Для изготовления стержней используют стержневые ящики (рис. 4).  
 
Рис. 3. Эскиз деревянной модели для ручной формовки:  
1 – разъем модели; 23 – стержневые знаки; 4 – формовочные уклоны;  
5 – закругления модели (галтели) 
 
13 


 
Рис. 4. Деревянные стержневые ящики для ручного изготовления 
стержней: а – для вертикального стержня ст. 1;  
б – для горизонтального стержня ст. 2  
Таблица 1 
Формовочные уклоны наружных и внутренних поверхностей  
деревянных моделей (ГОСТ 3212-80) 
Высота 
модели от 
До 
21–
50–
101–
201–
301–
801–
Свыше 
плоскости 
20 
50 
100 
200 
300 
800 
2000 
2000 
разъема, мм 
Величина 
уклона на-
ружной 
3º 
1º30' 
1º 
0º45' 
0º30' 
0º30' 
0º20' 
0º15' 
поверхно-
сти, град. 
Величина 
уклона 
внутренней 
3º 
2º 
1º30' 
1º 
1º 
0º45' 
0º30' 
0º30' 
поверхно-
сти, град. 
 
1.4.6. Эскиз собранной литейной формы и готовой отливки 
Эскиз  собранной  литейной  формы  (вертикальный  разрез)  для  раз-
рабатываемой технологии изготовления отливки приведен на рис. 5, а и 
готовой отливки с литниковой системой – на рис. 5, б
 
14 


 
Рис. 5. Эскизы собранной литейной формы (а) и готовой чугунной  
отливки с литниковой системой (б): 1 – полости формы; 2 – стержни;  
3 – формовочная смесь; 45 – нижняя и верхняя опоки; 6 – питатель; 
7 – шлакоуловитель; 8 – стояк; 9 – литниковая чаша; 10 – выпор;  
11 – газоотводящие каналы 
Литейная форма в сборе состоит из следующих элементов: полости 
формы  1,  стержней  2,  формовочной  смеси  3,  опоки  нижней  4,  опоки 
верхней 5, питателя 6, шлакоуловителя 7, стояка 8, литниковой чаши 9
выпоров 10, газоотводящих каналов 11. Обратите внимание на графиче-
ские изображения элементов литейной формы: полость формы и каналы 
литниковой системы не штрихуются, стержни заштрихованы у контура. 
1.5. Изготовление литейной песчано-глинистой формы  
ручной формовкой в парных опоках по разъемной  
модели для отливки из серого чугуна 
Процесс изготовления литейной песчано-глинистой формы называ-
ется формовка
В единичном и мелкосерийном производствах, а также при получе-
нии  больших  отливок  применяется  ручная  формовка.  В  массовом  про-
изводстве при получении отливок применяют машинную формовку, при 
которой  механизируются  самые  трудоемкие  операции –  уплотнение 
смеси и извлечение модели из формы. 
Крупные  и средние формы  ответственного литья, формы сложных 
отливок  из  чугуна  и  стали  и  стержни  подвергаются  сушке  в  специаль-
ных сушильных камерах. Это увеличивает их прочность, газопроницае-
мость, уменьшает выделение газов и образование пригара. 
Мелкие  отливки из  чугуна,  цветных сплавов обычно получают за-
ливкой металла в сырые (не высушенные) формы.  
Для  изготовления  формы  необходимы  модели,  стержни,  опоки, 
подмодельные  доски,  а  также  такие  инструменты  как  лопатки,  сита, 
 
15 

трамбовки, вентиляционные иглы, кисти и щетки, крюки, гладилки, ло-
жечки, ланцеты и др. 
Технологический  процесс  ручной  формовки  осуществляется  в 
следующей последовательности: 
1) изготовление нижней полуформы (рис. 6, а). На подмодельную 
доску кладут половину модели без шипов (плоскостью разъема вниз) и 
устанавливают опоку. Припудрив модель  порошком талька  или графи-
та,  покрывают  ее  через  сито  слоем  (15–20  мм)  облицовочной  смеси. 
Этот слой уплотняют руками, после чего в опоку набрасывают лопаткой 
наполнительную  смесь  и  уплотняют  ее  трамбовкой.  Перемещая  по 
верхнему  краю  опоки линейку,  удаляют лишнюю формовочную смесь. 
В формовочной смеси на расстоянии 40–50 мм друг от друга  и  на  10–
15 мм  от  модели,  душником  накалывают  отверстия  для  выхода  газов. 
Опоку  накрывают  второй  подмодельной  доской  и  переворачивают  на 
180º, первую подмодельную доску убирают; 
2)  изготовление  верхней  полуформы  (рис.  6,  б).  На  заформован-
ную  половину  модели  накладывают  ее  вторую  половину,  направляя 
шипы  последней  в  гнезда  первой.  Поверхность  разъема  посыпают  су-
хим  кварцевым  (разделительным)  песком.  Верхнюю  опоку  ставят  на 
нижнюю, фиксируют ее положение штырями, которые вставляют в от-
верстия  приливов  на  опоках.  Устанавливают  модели  шлакоуловителя, 
стояка и выпоров (брусочки). Верхнюю опоку наполняют формовочны-
ми смесями, так же как нижнюю. После уплотнения смеси вокруг стоя-
ка гладилкой прорезают литниковую чашу; 
3)  извлечение  моделей  (рис.  6,  в).  Из  верхней  полуформы  выни-
мают  модель  стояка  и  выпоров,  осторожно  раскачивая;  снимают  верх-
нюю  опоку  и  переворачивают  плоскостью  разъема  вверх.  В  плоскости 
разъема нижней полуформы гладилкой прорезают питательные каналы 
от  шлакоуловителя  к  полости  формы.  Смочив  водой  полоску  формо-
вочной смеси на границе с моделью и осторожно поколачивая деревян-
ным молотком по подъемнику, ввинченному в гнездо на модели, выни-
мают  из  формы  половинки  модели  и  модель  шлакоуловителя.  Исправ-
ляют  повреждения  формы  и  удаляют  осыпавшуюся  землю  сухим  сжа-
тым  воздухом.  Поверхность  полуформ  присыпают  порошкообразным 
графитом или порошком древесного угля; 
4) сборка формы (рис. 6, в, 6, г). При сборке формы в углубления 
(знаки)  нижней  полуформы  вкладывают  стержень,  устанавливают  на 
место верхнюю опоку (полуформу). Полуформы фиксируют штырями и 
наверх  кладут  груз,  чтобы  при  заливке  расплавленный  металл  своей 
тяжестью не сдвинул верхнюю опоку.  
 
16 


 
Рис. 6. Последовательность изготовления песчано-глинистой формы  
ручной формовкой в парных опоках по разъемной модели для отливки  
втулки: аб – изготовление нижней и верхней полуформ; в – извлечение  
модели; г – собранная литейная форма (1 – подмодельная доска,  
2 – опока, 3 – газоотводящие каналы, 4 – выпор, 5 – литниковая система,  
6 – стержень) 
1.6. Заливка формы и выбивка отливки 
Чугун плавят в печах – вагранках, пламенных и электрических пе-
чах. 
Жидкий  металл  заливают  в  форму  ковшом  до  тех  пор,  пока  он, 
поднимаясь  снизу,  не  заполнит  до  верха  выпоры.  После  затвердевания 
 
17 

металла  и  определенной  выдержки,  необходимой  для  охлаждения  от-
ливки,  ее  выбивают  из  формы.  После  чего  из  отливки  выбивают  стер-
жень, обрубают и зачищают литниковую систему, очищают отливку от 
пригоревшей земли и производят контроль. 
1.7. Литье в кокиль 
1.7.1. Общая характеристика и особенности литья в кокиль 
Литье в кокиль – это процесс получения отливок в металлических 
формах изготовленных из стали, чугуна, медных и алюминиевых спла-
вов и др. 
Способ литья в кокиль имеет ряд преимуществ перед литьем в пес-
чаные формы: металлическая форма является многоразовой и выдержи-
вает  от  нескольких  сот  до  десятков  тысяч  заливок  в  зависимости  от 
сплава,  заливаемого  в  форму;  отливки,  полученные  в  кокиле,  имеют 
большую  точность  размеров  и  высокую  чистоту  поверхности,  требуют 
меньшего  припуска  на  механическую  обработку;  структура  металла 
отливки получается более мелкозернистой, вследствие чего повышают-
ся  ее  механические  свойства;  устраняется  необходимость  в  формовоч-
ной смеси; улучшаются технико-экономические показатели производст-
ва и его экологическая чистота. 
К недостаткам способа относятся высокая трудоемкость изготовления 
кокилей; большая стоимость изготовления формы; повышенная теплопро-
водность формы, что может привести к пониженной заполняемости форм 
расплавленным металлом вследствие быстрой потери его жидкотекучести; 
возможное  получение  поверхностного  отбела  (образование  цементита 
Fe3C) у чугунных отливок, что затрудняет их механическую обработку. 
Отливки  при  литье  в  кокиль  изготавливают  из  стали,  чугуна  и 
сплавов цветных металлов. 
Кокиль  для  простых  отливок  изготавливают  из  двух  разъемных 
частей,  соответствующих  верхней  и  нижней  полуформам  при  литье  в 
песчаные  формы.  Для  сложных  отливок  форму  изготавливают  из  не-
скольких разъемных частей. Наиболее распространены кокили с верти-
кальным  разъемом,  с  горизонтальным  разъемом  и  неразъемные  (вы-
тряхные).  Неразъемные  кокили  применяют  для  отливок,  имеющих 
внешние очертания без выступающих частей.  
Кокили  можно  изготавливать  литьем,  методами  порошковой  ме-
таллургии, резанием и др. 
Удаление газа из рабочей полости кокиля, во время заливки метал-
ла,  осуществляется  через  выпоры  и  газоотводные  каналы  по  разъему 
формы.  Газоотводные  каналы  также  выполняют  и  на  стенках  рабочих 
полостей формы. 
 
18 

Для получения отверстий и полостей в отливках применяют песча-
ные и металлические стержни. 
Для  предотвращения  физико-химического  взаимодействия  расплав-
ленного  металла  с  формой  на  предварительно  подогретую  до  100–150º  С 
рабочую поверхность кокиля ровным слоем наносят кистью или пульвери-
затором огнеупорные покрытия (пылевидный кварц, молотый шамот, гра-
фит, огнеупорную глину, мел, тальк и связующее вещество, которым чаще 
всего является жидкое стекло) (табл. 2). Полости литниковой системы так-
же  покрывают  специальной  обмазкой,  чтобы  увеличить  термическое  со-
противление  стенок  кокиля  и  предотвратить  чрезмерное  охлаждение  ме-
талла при движении в каналах литниковой системы. 
Таблица 2 
Составы теплоизоляционных покрытий (облицовок) 
Содержание 
Характеристи-
Сплавы 
Состав покрытия 
компонентов, % 
ка отливок по 
по массе 
массе 




Пылевидный кварц 
Сульфитно-спиртовая 
60 
мелкие
барда плотностью 
 
40 
Стали 
1,43 г/см3 
Циркон 
92 
крупные
Вода
 
 

Сажа 
15 
Глинистая эмульсия 
15 
(1 мас. ч. глины огнеупор-
 
разные
ной и 4 мас. ч. воды)
 
 
 
Жидкое стекло 
7,3 
Чугуны
Вода
 
 
62,7 
Огнеупорная глина 
10 
Жидкое стекло 
5  
мелкие 
Вода
 
 
85 
и средние
Марганцовокислый ка-
6 г на 1 кг об-
 
лий 
лицовки 
Шамот
Алюминие-
 
50 
мелкие 
Каолин
 
вые
 
35 
 
и средние
Связующие
 
 
15 
Веретенное масло
Медные
 
96 
 
разные
Графит
 
 

 
 
19 

Окончание табл. 2 




Мел 

Магниевые 
Борная кислота 

разные 
Вода 
91 
 
При  сборке  кокилей  в  определенной  последовательности  устанав-
ливают  стержни,  проверяют  точность  их  установки  и  закрепления,  со-
единяют половинки кокиля и скрепляют их. 
С целью повышения заполняемости формы расплавом и тем самым 
улучшения  качества  отливок,  кокили  нагревают  до  оптимальной  (для 
каждого сплава своей) температуры в пределах 115–475º С (табл. 3). 
Таблица 3 
Температура нагрева кокиля 
Заливаемые 
Температура нагрева 
Характеристика отливок
сплавы
 
 
кокиля, ºС 
Алюминиевые 
Толщина стенок: 
 
до 3 мм с ребрами, 
470–490 
до 8 мм без ребер, 
250–350 
более 8 мм без ребер 
200–250 
Магниевые 
Тонкостенные до 8 мм 
350 
Толстостенные более 8 мм 
250 
Стали 
Тонкостенные до 8 мм 
300 
Толстостенные более 8 мм 
150 
Чугуны 
Толщина стенок: до 5 мм, 
400–450 
5–10 мм, 
300–400 
10–20 мм, 
250–300 
20–40 мм 
150–250 
Медные 
Толщина стенок: до 3 мм, 
120–250 
более 3 мм 
100–150 
Свинцовые 

100–150 
 
Подвод металла в кокили осуществляется сверху, снизу (сифоном) 
или сбоку через щелевые питатели. Заливку металла осуществляют раз-
ливочными ковшами или автоматическими заливочными устройствами. 
Температура заливки некоторых сплавов в кокиль приведена в табл. 4. 
 
20 


Таблица 4 
Температура заливки сплавов 
Толщина стенки от-
Температура
Заливаемые сплавы
 
 
ливки, мм 
заливки, ºС 
10–20 
1560–1540 
Стали углеродистые и низко-
20–25 
1560–1535 
легированные 
25–30 
1555–1535 
30–75 
1550–1530 
Стали высоколегированные 
– 
1465–1390 
5–10 
1400–1340 
Чугуны 
10–40 
1360–1300 
>40 
1350–1280 
Бронзы 
– 
1250–1130 
Латуни 
– 
1100-980 
Алюминиевые сплавы 
– 
850–700 
Свинцовые сплавы 
– 
350–300 
 
Отливки охлаждают до  температуры  выбивки, составляющей 0,6–0,8 
температуры солидуса сплава, и вынимают или выталкивают из кокиля. 
После  этого  отливки  подвергают  обрубке,  очистке  и,  в  случае  не-
обходимости, термической обработке. 
Эскиз  собранной  литейной  металлической  формы  представлен  на 
рис. 7.  
 
Рис. 7. Эскиз сечения собранной металлической формы:  
1 – корпус кокиля; 2 – литейная форма; 3 – стержень; 4 – знак  
стержня; 5 – литниковая чаша; 6 – стояк; 7 – питатель; 8 – выпор; 
9 – вентиляционный канал; 10 – прилив; 11 – центрирующий штифт  
 
21 

1.7.2. Технологический процесс кокильного литья 
Технологический  процесс  литья  в  кокиль  сводится  к  следующим 
основным операциям: 
1)  очистка  рабочей  поверхности  кокиля  и  каналов  литниковой 
системы от остатков отработанного покрытия, загрязнений и ржавчины; 
2)  предварительный подогрев кокиля до 100–150ºС; 
3)  нанесение  на  рабочие  поверхности  кокиля  специальных  тепло-
изоляционных слоев и противопригарных красок; 
4)  сборка формы (установка стержней, соединение полуформ); 
5)  нагрев кокиля до оптимальной температуры; 
6)  заливка расплава в форму; 
7)  охлаждение отливки; 
8)  разборка кокиля и извлечение отливки; 
9)  обрубка, очистка и термическая обработка отливки. 
1.8. Дефекты отливок 
Дефекты отливок подразделяют на наружные и внутренние. 
Наружные  дефекты  выявляются  внешним  осмотром  и  измерения-
ми, внутренние – неразрушающими методами контроля (рентгеновской 
дефектоскопией, исследованием макроструктуры, по изломам и др.). 
К  наружным  дефектам  относят  пригар,  вскипы,  недоливы,  ужи-
мины, газовые раковины, шлаковые и флюсовые включения, горячие и 
холодные  трещины,  несоответствие  размеров  отливок  размерам  черте-
жа, усадочные раковины и рыхлоты, плены. 
К  внутренним  дефектам  относят  газовую  пористость,  плены  из 
окислов металла, усадочные раковины, шлаковые  и флюсовые включе-
ния,  газовые  раковины,  ликвации,  крупнозернистую  и  столбчатую 
структуры. 
Пригар – грубая, шероховатая поверхность отливки. 
Вскипы – окисные складки, образовавшиеся при «кипении» металла. 
Недоливы – незаполнение формы металлом. 
Ужимины – длинные узкие вмятины на теле отливки. 
Усадочные  раковины  и  рыхлоты –  углубления  и  пустоты  раз-
личной формы и размеров. 
Газовые  раковины –  углубления,  располагающиеся в большинст-
ве своем в наиболее массивных частях. 
Шлаковые и флюсовые включения наиболее часто появляются в 
местах изменения толщины стенок, в массивных частях отливки, в мес-
тах, близких к выпорам. 
Горячие трещины возникают при кристаллизации отливок. 
Холодные трещины возникают при охлаждении отливки. 
 
22 

Плены –  самостоятельный  металлический  или  окисный  слой  на 
поверхности отливки. 
Газовая  пористость  обычно  располагается  по  всему  объему  от-
ливки, особенно в ее массивных частях. 
Ликвация – химическая неоднородность металла отливки. 
Тема 2. ОБРАБОТКА ДАВЛЕНИЕМ 
2.1. Обработка металлов давлением 
2.1.1. Общая характеристика 
Обработка металлов давлением – это технологический процесс по-
лучения деталей и заготовок методом пластического деформирования ме-
талла исходной заготовки под действием внешних сил без разрушения. 
На  величину  пластической  деформации,  которую  можно  достичь 
без  разрушения,  оказывают  влияние  такие  факторы,  как  механические 
свойства  деформируемого  сплава,  температурно-скоростные  условия 
деформирования,  схема  напряженного  состояния,  условия  трения  на 
поверхности контакта металла и инструмента и др. 
Процессы обработки металлов давлением по назначению подраз-
деляют на два вида: для получения заготовок постоянного поперечного 
сечения по длине (прутков, труб,  лент, листов,  проволоки) и для полу-
чения деталей или заготовок (полуфабрикатов), приближенных по фор-
ме и размерам к готовым деталям. 
Основными способами  получения заготовок постоянного попереч-
ного  сечения  по  длине  являются  прокатка,  прессование  и  волочение. 
Ковка  и  штамповка –  это  основные  способы  получения  заготовок  (по-
луфабрикатов)  и  деталей.  Штамповка,  в  зависимости  от  формы  полу-
чаемого изделия, подразделяется на объемную и листовую.  
Заготовки постоянного поперечного сечения по длине применяют в 
строительных конструкциях и в качестве заготовок для изготовления из 
них  деталей  другими  методами  обработки  давлением  или  обработкой 
резанием. 
Прокатка – это обжатие заготовки 2 между вращающимися валка-
ми 1 (рис. 8, а). Силами трения Ртр. заготовка втягивается между валка-
ми, а силы  Р , нормальные к поверхности валков, уменьшают попереч-
ные  размеры  заготовки.  Основным  оборудованием  при  прокатке  явля-
ются  прокатные  станы,  инструментом –  валки,  исходными  заготовка-
ми – слитки. Изделия, получаемые при прокатке, называют прокат
Прессование –  это  продавливание  давящим  инструментом  4  ис-
ходной заготовки 2, из замкнутой формы 3, через отверстие матрицы 1
 
23 

которое  соответствует  форме  и  размерам  получаемой  заготовки  
(рис. 8,  б).  Основным  оборудованием  при  прессовании  являются  прес-
сы; исходными заготовками – слитки или прокат; инструмент для прес-
сования состоит из контейнера, матрицы, давящего инструмента (пуан-
сона), иглы и иглодержателя (для прессования полых профилей и труб). 
Волочение – протягивание заготовки 2 через сужающуюся полость 
матрицы 1; площадь поперечного сечения заготовки уменьшается и по-
лучает  форму  поперечного  сечения  отверстия  матрицы  (рис.  8,  в).  Ос-
новным  оборудованием  при  волочении  являются  волочильные  станы, 
инструментом – волоки (матрицы), исходными заготовками – прокатан-
ные или прессованные прутки и трубы. 
Ковка –  это  вид  обработки  давлением,  при  котором  изменяют 
форму  и  размеры  заготовки  2  путем  последовательного  воздействия 
(обычно ударами) универсальным инструментом 1 на отдельные участ-
ки заготовки (рис. 8, г). Основным оборудованием при ковке  являются 
молоты и прессы; инструментом – плоские или фигурные бойки, а так-
же подкладные плиты, обжимки, оправки, прошивни, топоры и др.; ис-
ходными заготовками – слитки или прокат. 
Объемная  штамповка –  вид  обработки  давлением,  при  котором 
формируется объемное изделие с помощью специализированного инст-
румента –  штампа  1;  при  этом  металл  заготовки  заполняет  полость 
штампа, приобретая ее форму и размеры (рис. 8, д). Основным оборудо-
ванием  при  объемной  штамповке  являются  молоты,  прессы,  горизон-
тально-ковочные  машины;  инструментом –  штампы;  исходными  заго-
товками –  прокат  круглого,  квадратного  и  прямоугольного  сечения,  а 
также периодический прокат. 
Листовая  штамповка –  вид  обработки  давлением,  при  котором 
формируются  плоские  и  пространственные  полые  изделия  3  из  загото-
вок с толщиной значительно меньше их размеров в плане (рис. 8, е). В 
качестве  оборудования  при  листовой  штамповке  используют  прессы; 
инструмента –  штампы  различной  конструкции,  основными  частями 
которых  являются  пуансон  1  и  матрица  2;  исходными  заготовками – 
полученные прокаткой листы, ленты и полосы. 
Преимуществами  обработки  металлов  давлением,  например  по 
сравнению с обработкой резанием, являются меньший отход обрабаты-
ваемого  металла,  более  высокая  производительность  труда,  увеличен-
ный  диапазон  деталей  по  массе  и  размерам,  возможность  получать  из-
делия с высокой прочностью, износостойкостью и др. 
Методами  обработки  давлением  изготавливают  детали  кузова,  ра-
мы  и капот автомобилей; радиаторы, змеевики; детали крепежа (шаро-
вые  пальцы,  болты,  шпильки,  гайки  и  др.);  валы,  полуоси,  шестерни  и 
др. 
 
24 


 
Рис. 8. Схемы обработки металлов давлением: а – прокатка;  
б – прессование; в – волочение; г – ковка; д – объемная штамповка;  
е – листовая штамповка 
В зависимости от температурно-скоростных условий деформирова-
ния различают холодную и горячую деформации. 
Деформацию  называют  холодной, если ее  проводят при темпера-
туре ниже температуры рекристаллизации, и горячей, если – выше тем-
пературы рекристаллизации. 
Для большинства сплавов 
T
 ( 7
,
0

)
75
,
0
Т 
рекр.
пл.
где  T
 –  температура  рекристаллизации  сплава;  Т  –  температура 
рекр.
пл.
плавления сплава. 
2.1.2. Холодная пластическая деформация 
При  холодной  деформации  сплавов  происходит  изменение  их 
структуры  и,  как  следствие, –  механических  и  физико-химических 
свойств. Это явление называется наклепом
Наклеп вызывает увеличение твердости и прочности сплавов и рез-
кое снижение пластичности, что не позволяет продолжить их деформи-
рование  в  связи  с  опасностью  разрушения  металла.  Устраняют  наклеп 
термической  обработкой.  Полностью  его  снимает  такая  термическая 
обработка, как рекристаллизационный отжиг, который заключается в 
нагреве холоднодеформированной стали выше температуры начала рек-
ристаллизации,  выдержке  при  этой  температуре  и  последующем  мед-
 
25 

ленном  охлаждении.  После  рекристаллизации  структура  наклепанного 
сплава  восстанавливается,  металл  разупрочняется  и  его  пластичность 
повышается. Рекристаллизационный отжиг используют в качестве меж-
операционной  смягчающей  обработки  при  холодной  обработке  давле-
нием. Температура отжига обычно выбирается на 100-200 оС выше тем-
пературы рекристаллизации. 
Холодная  деформация  без  нагрева  заготовки  позволяет  получать 
большую точность размеров и лучшее качество поверхности по сравне-
нию с обработкой давлением при высоких температурах. 
2.1.3. Горячая пластическая деформация 
При  горячей  обработке  давлением  в  металле  протекают  одновре-
менно  процессы  упрочнения  и  разупрочнения.  Пластическая  деформа-
ция оказывает упрочняющее влияние на сплав, повышенная температу-
ра вызывает его разупрочнение. 
Горячая  деформация  характеризуется  таким  соотношением  скоро-
стей деформирования и рекристаллизации, при котором рекристаллиза-
ция  успевает  произойти  во  всем  объеме  заготовки  и  микроструктура 
после обработки давлением оказывается без следов упрочнения. Сопро-
тивление  деформированию  в  горячем  состоянии  примерно  в  10–15 раз 
меньше, чем при холодной деформации. Поэтому горячую деформацию 
целесообразно  применять  при  обработке  труднодеформируемых,  мало-
пластичных металлов и сплавов. 
Область  температур  между  началом  и  окончанием  обработки  дав-
лением,  в  которой  сплав  обладает  наилучшей  пластичностью  и  мини-
мальным  сопротивлением  деформации,  называется  температурным 
интервалом
 горячей обработки давлением, и  определяют его с  учетом 
диаграмм состояния сплавов. Каждый сплав имеет свой строго опреде-
ленный температурный интервал горячей обработки давлением. 
Если нагреть сплав выше температуры, близкой температуре плав-
ления, происходит окисление границ его зерен и металл охрупчивается. 
Это явление  называется  пережогом. Пережог металла –  неисправимый 
брак.  При нагреве  металлов и сплавов выше температуры  начала  горя-
чей  обработки,  но  ниже  температуры  пережога,  начинается  интенсив-
ный  рост  зерен  и  сплав  становится  хрупким.  Это  явление  называется 
перегревом. В большинстве случаев перегрев можно устранить терми-
ческой  обработкой  (отжигом  или  нормализацией).  Таким  образом  тем-
пературу начала горячей обработки давлением следует назначать такой, 
чтобы не было пережога и перегрева. Температура окончания процесса 
горячей обработки давлением должна быть как можно ниже, во избежа-
ние роста зерен, но не ниже температуры, при которой происходит на-
клеп. Так, например, для углеродистой стали температуру начала горя-
 
26 

чего  деформирования  выбирают  по  диаграмме  состояния  железо-
углерод на 100-200 оС ниже температуры плавления выбранной стали, а 
температуру  конца  деформирования  принимают  на  50-100  оС  выше 
температуры рекристаллизации. 
Помимо  пережога  и  перегрева  сплава  при  горячей  обработке  дав-
лением  происходит  его  окисление  и  на  поверхности  нагреваемой  заго-
товки образуется окалина, что приводит к потере металла на угар. При 
высоких  температурах  на  поверхности  стальной  заготовки  интенсивно 
окисляется не только железо, но и углерод. Происходит обезуглерожи-
вание стали. 
Нагрев заготовок для горячей обработки давлением осуществляют 
в нагревательных печах и электронагревательных устройствах. 
2.2. Горячая объемная штамповка и ее особенности 
Горячей  объемной  штамповкой  получают  заготовки  для  ответст-
венных  деталей  автомобилей,  тракторов,  различных  машин,  станков  и 
т.д.  (валы,  оси,  шестерни,  шатуны  и  др.).  Этим  способом  можно  изго-
тавливать  детали  массой  от  нескольких  граммов  до  нескольких  тонн 
(обычно до 200-300 кг). 
Штамповка,  по  сравнению  с  ковкой,  имеет  ряд  достоинств:  высо-
кую  производительность,  точность  изготовления  и  хорошее  качество 
поверхности  получаемых  изделий,  возможность  получения  изделий 
сложной  конфигурации.  Основным  недостатком  штамповки  является 
высокая стоимость штампа. 
Горячая  объемная  штамповка  (ГОШ) –  это  вид  обработки  ме-
таллов  давлением,  при  котором  формообразование  поковки  осуществ-
ляется пластическим деформированием нагретой заготовки в специаль-
ном инструменте – штампе. 
Поковка- это изделие, получаемое ковкой или объемной штампов-
кой. 
Штамп –  это  инструмент,  представляющий  собой  металлическую 
форму,  полость  которой  соответствует  конфигурации  изготавливаемой 
поковки и состоящий, как правило, из двух, а иногда и более частей, т.е. 
имеет не одну, а несколько поверхностей разъема. 
Полости в верхней и нижней частях штампа называются ручьями
Течение металла в штампе ограничивается ручьями штампа и в ко-
нечный  момент  штамповки  при  смыкании  они  образуют  единую  замк-
нутую полость, соответствующую по конфигурации поковке. 
По  количеству  ручьев  в  штампе  различают  одноручьевые  и  мно-
горучьевые штампы. Одноручьевые  штампы  применяют для изготов-
ления  изделий  простой  формы  и  для  штамповки  заготовок,  предвари-
тельно  подготовленных,  т.е.  приближенных  к  форме  готовой  поковки, 
 
27 


например,  ковкой.  Многоручьевые  штампы  используют  для  изготовле-
ния  поковок  сложной  формы.  Ручьи  многоручьевых  штампов  подраз-
деляют на заготовительные, где выполняют операции протяжки, гибки 
и  др.;  штамповочные –  придающие  заготовке  окончательную  форму; 
отрезные,  в  которых  отделяют  готовую  поковку  от  прутка.  Поковка  в 
многоручьевых  штампах  формируется  последовательно –  сначала  в  за-
готовительных,  а  затем  штамповочных  и  отрезных  ручьях.  Обработку 
заготовки в одном ручье штампа называют переходом штамповки.  
По  способу  изготовления  поковок  горячую  объемную  штамповку 
разделяют  на  штамповку  в  открытых  штампах  и  штамповку  в  за-
крытых штампах
 (рис. 9, а, б).  Открытыми называют штампы, в ко-
торых вдоль всего внешнего контура штамповочного ручья в поверхно-
сти разъема сделана канавка. При штамповке часть металла вытесняется 
в  канавку,  образуя  слой  металла,  называемый  облой  или  заусенец
Штампы,  в  которых  металл  заготовки  деформируется  в  замкнутой  по-
лости,  называются  закрытыми.  Штамповку  в  них  выполняют  без  за-
усенца.  В  большинстве  случаев  применяют  штамповку  в  открытых 
штампах,  так  как,  в  отличие  от  закрытых,  в  них  можно  изготавливать 
поковки как простой, так и сложной формы. 
 
Рис. 9. Схемы штамповки в открытом (а) и закрытом (б) штампах: 
1 – половины штампа; 2 – поковка; 3 – заусеничная канавка 
В  качестве  оборудования  при  ГОШ  используют  штамповочные 
паровоздушные  молоты,  кривошипные  горячештамповочные  прессы, 
горизонтально-ковочные  машины,  гидравлические  прессы  и  др.  Осо-
бенно  широко  используют  кривошипные  горячештамповочные  прессы 
(КГШП) благодаря ряду преимуществ, например, по сравнению с моло-
тами –  повышенной  точности  размеров  поковок,  увеличенному  коэф-
фициенту  использования  металла,  более  высокой  производительности, 
большему  коэффициенту  полезного  действия,  сниженной  себестоимо-
сти продукции. 
Исходными  заготовками  для  объемной  штамповки  могут  быть 
слитки,  литые  профильные  заготовки,  сортовой  прокат,  прессованные 
прутки из черных и цветных сплавов. Слитки являются заготовками для 
 
28 

крупных поковок. Для большинства же штампованных поковок исполь-
зуют прокат в виде прутков круглого или квадратного сечения. Исход-
ные заготовки разрезают на штучные заготовки необходимой длины. 
Поковки удлиненной формы, характеризующиеся значительной ве-
личиной отношения длины к средней ширине в плане (в плоскости разъе-
ма),  штампуются  перпендикулярно  оси  заготовки  (штамповка  плашмя). 
Поковки круглые и квадратные в плане или близкие к этой форме с двумя 
примерно равными размерами  в  плане во взаимно  перпендикулярных  на-
правлениях  штампуются  вдоль оси заготовки (штамповка осадкой в то-
рец
).  При  этом  способе  обычно  применяют  в  качестве  заготовительного 
ручья площадку для осадки и окончательный ручей. 
Перед штамповкой  исходная  заготовка  нагревается  до  необходи-
мой  температуры  и  помещается  в  нижнюю  неподвижную  половину 
штампа. Под действием ударов или нажатия верхней части штампа ме-
талл заготовки заполняет полости штампа, формируя поковку. 
2.3. Разработка технологического процесса  
изготовления поковки в открытом штампе на  
кривошипном горячештамповочном прессе 
2.3.1. Чертеж поковки 
Основой  для  разработки  технологического  процесса  изготовления 
поковки  является чертеж детали (рис. 10). По чертежу  детали разраба-
тывается чертеж поковки (рис. 11) в следующей последовательности: 
1) выбирается поверхность разъема штампа (обычно в виде плоско-
сти или сочетания плоскостей), по которым половины штампа соприка-
саются  между  собой.  Выбранная  плоскость  разъема  должна  обеспечи-
вать свободную выемку поковки из штампа. Желательно, чтобы полости 
штампа имели наименьшую возможную глубину и наибольшие ширину 
и  длину.  Если  поковка  несимметрична,  то  глубокие  полости  должны 
располагаться  в  верхней  половине  штампа,  так  как  вверх  металл  течет 
лучше. На рис. 12 приведены примеры выбора поверхности разъема; 
2)  устанавливаются  припуски  на  механическую  обработку  и  до-
пуски  (допустимые  отклонения  размеров  поковок  от номинальных)  на 
поверхности поковки по ГОСТ 7505-89 (таблицы 47, 48 приложения 5). 
Для этого необходимо определить класс точности и степень сложности 
поковки, группу стали, расчетную массу поковки, шероховатость и раз-
меры поверхности, на которую назначаются припуск и допуск. Шерохо-
ватость поверхности и размеры указаны на чертеже детали. 
Расчетная масса поковки ( , кг) находится по формуле 
п.р.
                                                           
 Рассмотрены основные позиции технологического процесса 
 
29 

M
 М  К 
п.р.
д.
р.
где Мд. – масса детали, кг; Кр. – расчетный коэффициент, устанавливае-
мый по ГОСТ 7505-89 (табл. 5). 
Таблица 5 
Коэффициент (Кр. ) для определения ориентировочной  
расчетной массы поковки (ГОСТ 7505-89) 
Группа 
Характеристика детали 
Типовые представители 
Кр.  

Удлиненной формы 
1.1 
С прямой осью 
Валы, оси, цапфы, шатуны 
1,3–1,6 
С изогнутой осью 
Рычаги, сошки рулевого 
1.2 
управления
1,1–1,4 
 

Круглые и многогранные в плане 
2.1 
Круглые 
Шестерни, ступицы, фланцы 
1,5–1,8 
Квадратные, прямоуголь-
Фланцы, ступицы, гайки 
2.2 
ные, многогранные
1,3–1,7 
 
2.3 
С отростками 
Крестовины, вилки 
1,4–1,6 
Комбинированной (соче-
Кулаки поворотные, колен-

тающей элементы групп 1-й  чатые валы 
1,3–1,8 
и 2-й) конфигурации 
С большим объемом необ-
Балки передних осей, рыча-

рабатываемых поверхно-
ги переключения коробок 
1,1–1,3 
стей 
передач, буксирные крюки 
С отверстиями, углубле-
Полые валы, фланцы, блоки 
ниями, поднутрениями, не  шестерен 

оформляемыми в поковке 
1,8–2,2 
при штамповке 
 
Масса детали ( М , г) определяется по формуле 
.
д
М   γ 
д.
д.
где   –  объем  детали,  см3;    –  плотность  металла  (для  стали 
д
 =7,8 г/см3). 
Объем  детали  подсчитывается  как  сумма  составляющих  ее  эле-
ментарных объемов простой формы (цилиндра, сферы, конуса и т.п.). 
 
30 


Также, для назначения припусков и допусков, необходимо опреде-
лить  исходный  индекс  (табл.  6,  7).  Исходный  индекс –  это  условный 
показатель,  учитывающий  в  обобщенном  виде  сумму  конструктивных 
характеристик (класс точности, группу стали и др.) и массу поковки. 
Таблица 6 
Определение исходного индекса 
 
 
31 


Таблица 7 
Определение исходного индекса (ГОСТ 7505-89) 
 
 
32 


Для определения  исходного индекса в графе  «Масса поковки»  на-
ходят  соответствующую  данной  массе  строку  и,  смещаясь  по  горизон-
тали вправо или по утолщенным наклонным линиям вправо вниз до пе-
ресечения  с  вертикальными  линиями,  соответствующими  заданным 
значениям  группы  стали  М,  степени  сложности  С,  класса  точности  Т
устанавливают исходный индекс (от 1 до 23). 
Примеры определения исходного индекса (табл. 6): 
1. Поковка массой 0,5 кг, группа стали М1, степень сложности С1, 
класс точности Т2. Исходный индекс – 3. 
2. Поковка массой 1,5 кг, группа стали М3, степень сложности С2, 
класс точности Т1. Исходный индекс – 6. 
В таблицах 47, 48 приложения 5 припуски приведены на одну сто-
рону детали, а допуски – на полный размер поковки. При обработке де-
тали с двух сторон припуск на размер поковки необходимо удвоить; 
3)  назначаются  напуски,  штамповочные  уклоны,  радиусы  за-
круглений
Кузнечные напуски могут быть образованы на поковке штамповоч-
ными уклонами, радиусами закругления внутренних углов, непробивае-
мой перемычкой в отверстиях и невыполнимыми в штамповочных опе-
рациях  полостями.  Напуск –  это  дополнительный  объем  металла,  до-
бавляемый  к  поковке для  упрощения ее формы, если  изготовление  по-
ковки в соответствии с контуром детали невозможно или затруднено. 
Штамповочные  уклоны  назначают  на  все  поверхности  поковки, 
перпендикулярные плоскости разъема штампа. При штамповке  на  кри-
вошипном  прессе  с  выталкивателем  штамповочные  уклоны  на  наруж-
ной  поверхности  можно  принять  равными  5о,  а  на  внутренней –  7о. 
Штамповочные уклоны назначают сверх припуска.  
 
Рис. 10. Эскиз детали 
Все  пересекающиеся  поверхности  поковки  сопрягаются  по  радиу-
сам.  Радиусы  закруглений  подразделяют  на  наружные  и  внутренние. 
Они необходимы для лучшего заполнения полости штампа металлом и 
снижения  концентрации  напряжений  в  местах  их  расположения.  На-
 
33 


ружные радиусы закруглений назначают по ГОСТ 7505-89. Внутренние 
радиусы  закруглений  примерно  в  3  раза  больше  соответствующих  на-
ружных радиусов; 
4)  при  наличии  отверстий  в  поковках  определяют  толщину  пере-
мычки  под  пробивку.  При  горячей  объемной  штамповке  на  криво-
шипном  горячештамповочном  прессе  в  штампах  с  одной  плоскостью 
разъема сквозное отверстие в поковке получить нельзя, поэтому делают 
наметку  под  отверстие  с  оставлением  перемычки  (внутреннего  облоя), 
удаляемой впоследствии в специальных штампах. Диаметр наметки вы-
бирают меньше требуемого отверстия с учетом припусков на механиче-
скую обработку и уклонов на внутренней поверхности. Толщину пере-
мычки  можно  принять  равной  0,1  диаметра  отверстия.  Отверстия  диа-
метром менее 30 мм штамповкой не выполняются.  
5) на основании полученных размеров поковки  оформляется чер-
теж поковки с соблюдением общепринятых правил выполнения черте-
жей поковок (рис. 11):  
–  контур готовой детали вычерчивают на  чертеже  поковки тонкой 
штрихпунктирной линией с двумя точками; 
– плоскость разъема штампа изображают тонкой штрихпунктирной 
линией с одной точкой, обозначенной на концах - -; 
– контур поковки вычерчивают сплошной линией нормальной тол-
щины; 
– показывают припуски, уклоны, напуски, скругления, а в плоско-
сти  разъема  штампа –  перемычки  в  отверстиях  поковки,  если  таковые 
имеются; 
– проставляют на чертеже размеры поковки с учетом припусков; 
–  допуски  (верхнее  и  нижнее  отклонения  размеров)  обозначают 
цифрами  со  знаками  плюс  и  минус,  расположенными  справа  и  выше 
размера поковки. 
 
Рис. 11. Эскиз поковки 
 
34 


2.3.2. Определение массы и размеров исходной заготовки 
Объем заготовки (Vзаг. , см3) можно определить по формуле 
100  δ
V
 (V V )

заг.
пок.
обл.
100
где  п
V ок.  – объем поковки, см3;  о
V бл.  – объем облоя, см3;    – потери металла 
на  угар  при  нагреве  заготовки,  %  (принимаются  равными  1,5–3%  от  массы 
поковки при нагреве в пламенных печах, при электронагреве – 0,5–1%). 
Расчет  объема  поковки  ( п
V ок. )  следует  выполнять  по  эскизу  по-
ковки,  разбивая  весь  объем  на  элементы,  представляющие  собой  пра-
вильные геометрические тела. 
Объем облоя ( о
V бл. , см3) вычисляется по формуле  
V
 0,5  0,8)F  П 
обл.
обл.
пок.
где 
о
F бл.  –  площадь  поперечного  сечения  канавки  для  облоя,  см2; 
Ппок.  – периметр поковки в плоскости разъема штампа, см.  
 
Рис. 12. Выбор плоскости разъема: 
а – предпочтение отдается плоской, а не сложной поверхности разъема;  
б – контуры полостей по плоскости разъема в верхней и нижней частях  
штампа должны быть максимально одинаковы 
Большее  значение  численного  коэффициента  берется  для  поко-
вок  сложной  формы  (группа  С4),  а  меньшее –  для  простых  поковок 
 
35 

(группа С1). Ориентировочные значения площади поперечного сечения 
канавки для заусенца приведены в табл. 8. 
Таблица 8 
Площади поперечного сечения канавки для облоя (Fобл) в  
зависимости от массы поковки (Мпок
М пок. ,кг 
до 0,5 
0,5–1,5 
1,5–5 
5–12 
о
F бл. , см2 
1,1 
1,6 
2,4 
3,2 
М пок. ,кг 
12–25 
25–40 
40–100 
свыше 100 
о
F бл. , см2 
4,2 
5,3 
11,5 
19,5 
 
Масса поковки ( М пок. , г) определяется по формуле  
М
 γ 
пок
пок.
где    – плотность металла, г/см3;  
п
V ок.  – объем поковки, см3. 
Массу исходной заготовки ( M заг. , г) можно определить по формуле 
M
 γ 
заг.
заг.
Исходя из массы детали и заготовки определяют коэффициент ис-
пользования металла (К) по формуле  
М
К
д.

10 %
0

М заг.
При  изготовлении  поковок  осадкой  в  торец  отношение    длины 
заготовки  ( Lзаг. ) к ее диаметру  ( Dзаг. ) или к стороне квадратной заго-
товки ( з
А аг. ) должно составить 1,25–2,8. 
L
L
m
заг.
заг.


 1 25
,
 2 8

D
A
заг.
заг.
Наиболее часто принимают m = 2,5. 
При  m    2,5  заготовку  трудно  отрезать,  а  при  m    2,5  возможен 
продольный изгиб заготовки при деформировании. 
Задаваясь  значением  коэффициента  m,  находим  диаметр  заготовки 
Dзаг. , см) или сторону квадратной заготовки ( з
А аг. , см) по формулам  
V
V
заг.
3
D
 1 08
,


3
A
заг.

 
заг.
заг.
m
m
 
36 

и длину штучной заготовки ( Lзаг. , см)  
4Vзаг.
L


заг.
2
π Dзаг..
Далее необходимо подобрать по сортаменту заготовку размерами 
Dзаг.  или  з
А аг. , ближайшими к полученным расчетным.  
Сортамент круглого в сечении проката стали по ГОСТ 2590-88 (диа-
метр, мм): 5; 5,5; 6; 6,3; 6,5; 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 
22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 
44, 45, 46, 47, 48, 50, 52, 53, 54, 55, 56, 58, 60, 62, 63, 65, 67, 68, 70, 72, 75, 78, 
80, 82, 85, 87, 90, 92, 95, 97, 100, 105, 110, 115, 120, 125, 130, 135, 140, 145, 
150, 155, 160, 165, 170, 175, 180, 185, 190, 195, 200.  
Сортамент квадратного в сечении проката стали по ГОСТ 2591-88 
(сторона квадрата, мм): 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 
21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 32, 34, 35, 36, 38, 40, 42, 45, 46, 48, 
50, 52, 55, 58, 60, 63, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 93, 95, 100, 110, 115, 120, 125, 
130, 135, 140, 145, 150, 160, 170, 180, 190, 200. 
2.3.3. Определение температурного интервала  
горячей штамповки 
Температурный  интервал  горячей  штамповки  можно  определить, 
пользуясь справочными данными (табл. 9). 
Таблица 9 
Температурный интервал горячей штамповки 
Предел прочности стали 
Рекомендуемый интервал 
Марка стали
температур штамповки, оС
 
после отжига или норма-
 
лизации   в , Н/мм2 (МПа) 
начала 
конца 




20 
420 
25 
460 
1250 
800 
30 
500 
35 
540 
40 
580 
45 
610 
1200 
800 
50 
640 
 
 
37 

Окончание табл. 9 




15Х 
630 
1200 
800 
20Х 
630 
30Х 
660 
1180 
820 
45Х 
800 
1180 
830 
18ХГТ 
700 
1180 
800 
40ХС 
890 
1150 
830 
30ХМА 
800 
1180 
850 
20ХН 
690 
1200 
800 
40ХН 
760 
1180 
830 
12ХНЗА 
610 
1180 
800 
20ХНЗА 
610 
1170 
800 
20ХГСА 
700 
1160 
830 
30ХГСА 
800 
1140 
830 
40ХНМА 
940 
1160 
850 
 
Таблица 10 
Поправочный коэффициент (m
Объем заготовки, см3 

до 25 

25–100 
1–0,9 
100–1000 
0,9–0,8 
1000–5000 
0,8–0,7 
5000–10 000 
0,7–0,6 
10 000–15 000 
0,6–0,5 
15 000–25 000 
0,5–0,4 
свыше 25 000 
0,4 
 
 
38 

2.3.4. Определение продолжительности нагрева  
исходной заготовки 
Расчет  продолжительности  нагрева  заготовок  производится  по 
формуле Н.Н. Доброхотова  
 10  α  D
  для углеродистой стали и 
заг.
заг.
 20  α  D
  для легированной стали, 
заг.
заг.
где Т – общее время нагрева, включая выдержку, час;  – коэффициент, 
зависящий  от  способа  укладки  заготовок  в  печах  (  =  1,0  для  одиноч-
ных  заготовок  с  круглым  сечением  и  1,3 –  для  одиночных  заготовок  с 
квадратным  сечением);  Dзаг.  –  диаметр  заготовки  или  размер  стороны 
сечения заготовки, м. 
2.3.5. Определение усилий деформирования и мощности пресса 
Необходимое  усилие деформирования  и  мощность пресса  опре-
деляются по формуле  
   к  
где Р – усилие деформирования, Н;  
z –  коэффициент,  учитывающий  условия  деформирования  (   =  1,5  для 
штамповки заготовок простой конфигурации и   = 1,8 – сложной конфигу-
рации);  
m – коэффициент, учитывающий объем заготовки (табл. 10); к – удельное 
давление деформирования (для конструкционных сталей к = 6·104 Н/см2);  
F – площадь проекции штампуемой поковки на плоскость разъема штам-
па (без учета облоя), см 2. 
Усилие пресса для обрезки облоя определяется по формуле  
P
    
обл.
.
ср
.
ср
где  о
P бл  – усилие пресса, Н;  
.
 –  коэффициент,  учитывающий  притупление  режущих  кромок  
( = 1,6–1,8);  
 – предел прочности металла поковки на срез, Н/мм2 (МПа);  
.
ср    
 – площадь среза, мм2. 
.
ср
Предел прочности на срез подсчитывается по формуле  
  8
,
0   , 
ср.
в
где   в  –  временное  сопротивление  металла  поковки,  Н/мм  2  (МПа) 
(табл. 9). 
 
39 

Площадь среза ( ср
F
, мм2) определяется по формуле 
.
 
F
 П  
ср.
где  П  – периметр обрезаемого слоя, мм;  
 – толщина облоя, мм (  = 3–4 мм).  
2.4. Технология изготовления штампованной поковки 
Технология  изготовления  штампованной  поковки  в  общем  случае 
состоит из следующих основных операций
1)  разделка  проката  на  мерные  заготовки.  Мерные  заготовки  для 
штамповки отрезают на различном оборудовании – ножницах, прессах, 
дисковых пилах и т.д.; 
2)  нагрев  заготовки.  Для  нагрева  заготовок  используют  пламен-
ные  печи,  электрические  печи  сопротивления,  установки  для  индукци-
онного нагрева и др.; 
3) собственно штамповка
4) обрезка облоя. Обрезку облоя и пробивку отверстий выполняют 
в обрезных штампах в холодном или горячем состоянии на прессах; 
5)  термическая  обработка.  Термической  обработкой  устраняется 
неоднородность структуры сплава, снимаются внутренние напряжения, 
улучшается обрабатываемость резанием; 
6) очистка от окалины. Очистка от окалины производится на дро-
беструйных  или  дробеметных  установках,  травлением  в  растворах  ки-
слот и др.; 
7)  правка.  Правку  поковки  применяют  для  устранения  искривле-
ния (коробления) в правочных штампах; 
8) калибровка. Калибровку применяют в основном для повышения 
точности и класса шероховатости поковок на специальных прессах; 
9) окончательный контроль поковок (качества поверхности, меха-
нических свойств, несоответствия размерам и форме и др.). 
2.5. Дефекты поковок 
Основными дефектами поковок являются волосовины, плены, тре-
щины, флокены, неметаллические включения, заковы. 
Волосовины – тонкие трещины глубиной 0,5–1,5 мм. 
Плены – отслаивающиеся с поверхности тонкие пластинки металла 
толщиной до 1,5 мм. 
Флокены –  скопления тончайших водородных трещин в глубоких 
слоях поковки. 
 
40 

Заковы –  отслаивающиеся  с  поверхности  небольшие  участки  по-
ковок. 
2.6. Холодная листовая штамповка 
2.6.1. Общая характеристика 
Листовая  штамповка  является  разновидностью  обработки  мате-
риалов  давлением.  К  ней  относятся  методы  изготовления  изделий,  для 
которых в качестве исходных заготовок используются ленты, полосы 
и листы из черных и цветных металлов и сплавов, а также неметалличе-
ских материалов (бумаги, картона, фибры, текстолита, кожи и др.). 
Листовой  штамповкой  получают  плоские  и  пространственные  де-
тали массой от долей грамма и размерами менее миллиметра (например, 
секундная стрелка ручных часов) и детали массой в десятки килограм-
мов  и  размерами,  составляющими  несколько  метров  (например,  кузов 
автомобиля). 
Листовую  штамповку  применяют  в  различных  отраслях  промыш-
ленности: авто-, тракторо-, судо-, самолето-, приборостроении, электро-
технической промышленности (рамы и кузова автомобилей, детали фю-
зеляжей  и  шасси  самолетов,  элементы  обшивки  судов,  детали  часовых 
механизмов,  детали  авторучек,  посуду,  консервные  банки).  Сваривая 
листовые  штампованные  детали,  получают  штампосварные  детали  и 
конструкции,  которые  легче,  прочнее  и  дешевле,  например  таких  же 
литых или кованых изделий. 
Листовую  штамповку  подразделяют  на  холодную  и  горячую.  Го-
рячей листовой штамповкой в основном производят крупногабаритные 
изделия из заготовок толщиной более 10 мм (котлы, цистерны, корпуса 
судов). 
Основное  оборудование  листовой  штамповки –  механические  и 
гидравлические  прессы,  а  инструмент –  штампы  различных  конструк-
ций. 
Преимуществами  листовой  штамповки  являются  возможность  по-
лучения деталей минимальной массы при заданной их прочности и же-
сткости;  высокая  точность  размеров  и  качество  поверхности,  позво-
ляющие  исключить  или  до  минимума  сократить  отделочные  операции 
обработки  резанием;  возможность  механизации  и  автоматизации  про-
цессов,  обеспечивающих  высокую  производительность;  экономное  ис-
пользование материала (отходы составляют 15-20%). 
Холодную штамповку листового материала производят за одну или 
несколько  последовательных  операций.  Все  технологические  опера-
ции
 подразделяют на две группы: разделительные и формоизменяющие. 
Разделительные  операции  всегда  завершаются  разрушением  (полным 
 
41 


или частичным отделением одной части заготовки от другой); при фор-
моизменяющих операциях заготовка не должна разрушаться в процессе 
деформации. 
2.6.2. Основные разделительные операции  
листовой штамповки 
К основным разделительным операциям относят отрезку,  вырубку 
и пробивку. 
Отрезка – это полное отделение части заготовки от исходной заго-
товки по незамкнутому контуру путем сдвига на специальных ножницах 
или  в  штампах.  Чаще  всего  ее  применяют  как  заготовительную  опера-
цию для разделения листа на полосы заданной ширины. 
Вырубка – это полное отделение получаемого изделия (детали или 
заготовки) от исходной заготовки по замкнутому контуру путем сдвига. 
Вырубка оформляет наружный контур детали (рис. 13). 
 
Рис. 13. Схема вырубки (пробивки): 1 – прижим; 2 – пуансон;  
3 – заготовка; 4 – матрица; 5 – отход (изделие); 6 – изделие (отход);  
Р  – усилие вырубки;  Рпр.  – усилие прижима) 
Пробивка – это образование в заготовке сквозных отверстий и па-
зов  с  удалением  части  материала  в  отход  путем  сдвига.  Пробивка 
оформляет внутренний контур детали (рис. 13). 
Разделительные операции осуществляют на специальных ножницах 
различного  типа  или  в штампах,  установленных на прессах. При резке 
ножницами нельзя получить заготовки любой формы. Кроме того кром-
 
42 


ки заготовок получаются низкого качества; поэтому для фасонных лис-
товых заготовок разделительные операции осуществляют в штампах. 
2.6.3. Основные формоизменяющие операции  
листовой штамповки 
Формоизменяющие  операции  предназначены  для  получения  изде-
лий  пространственной формы. Основными формоизменяющими опера-
циями являются гибка, вытяжка, отбортовка, обжим, раздача, формовка. 
Формоизменяющие  операции  листовой  штамповки  осуществляют 
на  механических  и  гидравлических  прессах  в  штампах  различных  ти-
пов,  а  также  пресс-автоматах,  выполняющих  за  один  ход  несколько 
операций – вырубку, вытяжку, гибку и др. 
Гибка 
Гибка –  это образование  или изменение  углов заготовки  или при-
дание  ей  криволинейной  формы.  Гибка  бывает  одноугловая  (V-
образная), двухугловая (U-образная) и многоугловая. Схемы гибки по-
казаны на рис. 14. 
 
Рис. 14. Схемы гибки одноугловой (а) и двухугловой (б): 
1 – пуансон; 2 – матрица; 3 – заготовка (  - внутренний угол гибки) 
Гибка,  являющаяся  процессом  пластической  деформации,  сопро-
вождается упругой деформацией, определяемой законом Гука. По окон-
чании  гибки  упругая  деформация  устраняется,  вследствие  чего  проис-
ходит  изменение  размеров  изделия  по  сравнению  с  размерами,  задан-
ными  инструментом,  называемое  упругим  пружинением.  Упругое 
пружинение  выражается  в  угловом  измерении  и  является  той  величи-
ной,  на  которую  следует  уменьшить  угол  гибки,  чтобы  получить  тре-
буемый угол изогнутой детали. 
Гибкой  получают  изделия  типа  скоб,  кронштейнов,  заготовок  для 
сварных труб и т.п. 
 
43 



Вытяжка 
Вытяжка –  это  процесс  образования  полой  заготовки  или  детали 
из  плоской  или  полой  исходной  листовой  заготовки  на  вытяжных 
штампах. Схема вытяжки представлена на рис. 15. 
 
Рис. 15. Схема вытяжки: 1 – исходная заготовка; 2 – изделие;  
3 – прижим; 4 – пуансон; 5 – матрица; 6 – формируемая заготовка  
– диаметр исходной заготовки;  – диаметр изделия;   – толщина  
заготовки;   – зазор между пуансоном и матрицей) 
Различают вытяжку с утонением стенок и без утонения стенок. Вы-
тяжкой получают осесимметричные детали (тела вращения), детали ко-
робчатой и сложных несимметричных форм, например кузовные детали 
автомобилей. 
Отбортовка 
Отбортовка – это процесс образования борта  по внутреннему или 
наружному  контуру  заготовки.  Схема  отбортовки  представлена  на 
рис. 16. 
 
Рис. 16. Схема отбортовки: 1 – изделие; 2 – заготовка; 3 – пуансон;  
4 – матрица ( – диаметр отверстия заготовки под отбортовку;  
0
– диаметр изделия;  – толщина заготовки) 
 
44 



Отбортовку  применяют  для  изготовления  кольцевых  деталей  с 
фланцами, для образования выступов под резьбу и т.п. 
Обжим 
Обжим –  это  уменьшение  периметра  поперечного  сечения  полой 
заготовки. Обжим представляет собой операцию, при которой происхо-
дит сужение поперечного сечения труб, концевой части полых или объ-
емных  изделий  путем  одновременного  воздействия  инструмента  по 
всему  ее  периметру  снаружи  и  уменьшение  диаметра.  Схема  обжима 
представлена на рис. 17. 
 
Рис. 17. Схема обжима: 1 – изделие; 2 – матрица; 3 – упор  
 – диаметр изделия;  – диаметр заготовки) 
Раздача 
Раздача – это увеличение размеров поперечного сечения части по-
лой  заготовки,  производимое  за  счет  растяжения  материалов  изнутри 
путем  проталкивания  в  них  расширяющегося  инструмента  (пуансона). 
Схема раздачи представлена на рис. 18.  
 
Рис. 18. Схема раздачи: 1 – пуансон; 2 – изделие; 3 – матрица 
 
45 


Формовка 
Формовка – это образование рельефа в листовой заготовке при ее 
местном  деформировании  без  обусловленного  изменения  толщины  ме-
талла. Формовку часто используют для увеличения жесткости листовых 
конструкций  путем  создания  выступов  или  впадин,  ребер  жесткости  и 
т.п., например на таких деталях как капот и крышка багажника автомо-
биля,  двери;  боковины  канистр.  Схема  формовки  представлена  на 
рис. 19.  
 
Рис. 19. Схема формовки: 1 – матрица; 2 – изделие;  
3 – резиновая подушка 
2.6.4. Разработка технологического процесса  
листовой штамповки 
Разработка  технологического  процесса  листовой  штамповки  осу-
ществляется по чертежу готовой детали в следующем порядке: 
1) выбирают и разрабатывают штамповочные (основные) операции 
(резка, вырубка, вытяжка и др.); 
2) определяют форму и размеры заготовки (полуфабриката); 
3) выбирают сортамент материала (лист, ленту или полосу); 
4) устанавливают способ раскроя материала и разрабатывают его; 
5) устанавливают типы штампов; 
6) выбирают оборудование; 
7)  разрабатывают  вспомогательные  операции  термической  обра-
ботки, травления, галтовки, полирования, покрытия и др.; 
8) назначают методы контроля. 
2.6.5. Технология холодной листовой штамповки 
Технологический  процесс  листовой штамповки  в общем виде осу-
ществляется в следующей последовательности: 
1) подготовка материала исходной заготовки (очистка, смазка); 
2) проведение разделительных операций; 
 
46 

3) проведение формоизменяющих операций; 
4) термическая обработка (отжиг для снятия наклепа после некото-
рых операций холодной штамповки; закалка и отпуск после окончания 
штамповки  при  необходимости  повышения  прочности  и  твердости  де-
тали); 
5)  проведение  отделочных  операций  (галтовка  для  удаления  за-
усенцев,  травление,  промывка,  полирование,  нанесение  защитных  по-
крытий и др.); 
6) по окончании технологического процесса, а также на его проме-
жуточных  этапах  осуществление  контроля  как  самого  процесса,  так  и 
получаемых изделий. 
2.6.6. Раскрой материала исходной заготовки 
Раскрой – это порядок расположения контуров смежных вырубае-
мых заготовок на листе, ленте или полосе. Необходимо произвести наи-
выгоднейший  раскрой  исходной  заготовки,  который  сводится  к  уста-
новлению  такого  расположения  последовательно  вырубаемых  загото-
вок, при котором отход металла будет наименьшим. Для получения бо-
лее чистого среза  вырубленной заготовки, а  также  для  уменьшения за-
усенцев  и коробления заготовки, рекомендуется вести  вырубку с  пере-
мычкой. 
Способы раскроя подразделяют на три вида: раскрой с отходами, 
безотходный и малоотходный. 
Перемычки –  это  промежутки,  оставшиеся  между  вырубленными 
заготовками или между заготовками и краем листа или ленты. 
Внутренняя  перемычка  (а) –  наименьшее  расстояние  между  со-
седними контурами заготовок (рис. 20–22). 
Внешняя  перемычка  (в) –  наименьшее  расстояние  от  края  заго-
товки до вырубаемого контура (рис. 20–22). Перемычка между заготов-
кой  и  краем  листа,  как  правило,  на  15–20%  больше  перемычки  между 
заготовками. 
Высечки – это отходы, возникающие при пробивке. 
Раскрой с отходами – когда вырезка происходит по всему контуру 
детали, а перемычка имеет замкнутую форму. 
Безотходный  раскрой –  когда  вырезаемая  заготовка  получается 
путем прямолинейной или криволинейной отрезки без образования пе-
ремычек. 
Малоотходный раскрой – когда вырезается или обрезается только 
часть  контура  заготовки,  а  в  отход  идет  или  перемычка  между  двумя 
вырезками, или только боковая перемычка. 
Отходы  от  пробивки  отверстий,  а  также  отходы  в  начале  и  конце 
полосы неизбежны. 
 
47 


Раскрой  заготовки  производится  с  изображением  схемы  раскроя 
(рис.  20–22).  Размещение  пуансонов  или  отверстий  матрицы  штампа 
соответствуют схеме раскроя. 
Детали простой формы вырубают в один или несколько рядов, рас-
полагая  их  параллельно  или  в  шахматном  порядке  (рис.  20-22).  Перед 
раскроем фасонных заготовок несколько их штук вырезают из плотной 
бумаги  и,  раскладывая  их  на  макете  листа  или  полосы,  устанавливают 
наиболее экономичный вид раскроя. В массовом производстве для уста-
новления оптимального раскроя используют компьютерные технологии. 
Раскрой  может  быть  прямым,  наклонным,  встречным,  комби-
нированныммногорядным (рис. 20). Прямой раскрой применяют для 
деталей простой формы – прямоугольной, квадратной, круглой; наклон-
ный –  для деталей Г-образной или других сложных форм; встречный – 
для деталей Т-, П-, Ш-образной форм. 
 
Рис. 20. Примеры раскроя материала с перемычками (а)  
и без перемычек (б): 1 – прямого; 2 – наклонного; 3 – встречного;  
4 – комбинированного; 5 – многорядного 
 
48 

Величина перемычек 
Перемычки не  могут быть  произвольно малы  и должны  обеспечи-
вать  достаточную  жесткость  и  прочность  ленты  или  листа.  Величины 
перемычек для стали приведены в табл. 11. 
Таблица 11 
Величины перемычек для стали с содержанием углерода до 0,2% 
Для прямоугольных контуров
Толщина ис-
Для круглых  
 
ходной заго-
контуров 
до 50 мм 
более 50 мм 
товки s, мм 
а 
в 
а 
в 
а 
в 
до 0,25 
1,8 
2,0 
2,2 
2,5 
2,8 
3,0 
0,25–0,5 
1,2 
1,5 
1,8 
2,0 
2,2 
2,5 
0,5–0,8 
1,0 
1,2 
1,5 
1,8 
1,8 
2,0 
0,8–1,2 
0,8 
1,0 
1,2 
1,5 
1,5 
1,8 
1,2–1,6 
1,0 
1,2 
1,5 
1,8 
1,8 
2,0 
1,6–2,0 
1,2 
1,5 
1,8 
2,0 
2,0 
2,2 
2,0–2,5 
1,5 
1,8 
2,0 
2,2 
2,2 
2,5 
2,5–3,0 
1,8 
2,2 
2,2 
2,5 
2,5 
2,8 
3,0–3,5 
2,2 
2,5 
2,5 
2,8 
2,8 
3,2 
3,5–4,0 
2,5 
2,8 
2,8 
3,2 
3,2 
3,5 
а – размер внутренней перемычки, в – размер внешней перемычки 
 
Величина  перемычек  для  других  материалов  равна  произведению 
коэффициента К на соответствующую величину перемычки стали с со-
держанием углерода до 0,2% (табл. 12). 
Таблица 12 
Значения коэффициента К для определения величин перемычек  
некоторых материалов 
Материал 
Коэффициент К 
Сталь с содержанием углерода более 0,5% 
0,8–0,9 
Бронза, латунь 
1,0–1,2 
Дюралюминий 
1,0–1,2 
Неметаллические материалы 
1,5–2,0 
 
 
49 

2.6.7 Оценка экономичности раскроя исходной заготовки 
 по коэффициенту раскроя 
Оценку  экономичности  раскроя  производят,  определяя  коэффици-
ент раскроя (Кр, %). 


np 100% , 
p.
 h
где   – площадь поверхности детали, мм2;   – шаг вырубки (раскроя), 
равный сумме ширины детали и величины внутренней перемычки, мм; 
– ширина полосы, мм;  n p  – число рядов раскроя. 
Наиболее экономичным будет раскрой с наибольшим значением Кр
2.6.8. Оценка экономичности раскроя по коэффициенту  
использования материала исходной заготовки 
Коэффициент раскроя Кр не дает полного представления об общей 
величине  использования  материала.  Поэтому  обычно  экономичность 
раскроя  оценивают  по  коэффициенту  полезного  использования  мате-
риала (Кu, %). Общий коэффициент полезного использования материала 
(К , %) при штамповке одинаковых деталей из полосы или ленты опре-
u
деляется по формуле 

K

100% , 
и.
 B
где   –  площадь  детали  без  отверстий,  мм2;   –  количество  фактиче-
ских деталей, получаемых из полосы;   – длина полосы или ленты, мм; 
 – ширина полосы, мм. 
2.6.9. Определение коэффициента использования материала  
при однорядном раскрое исходной заготовки с параллельным  
расположением контуров деталей на полосе или ленте 
Рассмотрим  методику  определения  коэффициента  использования 
материала (К , %), исходя из геометрических соотношений для деталей 
u
простой  формы  (круг,  квадрат,  прямоугольник)  на  примере  круглых 
деталей  (рис.  21,  а).  В  этом  случае  длину  исходной  заготовки  (L,  мм) 
(полосы или ленты) можно определить по формуле 
 nD  ( )
 b
2 , 
где   – количество деталей, получаемых из полосы;   – диаметр дета-
ли, мм;  ,   – размеры перемычек, мм. 
 
50 

А расчетную ширину  Bрасч. , мм по формуле  
B
  b
расч.
2 . 
Тогда коэффициент использования материала  Kи  определяется из сле-
дующей зависимости 
2




R n
10 %
0

10 %
0

и .
 B
(nD  ( )
 2b)  ( 2b)
где   – площадь детали, мм2. 
2.6.10. Определение коэффициента использования материала  
при двухрядном раскрое исходной заготовки с параллельным  
расположением контуров деталей на полосе или ленте 
Рассмотрим  методику  определения  коэффициента,  как  и  в  преды-
дущем случае, на примере круглых деталей (рис. 21, б). 
Из геометрических соотношений длина заготовки ( , мм), ее рас-
четная  ширина  ( Bрасч. ,  мм)  и  коэффициент  использования  материала 
Kи. , %) определяются по формулам 
 nD  ( )
 b
2 , 
B
 2  b
2 , 
расч
2




R n
10 %
0

10 %
0

и.
 B
[nD  ( )
 2b] (2  2b)
Аналогичным  образом  коэффициент  использования  материала 
можно определить и при n-рядном раскрое с параллельным расположе-
нием вырубаемых контуров. 
При  параллельном  расположении  рядов  коэффициент  использова-
ния материала составляет 65–70%. 
 
51 


 
Рис. 21. Схемы раскроя с параллельным расположением вырубаемых  
контуров: а – однорядный; б – двухрядный ( ,  – длина и ширина  
полосы или ленты соответственно;   – диаметр вырубаемого контура;  
,   – размеры внутренней и внешней перемычек соответственно;  
 – шаг вырубки (раскроя) 
2.6.11. Определение коэффициента использования материала  
при двухрядном раскрое исходной заготовки с шахматным  
расположением контуров детали 
Рассмотрим методику определения коэффициента  Kи  на примере 
.
круглых деталей (рис. 22, а). 
Из геометрических соотношений определяется длина заготовки ( 
мм),  ее  расчетная  ширина  ( Bрасч. ,  мм)  и  коэффициент  использования 
материала ( Kи , %). 
.
Длина заготовки 
 n D  ( )
 b
2 , 
1
1
где   – количество деталей в ряду с наибольшим их числом. 
1
 
52 


 
Рис. 22. Схемы раскроя с шахматным расположением вырубаемых  
контуров: а – двухрядный; б – трехрядный ( ,  – длина и ширина  
полосы или ленты соответственно;   – диаметр вырубаемого контура;  
,   – размеры внутренней и внешней перемычек соответственно;  
 – шаг вырубки (раскроя)) 
Чтобы определить ширину заготовки Врасч рассмотрим прямоуголь-
ный треугольник АСР, имеющий при основании угол    30 о (рис. 22, 
а).  Очевидно,  что  сторона  треугольника  CP   а .  Тогда  сторона 
AP   ( a) cos   ( a) cos 30  ( a)  87
,
0
. Отсюда 
1
B
  2 87
,
0
( a)  ( 2b)
расч.
1
2

 
53 

Из вышесказанного следует, что 
2




r n
10 %
0

10 %
0

и.
 B
[n D  ( )
 2b][ 87
,
0
( a)  ( 2b)]
1
1
По аналогии можно определить коэффициент использования мате-
риала при n-рядном шахматном раскрое. При шахматном раскрое коэф-
фициент использования материала составляет 75–80%. 
2.6.12. Раскрой материала исходной заготовки  
для вырубки фигурных деталей 
При  вырубке  фигурных  деталей  рационально  раскроить  материал 
аналитическим  путем  затруднительно,  а  в  некоторых  случаях –  невоз-
можно.  Поэтому  пользуются  графическим  методом,  суть  которого  со-
стоит в следующем: из бумаги или картона вырезают несколько шабло-
нов  вырубаемой  фигуры  и,  придавая  им  взаимное  расположение  (вы-
держивая  перемычки),  определяют  площадь  заготовки,  затрачиваемую 
на  одну  деталь  (с  учетом  площади  перемычек).  Расположение  фигур, 
при  котором  получается  наименьший  расход  материала  на  одно  изде-
лие, и определяет наиболее выгодную схему раскроя. 
2.6.13. Определение стандартной ширины исходной заготовки 
Стандартную ширину исходной заготовки (В, мм) определяют, ок-
ругляя  расчетную  ширину  (Врасч,  мм)  до  ближайшего  большего  стан-
дартного значения. В соответствии с ГОСТ 503-81* лента холодноката-
ная из низкоуглеродистой стали изготовляется размерами  по толщине
0,05;  0,06;  0,07;  0,08;  0,09;  0,10;  0,11;  0,12;  0,15;  0,18;  0,20;  0,22;  0,25; 
0,28;  0,30;  0,32;  0,35;  0,40;  0,45;  0,50;  0,55;  0,57;  0,60;  0,65;  0,70;  0,75; 
0,80; 0,85; 0,90; 0,95; 1,0; 1,05; 1,10; 1,15; 1,20; 1,25; 1,30; 1,35; 1,40; 1,45; 
1,50;  1,55;  1,60;  1,65;  1,70;  1,75;  1,80;  1,85;  1,90;  1,95;  2,00;  2,10;  2,20; 
2,25;  2,30;  2,40;  2,45;  2,50;  2,60;  2,70;  2,80;  2,90;  3,00;  3,10;  3,20;  3,30; 
3,40; 3,50; 3,60; 3,80; 4,00 мм 
по ширине 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 11; 12; 13; 14; 15; 16; 17; 18; 19; 20; 
21; 22; 23; 24; 25; 26; 27; 28; 29; 30; 32; 34; 36; 38; 39; 40; 42; 43; 45; 46; 
48; 50; 52; 53; 54; 55; 56; 60; 63; 65; 66; 70; 73; 75; 76; 80; 83; 85; 86; 90; 
93; 95; 96; 100; 102; 103; 105; 110; 112; 114; 115; 117; 120; 123; 125; 130; 
135; 140; 142; 145; 150; 155; 160; 165; 170; 175; 180; 185; 190; 195; 200; 
205; 210; 215; 220; 225; 230; 235; 240; 245; 250; 260; 270; 280; 290; 300; 
310; 320; 325; 330; 340; 350; 360; 370; 380; 390; 400; 410; 420; 430; 440; 
450 мм. 
Ширина ленты в зависимости от ее толщины должна соответство-
вать указанной в табл. 13. 
 
54 

Таблица 13 
Ширина ленты в зависимости от толщины ленты 
Толщина ленты  , мм 
Ширина ленты  , мм 
0,05 – 0,28 включ. 
4 – 240 
Св. 0,28 – 0,40 » 
4 – 300 
» 0,40 – 0,45 » 
5 – 300 
» 0,45 – 0,50 » 
5 – 450 
» 0,50 – 0,80 » 
6 – 450 
» 0,80 – 0,85 » 
8 – 450 
» 0,85 –1,00 » 
9 – 450 
» 1,00 – 2,00 » 
10 – 450 
» 2,00 – 3,00 » 
15 – 450 
» 3,00 – 4,00 » 
20 – 450 
 
В соответствии с ГОСТ 82-70* ширина широкополосной стали B 
при толщине S, равной 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 30, 
32,  36,  40,  45,  50,  55,  60  мм  может  составлять  200,  210,  220,  240,  250, 
260,  280,  300,  320,  340,  360,  380,  400,  420,  450,  460,  480,  500,  520,  530, 
560, 600, 630, 650, 670, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1000, 1050 мм. 
Тема 3. СВАРОЧНОЕ ПРОИЗВОДСТВО 
3.1. Характеристика сварочного производства 
Сварка –  это  технологический  процесс  получения  неразъемных 
соединений материалов  посредством  установления межатомных связей 
между соединяемыми частями при их местном или общем нагреве, или 
пластическом деформировании, или совместном действием того и дру-
гого. 
Сваркой соединяют однородные и разнородные металлы и сплавы, 
пластмассы, металлы с неметаллическими материалами. 
Сварка  позволяет  получат  рациональные  конструкции  при  сборке 
из  отдельных  деталей,  изготовить  деталь  с  различными  свойствами  в 
разных ее частях; она эффективна при ремонтных работах по исправле-
 
55 

нию  и  восстановлению  изношенных  деталей,  при  исправлении  брака 
литья и применяется практически во всех отраслях машиностроения. 
По сравнению с другими способами соединения частей применение 
сварки  снижает  себестоимость  продукции,  экономит  металл,  ускоряет 
производственный процесс, который может быть в значительной степе-
ни  механизирован  и  автоматизирован.  Различают  сварку  ручную,  по-
луавтоматическую и автоматическую. 
Физическая сущность процесса сварки заключается в образовании 
прочных  связей  между  атомами  или  молекулами  соединяемых  поверх-
ностей заготовок. 
Для образования соединений необходимо подготовить свариваемые 
поверхности очищением от загрязнений и окисных пленок, сблизить их 
на должное расстояние (приблизительно 10-8 см) и энергетически акти-
вировать поверхностные атомы. Энергия активации может быть в виде 
теплоты;  упругопластической  деформации;  электронного,  плазменного 
и других видов воздействия. 
По  методу  объединения  поверхностей  соединяемых  заготовок 
способы  сварки  подразделяются  на  два  класса:  сварку  плавлением  и 
сварку давлением. 
По  виду  применяемой  энергии  способы  сварки  подразделяются 
на три класса: термический, термомеханический и механический. 
К  термическому  классу  относятся  виды  сварки,  осуществляемые 
плавлением с использованием тепловой энергии: дуговая и ее разновид-
ности, электрошлаковая, лазерная, газовая и др. 
К термомеханическому классу относятся виды сварки, осуществ-
ляемые  с  использованием  тепловой  энергии  и  энергии  давления:  кон-
тактная сварка, диффузионная и др. 
К механическому классу относятся виды сварки, осуществляемые 
с  использованием  механической  энергии  и  энергии  давления:  сварка 
трением, холодная, взрывом и др. 
Свойство  материала  или  сочетания  материалов  образовывать  при 
установленной  технологии  сварки  соединения,  отвечающие  требовани-
ям,  обусловленным  конструкцией  и  эксплуатацией  изделия  называется 
свариваемость
Свариваемость  подразделяют  на  хорошую,  удовлетворительную 
и плохую; она зависит от физико-химических свойств сплавов и от осо-
бенностей применяемого способа сварки. 
Дуговой  сваркой  изготавливают  картеры  задних  мостов  и  кардан-
ные  валы  автомобилей;  контактной  точечной  сваркой  осуществляют 
сборку  кабин  и  кузовов  автомобилей;  контактной  шовной –  сваривают 
топливные баки и резервуары пневмосистем; сваркой трением – различ-
ные валы, например вал колонки рулевого управления. 
 
56 

3.2. Сущность сварки давлением 
Сварка давлением – это сварка, осуществляемая за счет пластиче-
ской  деформации  свариваемых  частей  при  температуре  ниже  темпера-
туры плавления. 
Для  сварки  давлением  характерны  две  стадии:  сближение  соеди-
няемых поверхностей заготовок до образования физического контакта и 
появление  на  контактной  поверхности  активных  центров  взаимодейст-
вия, в которых устанавливаются межатомные связи. 
Главным  фактором  в  процессе  сварки  давлением  является  пласти-
ческое  деформирование,  протекающее  в  контактных  поверхностных 
слоях соединяемых элементов. 
С ростом пластической деформации в месте контакта количество и 
размеры  активных  центров  увеличиваются,  что  повышает  прочность 
связей  соединяемых  заготовок.  Для  получения  высококачественного 
сварного  соединения  необходимо,  чтобы  металл  заготовок  имел  хоро-
шую пластичность. 
3.3. Сущность сварки плавлением 
Сварка плавлением – это сварка, осуществляемая местным сплав-
лением соединяемых частей без приложения давления. Процесс сварки 
плавлением  состоит  из  следующих  стадий:  нагрев  и  расплавление  ме-
талла  кромок  свариваемых  элементов,  охлаждение  и  кристаллизация 
металла соединения (шва). 
Расплавленный металл обеих свариваемых кромок образует общий 
объем жидкого металла называемый сварочной ванной и удерживается 
на частично оплавленных кромках. При прекращении теплового воздей-
ствия на кромки свариваемых элементов зона сварки охлаждается и на-
чинается  кристаллизация  металла  сварочной  ванны.  При  этом  металл 
шва приобретает литую структуру. 
Для  лучшего  заполнения  зазора  между  свариваемыми  частями  в 
сварочную  ванну  вводят  присадочный  материал  в  виде  проволоки, 
ленты или порошка. 
3.4. Строение сварного шва 
Сварной шов – это участок сварного соединения, образовавшийся 
в  результате  кристаллизации  расплавленного  металла  или  в  результате 
пластической  деформации  при  сварке  давлением,  или  сочетания  кри-
сталлизации и деформации. 
При  сварке  плавлением  процесс  первичной  кристаллизации  сва-
рочной  ванны  и  образование  шва  начинается  с  частичного  оплавления 
 
57 


зерен металла изделия. Оплавленные зерна начинают расти в виде денд-
ритов  или  столбчатых  кристаллов,  распространяясь  вглубь  сварочной 
ванны. Между металлом изделия и металлом шва возникают общие зер-
на и через шов устанавливается связь между свариваемыми элементами 
конструкции. 
Участок  основного  металла  вблизи  шва,  не  подвергающийся  рас-
плавлению, структура и свойства которого изменились в результате на-
грева при сварке, называется зоной термического влияния
Металл,  находящийся  вблизи  выполняемого  шва,  претерпевает 
структурные изменения вследствие температурного воздействия на него 
в  процессе  сварки.  Строение  сварного  шва  после  затвердевания  и  рас-
пределение температур при сварке сплавов на основе железа на примере 
малоуглеродистой стали приведены на рис. 23. Зона 1 примыкает непо-
средственно к металлу шва. Металл на этом участке в процессе сварки 
состоит из частично оплавленных зерен основного металла и отличается 
по химическому составу от соседних участков основного металла и ме-
талла  шва.  Этот  участок  зоны  термического  влияния  называется  пере-
ходной зоной
 или зоной сплавления
 
Рис. 23. Структурные превращения в малоуглеродистой стали в зоне  
термического влияния при сварке и участки  диаграммы состояния  
системы Fe-C: зоны 1 – сплавления; 2 – перегрева; 3 – нормализации;   
4 – неполной перекристаллизации; 5 – рекристаллизации;   
6 – синеломкости 
 
58 

Зона  2  называется  зоной  перегрева  (температура  нагрева  металла 
на  50–100оС  ниже  температуры  плавления,  в  которой  происходит  рост 
зерен  сплава).  Металл  этой  зоны  хрупкий,  поэтому  участок  2  является 
наиболее слабым местом сварного соединения. 
Зона 3 называется зоной нормализации или перекристаллизации 
(температура нагрева металла 900–1100оС). На этом участке образуется 
мелкозернистая  структура  нормализованной  стали  с  более  высокими 
механическими свойствами, чем в металле 1-й и 2-й зон. 
Зона 4 – зона неполной перекристаллизации (температура нагре-
ва  металла  находится  между  критическими  точками    и    и  со-
1
C
C3
ставляет 723–900оС). На  этом участке  после  охлаждения,  наряду с  зер-
нами  металла  изделия,  не  изменившимися  при  нагреве,  присутствуют 
зерна, образовавшиеся при перекристаллизации. 
Зона  5 –  зона  рекристаллизации  (температура  нагрева  металла 
лежит ниже температуры   и составляет 500–727оС). Рекристаллиза-
1
C
ция наблюдается только в  предварительно пластически деформирован-
ных сплавах (после прокатки, штамповки и др.). Мелкие раздробленные 
зерна  металла  после  обработки  давлением  сращиваются  и  несколько 
укрупняются. После других видов обработки сплавов,  например, после 
литья, в зоне 5 структурных изменений в сплаве не происходит. 
В  зоне  6  (температура  нагрева  составляет  100–500оС)  видимых 
структурных изменений в сплаве не происходит. Однако на этом участ-
ке наблюдается резкое падение ударной вязкости (синеломкость). 
На  участке  синеломкости  металл  охлаждается  очень  медленно, 
прогреваясь  от соседних  участков,  и поэтому по границам зерен могут 
выделяться микроскопические  частицы  примесей. Это  явление  называ-
ется  старением  металла.  Охрупчивание  металла,  нагревавшегося  до 
температуры, при которой образуются синие цвета побежалости (200–
400оС), называется синеломкостью
3.5. Напряжения и деформации при сварке 
Вследствие  неравномерности  нагрева  и  быстрого  охлаждения 
при  сварке,  усадки  наплавленного  металла  в  сварных  конструкциях 
возникают  внутренние  напряжения  и  остаточные  деформации.  Для 
предупреждения  этих  явлений  проводят  специальные  мероприятия: 
применяют как можно меньшее сечение швов с минимально возмож-
ной  их  протяженностью,  не  допускают  пересечения  в  одной  точке 
более  трех  швов,  соблюдают  определенную  последовательность  на-
                                                           
 Цвет побежалости – окраска, приобретаемая поверхностью металла, на-
гретого до определенной температуры 
 
59 

ложения  швов,  конструкции  после  сварки  подвергают  низкотемпера-
турному отжигу и др. 
3.6. Дефекты сварных соединений 
Дефекты  сварных  соединений  подразделяют  на  внешние  и  внут-
ренние. 
Наружные  дефекты  выявляются  внешним  осмотром  и  измерения-
ми,  внутренние –  неразрушающими  методами  контроля  (радиационны-
ми, акустическими, магнитными, проникающими веществами). Каждый 
метод  контроля  имеет  разную  чувствительность  к  видам  дефектов  и 
свою область применения. 
К  внешним  дефектам  относят  наплывы,  непровары,  прожоги, 
смещение  сваренных  кромок,  подрезы,  наружные  трещины,  усадочные 
раковины,  вогнутость  корня  шва,  свищи,  брызги  металла,  поверхност-
ное окисление. 
К  внутренним  дефектам  относят  непровары,  шлаковые  включе-
ния, внутренние трещины и поры. 
Эскизы  некоторых  дефектов  сварных  соединений  приведены  на 
рис. 24. 
Наплыв –  дефект  в  виде  натекания  металла  шва  на  поверхность 
основного  металла  или  ранее  выполненного  валика  без  сплавления  с 
ним. 
Непровар –  дефект  в  виде  несплавления  в  сварном  соединении 
вследствие  неполного  расплавления  кромок  или  поверхностей  ранее 
выполненных валиков сварного шва. 
Прожог – дефект в виде сквозного отверстия в сварном шве, обра-
зовавшийся в результате вытекания части металла сварочной ванны. 
Смещение  кромок –  неправильное  положение  сваренных  кромок 
друг относительно друга. 
Подрез – дефект в виде углубления по линии сплавления сварного 
шва с основным металлом. 
Усадочная раковина – дефект в виде полости или впадины, обра-
зованный при усадке металла шва в условиях отсутствия питания жид-
ким металлом (рис. 24, а). 
Вогнутость корня шва – дефект в виде углубления на поверхно-
сти обратной стороны сварного одностороннего шва (рис. 24, а). 
Свищ – дефект в виде воронкообразного углубления в сварном шве 
(рис. 24, а). 
                                                           
  Корень  шва  –  часть  сварного  шва,  наиболее  удаленная  от  его  лицевой 
поверхности (рис. 24, б) 
 
60 


Брызги металла –  дефект в виде затвердевших капель на  поверх-
ности сварного соединения. 
Поверхностное  окисление –  дефект  в  виде  окалины  или  пленки 
окислов на поверхности сварного соединения. 
 
Рис. 24. Дефекты сварных соединений (а) и корень шва (б):  
1 – продольная трещина; 2 – поперечная трещина; 3 – разветвленная  
трещина; 4 – усадочные раковины; 5 – свищ; 6 – вогнутость корня шва 
Шлаковое  включение –  дефект  в  виде  вкраплений  шлака  в  свар-
ном шве. 
Трещина  сварного  соединения –  дефект  сварного  соединения  в 
виде разрыва в сварном шве и (или) прилегающих к нему зонах. 
 
61 


Продольная  трещина  сварного  соединения –  трещина  сварного 
соединения, ориентированная вдоль оси сварного шва (рис. 24, а). 
Поперечная  трещина  сварного  соединения –  трещина  сварного 
соединения, ориентированная поперек оси сварного шва (рис. 24, а). 
Разветвленная трещина сварного соединения – трещина сварно-
го  соединения,  имеющая  ответвления  в  различных  направлениях 
(рис. 24, а). 
3.7. Виды сварных соединений и швов 
По взаимному расположению  свариваемых элементов различают 
следующие  основные виды  сварных соединений: стыковые, нахлесточ-
ные, тавровые, угловые и торцовые (рис. 25). 
 
Рис. 25. Виды сварных соединений: а – тавровое; б – стыковое;  
в – нахлесточное; г – угловое; д – торцовое 
Стыковое соединение – сварное соединение двух элементов, при-
мыкающих друг к другу торцовыми поверхностями. 
Нахлесточное соединение – сварное соединение, в котором свари-
ваемые  элементы  расположены  параллельно  и  частично  перекрывают 
друг друга. 
 
62 



Тавровое  соединение –  сварное  соединение,  в  котором  торец  од-
ного элемента примыкает под углом и приварен к боковой поверхности 
другого элемента. 
Угловое соединение – сварное соединение двух элементов, распо-
ложенных под углом друг к другу и сваренных в месте примыкания их 
краев. 
Торцовое  соединение –  сварное  соединение,  в  котором  боковые 
поверхности сваренных элементов примыкают друг к другу. 
По положению в пространстве швы могут быть нижние, горизон-
тальные, вертикальные, потолочные (рис. 26). 
 
Рис. 26. Типы швов при различном положении в пространстве: 
а – нижние; б – горизонтальный; в – вертикальный; г – потолочные 
Типы швов по отношению к направлению действующих на них 
усилий разделяют на фланговые, лобовые и косые (рис. 27). 
 
Рис. 27. Типы швов в зависимости от их положения относительно  
действия внешних сил: 1 – фланговый; 2 – лобовой; 3 – косой 
Сварка  изделий может осуществляться без разделки и с разделкой 
кромок.  Разделка кромок –  это придание  свариваемым кромкам необ-
ходимой формы. Ее осуществляют для обеспечения сквозного проплав-
ления и получения сварного шва по всей толщине свариваемых изделий. 
Разделка кромок может быть односторонней V-образной, двусторонней 
X-образной, чашеобразной односторонней или двусторонней (рис. 28). 
 
63 


 
Рис. 28. Виды сварных соединений и способы разделки кромок: 
а – стыковое с отбортовкой кромок без зазора; б – стыковое без раздел-
ки кромок; в – стыковое с односторонней V-образной разделкой кромок;  
г – стыковое с односторонней Х-образной разделкой кромок;  
д – стыковое с односторонней чашеобразной разделкой кромок;  
е – стыковое с двусторонней чашеобразной разделкой кромок;  
ж – нахлесточное без разделки кромок; з – угловое без разделки кромок;  
и – тавровое соединение, шов двусторонний со скосом одной кромки 
По  форме  подготовленных  кромок  различают  разделку  кромок 
без скоса, со скосом одной кромки, со скосами двух кромок, с отбортов-
кой кромок. Скос кромки – это прямолинейный наклонный срез кром-
ки, подлежащий сварке (рис. 28). 
Выбор  типа  соединения,  его  положения  в  пространстве,  способа 
подготовки  кромок  зависит  от  условий  работы,  толщины  соединяемых 
элементов,  конфигурации  изделия,  условий  сварки.  На  виды  сварки, 
конструктивные элементы сварных швов и подготовку кромок действу-
ют государственные стандарты. 
3.8. Оформление чертежа сварного соединения 
Условные  изображения  и  обозначения  швов  сварных  соединений 
регламентируются  ГОСТ  2.312-72*.  Чертежи  сварных  изделий  оформ-
ляют  как  чертежи  сборочных  единиц,  на  которых  указывают  номер 
ГОСТ,  способ  сварки,  тип  сварного  соединения,  конструктивные  эле-
менты швов и разделки кромок. Марку электрода и присадочного мате-
риала, способ контроля, допустимые дефекты указывают в технических 
требованиях чертежа.  
 
64 


Шов  сварного  соединения  изображают:  видимый –  сплошной  ос-
новной линией, невидимый – штриховой линией. От изображения свар-
ного  шва  проводят  линию-выноску,  заканчивающуюся  односторонней 
стрелкой (рис. 29). 
 
Рис. 29. Пример обозначения сварных швов: 
а – сварной шов по замкнутому контуру (соединение стыковое С8  
с односторонней разделкой кромки по ГОСТ 14771-76*, сварка дуговая  
в углекислом газе плавящимся электродом с последующим снятием  
усиления шва до шероховатости R не более 12,5 мкм (обозначение указано  
от лицевой стороны)); б – сварной шов, выполняемый при монтаже  
(соединение тавровое Т1 без скоса кромок по ГОСТ 5264-80*, сварка  
ручная дуговая, высота катета шва 5 мм, шов прерывистый с шагом  
100 мм при длине проваренного участка 50 мм (обозначение указано  
от оборотной стороны шва)); в – сварное соединение С8  
по ГОСТ 5264-80*, выполняемое ручной электродуговой сваркой  
с последующей зачисткой наплывов и неровностей до плавного  
перехода к основному металлу 
Условное  обозначение  шва  показывают  на  полке  линии-выноски, 
если она проведена от оборотной стороны основного шва – под полкой. 
Вспомогательные  знаки,  входящие  в  обозначение  шва,  выполняют 
сплошными тонкими линиями; высота знаков равна высоте букв и цифр, 
входящих в обозначение. Элементы условного обозначения и вспомога-
тельные  знаки  согласно  ГОСТ  располагают  в  следующей  последова-
тельности (рис. 29, 30): 
1) сварной шов, выполняемый при монтаже, обозначают знаком , а 
сварной  шов,  выполняемый  по  замкнутой  линии, –  знаком  О  в  точке 
пересечения линии-выноски и полки (табл. 14); 
2) номер ГОСТ на способ сварки и вид сварного соединения; 
3) буквенно-цифровое обозначение шва по стандарту;  
 
65 




















Таблица 14 
Вспомогательные знаки, используемые при обозначении  
сварного шва (ГОСТ 2.312-72*) 
Расположение вспомога-
тельного знака относи-
Вспомо-
тельно полки линии вы-
гатель-
Значение вспомогательного знака
носки, проведенной от 
 
ный знак
изображения шва
 
 
с лицевой  
с оборотной  
стороны 
стороны 
 
Усиление шва снять 
 
 
Наплывы и неровности шва обра-
  ботать с плавным переходом к ос-
 
 
новному металлу 
Шов выполнить при монтаже изделия, 
 
т.е. при установке его по монтажному 
чертежу на месте применения 
 
Шов прерывистый или точечный с 
цепным расположением. Угол на-
 
 
клона линии приблизительно 60°
 
 
Шов прерывистый или точечный с 
шахматным расположением
 
 
 
 
Шов по замкнутой линии. Диаметр 
знака 3–5 мм
 
 
 
Шов по незамкнутой линии. Знак 
 
применяют, если расположение 
 
 
шва ясно из чертежа 
 
Примечания: 
1. За лицевую сторону одностороннего шва сварного соединения принимают сторо-
ну, с которой производят сварку. 
2. За лицевую сторону двустороннего шва сварного соединения с несимметрично подго-
товленными кромками принимают сторону, с которой производят сварку основного шва. 
3. За лицевую сторону двустороннего шва сварного соединения с симметрично под-
готовленными кромками может быть принята любая сторона. 
 
4)  условное  буквенное  обозначение  способа  сварки  по  стандарту 
(допускается не указывать); некоторые из них приведены в табл. 15;  
 
66 


Таблица 15 
Условные буквенные обозначения некоторых способов сварки 
согласно соответствующим стандартам 
Буквенное  
Способ сварки
обозначение
 
 
Р 
Ручная 
АФ 
Автоматическая под флюсом на весу 
АФф 
Автоматическая под флюсом на флюсовой подушке 
АФо 
Автоматическая под флюсом на остающейся подкладке 
АФм 
Автоматическая под флюсом на медной подкладке 
АФк 
Автоматическая под флюсом с предварительной подваркой 
корня шва 
АФш 
Автоматическая под флюсом с предварительной подваркой шва 
ПФ 
Полуавтоматическая под флюсом на весу 
ПФо 
Полуавтоматическая под флюсом на остающейся подкладке 
ПФш 
Полуавтоматическая под флюсом с предварительной под-
варкой шва 
ИН 
Электродуговая сварка в инертных газах без присадочного 
металла 
ИНп 
Электродуговая сварка в инертных газах с присадочным 
металлом 
ИП 
Электродуговая сварка в инертных газах и их смесях с угле-
кислым газом плавящимся электродом 
УП 
Электродуговая сварка в углекислом газе плавящимся элек-
тродом 
ШЭ 
Электрошлаковая сварка проволочным электродом 
 
5) знак   и размер катета шва согласно стандарту на типы и конст-
руктивные элементы швов сварных соединений; 
6) –  размер  длины  провариваемого  участка,  знак    или  ,  размер 
шага (для прерывистого шва);  
– размер расчетного диаметра точки (для одиночной сварной точки); 
 
67 


–  размер  расчетного  диаметра  точки  или  электрозаклепки,  знак   
или  и размер шага (для шва контактной точечной электросварки или 
электрозаклепочного шва);  
– размер расчетной ширины шва (для контактной роликовой элек-
тросварки);  
–  размер  расчетной  ширины  шва,  знак  умножения,  размер  длины 
провариваемого  участка,  знак  ,  размер  шага  (для  прерывистого  шва 
контактной роликовой электросварки);  
7)  вспомогательные  знаки  (табл.  14).  Здесь  же  указывают  требуе-
мую шероховатость. 
Структура  условного  обозначения  стандартного  шва  или  одиноч-
ной сварной точки приведена на рис. 30. 
 
Рис. 30. Структура условного обозначения сварного шва  
на чертежах (ГОСТ 2.312-72*) 
 
68 


3.9. Электрическая дуговая сварка 
3.9.1. Сущность процесса и основные способы 
Электродуговая сварка – это процесс соединения элементов, при 
котором источником теплоты является электрическая дуга, горящая ме-
жду электродами. Как правило, одним из электродов является сваривае-
мая заготовка. 
Дуга –  это мощный стабильный разряд электричества  в ионизиро-
ванной атмосфере газов и паров металла. 
Наибольшее  распространение  получили  электродуговая  сварка 
ручная, под флюсом и в защитных газах. 
В зависимости от материала и количества электродов, а также спо-
соба включения электродов и заготовки в цепь электрического тока раз-
личают  следующие  способы  дуговой  сварки:  сварка  неплавящимся 
графитовым  или  вольфрамовым  электродом,  плавящимся  металличе-
ским электродом, косвенной дугой, трехфазной дугой (рис. 31). 
 
Рис. 31. Схемы дуговой сварки: а – неплавящимся электродом;  
б – плавящимся электродом;  в – косвенной дугой; г – трехфазной дугой  
(1 – электрод; 2 – дуга прямого действия; 3 – основной металл;  
4 – присадочный металл; 5 – косвенная дуга; 6 – трехфазная дуга) 
При  сварке  неплавящимся  электродом  дугой  прямого  действия 
соединение выполняется путем расплавления только основного металла, 
либо с применением присадочного металла (рис. 31, а). 
 
69 

Сварка плавящимся электродом дугой прямого действия осуще-
ствляется  с  одновременным  расплавлением  основного  металла  и  элек-
трода,  который  пополняет  сварочную  ванну  жидким  металлом 
(рис. 31, б). 
Сварка  косвенной  дугой,  горящей  между  двумя,  обычно  непла-
вящимися  электродами,  осуществляется  с  нагревом  и  расплавлением 
основного металла теплотой столба дуги (рис. 31, в). 
При  сварке  трехфазной  дугой  дуга  горит  между  электродами,  а 
также между каждым электродом и основным металлом (рис. 31, г). 
Для  питания  сварочной  дуги  используют  источники  переменного 
тока  (сварочные  трансформаторы)  и  постоянного  тока  (сварочные  вы-
прямители и генераторы). Более распространены источники переменно-
го тока, так как имеют ряд технико-экономических преимуществ (проще 
в эксплуатации, долговечнее, имеют более высокий КПД, чем выпрями-
тели и генераторы постоянного тока). Однако постоянный ток предпоч-
тителен  с  точки  зрения  технологии:  при  его  применении  повышается 
устойчивость  горения  дуги,  улучшаются  условия  сварки  в  различных 
пространственных положениях и др. 
При работе  на  постоянном токе  свариваемое  изделие  обычно при-
соединяют  к  положительному  полюсу  (аноду),  а  электрод –  к  отрица-
тельному (катоду). Такое соединение называется  включением на пря-
мую  полярность
.  Иногда  (особенно  при  малых  сечениях  изделия),  во 
избежание  прожога,  изделие  присоединяют  к  катоду,  а  электрод –  к 
аноду. Такое соединение называется включением на обратную поляр-
ность

3.9.2. Электрическая дуга и ее свойства 
Электрическая дуга – это мощный стабильный разряд электриче-
ства в ионизированной атмосфере газов и паров металла. 
Длина дуги – расстояние между сварочной ванной и электродом. 
Ионизация  дугового  промежутка  происходит  во  время  зажигания 
дуги и непрерывно поддерживается в процессе ее горения. В большин-
стве случаев процесс зажигания состоит из следующих этапов: короткое 
замыкание электрода на заготовку, отвод электрода на 3–6 мм, возник-
новение устойчивого дугового разряда. 
Короткое замыкание выполняется для разогрева торца электрода и 
заготовки  в  зоне  контакта  с  электродом.  После  отвода  электрода  с  его 
разогретого конца (катода) под действием электрического поля начина-
ется  термоэлектронная  эмиссия  электронов.  Столкновение  быстродви-
гающихся  по  направлению  к  аноду  электронов  с  молекулами  газов  и 
паров металла приводит к их ионизации. По мере разогрева столба дуги 
и  повышения  кинетической  энергии  атомов  и  молекул  происходит  до-
 
70 


полнительная  ионизация  за  счет  их  соударения.  В  результате  дуговой 
промежуток становится электропроводным и через него начинается раз-
ряд электричества.  Процесс зажигания дуги заканчивается возникнове-
нием устойчивого дугового разряда. 
Для  получения  высококачественного  соединения  необходимо 
иметь устойчивость горения дуги и не допускать ее прерывистости. 
Для обеспечения устойчивого горения сварочной дуги надо, чтобы 
ее основные параметры (ток и напряжение) находились в определенной 
зависимости друг от друга. Графическое изображение этой зависимости 
в  состоянии  устойчивого  горения  называется  статической  вольт-
амперной характеристикой дуги
 (рис. 32). 
 
Рис. 32. Статическая вольт-амперная характеристика дуги: 
I – падающая; II – жесткая; III – возрастающая 
Характеристика  состоит из  трех областей. В области  I  увеличение 
тока  до  80  А  вызывает  резкое  падение  напряжения  дуги.  Дугу  с  па-
дающей  характеристикой
  практически  не  используют  из-за  ее  неус-
тойчивости.  В  области  II  статическая  характеристика  имеет  жесткий 
характер, напряжение на дуге почти не изменяется. Дугу с жесткой ха-
рактеристикой
 применяют для ручной и автоматической сварки.  Дугу 
с  возрастающей  статической  характеристикой
  (область  III)  исполь-
зуют в автоматических и полуавтоматических процессах при сварке под 
флюсом и в атмосфере защитных газов. 
3.9.3. Электроды для электродуговой сварки 
Электрод –  это  металлический,  угольный  или  графитовый  стер-
жень, применяемый для осуществления электродуговой сварки. 
Неплавящиеся  электроды  бывают  угольными,  графитовыми  и 
вольфрамовыми. Угольные и графитовые электроды применяют только 
при сварке на постоянном токе, вольфрамовые – при сварке постоянным 
и переменным током. 
 
71 

Плавящиеся  электроды,  в  зависимости  от  назначения  и  химиче-
ского состава свариваемого металла, могут быть изготовлены из стали, 
чугуна,  меди,  латуни,  бронзы,  алюминия,  твердых  сплавов.  Их  приме-
няют без покрытия или со слоем тонкого либо толстого покрытия. 
Электроды с тонким покрытием, которое обеспечивает лишь ус-
тойчивость горения дуги, обычно применяют для изготовления неответ-
ственных конструкций из углеродистых сталей. Для сварки ответствен-
ных  изделий  применяют  электроды  с  толстым  покрытием,  которое 
обеспечивает хорошую ионизацию дуги, защиту расплавленного метал-
ла сварочной ванны от воздействия окружающего воздуха, раскисление 
и легирование металла шва. 
По  характеру  компонентов  покрытия  бывают  основные,  кислые  и 
рутиловые.  Кислые  покрытия  состоят  из  оксидов  железа,  марганца, 
кремния; они не  обеспечивают хорошего раскисления  металла.  Основ-
ные  покрытия
  содержат  в  основе  карбонаты –  мрамор  (СаСО ),  мел, 
3
магнезит  и  плавиковый  шпат;  они  обеспечивают  высокие  пластические 
свойства  наплавленного металла. Рутиловые покрытия  имеют в своем со-
ставе рутил (ТiО2), алюмосиликаты, карбонаты; они обеспечивают устой-
чивое горение дуги при переменном токе и высокое качество металла. 
Покрытия служат также для раскисления и легирования металла, по-
этому  содержат  ферросплавы  марганца,  титана,  молибдена,  хрома,  крем-
ния, алюминия, ниобия и др. Защита от кислорода воздуха обеспечивается 
наличием в покрытии газообразующих (муки, крахмала, целлюлозы и т.д.) 
и шлакообразующих веществ (титанового концентрата, марганцевой руды, 
каолина, мрамора, мела и др.). Для закрепления компонентов покрытия на 
электроде используют жидкое стекло, декстрин. 
По назначению электроды подразделяют на следующие виды: для 
сварки  конструкционных  и  теплоустойчивых  сталей  (ГОСТ  9467-75*), 
для  сварки  высоколегированных  сталей  с  особыми  свойствами  (ГОСТ 
10052-75*),  для  наплавки  (ГОСТ  10051-75*),  для  сварки  чугуна,  цвет-
ных сплавов и т.д.  
Некоторые  основные  типы  электродов  для  ручной  сварки,  их  на-
значение  и  механические  свойства  наплавленного  металла  (временное 
сопротивление  разрыву  в,  относительное  удлинение  5  и  ударная  вяз-
кость КСU) приведены в табл. 16.  
Обычно  используется  сокращенная  маркировка  электродов
Электроды для ручной сварки обозначают буквой Э, после которой ука-
зывают или число, соответствующее пределу прочности наплавленного 
металла  при  сварке  конструкционных  сталей,  или  химический  состав 
проволоки  электрода  для  сварки  теплоустойчивых  и  высоколегирован-
ных сталей. Буква А в конце марки означает, что электроды повышен-
ного  качества  и  обеспечивают  высокую  пластичность  наплавленного 
металла. 
 
72 

Таблица 16 
Основные типы электродов для ручной электродуговой сварки  
и сварочной проволоки 
Механические свой-
ства наплавленного 
Марка сварочной 
Тип электрода 
металла после руч-
проволоки для 
Примерное назна-
для ручной 
ной сварки 
сварки под флю-
чение
сварки
 
 
сом или в за-
в

, 
5, 
KCU
щитных газах 
МПа 

КДж/м2 






Э38 
380 
14 
300 
Св – 08 
Для сварки углеро-
Э42 
420 
18 
800 
Св – 08ГС 
дистых и низколе-
Э46 
460 
18 
800 
Св – 08Г2С 
гированных конст-
Э50 
500 
16 
700 
рукционных сталей 
 
при в  500 МПа  
(Ст 3, 20, 08кп, 25Г 
и др.) 
Э42А 
420 
22 
1500 
Св-08А 
То же, но для от-
Э46А 
460 
22 
1400 
Св-08ГА 
ветственных кон-
Э50А 
500 
20 
1300 
Св-08Г2С 
струкций предъяв-
Св
ляются повышен-
 
 
-10НМА 
ные требования по 
пластичности и 
ударной вязкости 
(20Х, 14ХГС и др.) 
Э55 
550 
20 
1200 
Св-08ГС 
Для сварки углеро-
Э60 
600 
18 
1000 
Св-10ГН 
дистых и низколе-
Св-12ГС 
гированных конст-
рукционных сталей 
с в = 500–600 МПа 
(сталь 35, 45, 10Г2 
и др.) 
Э70 
700 
14 
600 
Св-10ХМА 
Для сварки легиро-
Э85 
850 
12 
500 
Св-08ГСМТ 
ванных конструк-
Э100 
1000 
10 
500 
Св-10ХН2ГМТ 
ционных сталей с 
Э125 
1250 

400 
Св-08ХН2Г2СМЮ 
в  600 МПа 
Э150 
1500 

400 
Св-20ГСТЮА 
(18ХГТ, 30ХГСА, 
Св-08Х3Г2А 
40Х и др.). Необ-
Св-08Х3Г2СМ 
ходима термообра-
ботка электродов и 
сварных изделий 
по специальным 
режимам 
 
73 

Окончание табл. 16 






Э-09М 
450 
18 
000 
Св-08ХМ 
Для сварки тепло-
Э-09Х1М 
480 
18 
900 
Св-08ХГСМА 
устойчивых сталей 
Э-09Х1МФ 
500 
16 
800 
Св-08ХГСМФА 
типа 12ХМ, 
Э-10Х3М1БФ 
550 
14 
600 
Св-08Х3Г2СМ 
12Х1МФ, 25ХМФ, 
Э-10Х5МФ 
550 
14 
600 
Св-10Х5М 
15Х5, 15Х5ВФ 
Э-12Х13 
600 
16 
500 
Cв-06Х14 
Для сварки корро-
Э-06Х13Н 
650 
14 
500 
Cв-08Х14ГНТ 
зионностойкой 
Э-12Х11НМФ 
700 
15 
500 
Св-08Х18Н2ГТ 
стали типа 12Х13 
Э-04Х20Н9 
550 
30 
1000 
Св-06Х19Н10Т 
Для сварки корро-
Э-06Х19Н11Г2М2 
500 
25 
900 
Св-05Х19Н9Ф3С2 
зионностойкой 
Э-08Х19Н10Г2МБ  600 
24 
700 
Св-08Х20Н9Г7Т 
жаростойкой стали 
Св-06Х20Н11М3ТБ 
типа 08Х18Н10Т 
Э-08Х24Н6ТАФМ 
700 
15 
500 
Св-06Х20Н11М3ТБ 
Для сварки аппара-
Э-10Х25Н13Г2Б 
600 
25 
700 
Св-01Х19Н18Г10АМ4 
тов химической 
Э-28Х24Н16Г6 
600 
25 
1000 
Св-06Х23Н28М3Д3Т 
промышленности, 
Э-02Х19Н15Г4АМ3В2 
650 
30 
1200 
Св-08Х25Н13БТЮ 
жаростойкой и 
Э-08Х25Н60М10Г2 
650 
24 
1200 
жаропрочной стали 
типа 10Х17Н13М, 
10Х23Н18, 
10Х25Н16Г7АБ, 
06Х23Н28М3Д3Т 
 
3.10. Ручная электродуговая сварка покрытым  
плавящимся электродом 
3.10.1. Сущность способа 
Ручная дуговая сварка плавящимися электродами – это дуговая 
сварка,  выполняемая  электродом,  который,  расплавляясь  при  сварке, 
служит присадочным металлом и выполняется человеком вручную. Она 
является  наиболее  распространенным  способом  дуговой  сварки.  Дуга 
горит между  изделием и электродом, закрепленным в электрододержа-
теле,  который  держит  в  руке  сварщик.  Операции  по  зажиганию  дуги, 
перемещению  ее  относительно  изделия  и  подаче  электрода  выполняет 
сварщик, манипулируя электрододержателем. Сварка может выполнять-
ся во всех пространственных положениях. 
Сварочный  пост  (специально  оборудованное  место)  для  ручной 
сварки  состоит  из  сварочного  аппарата  постоянного  или  переменного 
тока, сварочного стола с заземлением, маски или щитка для защиты ли-
ца  сварщика  от  излучения  и  брызг,  электрододержателя  (приспособле-
 
74 


ния  для  закрепления  электрода  и  подвода  к  нему  электрического  тока 
через гибкие провода), различных сборочно-сварочных приспособлений 
(рис. 33). Сварочный пост может быть стационарным или передвижным. 
 
Рис. 33. Схема поста ручной электродуговой сварки 
Схема процесса ручной электродуговой сварки плавящимся покры-
тым электродом приведена на рис. 34. 
Дуга 8 горит между стержнем электрода 7 и основным металлом 1
Стержень электрода плавится, расплавленный металл каплями стекает в 
металлическую  ванну  9.  Вместе  со  стержнем  плавится  покрытие  элек-
трода 6, образуя газовую защитную атмосферу 5 вокруг дуги и жидкую 
шлаковую ванну 4 на поверхности расплавленного металла. Металличе-
ская  и  шлаковая  ванны  вместе  образуют  сварочную  ванну.  По  мере 
движения  дуги  сварочная  ванна  затвердевает  и  формируется  сварной 
шов 3. Жидкий шлак после остывания образует твердую шлаковую кор-
ку 2
Достоинствами  ручной  дуговой  сварки,  обеспечивающими  ее  ши-
рокое распространение, являются простота и маневренность оборудова-
ния,  универсальность  по  маркам  сварочных  материалов  и  пространст-
венному положению свариваемых швов, возможность сваривать криво-
линейные швы, свобода передвижения сварщика  в радиусе  нескольких 
десятков метров от источника питания (переносятся только держатель и 
электроды). Основным недостатком способа является его низкая произ-
водительность. 
 
75 


 
Рис. 34. Схема процесса ручной электродуговой сварки металлическим  
покрытым электродом: 1 – основной металл; 2 – шлаковая корка;  
3 – сварной шов;  4 – шлаковая ванна; 5 – газовая защитная атмосфера;  
6 – покрытие электрода; 7 – стержень электрода; 8 – электрическая дуга;  
9 – металлическая ванна 
3.10.2. Режим ручной электродуговой сварки 
Режим  сварки –  один  из  основных  элементов  технологического 
процесса,  который  определяет  качество  и  производительность  сварки. 
При  ручной  дуговой  сварке  основными  параметрами  режима  явля-
ются
: диаметр электрода в миллиметрах ( dэл , мм), сварочный ток в ам-
перах ( А), напряжение на дуге в вольтах ( U
св .,
д ,  В),  скорость  сварки  в 
метрах в час (Vсв , м/ч).  
Определение режима сварки начинают с выбора диаметра электро-
да, его типа и марки. Электроды для ручной электродуговой сварки из-
готавливают  следующих  диаметров:  1,6;  2;  2,5;  3;  4; 5;  6;  8;  10; 12  мм 
(ГОСТ  9466-75*).  Диаметр  стержня  электрода    выбирают  исходя 
эл
из толщины детали S (табл. 17). 
 
76 

Таблица 17 
Рекомендуемый диаметр стержня электрода ( d

.
эл
S, мм 
до 2 
3–5 
4–10 
12 и более 
, мм 
эл
2–3 
3–4 
4–5 
5–6 
 
Сварочный ток ( , А), в зависимости от диаметра электрода, оп-
св
ределяют по формуле  
 к  
св
эл
где  к  – коэффициент, равный  50 А/мм;   – диаметр электрода, мм.  
эл
Напряжение на дуге (Uд. ., В) для наиболее широко применяемых 
электродов в среднем составляет 25–28 В. 
Скорость сварки (, м/ч) определяют по формуле  
св
 

I
н
св

св
  100
н.м
где 
 
н  – коэффициент наплавки, г/А·ч (
н  8–12 г/А·ч);  
 – сварочный ток, А;  
св
 – плотность металла, г/см3 (плотность стали  = 7,8 г/см3);  
F
 – площадь поперечного сечения шва, представляющая сумму 
нм
площадей  элементарных  геометрических  фигур,  составляющих  сече-
ние шва, см2. 
Площадь  сечения  стыкового  шва  ( ,  мм2)  без  разделки  кро-
нм
мок определяется по формуле  
F
 75
,
0
e  в 
н.м
Площадь сечения стыкового шва с разделкой кромок определя-
ется по формуле 

F
 ,
0 75  е   2 tg
 в  S.  
н.м
p
2
Площадь сечения углового шва определяется по формуле 
К 2
F

 05
,
1
 К  g
н

м
2
где е – ширина шва, мм; 
g – высота усиления, мм; 
 
77 

в – зазор в стыке, мм;  
К – катет шва, мм;  
h p  – высота разделки, мм;  
 – угол разделки, град.;  
S – толщина свариваемого металла, мм. 
Параметры еgв,   определяются по ГОСТ 5264-80*. Ориен-
p
тировочная  площадь  поперечного  сечения  шва  может  определяться 
площадью прямоугольного треугольника с катетами, равными толщине 
металла. Если толщина свариваемых листов различна, то катет выбира-
ется  по  меньшей  толщине.  Чтобы  обеспечить  удовлетворительную 
форму  шва  при  сварке  в  нижнем  положении,  площадь  поперечного 
сечения  каждого  прохода
  ( Fпр ,  мм2)  не  должна  быть  больше 
 12 .  Проход –  это  однократное  перемещение  источника  тепла 
пр
эл
при сварке в одном направлении. 
При сварке толстого металла число проходов определяется по формуле 
 Fн м

.

Fпр
где n – число проходов;  
  – площадь поперечного сечения шва (площадь наплавляемо-
н.м
го металла) плюс 10–15% на утолщение шва, мм2;  
 –  площадь  поперечного  сечения  шва,  выполняемого  за  один 
пр
проход, мм2. 
Зная площадь  наплавленного металла, плотность  и  длину сварных 
швов, определяют массу наплавленного металла ( , г)  
н.м
G
  L , 
н.м
н.м
где   – площадь наплавленного шва, см2;  
нм
L – суммарная длина швов на изделии, см;  
 – плотность металла, г/см3. 
Расход электродов ( , г) определяется по формуле  
.
эл
 G
 К ,  
эл
н.м
эл
где  К  – коэффициент расхода электродов с учетом потерь на разбрыз-
эл
гивание,  угар  металла  и  т.д.  (коэффициент  расхода  электродов  с  тол-
стым покрытием  К  1,4–1,8; с тонким покрытием – 1,2–1,3). 
.
эл
 
78 

Время сварки изделия ( , ч) подсчитывают, используя формулу  
св
.м


св
  I
н
св
где  – масса наплавленного металла, г;  
н.м


н  – коэффициент наплавки, г/А·ч (
н   8–12 г/А · ч);  
– сварочный ток, А. 
св
Количество  электроэнергии,  идущей  на  сварку  изделия 
(Q, кВт·ч), определяют по формуле  

001
,
0
 
д
св
св
где  – напряжение на дуге, В;  
д
 – сварочный ток, А;  
св
 – время сварки, ч. 
св
3.10.3. Технология ручной электродуговой сварки  
покрытым плавящимся электродом 
Технологический процесс ручной дуговой сварки осуществляется в 
следующей последовательности: 
1) разделать кромки свариваемых элементов; 
2)  очистить  контактирующие  и  примыкающие  к  ним  поверхности 
свариваемых  элементов  на  ширину  20-40  мм  с  каждой  стороны  от  за-
грязнений и окислов металлической щеткой; 
3)  разместить  на  столе  сварочного  поста  свариваемые  элементы, 
произвести  точную  подгонку  кромок  и  сборку  элементов  под  сварку  в 
специальных приспособлениях (кондукторах); 
4) закрепить электрод в электрододержателе; 
5) установить регулятор сварочного аппарата  на требуемую силу 
тока; 
6) закрыть лицо маской или щитком; 
7)  включить  питание  и  зажечь  дугу:  чтобы  зажечь  дугу  необхо-
димо концом электрода коснуться поверхности изделия и быстро отвес-
ти  его  на  2–3 мм (на  расстояние  длины  дуги)  вертикально  вверх,  либо 
чиркнуть боковым движением электрода по поверхности изделия и бы-
стро отвести его. Необходимо длину дуги – расстояние между электро-
дом и заготовкой –  поддерживать  постоянной в течение всего времени 
сварки. Для поучения качественной сварки поддерживают более корот-
кую дугу (до 20–30 мм). Контролировать длину дуги можно по внешним 
признакам.  При  короткой  дуге  около  шва  будет  образовываться  не-
 
79 

большое количество мелких капель металла, электрод плавится спокой-
но,  издавая  равномерный  звук  одного  тона.  При  длинной  дуге  плавле-
ние  электрода  сопровождается  сильным  разбрызгиванием  и  около  шва 
появляется много крупных брызг расплавленного металла, шов получа-
ется неровный. Длинная дуга при горении дает резкий и громкий звук, 
часто прерывающийся и сопровождающийся хлопками; 
8) начать сварку, накладывая валик. Валик – это металл сварного 
шва, наплавленный за один проход. В зависимости от  толщины  свари-
ваемого изделия шов выполняют за один или несколько проходов. Для 
лучшего  формирования  шва  электрод  наклоняют  под  углом  65–80о  к 
линии  шва  и  концом  электрода  совершают  колебательные  движения  в 
поперечном  направлении  для  получения  шва  необходимой  ширины, 
перемещая  его  вдоль  шва.  Амплитуда  поперечных  колебаний  конца 
электрода  не  должна  превышать  двух-трех  диаметров  электрода.  По 
мере  плавления  электрод  подают  в  сварочную  ванну  для  поддержания 
постоянной  длины  дуги.  При  сварке  необходимо  держать  дугу  без  от-
рыва  до конца  сварки или  до расплавления  всего электрода.  Если дуга 
оборволась,  ее  зажигают  вновь  немного  впереди  места  обрыва,  на  еще 
несваренном металле; 
9)  прерывание  дуги  в  конце  сварки  производят  путем  укорачива-
ния  дуги  и  быстрого  отвода  электрода  в  сторону  за  пределы  кратера 
сварочной  ванны.  Кратер –  это  углубление,  образующееся  в  конце  ва-
лика под действием давления дуги и объемной усадки металла шва. 
3.11. Газовая сварка металлов 
3.11.1. Сущность газовой сварки 
Газовая сварка – это способ сварки плавлением, при котором на-
грев и расплавление металла изделия и присадочного металла осущест-
вляется за счет теплоты, получаемой при сгорании горючего газа в ки-
слороде.  При этом способе  сварки горючий  газ также  является средст-
вом защиты  от проникновения азота  и кислорода воздуха  в сварочную 
ванну. Схема газовой сварки представлена на рис. 35. При нагреве газо-
сварочным пламенем 4 кромки свариваемых заготовок 1 расплавляются, 
а  зазор  между  ними  заполняется  присадочным  металлом  2,  который 
вводят в пламя горелки 3
 
80 


 
Рис. 35. Схема газовой сварки: 1 – свариваемые заготовки;  
2 – присадочный металл;  3 – горелка; 4 – газосварочное пламя 
Газовую сварку применяют для изготовления и ремонта тонкостен-
ных  изделий  из  черных  и  цветных  сплавов,  наплавки,  пайки,  закалки, 
правки  конструкций  и  других  работ.  Обычно  способом  газовой  сварки 
получают  стыковые  соединения.  Угловые,  тавровые  и  нахлесточные – 
производить  избегают  ввиду  больших  деформаций  и  термических  на-
пряжений в изделиях, образующихся в процессе сварки. При выполне-
нии  стыковых  соединений  требуется  специальная  подготовка  кромок 
(табл. 18). Сварка выполняется при различных положениях швов в про-
странстве, но наиболее производительна сварка нижних швов. Процесс 
газовой  сварки  визуально  контролируется;  можно  в  широких  пределах 
менять  интенсивность  нагрева,  приближая –  отдаляя  или  наклоняя  го-
релку; оборудование  несложное  и  передвижное, что позволяет  исполь-
зовать его в полевых условиях. 
 
81 





Таблица 18 
Конструктивные элементы подготовки кромок и сварных швов стыковых соединений при газовой сварке* 
Конструктивные элементы 
Размеры, мм 
Форма подго-
Характер сварно-
товленных 
тол-
высота 
го шва
приту-
зазор в 
шири-
кромок
 
подготовленных  
щина 
усиле-
 
сварного шва
пле-
стыке, 
на 
кромок
 
 
метал-
ния 
ние, с
в
шва, е
ла, 
 
 
 
S 
шва, g 









С отбортовкой 
Односторонний
двух кромок
 
0,5–1 
– 
0–1 
1–2 
– 
 
 
 
Без скоса 
Односторонний  
кромок 
 
1–5 
– 
0,5–2 
5–7 
1–1,5 
 
 
 
 
 
82 







Продолжение табл. 18 









Без скоса кро-
Двусторонний
мок
 
3–6 
– 
1–2 
6–8 
1–2 
 
 
 
Со скосом од-
Односторонний
ной стороны
 
5–10 
– 
1,5–3 
8–12 
1–2,5 
 
 
 
Со скосом двух 
Односторонний
кромок
 
6–15 
1,5–3 
2–4 
12-20 
1,5–2 
 
 
 
 
 
 
83 



Окончание табл. 18 









С двумя скоса-
Двусторонний
ми двух кромок
 
 
12–25 
2–4 
2–4 
20–34 
2–2,5 
 
 
 
 1. Высота разделки кромок    c
p

2. Возможны формы подготовки кромок с криволинейным или ломаным скосом, с двумя скосами одной кромки и др. 
3. При сварке металла различной толщины на более толстом листе на участке длиной   5 необходимо сделать скос с одной или 
двух сторон листа до толщины более тонкого листа, после чего следует выполнить подготовку кромок. 
 
84 

Основными  недостатками  способа  являются  низкая  производи-
тельность,  большие  деформации  основного  металла  из-за  медленного 
нагрева изделия, перегрев и, как следствие, рост зерна в сварном соеди-
нении. 
Газовая сварка может быть ручной, полуавтоматической и автома-
тической. 
3.11.2. Материалы для газовой сварки 
При газовой сварке применяют горючие газы, присадочный металл 
и флюсы. 
Для  образования  сварочного  пламени  при  газовой  сварке  исполь-
зуют различные горючие газы или пары горючих жидкостей: ацетилен, 
пропан,  бутан,  природный  газ,  водород,  пары  бензина,  керосина  и  др. 
Наиболее широко применяют ацетилен, поскольку он обеспечивает по-
лучение  пламени  с  более  высокой  температурой  (3200  оС),  чем  другие 
горючие газы и жидкости. 
Присадочный  металл  в  пламя  горелки  вводят  в  виде  проволоки 
для  сварки  сталей  и  цветных  сплавов,  в  виде  литых  чугунных  стерж-
ней – для сварки чугуна, для наплавки износостойких покрытий – литые 
стержни из твердых сплавов. Присадочная проволока для газовой свар-
ки сталей такая же, как и при всех видах дуговой сварки и выбирается 
согласно ГОСТ (табл. 16). Присадочный металл, расплавляясь, обеспе-
чивает лучшее заполнение шва металлом. 
Проволока  сварочная  стальная  холоднотянутая  выпускается  по 
ГОСТ 2246-70* с номинальным диаметром 0,3; 0,5; 0,8; 1; 1,2; 1,4; 1,6; 
2;  2,5; 3;  4;  5; 6;  8; 10;  12 мм.  Химический  состав  стальной  сварочной 
проволоки  выбирают  в  зависимости  от  марки  свариваемых  сталей.  не-
которые марки сварочной проволоки приведены в табл. 16. 
Проволока  имеет  буквенно-цифровое  обозначение,  включающее 
диаметр, ее назначение и химический состав. Химический состав запи-
сывают по аналогии с маркировкой стали. Например, проволока обозна-
чена 3Св-04Х20Н9, ГОСТ 2246-70* (3 – диаметр проволоки, мм; 0,04 % 
углерода,  20 % хрома, 9 % никеля). В конце  марки через дефис  может 
быть указано: О – омедненная проволока, Э – проволока для изготовле-
ния электродов. 
Флюсы при газовой сварке применяют для растворения окислов и 
образования  шлаков  на  поверхности  свариваемого  металла,  посколь-
куокислы  некоторых  металлов  (магния,  алюминия,  цинка)  не  могут 
быть  восстановлены  пламенем  горелки;  для  защиты  свариваемых  ме-
таллов от окисления; раскисления и легирования наплавленного метал-
ла. Флюсы применяют в виде порошков или паст, подавая их на свари-
ваемые кромки в процессе сварки или нанося заранее. В зависимости от 
 
85 


свариваемых сплавов флюсы могут быть различных составов. Для свар-
ки меди и ее сплавов, хромистых и хромоникелевых сталей используют 
кислые  флюсы  (буру,  буру  с  борной  кислотой);  для  сварки  алюминие-
вых  сплавов –  бескислородные  флюсы  (на  основе  фтористых  и  хлори-
стых  солей  лития,  калия,  натрия,  кальция).  При  сварке  низкоуглероди-
стых сталей флюсы не требуются. 
3.11.3. Аппаратура и оборудование газовой сварки 
Основным оборудованием и аппаратурой при газовой сварке являются 
баллоны, редукторы, сварочные горелки и ацетиленовые генераторы. 
Газовые баллоны 
Ацетилен, для питания сварочного поста, подают из ацетиленовых 
генераторов, в которых получают ацетилен при взаимодействии карбида 
кальция и воды, или из баллонов. Кислород подают из баллонов. 
Газовые  баллоны  представляют  собой  цельнотянутые  стальные 
бутыли  и  применяются  для  хранения  и  транспортировки  сжатого  газа 
(рис. 36). 
 
Рис. 36. Схема газового баллона: 1 – защитный колпак; 2 – запорный  
вентиль; 3 – кольцо с резьбой для навертывания защитного колпака;  
4 – горловина; 5 – башмак; 6 – сферическое днище   
Для  устойчивости  на  нижнюю  часть  баллона  насаживается  сталь-
ной башмак 5. Верхняя часть баллона  переходит в горловину  4, имею-
                                                           
 Здесь ацетиленовые генераторы не рассматриваются 
 
86 


щую внешнюю и внутреннюю резьбу. На  внешнюю (цилиндрическую) 
резьбу  навинчивается  предохранительный  колпак  1,  а  во  внутреннюю 
(коническую) – ввертывается запорный вентиль 2. Перед началом рабо-
ты необходимо снять предохранительный колпак и присоединить к вен-
тилю редуктор для получения рабочего давления. 
Ацетиленовый  баллон  заполняется  пористой  массой  (асбестом, 
древесным  углем  и  др.),  пропитанной  ацетоном,  а  затем –  ацетиленом. 
Растворение  ацетилена  в  ацетоне  позволяет  вместить  больший  объем 
газа в баллон, а пористые вещества существенно снижают взрывоопас-
ность ацетилена. Давление ацетилена в баллоне – 1,9 МПа, количество – 
5 м3  (емкость  баллона  40  л).  Окраска  ацетиленового  баллона –  белая  с 
красной надписью «Ацетилен». 
В кислородном баллоне стандартной емкости 40 литров содержится 
6 м3  кислорода  при  давлении  15  МПа.  Кислородный  баллон  окрашива-
ют в голубой цвет с черной надписью «Кислород». 
Газовые редукторы 
Редукторы служат для автоматического понижения давления газа, 
выходящего  из  баллона,  и  поддержания  постоянного  давления  его  во 
время работы. Редукторы  по назначению делятся  на  центральные, бал-
лонные  и  постовые.  По  конструкции  редукторы  могут  быть  двойного 
или одинарного действия. Одинарные редукторы устанавливают на бал-
лоне. Схема устройства одинарного редуктора представлена на рис. 37. 
 
Рис. 37. Схема однокамерного редуктора: 1 – корпус редуктора;  
2 – камера низкого давления; 3 – камера высокого давления;  
4 – запорная пружина; 5 – клапан высокого давления; 6 – толкатель;  
7 – мембрана; 8 – главная пружина; 9 – регулировочный винт;  
10 – предохранительный клапан; 11 – манометр высокого давления;  
12 – манометр низкого давления 
 
87 

Газ из баллона, пройдя вентиль, поступает в камеру высокого дав-
ления  3,  на  входе  в  которую  установлен  манометр  высокого  давления 
11.  Если  повернуть  регулировочный  винт  9,  то  главная  пружина  8  на-
жмет  на  мембрану  7,  которая  посредством  толкателя  6  приподнимет 
клапан  высокого  давления  5,  сжимаемый  более  слабой  пружиной  4,  и 
даст возможность газу пройти в камеру низкого давления 2 и выходное 
отверстие, через которое газ поступает в трубопровод или шланг с тре-
буемым рабочим давлением. Давление в камере низкого давления опре-
деляется манометром низкого давления 12. Рабочее давление при сварке 
для кислорода составляет 0,1–0,5 МПа, для ацетилена – 0,01–0,15 МПа. 
Редукторы  для  различных  газов  отличаются  лишь  устройством 
присоединительной части. Корпус редуктора окрашивают в определен-
ный цвет: в голубой – для кислорода, в белый – для ацетилена и т.д. 
Горелка для газовой сварки 
Горелка для газовой сварки – это устройство, которое использу-
ют для получения смеси из горючего газа и кислорода с последующим 
образованием направленного сварочного пламени. По принципу подачи 
горючего газа в смесительную камеру горелки подразделяют на инжек-
торные и безинжекторные
. Главным образом применяются инжектор-
ные горелки, так как они работают на ацетилене низкого или среднего 
давления и относительно безопасны при работе. 
Инжекторная горелка предназначена для сварки черных и цветных 
металлов  и  сплавов  (рис.  38).  В  этих  горелках  кислород  из  баллонов 
поступает по шлангу к ниппелю 8 и затем по трубке 10 – к вентилю 6 и  
через него в инжектор 12. Выходя из инжектора с большой скоростью, 
кислород  вызывает  разряжение  в  ацетиленовом  канале  7,  следствием 
чего  является  засасывание  ацетилена  через  ниппель  9  в  смесительную 
камеру 3, где и образуется горючая смесь. Горючая смесь 1 выходит по 
трубке  наконечника  2  через  мундштук  13.  Для  регулирования  состава 
горючей смеси служат вентили 6 и 11, расположенные в корпусе горел-
ки  5,  к  которому  посредством  накидной  гайки  4  присоединяется  нако-
нечник  2.  Инжекторные  горелки  имеют  комплект  сменных  наконечни-
ков с различными диаметрами выходных отверстий инжектора и мунд-
штука,  что  позволяет  регулировать  мощность  пламени  и  выполнять 
сварку металла различной толщины. 
 
88 



 
Рис. 38. Схема инжекторной горелки: 1 – горючая смесь; 2 – трубка  
наконечника; 3 – смесительная камера; 4 – накидная гайка; 5 – корпус  
горелки; 6 – вентиль для кислорода; 7 – ацетиленовый канал;  
8 – кислородный ниппель; 9 – ацетиленовый ниппель; 10 – кислородная  
трубка; 11 – вентиль для ацетилена; 12 – инжектор; 13 – мундштук 
Пост газовой сварки 
Для  выполнения  газовой  сварки  необходимо  иметь  ацетилен,  ки-
слород,  горелку,  редукторы,  присадочный  металл  и  специальные  вспо-
могательные  инструменты.  Схема  поста  газовой  сварки  приведена  на 
рис. 39. К вентилям баллонов крепят редукторы 6, 7. Для подвода газа 
от редуктора к сварочной горелке 4 служат резиновые шланги 5. 
 
Рис. 39. Схема поста газовой сварки с питанием от баллонов: 
1 – стол; 2 – свариваемые детали; 3 – присадочный металл; 4 – горелка;  
5 – шланг; 6 – ацетиленовый редуктор; 7 – кислородный редуктор;  
8 – пористая масса 
 
89 


3.11.4. Газосварочное пламя 
Газосварочное пламя образуется в результате сгорания ацетилена 
или другого горючего газа, смешивающегося с кислородом в сварочных 
горелках. Строение, температура и влияние сварочного пламени на рас-
плавленный  металл  зависят  от  соотношения  кислорода  и  ацетилена  в 
горючей  смеси.  В  зависимости  от  этого  соотношения  различают  три 
вида ацетилено-кислородного пламени:  
нейтральное или нормальное восстановительное при соотношении 
C H  1: ,
1 2 ,  которым  сваривают  большинство  черных  и  цветных 
2
2
2
металлов и сплавов, а также осуществляются пайка, резка, напыление;  
науглероживающее, в зоне которого имеется свободный углерод при 
соотношении  C H  1,  т.е.  при  избытке  ацетилена.  Ядро  пламени 
2
2
2
при этом удлиняется по сравнении с ядром нормального пламени, а пламя 
теряет резкие очертания. Науглероживающее пламя применяют при сварке 
чугуна и наплавке быстрорежущих сталей и твердых сплавов; 
окислительное,  в  зоне  которого  имеется  избыток  кислорода,  при 
соотношении  C H  3
,
1  5
,
1 .  Пламя  при  этом  приобретает  голу-
2
2
2
боватый  оттенок,  размеры  ядра  уменьшаются;  такое  пламя  применяют 
при сварке латуней, термической резке и др. 
Тепловая  мощность  газового  пламени  характеризуется  расходом 
горючих  газов  и  регулируется  сменой  наконечников  горелки.  Схема 
строения нормального газосварочного пламени и график распределения 
температуры по его длине приведены на рис. 40. 
 
Рис. 40. Схема строения нормального газосварочного пламени  
и график распределения температуры по его длине: 1 – ядро;  
2 – восстановительная зона; 3 – факел (окислительная зона) 
 
90 

Нормальное  ацетилено-кислородное  сварочное  пламя  делится  на 
три резко выраженные зоны: ядро 1, восстановительную зону 2 и факел 
3.  Ядро  имеет  форму  закругленного  ярко  светящегося  конуса.  Оно  со-
стоит  из  раскаленных  частиц  углерода,  которые  сгорая  выходят  на  на-
ружную часть ядра. Длина ядра зависит от скорости истечения горючей 
смеси  из  горелки.  Восстановительная  зона  2  (сварочная  или  рабочая 
зона) состоит в основном из окиси углерода и водорода, которые полу-
чаются в результате сгорания ацетилена. Эта зона по сравнению с ядром 
имеет более темный цвет. Максимальная температура пламени находит-
ся  в  восстановительной  зоне  на  расстоянии  2–4  мм  от  ядра,  поэтому 
этой  частью  пламени  и  производится  расплавление  свариваемого  ме-
талла. Факел 3 (зона полного сгорания) находится за восстановительной 
зоной  и  имеет  удлиненную  конусообразную  форму.  Состоит  факел  из 
углекислого газа и паров воды, которые получаются в результате сгора-
ния  окиси  углерода  и  водорода,  поступающих  из  восстановительной 
зоны.  Зона  полного  сгорания  также  играет  роль  газовой  защиты,  пре-
пятствующей  соприкосновению  расплавленного  металла  с  кислородом 
и азотом воздуха. 
3.11.5. Режим газовой сварки ацетиленовым пламенем 
Режим  сварки  зависит  от  тепло-физических  свойств  металла,  га-
баритных  размеров  и  формы  свариваемого  изделия  и  включает  в  себя 
мощность  сварочного  пламени,  вид  сварочного  пламени,  номер  нако-
нечника  сварочной  горелки,  способ  сварки,  угол  наклона  мундштука 
наконечника  горелки,  угол  наклона  присадочного  металла,  диаметр 
присадочного  металла,  марку  присадочного  металла,  массу  наплавлен-
ного  металла,  расход  присадочного  металла,  состав  флюсов,  время 
сварки, полный расход газов, скорость сварки. 
Мощность сварочного пламени 
Мощность  сварочного пламени (А, дм3/ч  (л/ч))оценивается  по рас-
ходу ацетилена, который вычисляется по формуле 
  
где  А –  расход  ацетилена,  дм3/ч  (л/ч);   –  толщина  свариваемых  кро-
мок, мм;   – коэффициент пропорциональности, зависящий от свойств 
свариваемых металлов, дм3/ч · мм (К=70–80 для нержавеющих сталей и 
сплавов алюминия;  К=100–150 для углеродистых сталей, чугуна, брон-
зы и латуни; К=160–200 для меди). 
Номер наконечника сварочной горелки 
Номер наконечника сварочной горелки определяется по мощности 
сварочного пламени (табл. 19). 
 
91 

Таблица 19 
Технические характеристики инжекторных горелок (ГОСТ 1077-79*) 
Номер наконечника 
Параметр 










Толщина свариваемой 
низкоуглеродистой 
0,2–0,5 
0,5–1 
1–2 
2–4 
4–7 
7–11 
11–17 
17–30 
30–50 
св. 50 
стали, мм 
ацетилена
2500–
4500–
 
40–50 
65–90 
130–180 
250–350 
420–600 
700–950 
1130–1500 
1800–2500 
Расход, 
4500 
7000 
л/ч 
(дм3/ч) 
кислорода
3000–
4700–
 
45–55 
70–100 
140–200 
270–380 
450–650 
750–1000 
1200–1650 
2000–2800 
5600 
9300 
Давление  ацетилена 
0,001–0,10 
0,01–0,10 
0,03–0,10 
на входе 
в горел-
ку, МПа 
кислорода 
0,15–0,30 
0,2–0,3 
0,20–0,35 
0,25–0,50 
 
 
 
92 


Способы сварки 
Различают левый и правый способы сварки, которые отличаются по 
направлению движения горелки вдоль оси шва (рис. 41). 
 
Рис. 41. Способы сварки – левый (а) и правый (б): 1 – присадочный  
металл; 2 – горелка (стрелками показано направление сварки) 
При левом способе сварки пламя горелки перемещается справа на-
лево и направлено на холодный металл, присадочный металл движется 
впереди горелки. Левый способ применяют при сварке изделий толщи-
ной  до  5  мм  в  основном  нижних  швов  и  вертикальных  швов  снизу 
вверх. 
При правом способе сварки пламя горелки перемещается слева на-
право  и  направлено  на  горячий  металл  шва,  присадочный  металл  дви-
жется позади горелки. Этот способ сварки применяют для сварки изде-
лий толщиной более 5 мм горизонтальных, нижних, потолочных швов и 
вертикальных  (при  толщине  до  5  мм)  сверху  вниз.  Концы  горелки  и 
присадочного металла совершают поперечные движения. 
Угол наклона мундштука наконечника  
горелки и присадочного металла 
Угол  наклона  мундштука  наконечника  горелки     влияет  на  рас-
пределение  теплоты  по  изделию,  глубину  проплавления  кромок,  ско-
рость сварки и зависит от толщины свариваемых изделий и свойств сва-
риваемого металла (рис. 42). 
Присадочный пруток или проволоку располагают под углом 30-40о 
к поверхности свариваемого изделия. 
 
93 


 
Рис. 42. Угол наклона горелки в зависимости от толщины  
свариваемого металла 
Диаметр присадочного металла 
Диаметр  присадочного  металла  (d,  мм)  выбирается  в  зависимости 
от способа сварки и толщины свариваемого металла (S, мм). 
При левом способе  

5
,
0  1, 
при правом способе 

5
,
0  
При сварке изделий толщиной более 15 мм диметр проволоки при-
нимают равным 6–8 мм. 
Присадочный металл 
Присадочная  проволока  для  сварки  стали  должна  удовлетворять 
всем требованиям ГОСТ 2246-70* (табл. 16). 
Масса наплавленного металла 
Масса наплавленного металла ( , кг) рассчитывается по формуле 
н.м
F
 
н.
G

L
м

н.м
1000
где 
.
н
F
 –  площадь  сечения  наплавленного  шва,  см2;   –  суммарная 
.
м
длина швов, см;    – плотность металла, г/см3 (для стали   =7,8 г/см3). 
 
94 

Площадь  сечения  наплавленного  шва  ( )  определяется  по  фор-
нм
мулам, приведенным в п. 3.10.2 данного пособия. Параметры еgв,  h p 
 определяются по справочной литературе (табл. 18). 
Расход присадочной проволоки 
Расход присадочной проволоки ( , кг) определяется по формуле 
пр
 G
 
пр
н.м
пр
где   – масса присадочной проволоки, кг;   – масса наплавленного 
пр
н.м
металла, кг;   – коэффициент расхода проволоки с учетом потерь на 
пр
разбрызгивание и угар металла (для углеродистой стали  =1,1–1,2). 
пр
Время, затрачиваемое на сварку 
Основное  время  ( ,  ч),  затрачиваемое  на  сварку,  определяется  по 
формуле 
1000  G
t
н.м


А
где   –  время  сварки,  ч;   –  масса  наплавленного  металла,  кг;   – 
н.м
мощность пламени горелки, дм3/ч. 
Полный расход горючего газа и кислорода 
Полный расход горючего газа ( ) и кислорода ( ) определяет-
г.г
О2
ся по формуле 
 t


1000
где   – расход кислорода или ацетилена, м3;   – расход кислорода или 
ацетилена  для  определенного  номера  наконечника  горелки,  дм3/ч 
(табл. 19);   – время сварки, ч. 
Скорость сварки 
Скорость сварки ( ) определяется глубиной проплавления и зави-
св
сит от свойств свариваемого металла. 
 
св
где   –  скорость  сварки,  м/ч;   –  коэффициент  скорости  сварки, 
св
м×мм/ч (для углеродистых сталей  =12–15 м·мм/ч);   – толщина сва-
риваемого металла, мм. 
 
95 

3.11.6. Технология ручной газовой сварки низкоуглеродистой  
стали (до 0,25% С) ацетиленовым пламенем 
Газовая  сварка  различных  материалов  имеет  свои  особенности. 
Рассмотрим технологию ручной газовой сварки на примере сварки низ-
коуглеродистой стали: 
1) разделать кромки свариваемых элементов; 
2) очистить контактирующие и примыкающие поверхности свари-
ваемых элементов на ширину 20–40 мм с каждой стороны от загрязне-
ний и окислов металлической щеткой; 
3)  разместить  на  столе  сварочного  поста  свариваемые  элементы, 
произвести  точную  подгонку  кромок  и  сборку  элементов  под  сварку  в 
специальных приспособлениях (кондукторах); 
4) настроить сварочную аппаратуру; 
5)  зажечь  горелку  и  отрегулировать  пламя:  при  зажигании  го-
релки  вентиль  кислорода  открыть  на  четверть,  затем  открыть  вентиль 
ацетилена и поджечь выходящую из наконечника газовую смесь. После 
этого  незамедлительно  приступить  к  регулировке  сварочного  пламени. 
Состав пламени устанавливают по его внешнему виду (п. 3.11.4). 
6) закрыть лицо маской или щитком; 
7)  начать  сварку:  установить  мундштук  горелки  под  прямым  уг-
лом к свариваемой поверхности. Нагреть свариваемые кромки до обра-
зования  жидкой  сварочной  ванны.  Повернуть  горелку  так,  чтобы  угол 
между  осью  мундштука  и  свариваемыми  кромками  был  в  установлен-
ных  пределах.  Ввести  в  жидкую  ванну  конец  присадочной  проволоки 
под  углом  30–40о  в сторону противоположную наклону мундштука  го-
релки. Выполнять сварку восстановительной зоной пламени на расстоя-
нии 2–4 мм от кончика ядра с поддержанием металла в жидком состоя-
нии  до  полного  заполнения  зазора  между  свариваемыми  элементами 
присадочным  металлом.  По  мере  расплавления  металла  горелка  пере-
мещается справа налево или слева направо в зависимости от выбранно-
го способа сварки вдоль кромок свариваемых элементов. При этом для 
более  полного  и  равномерного  прогрева  и  перемешивания  сварочной 
ванны,  горелка  и  присадочная  проволока  могут  передвигаться  по  на-
правлению сварки как прямолинейно, так и с поперечными движениями 
(спиралеобразными, зигзагообразными); 
8)  окончить  работу:  медленно  отвести  горелку  от  поверхности 
ванны на 50–60 мм и наплавленный  металл подогревать пламенем еще 
примерно 0,5 мин. Погасить горелку закрыв сначала ацетиленовый вен-
тиль, а затем – кислородный. 
 
96 


3.12. Газокислородная резка металлов 
3.12.1. Сущность газокислородной резки 
Газокислородная  резка –  один  из  самых  распространенных  спо-
собов  термической  резки  сплавов.  Он  основан  на  свойстве  металлов  и 
сплавов сгорать  в струе  кислорода с  выделением  большого количества 
теплоты. 
Кислородной резке подвергают металлы, температура  воспламене-
ния  которых  в  кислороде  ниже  температуры  своего  плавления.  Кроме 
того,  температура  плавления  оксидов  разрезаемого  металла,  образую-
щихся  при  резке,  должна  быть  ниже  температуры  плавления  самого 
металла, что обеспечивает легкое выдувание оксидов из зоны реза. Раз-
резаемый металл не должен иметь высокую теплопроводность во избе-
жание  охлаждения  зоны  резки.  Теплота,  выделяющаяся  при  сгорании 
металла, должна быть достаточной для обеспечения непрерывного про-
цесса резки. Таким требованиям отвечают углеродистые стали (углеро-
да до 0,7 %) и низколегированные стали. 
В качестве горючего материала при кислородной резке применяют 
ацетилен, пропан-бутан, пары бензина и др., но чаще – ацетилен. 
Оборудование  поста  для  газовой  резки  аналогично  оборудованию 
поста газовой сварки с той лишь разницей, что вместо горелки исполь-
зуются специальные резаки со сменными мундштуками (рис. 39). Схема 
устройства ацетилено-кислородного резака для резки металла толщиной 
до 300 мм приведена на рис. 43. 
 
Рис. 43. Схема устройства универсального ацетилено-кислородного  
резака: 1 – головка; 2 – трубка режущего кислорода; 349 – вентили;  
56 – ниппели для шлангов; 7 – рукоятка; 8 – корпус резака;  
10 – инжектор; 11 – накидная гайка; 12 – смесительная камера;  
13 – наконечник; 14 – внутренний мундштук; 15 – наружный мундштук 
В  резаке  конструктивно  объединены  подогревающая  и  режущая 
части. Подогревающая часть  аналогична  подогревающей части свароч-
 
97 

ной  горелки.  Режущая  часть  состоит  из  дополнительной  трубки  2  для 
подачи режущего кислорода. В мундштуке находятся два отверстия для 
выхода  подогревающего  пламени  и  режущей  струи  кислорода.  Смесь 
газов по трубке 13 подается в наружный мундштук  15 и, выходя через 
кольцевую  щель  вокруг  внутреннего  мундштука  14,  сгорает,  образуя 
подогревающее пламя. 
При помощи разделительной газокислородной резки можно разде-
лить  изделие  на  части,  раскроить  листовой  материал,  вырезать  отвер-
стие и т.п. 
Обычно разделительной газокислородной резкой разделяют метал-
лы толщиной 3-300 мм. При резке изделия толщиной более 300 мм при-
меняют  специальные  резаки.  При  резке  металла  толщиной  менее  3  мм 
сгораемого  в  зоне  реза  металла  недостаточно  для  выделения  нужного 
количества  теплоты.  Поэтому  для  резки  изделий  таких  толщин  приме-
няют пакетную резку. 
Резать изделия можно в различных пространственных положениях. 
Качество  резки  определяется  ее  точностью,  формой  реза,  шерохо-
ватостью поверхности кромок и наличием грата на нижней кромке реза. 
Грат – прилипший к кромкам шлак, который счищают после резки. 
При  резке,  из-за  неравномерности  нагрева  и  охлаждения  разрезае-
мого изделия, могут возникнуть его деформации, вызывающие искаже-
ние  формы  вырезаемой  заготовки.  Чтобы  снизить  деформации  умень-
шают температуру нагрева кромок, нагревают изделие по возможности 
равномерно, жестко закрепляют разрезаемые изделия и др. 
По  сравнению  с  другими  способами  резки  газовая  резка  высоко- 
производительна и экономична; качество резки, в большинстве случаев, 
позволяет  не  производить  механической  обработки  разрезанной  по-
верхности;  возможна  резка  металлов  больших  толщин  (до  2000  мм)  и 
вырезка  сложных  форм  деталей;  образуется  меньшее  количество  отхо-
дов, не требуется сложное оборудование; проста в применении. 
Газокислородная резка может быть ручной, полуавтоматической и 
автоматической. Также она подразделяется на разделительную, поверх-
ностную и кислородно-копьевую. 
Поверхностная  газокислородная  резка  (строжка) –  это  процесс 
снятия  слоя  металла  кислородной  струей  с  поверхности  обрабатывае-
мой детали или заготовки и применяется для устранения поверхностных 
дефектов отливок, проката, сварных швов, вырезки рельефов на поверх-
ности изделий. 
Резка  кислородным  копьем  применяется  для  образования  отвер-
стий в металле и бетоне, отрезки прибылей крупных отливок и т.п. 
Схема разделительной газокислородной резки приведена на рис. 44. 
 
98 


 
Рис. 44. Схема разделительной газокислородной резки: 
1 – струя режущего кислорода; 2 – пламя резака; 3 – разрезаемое 
изделие; 4 – зона реза; 5 – оксиды 
Процесс  разделительной  газокислородной  резки  начинается  с  на-
грева металла в начальной точке реза подогревающим пламенем  2, вы-
ходящим из мундштука, до температуры начала горения металла 3. За-
тем по каналу мундштука подают режущий кислород 1, который сжига-
ет металл, образуя в изделии узкую щель  4, и под давлением выдувает 
оксиды  (шлак)  5  из  зоны  реза  4.  С  момента  начала  резки  дальнейший 
подогрев металла до температуры  его воспламенения происходит в ос-
новном за счет тепла реакции окисления железа. 
3.12.2. Режим ручной разделительной газокислородной  
резки ацетиленовым пламенем 
Режим резки  выбирается в зависимости от толщины  и марки раз-
резаемого металла. В табл. 20 приведен режим резки низкоуглеродистой 
стали. 
К  параметрам  режима  газокислородной  резки  относятся  мощ-
ность пламени (расход ацетилена), вид пламени, давление ацетилена на 
входе в резак,  давление кислорода на входе в резак, расход кислорода, 
расстояние  мундштука  от  разрезаемой  поверхности,  ширина  реза,  рас-
ширение реза, отставание, скорость резки. 
 
99 

Таблица 20 
Техническая характеристика универсального резака и параметры  
режима резки стали (горючий газ – ацетилен) 
Толщина стали, мм 
Параметры 
3–10 
10–25 
25–50 
50–100 
100–200 
200–300 
Номер наружно-
го мундштука






 
Номер внутрен-
него мундштука






 
Расход ацетиле-
на (мощность 
0,6 
0,7 
0,8 
0,9 
1,0 
1,2 
пламени), м3/ч 
Давление аце-
тилена на входе 
0,001–0,1 
в резак, МПа 
Расход кислоро-
да (режущего и 
подогревающего 
3,0 
5,2 
8,5 
18,5 
33,5 
42 
пламени), м3/ч 
Давление ки-
слорода на вхо-
0,3 
0,4 
0,6 
0,8 
1,1 
1,2 
де в резак, МПа 
Рекомендуемое 
расстояние 
мундштука от 
2–3 
3–4 
3–5 
4–6 
5–8 
7–10 
поверхности, мм 
Ширина реза, 
мм
2–2,5 
2,5–3,5 
3,5–4,5 
4,5–7 
7–10 
10–15 
 
Скорость резки, 
400–
300–
300–
250–
мм/мин
200–130 
80–130 
 
550 
400 
250 
200 
 
Мощность пламени характеризуется расходом горючего газа и за-
висит от толщины разрезаемого металла. 
Вид  пламени:  для  резки  стали  толщиной  до  300  мм  применяют 
нормальное пламя, для большей толщины – науглероживающее. 
Давление  кислорода  зависит  от  толщины  разрезаемого  металла, 
формы режущего сопла и чистоты кислорода. 
При  резке  нужно  поддерживать  постоянное  расстояние  между 
мундштуком и разрезаемой поверхностью. 
 
100 


Ширина реза ( Ш ) зависит от толщины разрезаемого металла ( ). 
Ориентировочно 
Ш    
в
где  Шв  – ширина реза с верхней стороны, мм;  а,   – постоянные ко-
эффициенты, зависящие от конструкции резака и других условий резки 
≈ 2 мм;  ≈ 0,02-0,03);   – толщина разрезаемого изделия, мм. 
Ширина  реза  с  нижней  стороны  Ш 
н
1
,
1  5
,
Шв .  В  результате 
разницы  этих  величин  возникает  неперпендикулярность  ( )  кромки 
реза к поверхности изделия. Причина этого – расширение струи кисло-
рода, искажение формы пламени, недостаточная чистота кислорода. 
Эти же причины вызывают отставание (  ) бороздок на поверхно-
сти кромок реза от оси мундштука в процессе резки, вызывающее кри-
волинейность  бороздок.  Отставание  зависит  также  от  давления  струи 
режущего  кислорода.  Глубина  бороздок  ( ) –  показатель  шероховато-
сти реза. На рис. 45 показаны параметры реза. 
 
Рис. 45. Параметры реза: а – поперечное сечение реза; б – поверхность  
кромки внутри реза; в – вид реза сверху ( Шв  – ширина реза вверху;  
Шн  – ширина реза внизу;   – неперпендикулярность реза;   – радиус  
оплавления верхней кромки;    – отставание;   – глубина бороздок) 
Расширение реза ( ) определяется по формуле 
 Ш 
н
Шв 
где   – расширение реза, мм;  Шн  – ширина реза внизу, мм;  Шв  – ши-
рина реза вверху, мм. 
Скорость  резки  должна  соответствовать  скорости  окисления  ме-
талла  по  толщине  разделяемого  изделия.  Наиболее  просто  определить 
скорость резки можно по характеру выброса искр и шлака (рис. 46). 
 
101 


 
Рис. 46. Определение скорости резки по выбросу искр (шлака): 
1 – недостаточная скорость резки; 2 – нормальная скорость резки;  
3 – завышенная скорость резки 
При нормальной скорости резки поток искр спокойный и почти па-
раллельный  струе  режущего  кислорода  и  лишь  немного  отклонен  про-
тив направления резки. 
Техническая  характеристика  универсального  резака  и  параметры 
режима резки стали приведены в табл. 20. 
3.12.3. Техника ручной разделительной газокислородной  
резки некоторых изделий 
При резке листовой стали толщиной до 50 мм резак вначале реза 
устанавливают  вертикально,  при  большей  толщине  его  вначале  откло-
няют от плоскости торца листа на 5о, а после начала резки угол увели-
чивают  на  20–30о  от  вертикали,  наклоняя  резак  в  сторону,  противопо-
ложную направлению движения резака (рис. 47, а). 
 
102 



 
Рис. 47. Техника резки: а – листового металла; б – металла большой  
толщины (1 – начало резки; 2 – конец резки) 
При  вырезе  фигурных  изделий  положение  резака  должно  быть 
строго перпендикулярно к поверхности разрезаемого металла. 
При  резке  заготовки  круглого  сечения  (прутка,  трубы),  начало 
резки  осуществляется  с  увеличенным  углом  пламени,  который  затем 
постепенно  уменьшается  вплоть  до  перпендикулярного  положения  ре-
зака (рис. 48, б). 
Правильная  последовательность  резки  профильного  металла 
приведена на рис. 48. 
 
Рис. 48. Техника резки профильного металла: а – уголков; б – круглых  
профилей; в – швеллеров; г – двутавровой балки (1 – начало резки;  
23 – конец резки) 
 
103 

Для прожигания отверстия при толщине металла до 20 мм, после 
получения  необходимой  температуры  подогрева  разрезаемого  металла 
подогревающее  пламя  надо  выключить  и  произвести  пуск  режущего 
кислорода  плавным  открытием  вентиля  на  резаке.  Кислород  зажжется 
от раскаленного металла сам. Такой порядок прожигания отверстия ис-
ключает  обратные  удары  пламени  (хлопки).  При  толщине  металла  до 
50 мм отверстие первоначально просверливают на небольшую глубину, 
изделие  устанавливают  в  наклонное  положение  или  вертикально  для 
обеспечения  лучшего  стока  шлаков  и  производят  прожигание  отвер-
стия, так же как и при толщине металла до 20 мм. 
При резке металлов толщиной свыше 300 мм применяют специ-
альные резаки. Мундштук при резке металла большой толщины должен 
иметь наклон 2–3о вправо по направлению резки, а к концу резки 5–10о 
влево (рис. 47, б). 
3.12.4. Технология ручной разделительной газокислородной  
резки углеродистой стали (горючий газ – ацетилен) 
Ручная  газовая  резка  выполняется  в  следующей  последовательно-
сти: 
1) очистить разрезаемую поверхность от загрязнений и окислов на 
ширину 30–50 мм металлической щеткой с каждой стороны изделия; 
2)  разместить  разрезаемое  изделие  на  специальных  подкладках, 
чтобы  зазор  между  нижней  его  поверхностью  и  полом  был  не  менее 
100 мм плюс половина толщины разрезаемого металла; 
3) сделать разметку линии реза на поверхности металла мелом; 
4)  с  помощью  редукторов  на  баллонах  установить  необходимое 
давление кислорода и ацетилена
5)  открыть  кислородный  вентиль  подогревающего  пламени  ре-
зака на 1/4 оборота; 
6)  поднести  мундштук  резака  к  тлеющему  фитилю  и  быстро  от-
крыть ацетиленовый вентиль резака на 1–1,5 оборота; 
7) отрегулировать нормальное подогревающее  пламя  при откры-
том вентиле  режущего кислорода; отрегулировав пламя,  закрыть  вен-
тиль режущего кислорода

8) закрыть лицо маской или щитком; 
9)  начать  резку  металла:  резку  необходимо  начинать  от  кромки 
металла, установив резак под нужным углом по отношению к разрезае-
мой  поверхности  (рис.  47,  48).  Прежде  всего  подогревают  пламенем 
резака  узкий  участок  металла  в  начале  реза  до  температуры  воспламе-
нения  (1100–1300оС).  Определить,  что  металл  воспламенился  и  начал 
гореть можно по появлению снопа искр. Затем плавно открыть вентиль 
режущего кислорода. После того как режущая струя кислорода пробьет 
 
104 

металл на всю толщину начинают передвигать резак вдоль намеченной 
линии реза. Скорость резки контролируется по выбросу искр (рис. 46). 
Расстояние от мундштука до разрезаемой поверхности необходимо под-
держивать  неизменным  и  равным  соответствующему  установленному 
параметру  режима  резки  для  данного  изделия.  По  мере  продвижения 
резака  по  намеченной  линии  необходимо  изменять  его  положение  по 
отношению к разрезаемой поверхности в соответствии с техникой резки 
подобных изделий. 
При  резке  с  середины  листа  режущей  струей  кислорода  первона-
чально  пробивают  в  поверхности  металла  отверстие,  а  при  толщине 
листа более 20 мм отверстие рекомендуется предварительно просверли-
вать. 
Для  обеспечения  беспрерывности  процесса  резки  надо,  чтобы  по-
догревающее пламя находилось всегда впереди струи режущего кисло-
рода. 
Если  при  резке  произойдет  обратный  удар  (резкий  хлопок)  и 
пламя  резака  погаснет,  необходимо  немедленно  закрыть  сначала 
ацетиленовый вентиль, а затем кислородный. 

10) окончить работу: окончив работу необходимо погасить пламя, 
закрыв сначала ацетиленовый, а затем кислородный вентили. 
Тема 4. МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА  
ЗАГОТОВОК ДЕТАЛЕЙ МАШИН РЕЗАНИЕМ 
4.1. Общая характеристика и физическая сущность  
процесса обработки металлов резанием 
Обработка  резанием –  это  процесс  получения  детали  требуемой 
геометрической формы, точности размеров, взаиморасположения и ше-
роховатости  поверхностей за  счет механического срезания с  поверхно-
сти заготовки режущим инструментом слоя материала технологическо-
го припуска в виде стружки на металлорежущих станках и является ос-
новным методом окончательной обработки детали. 
Под  точностью  изготовления  понимают  степень  соответствия 
действительных размеров детали номинальным размерам, заданным по 
чертежу. 
Шероховатость поверхности – это совокупность неровностей, об-
разующих  рельеф  поверхности  детали  в  пределах  рассматриваемого 
участка. 
Основными методами обработки резанием являются точение, фре-
зерование, сверление, строгание,  протягивание, зубонарезание, шлифо-
вание и др. (рис. 49). 
 
105 


 
Рис. 49. Схемы обработки заготовок резанием: а – точение;  
б – фрезерование; в – сверление; г – строгание; д – шлифование  
на круглошлифовальном станке; е – шлифование  
на плоскошлифовальном станке; ж – протягивание 
В качестве исходных заготовок для изготовления деталей резанием 
применяют  отливки,  поковки,  прокат  и  др.  из  чугуна,  стали,  цветных 
сплавов, неметаллических материалов. 
Резание – это сложный процесс взаимодействия режущего инстру-
мента и заготовки, при котором происходит деформирование и отделе-
ние  поверхностного  слоя  металла  заготовки  под  действием  силы  реза-
ния  в  виде  стружки.  В  зависимости  от  физико-механических  свойств 
металла заготовки образуются три вида стружки: сливная, скалывания 
и надлома (рис. 50). 
 
106 


 
Рис. 50. Виды стружки: 
а – сливная; б – скалывания; в – надлома 
При обработке  резанием пластичных сплавов на  передней  поверх-
ности  инструмента  образуется слой сильно деформированного металла 
со структурой отличной от структур обрабатываемого металла и метал-
ла  стружки  называемый  наростом.  Положительное  влияние  нароста 
заключается  в  снижении  силы  резания,  уменьшении  износа  режущего 
инструмента, улучшении отвода тепла от режущего инструмента. Одна-
ко  нарост  снижает  качество  обработанной  поверхности,  увеличивая  ее 
шероховатость.  В  случае,  если  необходимо  предотвратить  образование 
нароста,  например  при  чистовой  обработке,  изменяют  геометрию  ре-
жущего  инструмента  и  скорость  резания,  применяют  смазочно-
охлаждающие жидкости и др. 
В результате упругой и пластической деформации металла обраба-
тываемой  заготовки  происходит  упрочнение  его  поверхностного  слоя 
(наклеп).  Наклеп,  возникший  при  черновой  обработке  заготовки,  за-
трудняет проведение последующих операций изготовления детали. По-
этому операции резания чередуют с  операциями термической обработ-
ки, снимающей наклеп. На заключительных этапах изготовления детали 
наклеп  играет  положительную  роль,  повышая  твердость  и  прочность 
поверхности детали. 
Процесс  резания сопровождается образованием  теплоты  из-за  уп-
ругопластического  деформирования  в  зоне  стружкообразования  и  тре-
ния  стружки  и  заготовки  об  инструмент,  вследствие  чего  инструмент 
может нагреться до 800–1000оС. Такая температура вызывает структур-
ные изменения материала инструмента и потерю его режущих свойств, 
изменение  геометрических  размеров  инструмента  и  заготовки.  Для 
уменьшения отрицательного влияния теплоты на процесс в зону резания 
подают  смазочно-охлаждающие  среды  (эмульсии,  растворы  мыла,  ми-
неральные  масла,  масла  и  эмульсии  с  добавлением  смазывающих  ве-
ществ –  графита,  парафина;  углекислый  газ,  распыленные  жидкости, 
пены; порошки воска, парафина, мыла и др.). 
 
107 

При  обработке  резанием  могут  возникнуть  периодические  колеба-
тельные  движения  (вибрации)  системы  СПИД  (станок –  приспособле-
ние –  инструмент –  деталь),  при  которых  снижается  качество  обрабо-
танной  поверхности,  увеличиваются  нагрузки  на  детали  станков,  сни-
жается  стойкость  инструмента,  возникает  шум.  Чтобы  предотвратить 
или устранить вибрации повышают жесткость станка, изменяют режим 
резания и геометрию инструмента, применяют виброгасители. 
4.2. Движения резания 
Чтобы срезать с заготовки слой материала необходимо инструмент 
и  заготовку  установить  и  закрепить  в  рабочих  органах  станка  и  сооб-
щить  им  относительные  движения.  Движения  органов  станков  под-
разделяют на движения резания, установочные и вспомогательные. 
К  движениям резания  относят главное  движение  и  движение  по-
дачи.  
Главное движение ( ) – это прямолинейное поступательное или 
r
вращательное движение заготовки или режущего инструмента, опреде-
ляющее  скорость  деформирования  материала  и  отделения  стружки. 
Скорость главного движения обозначают буквой  . Главное движение 
всегда одно. 
Движение  подачи  ( ) –  это  прямолинейное  поступательное  или 
s
вращательное  движение  заготовки  или  инструмента,  обеспечивающее 
врезание режущей кромки инструмента в материал заготовки. Скорость 
движения  подачи  обозначают  .  Подача  ( ) –  это  отношение  рас-
s
стояния,  пройденного  рассматриваемой  точкой  режущей  кромки  или 
заготовки вдоль траектории этой точки в движении подачи, к соответст-
вующему числу циклов или определенных долей цикла другого движе-
ния во время резания или к числу определенных долей цикла этого дру-
гого  движения.  Цикл  движения –  это  полный  оборот  режущего  инст-
румента или заготовки. 
Движений  подачи  может  быть  несколько.  В  зависимости  от  на-
правления  движения  подачи  различают  движения  подачи  продольное, 
поперечное и др. 
Установочные  движения –  это  движения,  обеспечивающие  вза-
имное  положение  инструмента  и  заготовки  для  срезания  с  нее  опреде-
ленного слоя материала. 
К  вспомогательным  движениям  относят  транспортировку  заго-
товки, закрепление заготовки и инструмента и т.п. 
Главное  движение  может  иметь  заготовка  (точение)  или  инстру-
мент (сверление). Движение подачи может иметь инструмент (точение) 
или заготовка (фрезерование). 
 
108 


4.3. Схема обработки резанием 
Для процессов обработки заготовок резанием тем или иным спосо-
бом  составляют  схему  обработки,  на  которой  условно  изображают  об-
рабатываемую заготовку, ее установку и закрепление на станке, закреп-
ление  и  положение  инструмента  относительно  заготовки,  а  также  ука-
зывают стрелками движения резания (рис. 51). Инструмент показывают 
в  положении,  соответствующем  окончанию  обработки  поверхности  за-
готовки. 
 
Рис. 51. Схема обработки заготовки методом точения: 
1 – обрабатываемая поверхность; 2 – поверхность резания;  
3 – обработанная поверхность (  – скорость резания;  
S пр.  – подача продольная;   – глубина резания) 
4.4. Металлорежущие станки 
4.4.1. Общая характеристика и классификация станков 
Металлорежущие станки – это технологические машины, предна-
значенные для обработки металлических и неметаллических материалов 
резанием с целью получения деталей заданной формы и размеров с тре-
буемой точностью и качеством обработанной поверхности. 
Основной  классификацией  станков  является  их  разделение  по 
технологическому  методу  обработки.  Помимо  нее  используются  также 
второстепенные классификации: по степени универсальности, точности, 
автоматизации и другим признакам. 
По  технологическому  методу  обработки  станки  разделены  на  де-
сять групп, каждая из которых разделена на десять типов в зависимости 
от их назначения, конструктивных особенностей и др. Каждый тип под-
разделяется на десять типоразмеров по техническим признакам. Основ-
 
109 

ная  классификация  металлорежущих  станков  приведена  в  табл.  21.  В 
соответствии  с  этой  классификацией  каждому  станку  присваивается 
определенный шифр, состоящий из  букв  и цифр. Первая цифра  шифра 
определяет  группу  станков,  вторая –  тип,  третья  (иногда  третья  и  чет-
вертая) –  условный  размер  станка.  Буква  на  втором  или  третьем  месте 
позволяет различить станки одного типоразмера, но с разными техниче-
скими характеристиками. Буква в конце шифра указывает на различные 
модификации  станков  одной  модели.  Например,  шифр  станка  2Н135. 
Это означает, что группа станка 2 – сверлильный; тип станка 1 – верти-
кальный;  35 –  наибольший  условный  диаметр  сверления,  мм;  буква  Н 
указывает  на  модернизацию  станка  базовой  модели  2135.  Алфавитный 
порядок  букв  соответствует  числу  модернизаций.  В  моделях  станков  с 
числовым программным управлением в конце шифра вводят букву Ф с 
цифрой,  например,  16К20Ф3,  где  Ф3  означает,  что  это  токарно-
винторезный  станок  с  контурной  системой  программного  управления. 
Специальные  станки  обозначают  одной  или  двумя  буквами,  присвоен-
ными заводу-изготовителю, и порядковым номером модели. 
На  станках  токарной  группы  обрабатывают  детали  разнообраз-
ных  форм  (цилиндрические,  конические,  плоские,  фасонные,  нарезают 
резьбы) в основном инструментом, который называется  резец. Процес-
сы обработки заготовок на токарных станках резцом называют точение
Также на токарных станках выполняют обработку отверстий сверлами, 
зенкерами, развертками и нарезают резьбу метчиками и плашками. 
Сверлильные и расточные станки предназначены для получения 
и обработки отверстий сверлами, зенкерами, развертками, метчиками, а 
на расточных станках – и резцами. Процессы обработки на этих станках 
соответственно  называются  сверление,  зенкерование,  развертывание, 
растачивание  и  т.д.  Расточные  станки  предназначены  для  обработки 
заготовок больших размеров. 
На  фрезерных  станках  обрабатывают  плоские  и  фасонные  по-
верхности,  фрезеруют  грани,  пазы,  шлицы,  зубья  колес,  винтовые  ка-
навки  с  использованием  режущего  инструмента,  называемого  фреза
Процесс соответственно называется фрезерование
Протяжные станки с помощью режущего инструмента – протяж-
ки позволяют выполнять на изделиях сквозные отверстия и пазы, полу-
открытые отверстия различной формы, а также обрабатывать наружные 
плоские,  дугообразные  и  другие  более  сложные  профили  (прямые  и 
спиральные зубья на зубчатых колесах и секторах, прямые и винтовые 
канавки,  криволинейные  наружные  поверхности).  Процесс  обработки 
заготовок на протяжных станках называется протягивание
На зубообрабатывающих станках нарезают зубья зубчатых колес, 
используя зуборезные фрезы. 
 
110 

Таблица 21 
Классификация металлорежущих станков 
Группа 
Шифр 
Шифр типа 
станков 
группы 










Резервные 

– 
– 
– 
– 
– 
– 
– 
– 
– 
– 
Автоматы и полуавтоматы 
Свер-
Токар-
Много-
Специа-
Токарные
Револь-
лильно-
Кару-
 

Специа-
Одношпин-
Много-
верные
ные и 
резцо-
лизиро-
Разные 
 
отрез-
сельные 
лизиро-
дельные
шпиндель-
 
ные
лобовые 
вые 
ванные 
 
ваные 
ные 
Полуавтоматы 
Гори-
Гори-
Сверлиль-
Вертикаль-
Коорди-
Ради-
зонталь-
Алмаз-
зонталь-
ные и рас-
натно-
ально-

– 
но-
но-
но-рас-
но-
Разные 
Много-
точные
расточ-
свер-
 
сверлильные 
Одношпин-
шпин-
ные
расточ-
точные 
свер-
 
лильные 
дельные 
ные 
лильные 
дельные 
Специа-
Разные, 
Шлифо-
Внутри-
Обдироч-
лизиро-
Плос-
Плиточ-
рабо-
вальные и 
Круглошли-
Заточ-
кошли-
ные и 

– 
шлифоваль-
ные шли-
ванные 
– 
тающие 
доводочные
фовальные 
ные 
фоваль-
полиро-
 
ные 
фовальные 
шлифо-
абрази-
вальные
ные 
вочные 
 
вом 
Комбини-
рованные

– 
– 
– 
– 
– 
– 
– 
– 
– 
– 
 
Зубо
Для 
Для 
Зубоот-
- и 
Зубостри-
Зубо- и 
резьбоооб-
Резьбо-
гальные для 
Зуборезные 
Зубофрез-
нареза-
обра-
Резьбо-
делоч-
резьбо-
рабаты-

нарезные
для кониче-
ния 
ботки 
фрезер-
ные и 
Разные 
 
цилиндри-
ные 
шлифо-
вающие
ских колес 
червяч-
торцов 
ные 
прове-
 
ческих колес 
ных пар
вальные 
 
зубьев 
рочные 
 
 
111 

Окончание табл. 21 
 
 










Копи-
Кон-
Горизон
Вертикаль-
Непрерыв-
роваль-
Верти-
сольные 
тальные 
Фрезерные
ные и 
кальные 
Про-
широ-
 

– 
ные кон-
ного дейст-
– 
кон-
Разные 
сольные
грави-
бескон-
дольные 
коуни-
 
вия 
роваль-
сольные
сольные 
 
вер-
ные 
сальные 
Строгаль-
Про-
Продольные 
Попереч-
Про-
ные, дол-
но
тяжные 
Разные 
-
Дол-
тяжные 
бежные, 

– 
строгаль-
бежные
горизон
– 
– 
стро-
 
верти-
Одностоеч-
Двухстоеч-
разрезные
тальные 
гальные 
 
ные 
кальные 
ные 
ные 
Разрезные, работающие 
 
 
 
 
 
 
Пра-
Пилы
Разрезные
 
 

– 
резцом
абразивные 
гладким 
вильно-
 
кругом
– 
– 
 
диском 
отрез-
Ленточ-
Диско-
Ножо-
ные 
ные 
вые 
вочные 
Для 
Правиль-
испыта-
но- и 
Балан-
ния 
Разные
Опиловоч-
Пилонасе-
Дели-
 

– 
ные
бесцен-
сиро-
сверл и 
– 
– 
– 
 
кательные 
тровооб-
вочные
тельные 
 
шлифо-
дирочные 
вальных 
кругов 
К нулевой и четвертой группам относятся станки, предназначенные для новых методов обработки 
 
 
 
112 

На  строгальных  и  долбежных  станках  методами  строгания  и 
долбления  главным  образом  обрабатывают  плоские  поверхности,  раз-
личные  пазы  и  канавки,  применяя  в  качестве  режущего  инструмента 
строгальные и долбежные резцы. 
На  шлифовальных  станках  методом  шлифования  производят 
чистовую  и  отделочную  обработку  различных  поверхностей  деталей, 
используя  при  этом  такие  режущие  инструменты,  как  шлифовальные 
круги, бруски, сегменты и др. различной формы. 
Схемы обработки заготовок некоторыми способами резания приве-
дены на рис. 49. 
На крупных предприятиях широко используют различные станки – 
автоматы,  средства  дистанционного  управления  и  контроля  технологиче-
ских процессов, автоматическую обработку оперативной информации, ро-
боты, автоматические манипуляторы и др. При небольших производствен-
ных  программах,  в  условиях  единичного  и  ремонтного  производств,  сер-
висного обслуживания машин и агрегатов, в большинстве случаев приме-
няют  универсальные станки, позволяющие  выполнять разные работы  при 
быстрой  их  переналадке  на  изготовление  различных  видов  деталей.  Для 
обеспечения  более  высокой  производительности  изготовления  и  ремонта 
деталей  целесообразно  применение  станков  с  числовым  программным 
управлением (ЧПУ), которые наряду с автоматическим циклом обработки 
позволяют  осуществлять  быструю  переналадку  станка  на  изготовление 
других, значительно отличающихся по форме деталей. 
На  станках  с  ЧПУ  программа  выполнения  необходимых  для  изго-
товления детали перемещений исполнительных органов записывается с 
помощью  числового  кода  на  программоносителе,  который  вводится  в 
считывающее  устройство  станка,  где  преобразуется  в  командные  им-
пульсы,  передающиеся  исполнительным  органам  станка  и  обеспечи-
вающие  их  необходимые  перемещения.  Изменение  программы  не  тре-
бует существенной переналадки станка. 
4.4.2. Понятие о приводе и передаче 
Совокупность  механизмов,  передающих  движение  от  источника 
движения  (например,  электродвигателя)  к  рабочим  органам  станка 
(шпинделю, столу и др.) называется приводом
В металлорежущих станках различают  приводы главного движе-
ниядвижения подачивспомогательных движений
Передача – это механизм, передающий движение от одного элемента 
к другому, например с вала на вал, или преобразующий одно движение в 
другое, например вращательное в поступательное. В станках для передачи 
движения применяют различные механические, пневматические и гидрав-
лические  передачи. Наиболее часто  применяют  такие механические пере-
 
113 

дачи как зубчатые, ременные, реечные, фрикционные, червячные, цепные, 
винтовые.  В  передаче  элемент,  передающий  движение,  называется  веду-
щим
, а элемент, получающий движение – ведомым
Каждая  передача  характеризуется  передаточным  отношением.  Пе-
редаточное  отношение  ( ) –  это число, показывающее  во сколько раз 
частота вращения ведомого элемента меньше или больше частоты вра-
щения ведущего элемента. В общем виде передаточное отношение 
 
2
1
где   – частота вращения ведущего вала, об/мин;   – частота враще-
1
2
ния ведомого вала, об/мин. 
Передаточное  отношение  ременной передачи, осуществляемой  по-
средством шкивов и ремней 
 D
n
1   2  , 
D
n
2
1
где   и   – диаметры ведущего и ведомого валов соответственно;    – 
1
2
коэффициент, учитывающий проскальзывание ремня ( =0,96–0,98). 
Передаточное отношение цепной передачи, состоящей из звездочек 
с параллельными осями и соединенных роликом или бесшумной цепью 
z
n
1
2



z
n
2
1
где   и   – число зубьев ведущей и ведомой звездочек. 
1
2
Передаточное  отношение  зубчатой  передачи,  осуществляемое  ци-
линдрическими и коническими зубчатыми колесами 
z
n
1
2



z
n
2
1
где   и   – число зубьев ведущего и ведомого зубчатых колес. 
1
2
4.4.3. Кинематические схемы станков 
Кинематическая  схема  станка  представляет  собой  условное  гра-
фическое  изображение  различных  элементов  и  механизмов,  участвую-
щих  в  передаче  движений  различным  органам,  и  их  взаимосвязь,  даю-
щее представление о кинематике станка и его конструкции. Для вычер-
чивания  таких  схем  пользуются  условными  обозначениями  согласно 
ГОСТ  2.770-68*.  Помимо  изображений  на  кинематических  схемах  ва-
лов,  шкивов,  зубчатых колес, муфт, подшипников  и т.п. приводят дан-
ные о числах оборотов и мощности электродвигателей, диаметрах шки-
вов, числе зубьев зубчатых колес и др. 
 
114 


Кинематическая схема составляется кинематическими цепями, ко-
торые  начинаются  от  электродвигателя  и  заканчиваются  у  соответст-
вующего  исполнительного  органа  станка  (шпинделя,  суппорта  и  т.п.). 
Кинематические  цепи  состоят  из  отдельных  элементов,  называемых 
звеньями. Два взаимодействующих между собой звена составляют ки-
нематическую  пару
  или  передачу.  Кинематические  схемы  состоят  из 
повторяющихся пар (передач) – зубчатых, ременных и др., передающих 
движение от одного звена к другому и преобразующих (при необходи-
мости) движение при передаче движения – изменяют его скорость, пре-
образуют вращательное движение в поступательное и т.п. 
Звенья  кинематических  цепей  обеспечивают  получение  движений 
исполнительных органов, необходимых для обработки различных заго-
товок и получения из них деталей заданной формы и точности. 
При описании кинематических схем для элементов кинематических 
пар,  закрепленных  на  одном  валу,  необходимые  данные  записывают  в 
ряд  через  знак  «тире»,  а  закрепленных  на  разных  валах –  через  знак 
«деление», например «… движение от вала I передается зубчатыми ко-
лесами 52-26-52…»;  «… движение от вала  I передается через зубчатые 
колеса  30 32 32 …». 
32 32 30
Кинематическая  схема  токарно-винторезного  станка  приведена  на 
рис. 52. 
 
Рис. 52. Упрощенная кинематическая схема условного 
токарно-винторезного станка 
 
115 

4.4.4. Расчет кинематической наладки металлорежущих станков 
Методика расчета 
Перед началом работы станка необходимо произвести его кинема-
тическую наладку, которая заключается в кинематической подготовке 
станка  для  обработки  заготовки  в  соответствии  с  заданной  конфигура-
цией  детали  и  оптимальным  режимом  резания.  В  основу  методики  на-
ладки цепей положено нахождение связей относительных перемещений 
инструмента  и  заготовки  при  обработке  путем  составления  уравнений 
баланса  движений.  Наладка  станка  требует  расчета  передаточного  от-
ношения  (i)  органа  наладки  скоростной  цепи  для  получения  заданной 
частоты вращения шпинделя и передаточного отношения органа налад-
ки  цепи  подач  для осуществления заданной подачи. Для этой  цели  на-
мечают  расчетную  кинематическую  цепь,  составляют  расчетные  пере-
мещения  конечных  звеньев  этой  цепи  и  уравнение  кинематического 
баланса, из которого выводят формулу наладки цепи.  Уравнением ки-
нематического  баланса
  называется  уравнение,  которое  выражает  ма-
тематическую  связь  между  скоростями  движения  начального  (ведуще-
го)  и  конечного  (ведомого)  звеньев,  т.е.  связывающее  расчетные  пере-
мещения  начального  и  конечного  звеньев  кинематической  цепи.  Оно 
служит  основой  для  определения  передаточных  отношений  органа  на-
ладки. Конечные звенья могут иметь как вращательное, так и прямоли-
нейное движение. 
Если начальное и конечное звенья вращаются, то расчетные пе-
ремещения этих звеньев записываются 

н
nк 
где  nн   и  nк  –  частоты  вращения  начального  звена  органа  наладки  и 
конечного, об/мин (стрелка в этой записи означает «соответствует»). 
По  расчетным  перемещениям  составляют  уравнение  кинематиче-
ского баланса данной кинематической цепи 
  i
 i

к
н
пост
настр
где  i
 –  постоянное  передаточное  отношение  органа  наладки.  Оно 
пост
соответствует  постоянным  звеньям  цепи;  i
 –  искомое  передаточное 
настр
отношение органа наладки. 
При  последовательном  соединении  кинематических  пар  определя-
ется суммарное передаточное отношение всей цепи, которое равно про-
изведению  передаточных  отношений  отдельных  передач,  входящих  в 
данную кинематическую цепь, например 
    
1
2
3
n
 
116 

Решая  уравнение  кинематического  баланса  относительно  i
  по-
настр
лучим формулу наладки рассматриваемой кинематической цепи 
i
 n /n  i

настр
к
н
пост
Если  одно  из  звеньев  цепи  имеет  вращательное  движение,  на-
пример  начальное,  а  второе –  прямолинейное,  например  конечное,  то 
расчетные перемещения этих звеньев будут иметь вид 
1
 S
об.нач. зв
продольно о
г перемещен я
и 
конечного звена
где   – подача, мм/об; 1
 – один оборот начального звена. 
об.нач. зв
Уравнение кинематического баланса будет иметь вид 
1
 i
 i
  
об.нач.зв
пост
настр
где   –  величина  перемещения  кинематической  пары,  преобразующей 
вращательное движение в прямолинейное, мм. 
Решая  уравнение  кинематического  баланса,  получим  формулу  на-
ладки рассматриваемой кинематической цепи 
S
i


настр
1
 i
 l
об.нач.зв
пост
Пример расчета 
Допустим  необходимо  произвести  наладку  условного  токарно-
винторезного станка на нарезание резьбы (рис. 52). Шпиндель 1 получа-
ет  вращение  от  электродвигателя  (ЭД)  через  ременную  передачу  со 
z
шкивами   100   мм  и   250   мм,  зубчатую  пару  1   ( =30, 
1
2
1
z2

z
=50),  пару  сменных  зубчатых  колес 
a
  и  зубчатые  колеса 
3  
2
z
z
b
4
=25,  =48). 
3
4
Частота вращения электродвигателя  nЭД =960 об/мин. Резец, укре-
пленный  на  суппорте  2,  получает  прямолинейное  движение  вдоль  оси 
заготовки от ходового винта (шаг ходового винта  Рх. = 8 мм), который 

приводится во вращение от шпинделя 1 через передачу цилиндрических 
z
z
зубчатых колес  5 × 6 × ( =20,  =60,  =40) и сменные зубчатые 
5
6
7
z
z
6
7
 
117 

z
z
колеса  а
.  Для  нарезания  резьбы  необходимо  сообщить  резцу  оп-
z
z
b
d
ределенное  по  отношению  к  частоте  вращения  шпинделя  прямолиней-
ное движение вдоль оси заготовки. Частота вращения шпинделя рассчи-
тывается по формуле 
1000 V


p
  D
где  n p  – расчетная частота вращения шпинделя, об/мин;   – скорость 
резания,  м/мин  (рассчитывается  или  находится  по  справочнику);   – 
диаметр заготовки, мм. 
В  примере  вращение  шпинделя  с  заготовкой  является  главным 
движением, а движение резца вдоль оси заготовки – движением подачи. 
Решение примера
1)  расчет  наладки  кинематической  цепи  главного  движения: 
запишем расчетные перемещения электродвигателя и шпинделя 
n

ЭД
n р 
где  nЭД  – частота вращения электродвигателя, об/мин;  n р  – расчетная 
частота вращения шпинделя, об/мин. 
Составим уравнение кинематического баланса цепи 
 n
 i
 i

р
ЭД
пост
настр
откуда формула наладки рассматриваемой цепи будет иметь вид 
np
i


настр
n
 i
ЭД
пост
iпост.   равно  суммарному  передаточному  отношению  всей  цепи  и 
определяется  произведением  передаточных  отношений  составляющих 
кинематических пар (передач): ременной шкивами   и  , зубчатой с 
1
2
зубчатыми  колесами    и    и  зубчатой  с  зубчатыми  колесами    и 
1
2
3
, т.е. 
4
D z z
1
1
3
i


пост
D z z
2
2
4
Искомое передаточное отношение органа наладки (сменных зубча-
тых колес    и  zb )  

i



 
настр
zb
 
118 

Таким образом 
z
n

D z z
n
n
а
p
p
250 50 48
2
2
3
p



· 

n
D z z
960 100 30 25
120
b
ЭД
1
1
4
Если  вместо  n p   подставить  его  значение,  выраженное  через  ско-

рость резания 
V
 1000
, то получим 
p
π  D
z
n

1000 
6
,
2
а
p
V
V



z



120
 120
D
b
z
Подобрав  сменные  колеса  а ,  настроим  цепь  частоты  вращения 
zb
шпинделя; 
2)  расчет  наладки  кинематической  цепи  движения  подачи:  для 
этого составляем уравнение кинематического баланса цепи от шпинделя 
к ходовому винту из расчета, что за один оборот шпинделя резец пере-
мещается  вдоль  оси  заготовки  на  величину  шага  нарезаемой  резьбы 
Pp. , мм) 
(расчетные 
перемещения 
можно 
записать 
как 
1

об. шпинделя
Рр.продольног о
).  По  определению  число  оборотов  шпин-
перемещен я
и резца
деля   1 ,  подача   ,  величина  прямолинейного  перемещения 
p.
резца  вдоль  оси  заготовки   х.
P в. ,  тогда  уравнение  кинематического 
баланса будет иметь вид 
i
 i
 Р  Р 
пост
настр
х.в.
р.
откуда формула наладки рассматриваемой цепи будет иметь вид 
Рр
i

настр
 
i
 Р
пост
х.в
z z
Р
z z
Р
Р
Р
р
р
60 40
или  a c
6
7
р
р





z z
z z
z z Р
5
6
20 60 8
4
b
d
5
6
х.в
 Рх.в
z z
6
7
z
z
Подобрав сменные зубчатые  колеса  a c , настроим цепь  движе-
z
z
b
d
ния подачи. 
При  наладке  станков  в  общем случае  необходимо:  1) по техно-
логическому процессу обработки детали установить характер движений 
 
119 

в станке  и  их взаимосвязь;  2) определить  все  кинематические  цепи, по 
которым  будет  осуществляться  движение;  3)  составить  соответствую-
щие  уравнения  кинематических  цепей,  связывающих  попарно  рабочие 
органы станка; 4) по полученным передаточным отношениям вычислить 
и подобрать сменные зубчатые колеса. 
При  составлении  уравнения  кинематической  цепи  не  имеет  значе-
ния, в каком порядке рассматривается эта цепь – от первого ее элемента 
(считая  в  направлении  передачи  движения)  к  последнему  или  от  по-
следнего к первому. 
Подбор чисел зубьев сменных зубчатых колес 
Одним из органов наладки станка являются сменные зубчатые ко-
леса.  Орган  наладки  кинематических  цепей,  выполненный  из  сменных 
зубчатых  колес,  называется  гитарой.  Каждая  гитара  снабжена  опреде-
ленным набором сменных колес. 
Чтобы  подобранные  сменные  зубчатые  колеса  могли  поместиться 
на гитаре и не упирались во втулки валиков зубчатых колес, необходи-
мо  соблюдать  следующие  условия  зацепления:     15
(
 )
20 ; 
a
b
c
   15
(
 )
20 , т.е. сумма двух сцепляемых колес должна быть 
c
d
b
больше последующего колеса на 15–20 зубьев (  – сменные 
a
b
c
d
зубчатые колеса) (рис. 52). Например, передаточное отношение, состав-
z
z
ленное  из  зубчатых  колес 
60 100
 a

,  не  удовлетворяет  усло-
z
z
40 80
b
d
вию зацепления, так как  60  40 100  15
(
 )
20 ; 100  80  40  15
(
 )
20 . 
В  этом  случае  необходимо  воспользоваться  одним  из  способов 
подбора чисел зубьев сменных зубчатых колес: разложения на простые 
множители, заменой часто  встречающихся чисел  приближенными дро-
бями,  логарифмическим  и  др.  Наиболее  часто  применяют  способ  раз-
ложения  на  простые  множители
,  однако  его  можно  использовать 
только  в  случае,  если  на  простые  множители  можно  разложить  числи-
тель  и  знаменатель  передаточного  отношения,  полученного  по  уравне-
нию наладки. 
Произведя разложение, сокращают дробь или вводят дополнитель-
ные  множители  комбинируя  их  так,  чтобы  получить  выражение  дроби 
через числа зубьев, имеющихся в комплекте сменных колес. 
В приведенном примере передаточное отношение 
60 100

, кото-
40 80
рое  не  удовлетворяет  условию  зацепления.  Посредством  комбинации 
получаем 
60 100

. Предположим, что в комплекте такие колеса есть. 
80 40
 
120 

Проверяем  сцепляемость  зубчатых  колес:  60  80  100  15
(
 )
20 ; 
100  40  80  15
(
 )
20 , т.е. условия зацепления выполняются. 
Рассмотрим  другой  пример  подбора  чисел  зубьев  сменных  зубча-
тых колес способом разложения на простые множители. Допустим  
z z
12
6
2
6
10
2
40
60
80
 a
c

   
 



z z
7
7
1
7
10
1
40
70
40
b
d
Проверим 
выполняются 
ли 
условия 
зацепления: 
60  70  80  15
(
 )
20 ;  80  40  70  15
(
 )
20 ,  т.е.  условия  зацепления 
выполняются и колеса с числом зубьев 40, 60, 70 и 80 в комплекте име-
ются. 
4.5. Режущий инструмент 
В качестве режущего инструмента при обработке заготовок на ме-
таллорежущих станках используют лезвийный и абразивный инстру-
мент
, который может быть цельным (изготовленным из одной заготов-
ки),  сборным  (с  разъемным  соединением  частей  и  элементов  инстру-
мента),  составным  (с  неразъемным  соединением  частей  и  элементов 
инструмента).  Изготавливают  сборный  и  составной  инструмент  с  по-
мощью сварки, пайки, наплавки, механического крепления. 
К лезвийным инструментам относятся резцы, фрезы, сверла, зен-
керы,  развертки,  протяжки,  метчики,  плашки  и  др.;  к  абразивным – 
шлифовальные круги, сегменты, бруски и др.  
Резец –  это  однолезвийный  инструмент  для  обработки  с  поступа-
тельным  или  вращательным  главным  движением  резания  и  возможно-
стью движения подачи в любом направлении (рис. 53, б). 
Фреза – это лезвийный инструмент для обработки с вращательным 
главным движением резания инструмента без изменения радиуса траек-
тории этого движения и хотя бы с одним движением подачи, направле-
ние которого не совпадает с осью вращения (рис. 53, в). 
Осевой  режущий  инструмент –  лезвийный  инструмент  для  обра-
ботки с вращательным главным движением резания и движением пода-
чи вдоль оси главного движения резания. Примерами осевого режущего 
инструмента являются сверло, зенкер, развертка, метчик, плашка и др. 
Сверло – осевой режущий инструмент для образования отверстия в 
сплошном  материале  или  увеличения  диаметра  имеющегося  отверстия 
(рис. 53, з). 
Зенкер –  осевой  режущий  инструмент  для  повышения  точности 
формы отверстия и увеличения его диаметра (рис. 53, а). 
 
121 


Развертка – осевой режущий инструмент для повешения точности 
формы и размеров отверстия и уменьшения шероховатости поверхности 
(рис. 53, е). 
Метчик –  осевой  многолезвийный  инструмент  для  образования  и 
обработки внутренней резьбы (рис. 53, д). 
Плашка –  осевой  многолезвийный  инструмент  для  образования  и 
обработки наружной резьбы (рис. 53, г). 
Протяжка – многолезвийный инструмент, лезвия режущего участ-
ка  которого,  расположенные  один  за  другим  в  направлении  главного 
движения резания,  выступают одно над другим в направлении перпен-
дикулярном к направлению этого движения,  осуществляемого без  дви-
жения подачи (рис. 53, ж). 
 
Рис. 53. Лезвийный режущий инструмент: а – конический зенкер:  
б – прямой проходной резец; в – цилиндрическая фреза; г – круглая  
плашка; д – метчик; е – коническая чистовая развертка; ж – круглая  
протяжка; з – спиральное сверло с коническим хвостовиком;  
и – комбинированное сверло-зенкер 
Режущий инструмент изготавливают из инструментальных мате-
риалов,  которые  подразделяются  на  углеродистые  (У7-У13,  У7А-
У13А), легированные (ХВГ, 9ХС, Х6ВФ, ХВСГ) и быстрорежущие (Р9, 
 
122 

Р18,  Р6М5,  Р9М5К5)  стали;  твердые  сплавы  (ВК6,  ВК8,  Т15К6, 
ТТ7К12);  минералокерамику  (материалы  на  основе  Al2O3,  TiC,  Si3N4); 
сверхтвердые инструментальные материалы на основе алмаза и нитрида 
бора  (эльбор). Из твердых  сплавов,  керамики  и сверхтвердых материа-
лов  изготавливают  вставки  лезвийных  инструментов  (резцов,  сверл, 
фрез),  прикрепляя  их  к  корпусу  инструмента  механическим  путем  или 
пайкой. Нережущие части сборных и составных инструментов изготав-
ливают  из  конструкционных  сталей  (45,  40Х)  или  углеродистых  инст-
рументальных сталей, например марки У7. 
В  процессе  резания  происходит  износ  режущего  инструмента
Допустимому  износу  инструмента  соответствует  его  определенная 
стойкость.  Стойкость  инструмента  ( ,  мин) –  это  суммарное  время 
его работы между переточками на определенном режиме резания. Стой-
кость инструмента зависит от физико-механических свойств материала 
инструмента  и  заготовки,  режима  резания,  геометрии  инструмента  и 
условий обработки. 
4.6. Конструкция и элементы режущего инструмента  
на примере токарного проходного резца 
Резец  является  наиболее  распространенным  режущим  инструмен-
том.  Другие  виды  режущего  инструмента  представляют  собой  видоиз-
менения резца. 
Резец состоит из двух частей: рабочей части  I, имеющей режущие 
лезвия, и крепежной части II, служащей для закрепления резца в резце-
держателе станка (рис. 54). 
Режущая  часть  резца  состоит  из  следующих  элементов:  передняя 
поверхность лезвия ( 
1, по которой сходит стружка; главная задняя 
поверхность лезвия ( 
2, обращенная к поверхности резания заготов-
ки;  вспомогательная  задняя  поверхность  лезвия  ( 
A )  5,  обращенная  к 
обработанной  поверхности  заготовки; пересечения  передней  поверхно-
сти с главной и вспомогательной задними поверхностями образуют со-
ответственно главную 3 и вспомогательную 6 режущие кромки; пересе-
чение  главной  и  вспомогательной  режущих  кромок  называется  верши-
ной резца 4 (рис. 54). Вершина резца может быть острой, закругленной 
или в виде прямой линии. 
Перечисленные  элементы  имеют  и  другие  режущие  инструменты. 
Кроме  них,  инструменты  могут  иметь  переходную  (дополнительную) 
режущую  кромку,  расположенную  между  главной  и  вспомогательной 
режущими  кромками,  и  примыкающую  к  ней  переходную  заднюю  по-
верхность. Затачивают инструмент по передней и задним поверхностям. 
 
123 


 
Рис. 54. Конструкция и элементы токарного прямого проходного резца: 
I – рабочая часть; II – крепежная часть; 
1 – передняя ( 
), 2 – главная задняя ( 
),  
5 – вспомогательная задняя ( 
A ) поверхности лезвия;  
3 – главная режущая, 6 – вспомогательная режущая кромки;  
4 – вершина резца 
Взаимное  расположение  элементов  рабочей  части  инструментов  су-
щественно влияет на процесс резания и режущие свойства инструмента и 
определяется с помощью ряда углов, называемых углами резца. 
4.7. Координатные плоскости и геометрические  
параметры рабочей части токарного резца  
в статической системе координат 
Геометрические  параметры  режущего  инструмента  определяются 
углами,  образуемыми  пересечением  поверхностей  лезвия,  а  также  по-
ложением поверхностей режущих лезвий относительно обрабатываемой 
поверхности и направлением главного движения (ГОСТ 25762-83). Эти 
параметры  идентичны  для  различных  видов  инструмента,  поэтому  их 
можно рассматривать на примере токарного резца. 
Углы резца измеряются в определенных координатных плоскостях 
(рис.  55,  56).  Основная  плоскость  ( ) –  координатная  плоскость, 
V
проведенная через рассматриваемую точку режущей кромки перпенди-
кулярно  направлению  скорости  главного  или  результирующего  движе-
ния  в  этой  точке.  Плоскость  резания  ( ) –  координатная  плоскость, 
n
 
124 


касательная к режущей кромке в рассматриваемой точке и перпендику-
лярная основной плоскости. Главная секущая плоскость ( 
) – коор-
динатная  плоскость,  перпендикулярная  линии  пересечения  основной 
плоскости  и  плоскости  резания.  Нормальная  секущая  плоскость 
Pн ) –  плоскость,  перпендикулярная  режущей  кромке  в  рассматривае-
мой точке. Рабочая плоскость ( Р ) – плоскость, в которой расположе-
S
ны  направления  скоростей  главного  движения  резания  и  движения  по-
дачи.  Задняя  поверхность  лезвия  ( 
) –  поверхность  лезвия  инстру-
мента, контактирующая в процессе резания с поверхностью заготовки. 
 
Рис. 55. Поверхности заготовки и координатные плоскости резца: 
1 – обрабатываемая поверхность; 2 – поверхность резания;  
3 – обработанная поверхность 
На рис. 56 изображены основные углы резца в статической системе 
координат  (прямоугольной  системе  координат  с  началом  в  рассматри-
ваемой точке режущей кромки, ориентированной относительно направ-
ления скорости главного движения резания). 
Главный передний  угол     измеряют  в главной секущей  плоско-
сти ( 
)  между  передней  поверхностью  лезвия  ( 
)  и  основной  плос-
костью ( ). Этот угол оказывает большое влияние на процесс резания, 
V
качество обработанных поверхностей, износ инструмента и др. и может 
быть положительным и отрицательным от -10о до +30о. 
 
125 


 
Рис. 56. Углы резца в статической системе координат 
Главный задний угол    измеряют в главной секущей плоскости 
лезвия  ( 
)  между  задней  поверхностью  ( 
)  и  плоскостью  резания 
).  Наличие  угла     уменьшает  трение  между  задней  поверхностью 
n
лезвия  инструмента  и  поверхностью  резания  заготовки,  что  снижает 
износ инструмента. Этот угол составляет 5–15о. 
Угол  в  плане     измеряется  в  основной  плоскости  ( )  между 
V
плоскостью резания ( ) и рабочей плоскостью ( Р ). С уменьшением 
n
S
угла    снижается шероховатость обработанной поверхности и повыша-
ется стойкость инструмента. Угол    изменяется в зависимости от усло-
вий обработки в пределах 10–90о.  
 
126 


Вспомогательный угол  в плане     измеряется в основной плос-
кости ( ) между главной секущей плоскостью (
V

) и рабочей плоско-
стью ( Р ). С уменьшением угла     снижаются шероховатость обрабо-
S
танной поверхности и износ инструмента. Его величина, в зависимости 
от условий обработки, составляет 0–45о. 
Угол наклона кромки    измеряют в плоскости резания ( ) ме-
n
жду  главной  режущей  кромкой  и  основной  плоскостью  ( ).  Угол    
V
служит для отвода стружки в нужном направлении и с его увеличением 
качество обработанной поверхности ухудшается. Он может быть поло-
жительным,  отрицательным  и  равным  нулю  и  находиться  в  диапазоне 
± 5о (рис. 57). 
  
Рис. 57. Углы наклона кромки резца    и направление отвода стружки 
В процессе резания углы резца   ,   ,   ,     могут изменяться, ес-
ли подача будет непостоянной (например при движении инструмента по 
сложной  программе)  или  в  зависимости  от  его  фактического  располо-
жения относительно заготовки. 
4.8. Режим резания 
Основными параметрами режима резания являются скорость ре-
зания,  подача  и  глубина  резания  (рис.  51).  Скорость  резания  (V)  или 
скорость  главного  движения –  это  путь,  пройденный  точкой  режущей 
кромки  инструмента  относительно  заготовки  в  единицу  времени  (при 
точении  измеряется  в  м/мин).  Подача  ( ) –  это  путь  точки  режущей 
 
127 

кромки  инструмента  относительно  заготовки  в  направлении  движения 
подачи  за  один  оборот  заготовки  (при  точении)  или  инструмента  (при 
сверлении)  или  за  один  двойной  ход  заготовки  или  инструмента  (при 
строгании).  Подача  инструмента  ( )  определяется  скоростью  подачи 
).  При  точении  подача  измеряется  в  мм/об.  Глубина  резания  ( 
S
мм) – это расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхно-
стями, измеренное перпендикулярно к последней, за один проход инст-
румента относительно обрабатываемой поверхности. 
При выборе режима резания первоначально выбирают глубину ре- 
зания ( , мм), стремясь  снять  весь припуск за один рабочий ход  инст-
румента. При точении 
 d

,       
2
где   – диаметр обрабатываемой заготовки, мм;   – диаметр детали, мм. 
После  определения  глубины  резания  выбирают  величину  подачи 
, мм/об) по нормативным справочникам (табл. 22). Подачу выбирают 
наибольшую  допустимую,  учитывая  точность  обработки,  шерохова-
тость  обрабатываемой  поверхности,  применяемый  инструмент,  жест-
кость системы СПИД. 
Таблица 22 
Подачи при черновом наружном точении резцами с пластинами  
из твердого сплава и из быстрорежущей стали 
Обрабатываемый материал 
Размер 
сечения 
Диаметр 
Сталь конструкционная углеродистая, 
 
 
крепежной 
детали 
легированная и жаропрочная 
d
части 
мм 
резца q
Подача  , мм/об при глубине резания  , мм 
мм 
До 3 
Св. 3 до 5 
Св. 5 до 8 
Св. 8 до 12 
Св. 12 







От 16
До 2
25 

до 25
0,3–0,4 
– 
25 
– 
От 16
Св. 20 до 40
25 
 
0,4–0,5 
0,3–0,4 
– 
до 2525 
Св. 40 до 60
От 1625 
 
0,5–0,9 
0,4–0,8 
0,3–0,7 
– 
до 2540 
Св. 60 до 
От 1625 
0,6–1,2 
0,5–1,1 
0,5–0,9 
0,4–0,8 
100 
до 2540 
Св. 100 до 
От 1625 
0,8–1,3 
0,7–1,2 
0,6–1,0 
0,5–0,9 
400 
до 2540 
 
 
128 

Окончание табл. 22 







Св. 400 до 
От 2030 
1,1–1,4 
1,0–1,3 
0,7–1,2 
0,6–1,2 
0,4–1,1 
500 
до 4060 
Св. 500 до 
От 2030 
1,2–1,5 
1,0–1,4 
0,8–1,3 
0,6–1,3 
0,4–1,2 
600 
до 4060 
Св. 600 до 
От 2540 
1,2–1,8 
1,1–1,5 
0,9–1,4 
0,8–1,4 
0,7–1,3 
1000 
до 4060 
Св. 1000 до 
От 3045 
1,3–2,0 
1,3–1,8 
1,2–1,6 
1,1–1,5 
1,0–1,5 
2500 
до 4060 
 
Примечания:  
1. Нижние значения подач соответствуют меньшим размерам сечения крепежной части 
резца и более прочным обрабатываемым материалам, верхние значения подач – большим 
размерам сечения крепежной части резца и менее прочным обрабатываемым материалам. 
2. При обработке жаропрочных сталей и сплавов подачи свыше 1 мм/об не применять. 
3. При обработке прерывистых поверхностей и при работах с ударами табличные зна-
чения подач следует умножать на коэффициент 0,75–0,85. 
4. При обработке закаленных сталей табличные значения подачи уменьшать, умножая 
на коэффициент 0,8 для стали с 44–56 HRC и на 0,5 для стали с 57–62 HRC. 
 
При наружном точении и растачивании скорость резания (V, м/мин) 
рассчитывают по формуле    
Cv
V

 
р.
m
x
y
V
 t v  S v
где – расчетная скорость резания, м/мин; Т – среднее значение стой-
р
кости (срока службы) инструмента, мин (при одноинструментной обра-
ботке  Т  =  60  мин);   –  глубина  резания,  мм  (при  черновой  обработке 
глубина резания обычно равна всему припуску на обработку);  – пода-
ча, мм/об;  – коэффициент и   – показатели степени, завися-
v
v
v
щие  от  условий  обработки,  применяемого  инструмента,  подачи  и  т.д.; 
 –  коэффициент,  учитывающий  геометрию  инструмента,  твердость 
V
заготовки  и  др.  На  практике  значения  ,  ,  ,    выбираются  по 
v
v
v
справочникам (табл. 23). 
 
129 

Таблица 23 
Значения коэффициента  и показателей степени в формулах  
v
скорости резания при обработке резцами 
Материал 
Коэффициент и показа-
рабочей 
Характеристика 
тели степени
Вид обработки
 
 
части 
подачи 
резца 
C
x
y
 
 
 
 







Обработка стали конструкционной углеродистой   750
в
 Мпа 
Наружное про-
 до 0,3 
420 
0,20 
дольное точение 
Т15К6 * 
 св. 0,3 до 0,7 
350 
0,15 
0,35 
0,20 
проходными 
 св. 0,7 
340 
0,45 
резцами 
 до 0,25 
Р18 ** 
87,5 
0,33 
0,25 
0,125 
 св. 0,25 
56 
0,66 
То же резцами с 
 ≤   
дополнительным  Т15К6 * 
0,30 
0,15 
292 
0,18 
лезвием
>   
0,15 
0,30 
 
Отрезание 
Т5К10 * 
47 
0,80 
0,20 
Р18 ** 
23,7 
0,66 
0,25 
 - 
Фасонное  
– 
Р18 ** 
точение
22,7 
0,50 
0,30 
 
Нарезание кре-
Т15К6 * 
244 
0,23 
0,20 
пежной резьбы 
Черновые про-
0,30 
 
 
 
ходы: 
 
 
 
 ≤ 2 мм 
14,8 
0,70 
0,11 
Р18 ** 
> 2 мм 
30 
0,60 
0,25 
0,08 
Чистовые  
проходы
41,8 
0,45 
0,30 
0,13 
 
Обработка жаропрочной стали 03Х18Н9Т в состоянии поставки 141 НВ 
Наружное про-
ВК8 * 
– 
110 
0,20 
0,45 
дольное точение 
проходными 
0,15 

Р18 **
 
резцами
 
31 
0,20 
0,55 
 
 
 
130 

Окончание табл. 23 







Обработка серого чугуна 190 НВ 
Наружное 
продольное 
 ≤ 0,40 
точение про-
ВК6 *
292 
0,20 
 
0,15 
0,20 
ходными рез-
 > 0,40 
243 
0,40 
цами 
 
* Без охлаждения. ** С охлаждением. 
 
Примечания: 
1. При внутренней обработке (растачивании, прорезании канавок в отверстии, внут-
реннем фасонном точении) принимается соответствующая скорость резания для наружной 
обработки с введением поправочного коэффициента 0,9. 
2. При обработке без охлаждения конструкционных и жаропрочных сталей и сталь-
ных отливок всеми видами резцов из быстрорежущей стали вводить на скорость резания 
поправочный коэффициент 0,8. 
3. При отрезании и прорезании с охлаждением резцами из сплава Т5К10 конструк-
ционных сталей и стальных отливок вводить на скорость резания поправочный коэффи-
циент 1,4. 
4. При фасонном точении глубокого и сложного профиля на скорость резания вво-
дить поправочный коэффициент 0,85. 
5. При обработке резцами из быстрорежущей стали термообработанных сталей ско-
рость резания для соответствующей стали уменьшать, вводя поправочный коэффициент: 
0,95 – при нормализации; 0,9 –при отжиге; 0,8 – при улучшении.  
6. Подача   в мм/об. 
7. Значения предела прочности   в  обрабатываемого материала приведены в табл. 9. 
 
Поправочный  коэффициент    представляет  собой  произведение 
V
отдельных коэффициентов, каждый из которых отражает влияние опре-
деленного фактора на скорость резания.  
K
 K
 K
 K
 K
 K

  K
 K
 K
V
MV
nV
UV
V
V
rV
qV
OV 
K
 –  учитывает  качество  обрабатываемого  материала  (табл.  24); 
MV
K
 –  состояние  поверхности  заготовки  (табл.  26);  K
 –  материал 
nV
UV
режущей части инструмента (табл. 27); K
K
K
V
 ,

K
,
 –  коэффи-
V
 ,
rV
qV
циенты, учитывающие параметры резца: угол в плане   , вспомогатель-
ный  угол  в  плане   ,  радиус  при  вершине ,  поперечное  сечение  кре-
пежной части q (табл. 28). Коэффициенты  K
K
,  K
 учитывают-
V
 , 
rV
qV
ся только для резцов из быстрорежущей стали. Коэффициент  K
 учи-
OV
тывает  способ  обработки  (отрезание,  продольное  точение  и  т.д.) 
(табл. 29). 
 
131 

Таблица 24 
Поправочный коэффициент  K
, учитывающий влияние  
MV
механических свойств обрабатываемого материала  
на скорость резания 
Материал рабочей части инструмента 
Обрабатываемый материал 
Твердый сплав 
Быстрорежущая сталь 
Расчетная формула 
Сталь конструкционная углеро-
750
v
n
дистая, легированная и стальные 
K

 750 
MV
  
K
 С
 
отливки
MV
м 


 
в
  в 
 
Примечание:  значения коэффициента  См , учитывающего группу стали, и показа-
тель степени  n
 обрабатываемого 
 приведены в табл. 25; значения предела прочности 
в
материала берутся в МПа и приведены в табл. 9. 
Таблица 25 
Значения коэффициента  См  и показателя степени    
v
для расчета поправочного коэффициента K
  
MV
Коэффициент 
Показатель 
С для инст-
м
степени 
Обрабатываемый материал 
румента из 
(точе-
быстрорежу-
v
щей стали
ние) 
 



Сталь: 
углеродистая (С ≤ 0,6%) 
1,0 
1,75* 
автоматная 
1,2 
никелевая 
1,0 
хромистая 
0,8 
1,75 
хромоникелевая 
0,9 
1,50 
углеродистая (С > 0,6%),  
марганцовистая и  
хромоникельвольфрамовая 
0,8 
1,75 
 
 
132 

Окончание табл. 25 



хромомолибденовая,  
хромоникельмолибденовая,  
хромоалюминиевая,  
1,25 
хромомолибденоалюминиевая  
и близкие к ним 
0,7 
хромомарганцовистая,  
хромокремнистая,  
хромокремнемарганцовистая 
1,50 
 
и близкие к ним 
инструментальная быстрорежущая 
0,6 
1,25 
* При   в < 450 МПа показатель степени  nv  = -1,0.  
 
Таблица 26 
Поправочный коэффициент  K
, учитывающий влияние  
nV
состояния поверхности заготовки на скорость резания 
Состояние поверхности заготовки 
С коркой 
Без  
Стальные и чугунные отливки 
корки 
Прокат 
Поковка 
нормальное
с загрязненной 
 
коркой 
Коэффициент  KnV  
1,0 
0,9 
0,8 
0,8-0,85 
0,5-0,6 
 
Таблица 27 
Поправочный коэффициент  K
, учитывающий влияние 
UV
материала режущей части инструмента на скорость резания 
Обрабаты-
Значения коэффициента  K
ваемый 
UV  в зависимости  
материал 
от марки инструментального материала 








Сталь кон-
Т5К12В  Т5К10 
Т14К8 
Т15К6 
Т15К6Т  Т30К4 
ВК8 
струкцион-
ная и 
стальные 
0,35 
0,65 
0,8 
1,00 
1,15 
1,4 
0,4 
отливки 
 
 
133 

Окончание табл. 27 








Сплавы 
ВК8 
Т5К10 
Т15К6 
Р18 
жаропро-
ные и кор-

розионно-
1,0 
1,4 
1,9 
0,3 
стойкие 
35–50 HRC 
51-62 HRC 
Сталь зака-
Т15К6
ленная
 
Т30К4 
ВК6 
ВК8 
ВК4 
ВК6 
ВК8 
 
1,0 
1,25 
0,85 
0,83 
1,0 
0,92 
0,74 
Сталь, чу-
Р6М5, 
гун, медные 
Р18, 
ВК4 
ВК6 
9ХС 
ХВГ 
У12А 
и алюми-
Р9 

ниевые 
сплавы 
1,0 
2,5 
2,7 
0,6 
0,6 
0,5 
 
Таблица 28 
Поправочные коэффициенты, учитывающие влияние  
параметров резца на скорость резания 
Вспомо-
Радиус 
Размер 
Главный 
Коэф-
гатель-
Коэф-
при 
сечения  
Коэф-
угол в 
фици-
Коэффи-
ный угол 
фици-
вер-
кре-
фици-
плане 
шине 
циент  
пежной 

ент 
в плане 
ент 
ент 

K
резца 
K
 
части 
  
  , 
  
rV
K
 
град.
V
V
qV
 

резца q
град.* 
мм* 
мм* 
1220 
20 
1,4 
10 
1,0 

0,94 
0,93 
1616 
1625 
30 
1,2 
15 
0,97 

1,0 
0,97 
2020 
2030 
45 
1,0 
20 
0,94 

1,03 
1,0 
2525 
2540 
60 
0,9 
30 
0,91 

– 
1,04 
3030 
3045 
75 
0,8 
45 
0,87 

1,13 
1,08 
4040 
90 
0,7 
– 
– 
– 
– 
4060 
1,12 
* Учитывается только для резцов из быстрорежущей стали 
 
 
134 



Таблица 29 
Поправочный коэффициент  K
, учитывающий влияние вида  
OV
обработки на скорость резания 
Отноше-
Коэффи-
Вид  
ние диа-
Схема резания
циент 
обработки
 
 
меров 
K
 
 
OV
Наружное 
– 
1,0 
точение: про-
дольное попе-
речное 
0,0–0,4 
1,24 
0,5–0,7 
1,18 
 
0,8–1,0 
1,04 
Отрезание 

1,0 
Прорезание
0,5–0,7 
0,96 
 
0,8–0,95 
0,84 
 
 
Определив скорость резания, рассчитывают число оборотов шпин-
деля станка ( , об/мин) по формуле 
1000 V
n
р

,  
р
  D
где   –  расчетное  число  оборотов  шпинделя,  об/мин; 
р
–  расчетная 
р.
скорость резания, м/мин; D – диаметр обрабатываемой заготовки, мм. 
Затем  уточняют  число  оборотов  шпинделя,  выбирая  равное  или 
ближайшее меньшему числу оборотов, указанных в паспорте станка или 
в  таблице,  помещенной  на  передней  панели  станка  ( ,  об/мин) 
ст
(табл. 30). 
По  выбранной  фактической  частоте  вращения  шпинделя  станка 
, об/мин) определяют фактическую скорость резания ( , м/мин) по 
ст
ф
формуле 
   nст

ф

1000
 
135 


Таблица 30 
Таблица частот вращения шпинделя, величин подач и шагов нарезаемых резьб 
 
 
 
136 

4.9. Обработка металлов резанием методом точения 
4.9.1. Общая характеристика метода 
Точение – это лезвийная обработка с вращательным главным дви-
жением  резания  и  возможностью  изменения  радиуса  его  траектории. 
Точение  является  наиболее  распространенным  методом  обработки  по-
верхностей  преимущественно  тел  вращения  (валов,  дисков,  втулок  и 
т.п.), которая осуществляется резцами на станках токарной группы. Ме-
тод  объединяет  такие  виды  работ,  как  обтачивание  цилиндрических, 
конических  и  фасонных  поверхностей;  обтачивание  и  подрезание  тор-
цовых поверхностей; отрезание; растачивание цилиндрических, кониче-
ских и фасонных отверстий; вытачивание канавок; нарезание различных 
резьб  и  др.  (рис.  63).  Также  на  токарных  станках  можно  производить 
обработку  отверстий  сверлением,  зенкерованием,  развертыванием,  ис-
пользуя  сверла,  зенкеры  и  развертки.  Для  нарезания  резьб  используют 
не только резцы, но и метчики и плашки. 
При  использовании  специальных  приспособлений  на  токарных 
станках  можно  произвести  наружное  и  внутреннее  шлифование,  обка-
тывание и раскатывание, фрезерование, термическую обработку, напы-
ление металлов и пластмасс и другие операции. 
В  зависимости  от  получаемой  шероховатости  поверхности  разли-
чают  следующие  виды  точения:  черновое,  получистовое,  чистовое  и 
тонкое.  При  этом  заготовке  сообщается  главное  движение  (вращатель-
ное), а инструменту (резцу) – движение подачи (поступательное и ино-
гда по более сложной траектории). 
4.9.2. Виды станков токарной группы 
Токарные  станки  являются  наиболее  универсальными  из  всех  видов 
металлорежущего  оборудования.  Их  подразделяют  на  винторезные,  ре-
вольверные, карусельные, многорезцовые, лобовые, автоматы, полуавтома-
ты  и  др.  Ведущее  место  в  этом  ряду  занимают  токарно-винторезные 
станки
, предназначенные для выполнения всех основных токарных работ. 
Токарно-револьверные  станки  используют  для  точения  наруж-
ных  и  торцовых  поверхностей,  сверления,  растачивания  и  развертыва-
ния  отверстий,  нарезания  резьб  при  обработке  некрупных  деталей 
сложной конфигурации (винтов, болтов, гаек, втулок, валиков). В отли-
чие  от  токарно-винторезных станков они не имеют задней бабки  и  хо-
дового винта, а на продольном суппорте установлена многопозиционная 
револьверная головка, в гнездах которой устанавливают различный ре-
жущий инструмент. Каждый режущий инструмент при повороте голов-
ки  последовательно  производит  обработку  детали.  Токарно-револь-
верные станки целесообразно применять в серийном производстве. 
 
137 

Токарно-лобовые  станки  применяются  для  обработки  крупных  тя-
желых деталей с большим отношением диаметра к длине (маховиков, шки-
вов и т.п. диаметром до 6 м и более). Установка и выверка деталей на то-
карно-лобовых  станках  являются  весьма  трудоемкими,  поэтому  при  воз-
можности вместо этих станков используют токарно-карусельные. 
Токарно-карусельные  станки  применяют  для  обработки  деталей 
большого  диаметра  и  небольшой  длины  (венцы  больших  зубчатых  ко-
лес,  кольца  крупногабаритных  подшипников  и  т.п.).  Особенностью 
станков  является  наличие  круглого  горизонтального  стола-карусели  с 
вертикальной  осью  вращения,  благодаря  чему  облегчаются  установка, 
выверка и закрепление тяжелых обрабатываемых заготовок. 
У  токарных  полуавтоматов  автоматизированы  только  рабочие 
операции  по  обработке  детали,  связанные  со  снятием  стружки  с  заго-
товки, а вспомогательные операции выполняются вручную. 
У токарных автоматов автоматизирован весь цикл обработки де-
тали  при  помощи  механических,  гидравлических,  электрических,  пневма-
тических, электронных  и смешанных  устройств (систем). Автоматы  и  по-
луавтоматы рентабельны в крупносерийном и массовом производстве. 
4.9.3. Устройство токарно-винторезного станка 
Все  токарно-винторезные  станки  имеют  практически  однотипную 
компановку.  Рассмотрим  устройство  токарно-винторезного  станка  на 
примере универсального, предназначенного для эксплуатации в услови-
ях  индивидуального  и  мелкосерийного  типов  производств  и  при  ре-
монтных  работах.  Для  него  характерна  частая  смена  обрабатываемых 
деталей  и  переналадка  инструмента.  Общий  вид  токарно-винторезного 
станка приведен на рис. 58. 
Основными  узлами  токарно-винторезного  станка  являются  стани-
на 1, неподвижная передняя (шпиндельная) бабка 9 и задняя бабка 19. 
Станина 1 служит для монтажа  всех основных узлов станка и яв-
ляется  его  основанием.  Ответственной  частью  станины  являются  на-
правляющие
 33, по которым перемещаются каретка суппорта (нижние 
продольные салазки) 22 и задняя бабка 19
Передняя  бабка  9  закреплена  на  левом конце  станины. В ней на-
ходится  коробка  скоростей  станка,  основной  частью  которой  является 
шпиндель.  Шпиндель –  это  главный  вал  металлорежущих  станков, 
предназначенный для вращения заготовки или инструмента. На правый 
конец шпинделя, выступающий из корпуса бабки, устанавливают раз- 
личные  приспособления  для  закрепления  заготовок,  например  трехку-
лачковый самоцентрирующий патрон 34. Коробка скоростей регулиру-
ет частоту вращения шпинделя. 
 
138 


 
Рис. 58. Общий вид токарно-винторезного станка: 
1 – станина; 2 – рукоятка управления фрикционной муфтой главного  
привода (сблокирована с рукояткой 25); 3 – рукоятка установки подачи,  
шага резьбы, отключения механизма коробки подач; 4 – коробка подач;  
5 – рукоятка установки подачи по виду работ и типу нарезаемой резьбы;  
6 – рукоятка установки подачи и шага резьбы; 7 – рукоятка установки  
частоты вращения шпинделя; 8 – кожух клиноременной передачи;  
9 – передняя (шпиндельная) бабка; 10 – рукоятка установки  
нормального или увеличенного шага резьбы и положения при делении  
многозаходных резьб; 11 – рукоятка установки нарезания правой  
или левой резьб; 12 – рукоятка установки частоты вращения шпинделя;  
13 – электрошкаф (вводной выключатель, сигнальная лампочка,  
выключатель насоса подачи охлаждающей жидкости, амперметр  
нагрузки станка); 14 – защитный задний экран; 15 – защитный щиток;  
16 – салазки верхние; 17 – рукоятка ручного перемещения верхних  
салазок суппорта; 18 – рукоятка зажима пиноли задней бабки;  
19 – задняя бабка; 20 – рукоятка закрепления задней бабки;  
21 – маховик перемещения пиноли задней бабки; 22 – нижние  
продольные салазки суппорта; 23 – рукоятка (с кнопкой) включения,  
выключения и реверсирования продольной и поперечной подач; 
24 – рукоятка включения разъемной гайки ходового винта;  
25 – рукоятка управления фрикционной муфтой главного привода  
(сблокирована с рукояткой 2); 26 – рукоятка включения и выключения  
подачи; 27 – кнопочная станция: «Пуск», «Стоп»; 28 – рукоятка  
маховика ручного перемещения поперечных салазок суппорта;  
29 – рукоятка включения продольной реечной подачи; 30 – фартук  
суппорта; 31 – маховик продольного перемещения суппорта;  
32 – ходовой винт (в кожухе); 33 – направляющие станины;  
34 – трехкулачковый патрон; 35 – ходовой вал (в кожухе); 36 – гитара  
сменных зубчатых колес; 37 – поперечные салазки; 38 – пиноль;  
39 – центр 
 
139 

Между бабками располагается суппорт, служащий для закрепления 
резцов и сообщения движения подачи. Он состоит из каретки (нижних 
продольных  салазок
)  22,  которая  перемещается  по  направляющим 
станины (продольная подача); каретки (поперечных средних салазок
37, скользящей по  направляющим каретки  22 в  поперечном к оси заго-
товки направлении (поперечная подача). Поворотная часть  средних са-
лазок несет направляющие, по которым под любым углом к оси враще-
ния заготовки можно перемещать верхние (ручныесалазки (верхний 
суппорт)  16  с  четырехпозиционным  поворотным  резцедержателем,  в 
котором  можно  одновременно  закрепить  четыре  резца  (на  рис.  58  рез-
цедержатель не виден, так как закрыт защитным щитком 15). Осуще-
ствляя вручную движение подачи под углом верхними салазками, мож-
но  обтачивать  и  растачивать  конические  поверхности.  Механическое 
перемещение суппорта при резании достигается передачей движения от 
коробки подач 4 к фартуку суппорта 30 посредством ходового вала 35 
или  ходового винта  32. На передней стенке фартука расположены ма-
ховики и рукоятки управления движением суппорта. 
Коробка подач 4 с помощью ходового винта 32 и ходового вала 35 
связана с суппортом. Коробка подач служит для передачи вращения от 
шпинделя  ходовому  винту  или  ходовому  валу,  а  также  для  изменения 
их частоты  вращения  в  целях  получения необходимых подач  суппорта 
или  шага  нарезаемой  резьбы.  Ходовой  винт  передает  движение  от  ко-
робки подач к суппорту и используется только при нарезании резьб. Для 
выполнения  всех  других  видов  токарных  работ  движение  от  коробки 
подач  к суппорту  поступает через ходовой вал. Коробка  подач  связана 
со шпинделем станка гитарой сменных зубчатых колес 36
Гитара  сменных  зубчатых  колес  36  является  звеном  передачи 
движения от шпинделя станка к коробке подач. Заменяя одни зубчатые 
колеса  гитары  другими  можно  изменить  подачу  суппорта,  это  исполь-
зуют например, при нарезании резьб повышенной точности. 
Задняя бабка 19 служит для создания дополнительной опоры заго-
товки  при  обработке  длинных  деталей  с  помощью  заднего  центра,  а 
также  закрепления  инструментов  при  обработке  отверстий  (сверл,  зен-
керов, разверток) и нарезания резьбы (метчиков, плашек). Задняя бабка 
состоит из  основания,  которое  может передвигаться  по направляющим 
станины, корпуса и пиноли  38, перемещаемой в  продольном направле-
нии при помощи маховика. Корпус бабки может перемещаться в попе-
речном  направлении  относительно  направляющей  плиты  с  помощью 
винта. Пиноль 38 имеет коническое отверстие для закрепления центра 
39
 или инструмента (сверла, зенкера и др.). 
На  шпиндельной  бабке  станка  обычно  помещена  таблица  частот 
вращения  шпинделя,  величин  подач  и  шагов  нарезаемых  резьб 
(табл.  30).  Устанавливая  рукоятки  7  и  12  (рис.  58)  в  соответствующие 
 
140 

положения, получают различные частоты вращения шпинделя. Так,  ру-
кояткой 12
 устанавливают один из четырех диапазонов частоты враще-
ния  шпинделя  в  соответствии  с  обозначением  положения  рукоятки  в 
правой  части  таблицы.  Рукояткой  7,  на  ступице  которой  нанесены 
цифры  от  1  до  6,  устанавливают  требуемые  частоты  вращения  из  вы-
бранного ряда совмещением цифры со стрелкой, изображенной над ру-
кояткой. 
Рукоятка 3 служит для установки подачи и шага резьбы и отклю-
чения механизма коробки подач при нарезании резьб повышенной точ-
ности.  Она  имеет  четыре  фиксированных  положения,  обозначенных 
латинскими  буквами  А,  В,  С,  D,  и  два  промежуточных,  обозначенных 
стрелками, при повороте в вертикальной плоскости (табл. 30). 
Рукоятка  6  может  занимать  четыре  фиксированных  положения, 
обозначенных римскими цифрами  I, II, III, IV, служащая также для ус-
тановки подачи и шага резьбы. Комбинируя положения рукояток 3 и 6
можно получить все значения подач и шагов резьб, которые приведены 
в таблице на шпиндельной бабке станка (табл. 30.). 
4.9.4. Кинематическая схема токарно-винторезного станка 
Кинематическая  схема  токарно-винторезного  станка,  общий  вид 
которого представлен на рис. 58, приведена на рис. 59. 
Привод главного движения 
Вращение шпинделю передается от электродвигателя ( = 10 кВт; 
148
= 1460 об/мин) через клиноременную передачу 
 и коробку скоро-
268
стей.  Муфта    служит  для  включения,  выключения  и  изменения  на-
1
правления  вращения  шпинделя.  Движение  от  электродвигателя  на 
шпиндель может передаваться по двум кинематическим цепям: 
1) по короткой цепи (без перебора), что дает 12 высших ступеней 
частот вращения шпинделя: 
148
51 
56  21 
29
38  30 
60 
n
 1460
9
,
0 85
или

или
, или

или
 ; 
шп
268
39 
34  55 
47
38  60 
48 
2)  по  длинной  цепи  (с  перебором),  что  дает  еще  12 частот  враще-
ния: 
148
51 
56  21 
29
38  15 
45  18 30
n
 1460
9
,
0 85
шп
или

или
, или

или

.
268
39 
34  55 
47
38  60 
45  72 60
 
141 


 
Рис. 59. Кинематическая схема токарно-винторезного станка 
 
142 

Таким  образом,  шпиндель  станка  получает  всего  24  значения  час-
тот вращения. Практически шпиндель имеет только 22 частоты враще-
ния,  так  как  значения  =  500  об/мин  и  =  630  об/мин  повторяются 
дважды. Уравнение  кинематического баланса привода главного движе-
ния станка имеет вид 
n
 i
 , 
шп
эл
пост
к.с
где  n
,  n
 – частоты вращения соответственно шпинделя и электро-
шп
эл
двигателя,  об/мин;  i
 –  передаточное  отношение  всех  постоянных 
пост
передач  данной  кинематической  цепи;   –  передаточное  отношение 
к.с
коробки скоростей;    – коэффициент проскальзывания ременной пере-
дачи (  = 0,985). 
Станок должен быть настроен на заранее подобранную по режиму 
резания  частоту  вращения.  Максимальная  частота  вращения  шпинделя 
(при работе без перебора) 
148 56 38 60
n
 1460  985
,
0
 1600  об/мин; 
max
268 34 38 48
минимальная (при работе с перебором) 
148 51 21 15 18 30
n
 1460  985
,
0

5
,
12  об/мин. 
min
268 39 55 60 72 60
Привод подач 
Привод подач состоит из звена увеличения шага, механизма ревер-
са, гитары сменных колес, коробки подач и механизма передач фартука. 
Движение  подачи  осуществляется  или  непосредственно  от  шпин-
деля через пару зубчатых колес  60 , как показано на схеме (нормальное 
60
соединение), или через звено увеличения шага, которое расположено в 
коробке скоростей и имеет три передаточных отношения: 
60
60 72 45 45
60 72 60 45

 2 ;  
 8 ;  
 32. 
1
2
3
30
30 18 45 45
30 18 15 45
Для  изменения  направления  вращения  ходового  винта  служит  ре-
версивный механизм. Правое вращение винта  производится через пару 
зубчатых  колес  30 ,  левое
30 25
 –  через  передачу 
.  Далее  вращение 
45
25 45
передается сменным зубчатым колесам гитары, которая имеет две ком-
 
143 

бинации сменных колес: передача  K L
40 86

 применяется при нареза-
L N
86 64
нии метрических и дюймовых резьб и для подачи по ходовому валу, а пе-
редача  K M
60 86

 – для нарезания модульных и питчевых резьб. 
L N
73 36
Коробка  подач  имеет  две  основные  кинематические  цепи.  Одна 
цепь  служит  для  нарезания  дюймовых  и  питчевых  резьб  (количество 
вариантов 16): 
28 38 25 
30
35
28  30 18 
28  15 
35 
или
, или
, или

или

или
 . 
28 34 30 
42
28
28  33 45 
35  48 
28 
Другая  цепь  предназначена  для  нарезания  метрических  и  модуль-
ных резьб (количество вариантов 16): 
28 30 
42
28
28  18 
28  15 
35 
или
, или
, или

или

или
 . 
28 25 
30
35
28  45 
35  48 
28 
В  первом  случае  ходовой  винт  получает  движение,  когда  муфты 
,   и   выключены, а муфта   включена. Во втором случае 
2
3
4
5
муфта    выключена,  а  муфты  ,    и    включены.  Вторую 
2
3
4
5
кинематическую цепь используют также для получения продольной или 
поперечной подач, при этом вращение на ходовой вал передается через 
зубчатые колеса  23 24 28 . Муфта   выключена. 
5
40 39 35
При  нарезании  резьбы  с  повышенной  точностью  движение  на  хо-
довой винт передается напрямую, т.е. коробка подач отключена, а муф-
ты   и   включены. Аналогично нарезают специальные резьбы. В 
2
5
обоих  случаях  резьбу  на  требуемый  шаг  настраивают  подбором  смен-
ных зубчатых колес гитары. 
Коробка  подач  станка  состоит  из  основной  и  множительной  пере-
дач. Основная передача дает возможность получать основной ряд стан-
дартных  резьб,  множительная  передача  предназначена  для  увеличения 
(в 4 раза) количества нарезаемых на станке стандартных резьб. 
Нарезание резьб 
Уравнения  кинематических  цепей  от  шпинделя  к  ходовому  винту 
при  нарезании  резьбы  составляют  из  условия,  чтобы  за  один  оборот 
шпинделя суппорт с резцом переместился вдоль оси заготовки на вели-
чину шага   нарезаемой резьбы (при однозаходной резьбе). 
p
Для нарезания метрической резьбы со стандартным шагом  Pp  (в этом 
случае  передача  к  коробке  подач  осуществляется  непосредственно  от 
 
144 

шпинделя, минуя звено увеличения шага) общий вид уравнения кинемати-
ческой цепи от шпинделя к ходовому винту имеет следующий вид: 
60 30 40 86 28 30 
42
28
28  18
1 об. шп.
или
, или
, или


60 45 86 64 28 25 
30
35
28  45

 
28  15 
35 
или

или
 12  Р .
p

35  48 
28 
Для нарезания дюймовой резьбы с шагом   (для дюймовой резьбы 
p
,
25 4

, где  К
p
 – число ниток на  1  ) уравнение кинематической цепи 
К
имеет вид 
60 30 40 86 28 38 25 
30
35
28 
1 об. шп.
или
, или
, или
 
60 45 86 64 28 34 30 
42
28
28   
30 18 
28  15 
35 

или

или
 12  Р .
33 45 
35  48 
28
p

Для нарезания модульной резьбы с шагом  Pp  (для модульной резь-
бы    ,  где 
p
 –  модуль,  мм)  уравнение  кинематической  цепи 
имеет вид 
60 30 60 86 28 30 
42
28
28 
1 об. шп.
или
, или
, или
 18 
60 45 73 36 28 25 
30
35
28  45  

28  15 
35 
или

или
 12  Р .
p

35  48 
28 
Для нарезания питчевой резьбы с шагом  Pp  (для питчевой резьбы 
25,4
P
 
, где     – диаметральный  питч) уравнение кинемати-
p
k
p
ческой цепи будет 
60 30 60 86 28 38 25 
30
35
28 
1 об. шп.
или
, или
, или
 
60 45 73 36 28 34 30 
42
28
28   
30 18 
28  15 
35 

или

или
 12  Р .
p
33 45 
35  48 
28 
Питч  является  расчетной  величиной  зубчатых  зацеплений,  приня-
той в странах, сохранивших измерение длин в дюймах. Диаметральный 
питч    указывает  число  зубьев  зубчатого  колеса,  приходящихся  на 
один дюйм диаметра его начальной окружности. 
 
145 

Уравнение  кинематической  цепи  от  шпинделя  к  ходовому  винту 
для нарезания резьбы повышенной точности с шагом   имеет вид 
p
60 30 K M
1 об. шп.
12  P

p
60 45 L N
Pp
откуда  K M 

L N
8
Резьбу с большим шагом нарезают, используя звено увеличения шага, 
т.е. передача движения от шпинделя в этом случае осуществляется не через 
зубчатые колеса  60 , а через звено увеличения шага в коробке скоростей. 
60
Значения  величин  подач,  указанных  в  таблице,  помещенной  на 
шпиндельной бабке станка (табл. 30), могут быть получены только при 
установке сменных зубчатых колес  K L
40 86


L N
86 64
Установкой на станке сменных зубчатых колес  K L
60 86

 соз-
L M
86 48
дается возможность  нарезания метрических и  дюймовых резьб с  шага-
ми,  равными  удвоенным  величинам,  указанным  в  табл.  30.  Эти  же 
сменные  зубчатые  колеса  используют  для  получения  удвоенных  вели-
чин подач по сравнению с табличными значениями. 
При  дополнительных  сменных  зубчатых  колесах  и  сменных  коле-
сах  основного  набора  на  станке  через  механизм  коробки  подач  можно 
нарезать резьбы, шаги которых приведены в другой таблице, помещен-
ной  на  внутренней  стенке  дверцы  кожуха  сменных  зубчатых  колес. 
Подбор сменных зубчатых колес для нарезания через механизм коробки 
подач  резьб,  не  приведенных  в  таблицах,  производят  по  следующим 
формулам:  для  метрической  и  дюймовой  резьб 
P
K M
5
нар

,  для  мо-
L N
Ртабл
P
дульных и питчевых резьб  K M
60 86
нар


L N
73 36 Ртабл
Например,  необходимо  подобрать  сменные  зубчатые  колеса  K M  
L N
для нарезания нетабличной метрической резьбы с шагом   18
p
 мм. 
По табл. 30 в ряду метрических резьб находим значение шага резь-
бы, ближайшее к нарезаемому. Такими являются резьбы с   20
p
 мм и 
 16 мм. Принимаем, например,   20
p
p
 мм. Тогда 
K M
5 18
90
9
9 4
36
36 86







L N
8 20
160
16
16 4
64
86 64
 
146 

Найденные сменные зубчатье колеса устанавливают в гитару смен-
ных колес и рукоятки 6 и 3 соответственно в положения II и А, т.е. для 
нарезания метрической резьбы с шагом   20
p
 мм; рукоятки  7  и 12 в 
положение  на  соответствующую  частоту  вращения  шпинделя  (рис.  58, 
табл. 30). Таким мм. образом станок будет  настроен на нарезание  мет-
рической резьбы с шагом   18
p
 
Механизм фартука 
От ходового вала 
30 32 32
XXII вращение через передачу 
, предо-
32 32 30
хранительную муфту 
4
  и  червячную  пару 
  передается  зубчатому 
7
21
колесу   36 .  От  этого  зубчатого  колеса  движение  на  реечное  колесо 
 10   для  осуществления  продольной  подачи  (правой  или  левой)  про-
исходит  через  передачи  36 17
36 41 17
  (включена  муфта  )  или 
 
9
41 66
41 41 66
(включена  муфта  ).  Поперечная  подача  (правый  или  левый  ход) 
8
включается муфтой   или   соответственно. При этом движение 
10
11
винту  поперечной  подачи  передается  через  передачу  36 34 55 29  
36 55 29 16
(муфта 
36 36 34 55 29
M
  включена)  или 
  (включена  муфта  M
). 
10
11
36 36 55 29 16
Наличие  в  коробке  подач  муфты  обгона    позволяет  сообщать  суп-
6
порту  ускоренное  движение от вспомогательного электродвигателя без 
выключения рабочей подачи. 
Кинематическая цепь подачи 
Кинематическая  цепь  подачи,  связывающая  шпиндель  с  ходовым 
валом,  должна  обеспечивать  за  один  оборот  шпинделя  перемещение 
суппорта  на  величину  подачи  .  Следовательно,  уравнение  кинемати-
ческого баланса для этой цепи имеет вид 
об. шп. i
i
i
i
i
π m z  s
пост. рев. гит
 мм/об, 
.
к. пф.
p
где  iпост. ,  i рев. ,  iгит ,  i
,   –  передаточные  отношения  соответст-
.
к. п.
ф.
венно  постоянной  передачи,  реверсивного  механизма,  гитары  сменных 
колес, коробки подач и механизма фартука;   – модуль реечного коле-
са;   – число зубьев реечного колеса. 
p
 
147 


Общее уравнение кинематической цепи прямых продольных подач 
при положении блока зубчатых колес  Б , показанном на схеме, 
5
60 30 40 86 28 30 
42
28
28  18
1 об.
.
шп
или
, или
, или


60 45 86 64 28 25 
30
35
28  45
 

28  15 
35  23 24 28 30 32 32 4 36 17
или

или

 π 103  s мм/об.

35  48 
28  40 39 35 32 32 30 21 41 66
Быстрые  перемещения  суппорта  осуществляются  от  отдельного 
электродвигателя ( = 1 кВт;  = 1360 об/мин), расположенного в пра-
вой части станины станка. 
4.9.5. Токарный станок  
с числовым программным управлением (ЧПУ) 
Схема токарного станка с ЧПУ представлена на рис. 60. 
 
Рис. 60. Схема токарного станка с ЧПУ: 1 – станина; 2 – передняя бабка;  
3 – управляющий пульт; 4 – шкаф для управляющей аппаратуры с ЧПУ;  
5 – приспособление для закрепления заготовки; 6 – направляющие;  
7 – суппорт; 8 – инструмент; 9 – резцовая головка; 10 – салазки  
суппорта; 11 – центр; 12 – задняя бабка 
Передняя бабка 2, направляющие 6 для перемещения задней бабки 
и суппорта жестко закреплены на станине 1. В передней бабке размеще-
ны  привод  главного  движения  заготовки  с  закрепленным  на  шпинделе 
приспособлением 5; приводы продольной подачи суппорта 7 и попереч-
ной подачи инструмента 8 с резцовой головкой 9, перемещающейся по 
салазкам  10  суппорта.  Передача  движения  суппорту  и  резцовой  головке 
осуществляется от соответствующих приводов с помощью зубчатых и вин-
товых передач. Резцовая головка снабжена приводом с червячной переда-
чей,  обеспечивающей  при  вращении  автоматическую  смену  инструмента. 
В задней бабке 12 размещена пиноль с центром 11. Управляющая аппара-
тура с ЧПУ размещена в шкафу 4, управляемом с пульта 3
Станок  используется  в  единичном,  мелкосерийном  и  серийном 
производстве с мелкими повторяющимися партиями деталей. 
 
148 



4.9.6. Типы токарных резцов 
Токарные резцы применяют для черновой, получистовой, чистовой и 
тонкой обработки.  Их  классифицируют  по ряду  признаков:  по располо-
жению главной режущей кромки
 – правые, которыми работают при по-
даче  справа  налево,  т.е.  от  задней  к  передней  бабке  станка,  и  у  которых 
главная режущая кромка расположена слева, и левые, которыми работают 
при подаче слева направо, т.е. от передней к задней бабке станка, и у кото-
рых главная режущая кромка расположена справа (рис. 61); по конструк-
ции рабочей части
 – прямые, у которых ось резца в плане прямая; отогну-
тые,  у  которых  ось  резца  в  плане  отогнута  вправо  или  влево;  изогнутые, 
оттянутые и др. (рис. 62); по виду обработки – проходные прямые для об-
тачивания  наружных  поверхностей,  проходные  упорные  для  обтачивания 
поверхностей  до  уступа,  подрезные  для  подрезания  уступов  и  торцовых 
поверхностей, отрезные для отрезания части заготовки или разрезания ма-
териала,  проходные  расточные  для  растачивания  сквозных  и  проходные 
расточные  для  растачивания  глухих  отверстий,  фасонные  для  обработки 
различных форм фасонных поверхностей (режущая кромка фасонных рез-
цов совпадает с профилем обрабатываемой поверхности). Разновидностью 
фасонных резцов являются резьбовые резцы для нарезания резьб. Прорез-
ные резцы предназначены для прорезания канавок и др. (рис. 63). По инст-
рументальному  материалу
  токарные  резцы  подразделяют  на  резцы  из 
углеродистой, легированной, быстрорежущей стали; с лезвиями из твердых 
сплавов, минералокерамики, сверхтвердых материалов на основе алмаза и 
нитрида бора. 
 
 
 
Рис. 61. Определение  
 
Рис. 62. Типы резцов в зависимости  
правого и левого резцов 
от конструкции рабочей части: 
а – прямые; б – изогнутые;  
в – отогнутые; г – оттянутые 
 
149 


 
Рис. 63. Типы токарных резцов и схемы обработки заготовок 
на токарных станках: обтачивание наружных цилиндрических  
поверхностей проходными резцами (а) и проходными упорными  
резцами (б); подрезание торцов заготовок подрезными резцами (вг);  
обтачивание скруглений между ступенями валов проходными резцами  
с закруглениями между режущими кромками или специальными  
резцами (д); протачивание канавок прорезными резцами (е); сверление  
отверстий (ж); растачивание внутренних цилиндрических сквозных  
отверстий проходными резцами (з) и ступенчатых и глухих отверстий  
упорными расточными резцами (и); отрезка обработанных  
деталей отрезными резцами с прямой главной режущей кромкой (к)  
и с наклонной режущей кромкой (л); обработка фасонных поверхностей  
фасонными резцами (м); обработка наружных резьб резьбовыми резцами (н
 
150 


4.9.7. Приспособления для закрепления заготовок  
на токарных станках 
Для  установки  и  закрепления  заготовок  на  токарных  станках  ис-
пользуют универсальные приспособления (рис. 64). Короткие заготовки 
с  соотношением  длины  к  диаметру   4   обычно  устанавливают  и 
крепят  в  четырехкулачковых  и  трехкулачковых  самоцентрирующих 
патронах.  В  четырехкулачковых  патронах  можно  устанавливать  и  за-
креплять заготовки как цилиндрической, так и нецилиндрической форм. 
Другим  способом  обработки  заготовок  на  токарных  станках  является 
обработка в  центрах. При этом способе в торцовых  поверхностях об-
рабатываемой  заготовки  предварительно  сверлят  центровые  отверстия, 
в которые, при установке заготовки, вводят вершины конусов переднего 
и заднего центров. В этом случае для передачи вращения обрабатывае-
мой заготовке используют  поводковый патрон, который навинчивают 
на шпиндель станка, и хомутик, закрепляемый винтом на обрабатывае-
мой заготовке. На торце поводкового патрона запрессован цилиндриче-
ский палец, передающий момент на хомутик. 
 
Рис. 64. Приспособления для закрепления заготовок на токарных  
станках: а – трехкулачковый самоцентрирующий патрон;  
б – неподвижный упорный центр; в – вращающийся центр; г – хомутик;  
д – поводковый патрон; е – планшайба; ж – планшайба с угольником 
 
151 

При закреплении длинных ( 4  10 ) заготовок в трехкулачко-
вом патроне свободный, зацентрованный ее конец поддерживается цен-
тром. 
Заготовки большого диаметра типа дисков или те детали, которые 
сложно закрепить в патроне, крепятся на планшайбе или на планшайбе 
с дополнительным приспособлением в виде угольника. 
Кроме  названных  приспособлений  при  обработке  на  токарных 
станках используют люнеты, оправки и др. 
4.9.8. Виды работ, выполняемых  
на токарно-винторезных станках 
На  токарно-винторезных  станках  осуществляют  обтачивание  на-
ружных  цилиндрических,  конусообразных  и  фасонных  поверхностей; 
подрезание торцовых поверхностей и уступов, протачивание наружных 
канавок, отрезание детали от заготовки, обработку отверстий, нарезание 
резьбы.  Схемы  обработки  заготовок  на  токарно-винторезных  станках 
приведены на рис. 63. 
4.9.9. Обтачивание наружной цилиндрической поверхности 
Цилиндрическую форму при обтачивании на токарно-винторезном 
станке обрабатываемая заготовка приобретает, если ей сообщается вра-
щательное  движение,  а  резцу –  продольная  подача.  Для  продольного 
обтачивания применяют проходные прямые, отогнутые и упорные рез-
цы (рис. 62, 63). 
Процесс  чернового  обтачивания  наружной  цилиндрической  по-
верхности  с  ручной  подачей  резца  при  установке  заготовки  в  трехку-
лачковом самоцентрирующем патроне состоит из следующих этапов: 
1. Размещение на рабочем месте необходимого режущего, измери-
тельного и  вспомогательного инструмента, чертежа детали,  технологи-
ческой документации. 
2. Установка и закрепление заготовки
1) разводятся кулачки патрона (рис. 65, а); 
2)  заготовка  одним  концом  устанавливается  в  патрон,  например 
трехкулачковый, и слегка зажимается кулачками (рис. 65, б); 
3) поддерживая заготовку левой рукой, в центровое отверстие вто-
рого ее конца вводят задний центр и зажимают рукояткой, расположен-
ной на корпусе задней бабки; 
4)  затем  заготовка  окончательно  зажимается  кулачками  патрона  с 
помощью ключа; 
5) ключ вынимается из патрона. 
 
152 



 
Рис. 65. Установка заготовки в трехкулачковом патроне 
3. Установка и закрепление резца
1)  резец  устанавливают  в  резцедержателе  так,  чтобы  его  высту-
пающая  часть  была  не  более  1,5  высоты  его  крепежной  части,  так  как 
при большем вылете резец будет вибрировать, что отражается на каче-
стве обрабатываемой поверхности; 
2)  вершину  резца  устанавливают  на  высоте  центров  станка,  поме-
щая для этого под всей опорной поверхностью резца специальные под-
кладки (не более двух); 
3)  проверяют  положение  вершины  резца  по  высоте  центров  под-
водкой его к заднему центру (рис. 66, а); 
4) затем резец равномерно затягивают не менее чем двумя болтами 
(рис. 66, б). 
 
Рис. 66. Установка резца в резцедержателе 
 
153 

4. Кинематическая наладка станка: чтобы произвести кинемати-
ческую  наладку  настраивают  кинематические  цепи  станка  с  помощью 
рукояток,  сменных  колес  и  т.д.,  предварительно  подсчитывая  переда-
точные  отношения  настраиваемых  цепей.  В  большинстве  случаев  на-
стройка цепей главного движения и подачи не требует каких-либо рас-
четов и заключается в переключении рукояток коробки скоростей и по-
дач по указателям, схемам, таблицам, которые имеются на станке и оп-
ределяют  положение  рукояток,  обеспечивающее  требуемое  значение 
параметра (табл. 30): 
1) настраивают станок на  требуемую частоту вращения шпинделя, 
устанавливая рукоятки 7 и  12 (рис. 58) в соответствующие  положения. 
Рукояткой 12 устанавливают один из четырех диапазонов частоты вра-
щения шпинделя в соответствии с обозначением положения рукоятки в 
правой части таблицы (табл. 30). Рукояткой 7, на ступице которой нане-
сены цифры, устанавливают требуемые частоты вращения из выбранно-
го ряда совмещением цифры со стрелкой, изображенной над рукояткой; 
2)  настраивают  станок  на  требуемую  подачу  (при  обработке  на-
ружной  цилиндрической  поверхности  подача  будет  продольной)  с  по-
мощью рукояток 3 и 6 (рис. 58). Рукоятка 6 имеет четыре фиксирован-
ных положения, обозначенных римскими цифрами IIIIIIIV, а рукоят-
ка  3 –  четыре  фиксированных  положения,  обозначенных  латинскими 
буквами ABCD, и два промежуточных, обозначенных стрелками, при 
повороте в вертикальной плоскости (табл. 30). Комбинируя положения 
рукояток 3 и 6, получают необходимую подачу. 
5. Установка резца на требуемую глубину резания
1) заготовке  сообщают вращательное  движение, для чего первона-
чально подключают электродвигатель к электросети поворотом рукоят-
ки  А  на  электрошкафу  станка  по  ходу  часовой  стрелки  до  появления 
света в сигнальной лампочке Б (рис. 67, а). Затем включают электродви-
гатель нажатием кнопки «Пуск» на кнопочной станции станка (рис. 67, 
б). Далее включают вращение шпинделя станка, переместив рукоятку 1 
левой рукой на себя по стрелке (рис. 67, в), а затем из среднего положе-
ния I вправо в положение II (рис. 67, г); 
2) вращением маховика продольной подачи 31 и рукоятки попереч-
ной подачи 28 (рис. 58) вручную подводят резец к наружной поверхно-
сти  вблизи  правого торца  заготовки так, чтобы его  вершина коснулась 
обрабатываемой поверхности заготовки (рис. 68, а). Установив момент 
касания, отводят резец вправо на расстояние 8–10 мм от торца заготовки 
(рис.  68,  б).  Выключают  вращение  шпинделя,  для  чего  поворачивают 
рукоятку 1 из положения II в среднее положение I (рис. 67, г); 
3) подают резец на требуемую глубину резания по лимбу попереч-
ной подачи; 
 
154 



4)  включают  вращение  шпинделя  и  обтачивают  поверхность  заго-
товки  на  длину  3–5  мм  с  ручной  подачей  резца,  выключают  вращение 
шпинделя  и  измеряют  диаметр  обработанного  участка  заготовки.  При 
черновой  обработке  большие  диаметры  измеряют  кронциркулем  с  ли-
нейкой,  малые –  штангенциркулем  с  точностью  отсчета  0,1  мм.  При 
обтачивании  точных  цилиндрических  поверхностей  диаметр  измеряют 
либо штангенциркулем с точностью отсчета 0,02 мм, либо микрометром 
с  точностью  отсчета  0,01  мм.  Если  диаметр  получится  больше  требуе-
мого, резец отводят вправо пока он не сойдет с заготовки, подсчитыва-
ют,  на  сколько  делений  лимба  поперечной  подачи  каретки  суппорта 
нужно подать резец, чтобы получить требуемый диаметр обработанной 
поверхности  и  вновь  обтачивают  поясок  и  измеряют  диаметр.  Все  это 
повторяют пока не получат заданный диаметр. 
 
Рис. 67. Включение и выключение станка (аб)  
и вращения шпинделя (вг
 
Рис. 68. Установка резца на требуемую глубину резания 
 
155 



6.  Обтачивание  заготовки:  после  получения  заданного  диаметра 
на  длине  заготовки  3–5  мм  включают  вращение  шпинделя,  механиче-
скую  прямую  продольную  подачу  и  обтачивают  заготовку  уже  на  всю 
требуемую длину. 
Чтобы включить прямую продольную подачу, необходимо рукоят-
ку 1 из положения I (рис. 69, а) подать влево до отказа в положение  II 
(рис. 69, б).  
 
Рис. 69. Включение и выключение механической прямой  
продольной подачи суппорта станка 
Для  выдерживания  заданной  длины  обработки  можно  применить 
следующий  прием:  стержень  глубиномера  штангенциркуля  выдвигают 
на требуемую длину и концом штанги штангенциркуль упирают в торец 
заготовки.  Резец  перемещают  до  совмещения  его  вершины  с  концом 
стержня глубиномера  (рис. 70, а). Затем поперечной подачей резец  пе-
ремещают до тех пор, пока его вершина немного врежется в заготовку и 
обозначится  круговая  риска,  до  которой  следует  обтачивать  заготовку 
(рис. 70, б). В процессе обтачивания заготовки при подходе резца к рис-
ке  на  расстояние  2–3  мм  необходимо  выключить  механическую  про-
дольную  подачу,  вернув  рукоятку  1  в  исходное  среднее  положение 
(рис. 69, а, б) и резец довести до риски вручную, после чего отвести его 
от обработанной поверхности; затем выключают вращение шпинделя. 
 
Рис. 70. Прием обтачивания цилиндрической поверхности  
на заданную длину 
 
156 

7.  Контроль  размеров:  измеряют  длину  обработанной  поверхно-
сти  линейкой  или  стержнем  глубиномера  штангенциркуля,  диаметр  -
штангенциркулем с точностью отсчета 0,1 мм. 
8. Окончание работы и снятие обработанной заготовки: окончив 
работу  выключают  электродвигатель  нажатием  кнопки  «Стоп»  на  кно-
почной  станции  станка  (рис.  67,  б).  Чтобы  снять  заготовку,  отжимают 
кулачки патрона (рис. 65). 
4.10. Технологический процесс обработки заготовок  
деталей машин резанием 
Технологический  процесс –  это часть  производственного процес-
са,  содержащая  целенаправленные  действия  по  изменению  состояния 
заготовки или изделия. 
Технологический  процесс  состоит  их  технологических  операций. 
Технологическая операция – это законченная часть технологического 
процесса, выполняемая  на  одном рабочем месте. В зависимости от ме-
тода обработки резанием различают токарные, фрезерные, сверлильные 
и  другие  операции.  Зная  какие  операции  необходимо  выполнить  для 
изготовления  детали  и  количество  деталей,  можно  определить  каких  и 
сколько  необходимо  станков,  режущих  инструментов,  приспособлений 
для закрепления заготовок, измерительных инструментов и др. 
Технологическая операция может состоять из установов. Установ – 
часть технологической операции, выполняемая при неизменном закреп-
лении  обрабатываемой  заготовки.  Например,  когда  заготовку  необхо-
димо  обработать  с  двух  сторон  ее  переустанавливают  на  станке,  т.е. 
операцию выполняют в два установа. 
Технологическая операция может состоять из нескольких позиций. 
Позиция –  это  фиксированное  положение,  занимаемое  неизменно  за-
крепленной  обрабатываемой  заготовкой  совместно  с  приспособлением 
относительно  инструмента  или  неподвижной  части  станка  при  выпол-
нении определенной части операции. Технологическая операция может 
состоять  из  нескольких  позиций, например  при обработке  на  многопо-
зиционных станках (многошпиндельных, агрегатных и др.). 
Технологическую  операцию  подразделяют  на  переходы,  если  при 
одном установе, на одной позиции необходимо обработать несколь раз-
личных  поверхностей.  Технологический  переход –  это  законченная 
часть технологической операции, выполняемая одним и тем же инстру-
ментом  при  постоянных  технологических  режимах  и  установе.  Напри-
мер, для обработки детали типа вала требуется выполнить на токарной 
операции  последовательно  три  перехода:  первый  переход –  подрезка 
торца  прутка  подрезным  резцом  с  частотой  вращения  шпинделя    и 
1
 
157 

поперечной  подачей  резца  ;  второй  переход –  точение  наружной 
1
n
поверхности проходным прямым резцом с частотой вращения шпинделя 
  и  продольной  подачей  резца  ;  третий  переход –  отрезка  готовой 
1
пр
детали от прутка отрезным резцом с частотой вращения шпинделя   и 
2
поперечной подачей резца  Sn 
2
Законченная часть технологического процесса, состоящая их одно-
кратного перемещения инструмента относительно заготовки, сопровож-
даемого изменением формы, размеров, качества поверхности и свойств 
заготовки называется рабочим ходом. Количество рабочих ходов зави-
сит  от  размера  снимаемого  припуска.  Большие  припуски  удаляют  за 
несколько рабочих ходов, снимая при каждом часть припуска. 
Разработка  технологического  процесса  обработки  резанием  в 
упрощенном виде включает в себя: 
1) выбор необходимых операций и назначение их последовательно-
сти; 
2)  выбор  режущего,  вспомогательного  и  измерительного  инстру-
мента для каждой операции; 
3) выбор металлорежущих станков; 
4)  выбор  приспособлений  для  закрепления  заготовки  при  каждой 
операции; 
5) назначение режима резания. 
 
158 

Раздел II. УЧЕБНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ  
Лабораторная работа 1 
Литье в песчано-глинистые формы 
Цель  работы:  изучить  технологию  литья  в  песчано-глинистые 
формы.  Научиться  разрабатывать  технологический  процесс  изготовле-
ния отливки по чертежу готовой детали. 
Таблица 31 
Порядок выполнения работы и содержание отчета 
Справочный 
материал из тео-
№  
Наименование этапа работы
ретического раз-
п/п.
 
 
дела данного 
пособия 




Указать цель лабораторной работы 
 

Изобразить эскиз детали в соответствии с 
п. 1.4.1; 
вариантом задания 
рис. 2, а 

Изобразить копию эскиза детали и на ней вы-
п. 1.4.2; 
полнить эскиз детали с элементами литейной 
рис. 2, б 
формы в следующей последовательности: 
 
1) выбрать и обозначить плоскость разъема; 
2) обозначить припуски на механическую 
обработку; 
3) зачеркнуть не выполняемые литьем от-
верстия, впадины и т.п.; 
4) нанести контуры стержней со стержневы-
ми знаками, если они необходимы и сделать 
соответствующие обозначения 

Разработать эскиз модели в следующей по-
п. 1.4.4;  
следовательности: 
рис. 3;  
1) обозначить разъем модели; 
табл. 1 
2) изобразить стержневые знаки; 
 
3) определить и обозначить формовочные 
уклоны; 
4) показать закругления в местах сопряже-
ния стенок 
 
 
159 

Окончание табл. 31 




Изобразить эскиз стержневого ящика и 
п. 1.4.5; 
стержня 
рис. 4 

Изобразить эскиз сечения литейной формы в 
п. 1.4.6; 
сборе 
рис. 5, а 

Изобразить эскиз готовой отливки с литни-
п. 1.4.6; 
ковой системой 
рис. 5, б 

Кратко описать процесс изготовления фор-
п. 1.5; п. 1.6;  
мы и получения отливки 
рис. 6 

Изготовить литейную форму 
п. 1.5; 
рис. 6 
10 
Получить отливку 
п. 1.6 
11 
Оценить качество поверхности отливки 
п. 1.8 
12 
Сделать вывод или заключение по работе 
 
 
Вопросы для самоконтроля 
1. Изложите сущность литейного производства. 
2. Дайте определение литейной формы. 
3. Дайте определение отливки. 
4.  Дайте  определение  литейной  оснастки,  модельного  комплекта, 
формовочного комплекта. 
5. Объясните что такое модель отливки и для чего она используется. 
6. Изложите процесс изготовления полостей и отверстий в отливках. 
7. Объясните назначение стержневых знаков. 
8. Поясните цель использования литниковой системы и назовите ее 
элементы. 
9. Объясните назначение опок. 
10. Назовите основные литейные свойства сплавов. 
11. Объясните как учитывается усадка при изготовлении литейной 
формы. 
12. Назовите состав формовочных и стержневых смесей и их различие. 
13. Назовите основные свойства формовочных смесей. 
14. Назовите отличия между чертежами детали, детали с элемента-
ми литейной формы, отливки, модели. 
15. Объясните назначение припусков на механическую обработку. 
16. Объясните назначение литейных уклонов. 
17.  Изложите  последовательность  разработки  чертежа  детали  с 
элементами литейной формы. 
 
160 

18. Изложите последовательность изготовления литейной формы. 
19. Назовите возможные дефекты отливок и охарактеризуйте их. 
20. Изложите меры безопасности в литейном производстве. 
Лабораторная работа 2 
Литье в кокиль 
Цель  работы:  изучить  технологию  литья  в  металлические  формы 
(кокили). 
Таблица 32  
Порядок выполнения работы и содержание отчета 
Справочный 
материал из 
№  
Наименование этапа работы
теоретического 
п/п
 
 
раздела данного 
пособия 

Указать цель лабораторной работы 
 

Изобразить эскиз детали в соответствии с вариан-
п. 1.4.1;  
том задания 
рис. 2, а 

Разработать и изобразить эскиз сечения собран-
п. 1.7.1;  
ной металлической формы (кокиля) в соответст-
рис. 7 
вии с вариантом задания 

Кратко описать технологический процесс получе-
п. 1.7.2 
ния отливки литьем в кокиль 

Выбрать теплоизоляционный состав для облицов-
табл. 2 
ки кокиля 

Определить температуру нагрева кокиля перед 
табл. 3 
заливкой расплава 

Определить температуру заливки сплава 
табл. 4 

Изготовить отливку литьем в кокиль 
п. 1.7.2 

Оценить качество поверхности отливки. Сравнить 
п. 1.8 
качество поверхностей отливок полученных лить-
ем в кокиль и литьем в песчаной форме 
10 
Сделать вывод или заключение по работе 
 
 
 
161 

Вопросы для самоконтроля 
1. Дайте определение кокиля. 
2. Назовите достоинства и недостатки литья в металлические формы. 
3.  Объясните  цель  использования  огнеупорной  облицовки  при  ли-
тье в кокиль.  
4. Объясните для чего нагревают кокиль перед заливкой в него рас-
плавленного металла. 
5.  Изложите  технологический  процесс  получения  отливки  литьем  в 
кокиль. 
6.  Назовите  достоинства  и  недостатки  литья  в  песчано-глинистые 
формы и специальных способов литья. 
7.  Перечислите  основные  специальные  способы  литья  и  дайте  им 
краткую характеристику. 
Лабораторная работа 3 
Горячая объемная штамповка 
Цель  работы:  изучить  технологию  горячей  объемной  штамповки. 
Научиться  разрабатывать  технологический  процесс  изготовления  по-
ковки в открытом штампе на кривошипном прессе. 
Таблица 33 
Порядок выполнения работы и содержание отчета 
Справочный мате-
№  
риал из теоретиче-
п/п
Наименование этапа работы 
 
ского раздела дан-
ного пособия 




Указать цель лабораторной работы 
 

Записать исходные данные в соответствии с 
 
вариантом задания 

Изобразить эскиз детали и нанести на нем раз-
рис. 10 
меры в соответствии с вариантом задания 

Разработать эскиз поковки в следующей после-
п. 2.3.1; рис. 11 
довательности: 
п. 2.3.1;  
выбрать поверхность разъема штампа; 
рис. 11, 12 
установить припуски на механическую обра-
п. 2.3.1;  
ботку и допуски на поверхности поковки; 
табл. 47, 48 
назначить напуски и штамповочные уклоны; 
п. 2.3.1 
при наличии отверстий в поковке определить 
п. 2.3.1 
толщину перемычки под пробивку; 
п. 2.3.1; рис. 11 
оформить эскиз поковки 
 
 
162 

Окончание табл. 33 




Рассчитать массу и размеры исходной заготов-
п. 2.3.2 
ки, последовательно определяя объем поковки, 
массу поковки, периметр поковки в месте разъ-
ема штампа, площадь сечения канавки для об-
лоя, объем облоя, объем заготовки, массу заго-
товки, коэффициент использования металла, 
диаметр и длину заготовки, определить разме-
ры исходной заготовки по сортаменту 

Определить температурный интервал горячей 
п. 2.3.3 
штамповки 

Определить продолжительность нагрева заготовки  п. 2.3.4 

Определить усилие деформирования и мощ-
п. 2.3.5 
ность пресса, усилие пресса для обрезки облоя 

Кратко описать технологию изготовления поковки  п. 2.4 
10 
Произвести штамповку поковки 
п. 2.4 
11 
Оценить качество поверхности поковки внеш-
п. 2.5 
ним осмотром 
12 
Оценить соответствие расчетных и фактиче-
 
ских размеров поковки, используя измеритель-
ные инструменты 
13 
Сделать вывод или заключение по работе 
 
 
Вопросы для самоконтроля 
1. Дайте определение обработки металлов давлением. 
2.  Назовите  механическое  свойство  сплавов,  позволяющее  дефор-
мировать их без разрушения. 
3.  Назовите  основные  способы  обработки  давлением  и  кратко  их 
охарактеризуйте. 
4. Дайте определения холодной и горячей деформаций. 
5. Изложите понятие температуры рекристаллизации. 
6. Охарактеризуйте влияние температуры на пластичность сплавов. 
7. Дайте определение наклепа, объясните его влияние на деформа-
цию сплавов; назовите меры, применяемые для снятия наклепа. 
8. Изложите процессы, происходящие в сплавах при горячей обра-
ботке давлением. 
9.  Дайте  определения  пережога,  перегрева,  обезуглероживания, 
угара. 
 
163 

10. Изложите методику выбора температурного интервала горячей 
обработки давлением. 
11. Дайте определение горячей объемной штамповки (ГОШ). 
12. Назовите области применения ГОШ. 
13. Назовите достоинства ГОШ. 
14. Дайте определения поковки, штампа, ручья штампа. 
15. Приведите классификации штампов в зависимости от количест-
ва ручьев и от способа изготовления поковок. 
16.  Назовите  операции  штамповки,  выполняемые  в  заготовитель-
ных ручьях штампа. 
17. Укажите роль штамповочных ручьев штампа. 
18. Дайте определение перехода штамповки. 
19. Дайте определение облоя или заусенца. 
20. Назовите оборудование, используемое при ГОШ. 
21. Назовите основной инструмент, используемый при ГОШ. 
22. Назовите исходные заготовки, применяемые для ГОШ. 
23.  Назовите  разновидности  сортового  проката,  применяемого  для 
изготовления поковок. 
24. Назовите основные этапы разработки технологического процес-
са изготовления поковки. 
25. Изложите особенности выбора поверхности разъема штампа. 
26. Объясните понятие шероховатости поверхности. 
27.  Дайте  определение  припуска  и  допуска  и  укажите  их  назначе-
ние. 
28.  Охарактеризуйте  такие  понятия  как  напуски,  штамповочные 
уклоны,  радиусы  закруглений  и  объясните  их  роль  при  изготовлении 
поковки. 
29.  Изложите  методику  изготовления  полостей  и  отверстий  в  по-
ковках. 
30. Изложите технологию изготовления поковки методом ГОШ. 
31. Изложите меры безопасности при обработке давлением. 
Лабораторная работа 4 
Холодная листовая штамповка 
Цель работы: изучить технологию холодной листовой штамповки, 
а  также  методики  процессов  раскроя  исходной  заготовки.  Научиться 
выбирать  рациональный  вариант  раскроя  исходной  заготовки  для  за-
данной детали. 
 
164 

Таблица 34 
Порядок выполнения работы и содержание отчета 
Справочный мате-
№  
риал из теоретиче-
Наименование этапа работы
п/п
 
 
ского раздела дан-
ного пособия 

Указать цель лабораторной работы 
 

Записать исходные данные в соответствии с ва-
 
риантом задания 

Изобразить эскиз детали с указанием ее разме-
 
ров 

Определить величины перемычек на раскраи-
п. 2.6.6;  
ваемой заготовке 
табл. 11, 12 

Произвести раскрой исходной заготовки по двум  п. 2.6.6, п. 2.6.12; 
вариантам и изобразить схемы раскроя 
рис. 20–22 

Определить коэффициенты использования мате-
п. 2.6.8–2.6.11;  
риала, произведя необходимые расчеты (для 
рис. 20-22 
каждого варианта раскроя) 

Выбрать наиболее рациональный (экономичный)   
вариант раскроя для данной детали, сравнивая 
коэффициенты использования материала 

Определить стандартную ширину исходной за-
п. 2.6.13 
готовки для обоих вариантов раскроя 

Сделать вывод или заключение по работе 
 
 
Вопросы для самоконтроля 
1. Дайте определение листовой штамповки. 
2. Назовите изделия, изготавливаемые листовой штамповкой. 
3.  Объясните  понятие  штампосварных  деталей  и  назовите  их  осо-
бенности. 
4. Назовите преимущества листовой штамповки. 
5.  Назовите  основные  оборудование  и  инструмент,  применяемые 
при листовой штамповке. 
6.  Назовите  исходные  заготовки  и  их  материал,  применяемые  для 
листовой штамповки. 
7. Приведите  классификацию операций листовой штамповки и на-
зовите особенности каждой из групп. 
 
165 

8.  Назовите  основные  разделительные  операции  листовой  штам-
повки и охарактеризуйте их. 
9.  Назовите  основные  формоизменяющие  операции  листовой 
штамповки и цель их проведения. 
10. Охарактеризуйте  операции  гибки, вытяжки, отбортовки, обжи-
ма, раздачи, формовки в следующей последовательности: определение, 
схема  операции,  разновидности,  назначение,  применяемые  оборудова-
ние и инструмент, особенности. 
11. Объясните суть упругого пружинения при гибке. 
12.  Изложите  последовательность  разработки  технологического 
процесса холодной листовой штамповки. 
13. Изложите технологию холодной листовой штамповки. 
14.  Объясните  понятие  раскроя  материала  исходной  заготовки  и 
изложите его сущность. 
15. Назовите основные способы раскроя. 
16. Изложите методику определения наиболее рационального (эко-
номичного) способа раскроя. 
Лабораторная работа 5 
Ручная электродуговая сварка 
Цель  работы:  изучить  технологию  и  оборудование  ручной  элек-
тродуговой сварки. 
Таблица 35 
Порядок выполнения работы и содержание отчета 
Справочный мате-
риал из теоретиче-
№  
ского раздела дан-
Наименование этапа работы
п/п
 
 
ного пособия и 
рекомендуемая 
литература 




Указать цель лабораторной работы 
 

Оформить исходные данные в виде табл. 36 
табл. 36 

Изобразить эскиз детали в соответствии с вари-
 
антом задания 

Расшифровать обозначение сварного шва на 
п. 3.8 
эскизе детали 
 
 
166 

Окончание табл. 35 




Определить вид и тип соединения, положение 
п. 3.7;  
шва в пространстве, форму подготовленных 
рис. 25–28 
кромок, характер сварного шва (односторон-
ний, двусторонний и т.д.) 

Изобразить формы поперечного сечения подго-
[17] 
товленных кромок и сварного шва и указать 
необходимые размеры 

Определить параметры режима сварки: диаметр  п. 3.10.2,  
стержня электрода, тип электрода, толщину 
п. 3.9.3;  
покрытия электрода (толстое или тонкое), сва-
табл. 16, 36 
рочный ток, напряжение на дуге, площадь се-
чения шва, скорость сварки, площадь попереч-
ного сечения одного прохода, число проходов, 
массу наплавленного металла, расход электро-
дов, время сварки, количество электроэнергии. 
Полученные результаты оформить в виде табл. 
36 

Ознакомится с оборудованием ручной дуговой 
п. 3.10.1; 
сварки и изобразить схему сварочного поста 
рис. 33 

Ознакомиться с технологией ручной дуговой 
п. 3.10.1,  
сварки. Описать ее основные операции 
п. 3.10.3 
10 
Произвести сварку изделия 
п. 3.10.3 
11 
Осуществить контроль сварного шва внешним 
п. 3.6 
осмотром и оценить его качество, описать со-
стояние шва, назвать видимые дефекты 
12 
Сделать вывод или заключение по работе 
 
 
Таблица 36 
Исходные данные и результаты работы 
№  
Значение
Параметр
 
п/п
 
 
параметра 




Марка свариваемого металла 
 

Толщина свариваемого металла  , мм 
 
 
 
167 

Окончание табл. 36 




Длина шва  , мм 
 

Тип соединения 
 

Положение шва в пространстве 
 

Форма подготовленных кромок 
 

Характер сварного шва (односторонний, двусто-
 
ронний и т.д.) 

Диаметр стержня электрода  , мм 
 
эл

Тип электрода 
 
10 
Толщина покрытия электрода (толстое или тонкое) 
 
11 
Сварочный ток  , А 
 
св
12 
Напряжение на дуге  , В 
 
д
13 
Площадь сечения шва  , мм2 
 
н.м
14 
Скорость сварки , м/ч 
 
св
15 
Площадь поперечного сечения одного прохода  , мм2 
 
пр
16 
Число проходов 
 
17 
Масса наплавленного металла  , г 
 
н.м
18 
Расход электродов  , г 
 
эл
19 
Время сварки  , ч 
 
св
20 
Количество электроэнергии , кВтч 
 
 
Вопросы для самоконтроля 
1. Дайте определение сварки. 
2. Назовите материалы, изделия из которых можно соединить сваркой. 
3.  Изложите  достоинства  сварочного  производства  и  возможности 
его применения. 
4. Изложите физическую сущность процесса сварки. 
5. Назовите условия образования неразъемного соединения. 
6. Приведите классификации способов сварки по методу объедине-
ния свариваемых поверхностей и в зависимости от формы энергии, ис-
пользуемой для образования сварного соединения. 
 
168 

7.  Назовите  способы  сварки  термического,  термомеханического  и 
механического классов сварки. 
8. Дайте определение свариваемости. Объясните от чего она зависит. 
9. Опишите сущность сварки давлением. 
10. Опишите сущность сварки плавлением. 
11. Дайте определения сварочной ванны и сварного шва. 
12. Изложите особенности строения сварного шва. 
13. Назовите методы борьбы с напряжениями и деформациями при 
сварке. 
14. Назовите внешние и внутренние дефекты сварных соединений и 
опишите их. 
15. Перечислите виды сварных соединений по их взаимному распо-
ложению, по положению в пространстве. 
16. Объясните для чего необходима разделка свариваемых кромок. 
17. Дайте определения электродуговой сварки, дуги, электрода. 
18. Объясните назначение покрытий электродов и назовите области 
применения электродов с тонким и толстым покрытием. 
19. Изложите принцип маркировки электродов. 
20.  Изложите  сущность  ручной  электродуговой  сварки  покрытым 
плавящимся электродом. 
21. Назовите основные параметры режима ручной дуговой сварки. 
22. Изложите технологию ручной электродуговой сварки покрытым 
плавящимся электродом пооперационно. 
23. Изложите технику безопасности проведения сварочных работ с 
использованием электрической дуги. 
Лабораторная работа 6 
Ручная газовая сварка 
Цель работы: изучить технологию и оборудование газовой сварки. 
Таблица 37 
Порядок выполнения работы и содержание отчета 
Справочный мате-
№  
риал из теоретиче-
Наименование этапа работы
п/п
 
 
ского раздела дан-
ного пособия 




Указать цель лабораторной работы 
 

Оформить исходные данные в виде табл. 38 
табл. 38 
 
 
169 

Окончание табл. 37 




Изобразить эскиз детали в соответствии с вари-
 
антом задания 

Расшифровать обозначение сварного шва на 
п. 3.8 
эскизе детали 

Определить вид и тип соединения, положение 
п. 3.7;  
шва в пространстве, форму подготовленных 
рис. 25–28 
кромок, характер шва (односторонний, двусто-
ронний и т.д.) 

Изобразить формы поперечного сечения подго-
табл. 18 
товленных кромок и сварного шва и указать 
необходимые размеры 

Определить параметры режима сварки по задан-
п. 3.11.2; 
ной марке и толщине стали: мощность свароч-
п. 3.11.4; 
ного пламени; вид сварочного пламени; номер 
п.3.11.5; 
наконечника сварочной горелки; способ сварки 
рис. 40–42; 
(левый или правый); угол наклона мундштука 
табл. 16, 38, 18, 19 
наконечника горелки; угол наклона, марку и 
диаметр присадочной проволоки; массу наплав-
ленного металла; расход присадочной проволо-
ки; время сварки; полный расход горючего газа 
и кислорода; скорость сварки. Полученные ре-
зультаты оформить в виде табл. 38 

Изобразить схему выбранного способа сварки 
рис. 41 
(левого или правого) 

Зарисовать схему газовой горелки и указать ее 
п. 3.11.3; 
основные узлы 
рис. 38 
10 
Ознакомиться с аппаратурой газовой сварки и 
п. 3.11.3; 
изобразить схему сварочного поста 
рис. 36–39 
11 
Разобрать сварочную горелку и изучить ее уст-
п. 3.11.3; 
ройство, собрать горелку 
рис. 38 
12 
Ознакомиться с технологией ручной газовой 
п. 3.11.6;  
сварки и техникой безопасности работы. Опи-
прил. 1 
сать основные операции сварки 
13 
Произвести сварку изделия 
п. 3.11.6 
14 
Осуществить контроль сварного шва внешним 
п. 3.6 
осмотром и оценить его качество. Описать со-
стояние шва, назвать видимые дефекты 
15 
Сделать вывод или заключение по работе 
 
 
 
170 

Вопросы для самоконтроля 
1. Дайте определение газовой сварки и изложите ее сущность. 
2. Назовите  области  применения  газовой сварки, ее достоинства  и 
недостатки. 
3.  Объясните  роль  присадочного  металла  и  флюсов  при  газовой 
сварке. 
4. Назовите аппаратуру и оборудование, применяемые при газовой 
сварке; поясните их устройство, принцип действия и назначение. 
5. Изложите устройство газовой горелки и принцип ее работы. 
6. Поясните строение газосварочного пламени. 
7.  Назовите  виды  ацетилено-кислородного  пламени,  их  особенно-
сти и назначение. 
8. Назовите основные параметры режима газовой сварки. 
9. Изложите технологию ручной газовой сварки пооперационно. 
10.  Изложите  основные  положения  техники  безопасности  при  вы-
полнении газовой сварки. 
Таблица 38 
Исходные данные и результаты работы 
№  
Значение 
Параметр
 
п/п
 
 
параметра 




Марка свариваемого металла 
 

Толщина свариваемого металла  , мм 
 

Длина шва  , мм 
 

Тип соединения 
 

Положение шва в пространстве 
 

Форма подготовленных кромок 
 

Характер сварного шва (односторонний, двусторон-
 
ний и т.д.) 

Мощность сварочного пламени  , дм3/ч 
 

Вид сварочного пламени 
 
10 
Номер наконечника сварочной горелки 
 
11 
Способ сварки (правый или левый) 
 
 
 
171 

Окончание табл. 28 



12 
Угол наклона мундштука наконечника горелки, град.   
13 
Угол наклона присадочной проволоки, град. 
 
14 
Марка присадочной проволоки 
 
15 
Диаметр присадочной проволоки d, мм 
 
16 
Масса наплавленного металла  , кг 
 
н.м
17 
Расход присадочной проволоки  , кг 
 
пр
18 
Время сварки t, ч 
 
19 
Полный расход горючего газа Q г.г., м3 
 
20 
Полный расход кислорода Qо ,м3 
 
2
21 
Скорость сварки V, м/ч 
 
 
Лабораторная работа 7 
Разделительная газокислородная резка металлов 
Цель  работы:  изучить  технологию  и  оборудование  газокислород-
ной резки. 
Таблица 39 
Порядок выполнения работы и содержание отчета 
Справочный 
материал из 
№  
Наименование этапа работы
теоретического 
п/п
 
 
раздела данного 
пособия 




Указать цель лабораторной работы 
 

Оформить исходные данные в виде табл.40 
табл. 40 
 
 
 
172 

Окончание табл. 39 




Определить параметры режима резки и техниче-
п. 3.12.2, 
ские характеристики резака по заданной толщине 
п. 3.11.4; 
стали: номер наружного мундштука, номер внут-
табл. 20, 40; 
реннего мундштука, мощность пламени (расход 
рис. 45, 46 
ацетилена), давление ацетилена на входе в резак, 
расход кислорода режущего и подогревающего 
пламени, давление кислорода на входе в резак, вид 
пламени, расстояние от торца мундштука до разре-
заемого металла, ширину реза с верхней и нижней 
сторон, расширение реза, скорость резки. Получен-
ные результаты оформить в виде табл. 40 

Зарисовать схему резака и обозначить его основ-
рис. 43 
ные узлы 

Ознакомиться с аппаратурой газокислородной рез-
п. 3.12.1 
ки 

Разобрать резак, изучить его устройство и сравнить 
п. 3.12.1; 
с устройством горелки, собрать резак 
рис. 43, 38 

Ознакомиться с технологией ручной газокислород-
п.3.12.4,  
ной резки 
п.3.12.3 

Разрезать изделие 
п. 3.12.4, 
п. 3.12.3 

Осуществить контроль реза внешним осмотром и 
п. 3.12.1 
оценить его качество, описать состояние реза 
10 
Сделать вывод или заключение по работе 
 
 
Таблица 40 
Исходные данные и результаты работы 
№ 
Значение 
Параметр
 
п/п
 
 
параметра 




Толщина разрезаемого металла, мм 
 

Длина реза, мм 
 

Номер наружного мундштука 
 
 
 
173 

Окончание табл. 40 




Номер внутреннего мундштука 
 

Расход ацетилена (мощность пламени), м3/ч 
 

Давление ацетилена на входе в резак, МПа 
 

Расход кислорода режущего и подогревающего 
 
пламени, м3/ч 

Давление кислорода на входе в резак, МПа 
 

Вид пламени 
 
10 
Расстояние от торца мундштука до разрезаемого 
 
металла, мм 
11 
Ширина реза с верхней стороны  Ш , мм 
 
в
12 
Ширина реза с нижней стороны  Ш , мм 
 
н
13 
Расширение реза, мм 
 
14 
Скорость резки, мм/мин 
 
 
Вопросы для самоконтроля 
1. Изложите сущность газокислородной резки, назовите области ее 
применения. 
2. Изложите устройство газокислородного резака и принцип его ра-
боты. 
3.  Назовите  основные  параметры  режима  ручной  разделительной 
газокислородной резки. 
4.  Изложите  технологию  ручной  разделительной  газокислородной 
резки пооперационно. 
5.  Изложите  основные  положения  техники  безопасности  при  вы-
полнении газокислородной резки. 
Лабораторная работа 8 
Конструкция, элементы и геометрические параметры  
рабочей части токарного резца 
Цель  работы: изучить  элементы  и геометрические  параметры  ме-
таллорежущего инструментов на примере токарного резца и их влияние 
на  процесс  резания,  качество  обработанных  поверхностей,  износ  инст-
 
174 

румента  и  др.;  ознакомиться  с  методикой  измерения  геометрических 
параметров инструмента. 
Таблица 41 
Порядок выполнения работы и содержание отчета 
Справочный 
материал из 
№  
Наименование этапа работы
теоретического 
п/п
 
 
раздела данного 
пособия 

Указать цель лабораторной работы 
 

Изобразить эскиз предложенного резца и указать 
п. 4.6; 
его части, элементы и геометрические параметры 
рис. 54 
рабочей части 

Определить тип резца по назначению (проходной, 
п. 4.9.6;  
отрезной и т.д.), в зависимости от расположения 
рис. 61–63 
главной режущей кромки (правый, левый), по фор-
ме рабочей части (прямой, отогнутый и т.д.); уста-
новить марку материала рабочей части резца 

Изобразить схему обработки точением и указать на 
п. 4.7;  
ней координатные плоскости резца и поверхности 
рис.55 
заготовки: обрабатываемую, резания, обработанную 

Изобразить схему обработки точением с необходи-
п. 4.7; 
мыми сечениями и разрезами в статической систе-
рис. 56 
ме координат и обозначить на ней углы резца:   , 
 ,  ,   ,    

Измерить длину резца, длину рабочей и крепежной 
п. 4.6;  
частей резца масштабной линейкой или штанген-
рис. 54 
циркулем 

Освоить методику измерения углов режущего ин-
 
струмента 

Измерить углы резца   ,   ,  ,    ,    с помощью  п. 4.6,  
угломера
п. 4.7; 
 
рис. 54–57 

Результаты работы оформить в виде табл. 42 
табл. 42 
10 
Сделать вывод или заключение по работе 
 
 
 
175 

Таблица 42 
Исходные данные и результаты работы 
№  
Значение 
Параметр
п/п
 
 
параметра 

Тип резца по назначению (проходной, отрезной и 
 
т.д.) 

Тип резца в зависимости от расположения главной 
 
режущей кромки (правый, левый) 

Тип резца по форме рабочей части  
 
(прямой, отогнутый и т.д.) 

Марка материала рабочей части резца 
 

Длина резца, мм 
 

Длина рабочей части резца, мм 
 

Длина крепежной части резца, мм 
 

Главный передний угол   , град. 
 

Главный задний угол   , град. 
 
10 
Угол в плане   , град. 
 
11 
Вспомогательный угол в плане    , град. 
 
12 
Угол наклона кромки   , град. 
 
 
Вопросы для самоконтроля 
1.  Назовите  виды  металлорежущих  инструментов  и  области  их 
применения. 
2. Объясните влияние геометрии режущего инструмента на процесс 
резания. 
3. Изобразите эскиз режущего инструмента (резца, фрезы, сверла) и 
укажите его части и элементы. 
4. Изобразите схему токарной обработки и объясните, какие разли-
чают поверхности и координатные плоскости при обработке заготовки. 
Укажите направления движений скорости резания и подачи. Объясните 
что такое глубина резания. 
5.  Назовите  основные  углы  рабочей  части  токарного  проходного 
резца. 
6. Объясните что такое стойкость инструмента и от чего она зависит. 
 
176 

7. Назовите основные инструментальные материалы и приведите их 
марки. 
Лабораторная работа 9 
Кинематическая наладка токарно-винторезного станка 
Цель работы: ознакомиться с кинематикой металлорежущих стан-
ков на примере токарно-винторезного станка. Научиться рассчитывать и 
производить кинематическую наладку токарно-винторезного станка. 
Таблица 43 
Порядок выполнения работы и содержание отчета 
Справочный 
материал из 
№  
Наименование этапа работы
теоретического 
п/п
 
 
раздела данного 
пособия 

Указать цель лабораторной работы 
 

Изобразить кинематическую цепь станка в соот-
 
ветствии с вариантом задания 

Составить расчетные перемещения конечных 
п. 4.4.2–4.4.4 
звеньев предлагаемой цепи и уравнение кинемати-
ческого баланса 

Решить уравнение кинематического баланса цепи 
п. 4.4.4 

Произвести наладку кинематической цепи станка 
п. 4.4.4 

Сделать вывод или заключение по работе 
 
 
Вопросы для самоконтроля 
1. Объясните понятия привода и передачи металлорежущего станка. 
2.  Объясните  понятия  кинематической  схемы  станка,  ее  состав-
ляющих и цели составления кинематических схем. 
3.  Дайте  определение  передаточному  отношению  и  объясните  что 
оно характеризует. 
4. Объясните для чего составляется уравнение кинематического ба-
ланса. 
5. Объясните  что  такое кинематическая  наладка  металлорежущего 
станка. 
 
177 

6. Объясните принцип подбора чисел сменных зубчатых колес для 
металлорежущего станка. 
7. Изучите кинематическую схему токарно-винторезного станка. 
8. Объясните по кинематической схеме токарно-винторезного стан-
ка механизм фартука. 
9.  Назовите  механизмы  станка,  используемые  для  регулирования 
частоты вращения шпинделя. 
Лабораторная работа 10 
Механическая обработка заготовок методом точения 
Цель работы: ознакомиться с обработкой заготовок методом точе-
ния,  устройством  и  работой  токарно-винторезного  станка,  режущим 
инструментом  и  приспособлениями  для  закрепления  заготовок.  Нау-
читься определять режим резания, производить наладку станка; освоить 
технологию обработки поверхности заготовки точенем. 
Таблица 44 
Порядок выполнения работы и содержание отчета 
Справочный ма-
№  
териал из теоре-
Наименование этапа работы
п/п
 
 
тического раздела 
данного пособия 




Указать цель лабораторной работы 
 

Оформить исходные данные в виде табл. 45 
табл. 45 

Изобразить эскиз детали 
 

Дать название способу обработки заданной по-
п. 4.9.8;  
верхности (обтачивание, растачиванием и т.д.) 
рис. 63 

Изобразить схему токарно-винторезного станка и 
рис. 58, 71; 
дать название его основным узлам, обозначенным  п. 4.9.3 
на схеме цифрами 1215 (рис. 71) 

Измерить диаметр исходной заготовки и ее длину 
 
штангенциркулем 

Определить параметры режима резания (ско-
п. 4.8 
рость, подачу, глубину) 
 
 
178 

Окончание табл. 44 




Определить тип резца, необходимого для обработки 
п. 4.9.6; 
заданной поверхности (проходной, отрезной и т.д.; 
рис. 61–63 
правый или левый; прямой, отогнутый и т.д.) 

Измерить размер сечения крепежной части инст-
 
румента штангенциркулем q 
10 
Измерить углы резца   ,     и радиус при вер-
п. 4.6, п. 4.7 
шине режущей части инструмента 
11 
Выбрать приспособления для закрепления обра-
п. 4.9.7; 
батываемой заготовки 
рис. 64 
12 
Ознакомиться с устройством станка 
п. 4.9.3, 
п. 4.9.4; 
рис. 58, 59 
13 
Произвести наладку станка для обработки пред-
п. 4.9.9 
лагаемой поверхности заготовки в следующей 
последовательности: 
1) установить и закрепить приспособления; 
2) установить и закрепить заготовку; 
3) установить и закрепить инструмент; 
4) произвести кинематическую наладку станка; 
5) установить резец на требуемую глубину резания 
14 
Обработать поверхность заготовки 
п. 4.9.9 
15 
Произвести контроль размеров обработанной 
п. 4.9.9 
поверхности измерительным инструментом 
16 
Снять обработанную заготовку 
п. 4.9.9 
17 
Результаты работы оформить в виде табл. 45 
табл. 45 
18 
Сделать вывод или заключение по работе 
 
 
Таблица 45 
Исходные данные и результаты работы 
№  
Значение 
Параметр
 
п/п
 
 
параметра 




Метод обработки (точение, фрезерование, сверление и 
 
др.) 

Вид точения (черновое, чистовое и др.) 
 

Вид исходной заготовки (прокат, поковка и др.) 
 

Материал заготовки 
 
 
 
179 

Продолжение табл. 45 




Состояние материала заготовки (после отжига или норма-
 
лизации) 

Состояние поверхности заготовки (без корки или с кор-
 
кой) 

Диаметр обрабатываемой заготовки D, мм 
 

Диаметр детали d или другие размеры получаемой по-
 
верхности детали, мм 

Длина заготовки, мм 
 
10 
Тип резца (проходной, отрезной и т.д.; правый или левый; 
 
прямой, отогнутый и т.д.) 
11 
Материал рабочей части инструмента 
 
12 
Размер сечения крепежной части инструмента q, мм 
 
13 
Название приспособлений для закрепления заготовки 
 
14 
Обрабатываемая поверхность (цилиндрическая, кониче-
 
ская, резьба и т.д.) 
15 
Способ обработки поверхности (обтачивание, растачива-
 
ние и т.д.) 
16 
Глубина резания  , мм 
 
17 
Подача  , мм/об 
 
18 
Значения коэффициентов, показателей 
 
 
степени и др. для определения скоро-
v
сти резания: 
 
 
v
 
 
v
 
 
 , МПа обра-
 
в
батываемого 
материала 
m
 
T
 
Т xv
 
 
у
S v  
 
 
 
180 

Окончание табл. 45 



 
 
K
 
 
MV
С  
 
м
 
 
v
K
 
 
nV
K
 
 
UV
 , град. 
 
K  
 
V
 
 
, град. 
K V  
 
, мм 
 
 
 
rV
K
 
 
qV
Отношение 
 
диаметров об-
работанной и 
обрабатываемой 
поверхностей 
 
K
 
 
OV
 
 
V
19 
Расчетная скорость резания , м/мин 
 
р
20 
Расчетное число оборотов шпинделя станка , об/мин
p
 
 
21 
Фактическое число оборотов шпинделя станка nст, об/мин   
22 
Фактическая скорость резания , м/мин 
 
 
 
181 


 
Рис. 71. Схема токарно-винторезного станка 
Вопросы для самоконтроля 
1. Дайте определение обработки резанием и объясните ее сущность. 
2. Объясните что такое точность изготовления и шероховатость по-
верхности. 
3. Изложите физическую сущность процесса резания. 
4. Назовите основные методы обработки резанием и их особенности. 
5. Назовите движения резания. 
6. Назовите основные параметры режима резания и методы их оп-
ределения. 
7. Объясните как и для чего составляется схема обработки резанием. 
8. Назовите группы металлорежущих станков по технологическому 
методу  обработки;  объясните  основное  назначение  станков  каждой 
группы. 
9.  Объясните  сущность  механизации  и  автоматизации  управления 
станками. 
10. Объясните понятие программного управления станками. 
11. Назовите виды лезвийного и абразивного режущего инструмен-
та;  укажите  для  каких  работ  они  предназначены  и  какой  инструмент 
(лезвийный или абразивный) применяется при работе на станках каждой 
группы. 
12. Объясните для чего используются приспособления на металло-
режущих станках при обработке резанием. 
13. Объясните сущность метода точения, назовите его разновидно-
сти и особенности. 
14. Назовите станки токарной группы, их назначение и особенности 
конструкции. 
 
182 

15. Объясните  устройство и назначение  основных частей токарно-
винторезного станка: станины, передней бабки, суппорта, задней бабки. 
16. Перечислите виды работ, выполняемых на токарных станках, и на-
зовите основные типы и виды токарных резцов, применяемых при этом. 
17. Назовите приспособления, применяемые при обработке загото-
вок на токарном станке. 
18.  Назовите  основные  этапы  процесса  обработки  заготовок  точе-
нием в необходимой последовательности и изложите их суть. 
19. Изложите основные положения техники безопасности при рабо-
те на металлорежущих станках. 
Лабораторная работа 11 
Технология обработки заготовок деталей машин резанием 
Цель работы: научиться выбирать рациональные методы обработ-
ки заготовок деталей машин резанием с целью получить готовую деталь 
в  соответствии  с  ее  чертежом;  выбирать  соответствующие  станок,  ре-
жущий  инструмент  и  приспособления  для  закрепления  заготовки;  изо-
бражать схемы обработки заданных поверхностей детали. 
Таблица 46 
Порядок выполнения работы и содержание отчета 
Справочный 
материал из 
теоретического 
№  
Наименование этапа работы
раздела данно-
п/п
 
 
го пособия и 
рекомендуемая 
литература 




Указать цель лабораторной работы 
 

Изобразить эскиз детали в соответствии с вариан-
 
том задания 

Выбрать рациональные технологические методы 
тема 4; [1-4] 
обработки резанием поверхностей 123 детали и 
кратко их описать 
 
                                                           
  Примеры  изображения  схем  обработки  некоторых  поверхностей  детали 
втулка (рис. 72) приведены на рис. 73 
 
183 



Окончание табл. 46 




Выбрать необходимые металлорежущие станки, 
тема 4; [1-4] 
режущие инструменты и приспособления для за-
крепления заготовки и инструмента 

Изобразить схемы обработки поверхностей 123 
тема 4;  
детали и указать на них стрелками движения, уча-
рис. 73; [1-4] 
ствующие в формообразовании поверхностей в 
процессе резания (скорости резания и подачи) 

Сделать вывод или заключение по работе 
 
 
 
Рис. 72. Эскиз детали (втулка)  
(123 – поверхности, которые необходимо обработать) 
 
Рис. 73. Схемы обработки поверхностей 12детали:  
а – обтачивание; б – сверление; в – протягивание 
 
184 

Вопросы для самоконтроля 
1. Дайте определения таких понятий как технологический процесс, 
технологическая операция, установ, позиция, технологический переход, 
рабочий ход. 
2. Назовите основные этапы разработки технологического процесса 
обработки резанием. 
3. Изложите сущность методов обработки заготовок точением, фре-
зерованием, сверлением, зенкерованием, развертыванием, растачивани-
ем,  протягиванием,  строганием,  долблением,  зубонарезанием,  шлифо-
ванием; назовите металлорежущие  инструменты и приспособления для 
закрепления  заготовок,  которые  используются  при  каждом  незваном 
методе обработки резанием. 
 
185 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 
В учебном пособии представлены теория и практика формообразо-
вания заготовок наиболее известными и применяемыми способами (ли-
тья,  обработки  давлением,  сварки,  резания),  что  отвечает  требованиям 
Государственных  образовательных  стандартов  для  целого  ряда  специ-
альностей. Описанные устройство и принцип работы отдельных обору-
дования, инструмента  и технологической оснастки, методики выполне-
ния  работ  способствуют  осмысленному  и  правильному  выполнению 
практических заданий, а использование широко представленного иллю-
стративного  материала,  справочных  данных,  литературных  источников 
значительно повышает эффективность усвоения материала учебного. 
Выполнение работ, приведенных в практическом разделе, расширя-
ет и закрепляет теоретические знания, способствует лучшему усвоению 
дисциплины  «Технология  конструкционных  материалов»,  приучает  к 
самостоятельной деятельности, прививает обучающимся навыки работы 
с оборудованием, инструментом, приспособлениями и уменее использо-
вать  их для решения профессиональных задач, развивает наблюдатель-
ность и творческую инициативу. Однако следует учитывать, что поми-
мо  реализованных  в  пособии  разработаны  и  применяются  другие,  раз-
личной  целенаправленности и степени технологического освоения, ме-
тоды обработки заготовок. 
Все возрастающие требования к качеству  и  надежности выпускае-
мых и ремонтируемых изделий делают необходимым расширение и уг-
лубление  знаний  в  области  технологии  конструкционных  материалов, 
освоение  и  реализацию  новых  методов  обработки  и  технологических 
решений. Сделать  это можно применяя  базовые  знания и  умения  и со-
вершенствуя их, используя научно-техническую литературу, разработки 
научно-исследовательских институтов и научно-производственных объ-
единений,  а  также  опыт  работы  предприятий.  Отдавать  же  предпочте-
ние  тому  или  иному  методу  обработки  следует  опираясь  не  только  на 
новейшие  и  прогрессивные  разработки,  но  и  учитывая  возможности  и 
объемы производства, выбирая наиболее целесообразный и экономиче-
ски эффективный в каждом конкретном случае, поскольку любой метод 
имеет как достоинства, так и недостатки.  
 
186 

СПИСОК РЕКОМЕДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 
Основная литература 
1.  Технология  конструкционных  материалов:  учеб.  для  вузов  / 
А.М. Дальский,  Т.М.  Барсукова,  А.Ф.  Вязов  и  др.;  под  общ.  ред. 
А.М. Дальского. – М.: Машиностроение, 2005.  
2.  Материаловедение  и  технология  металлов:  учеб.  для  вузов  / 
Г.П. Фетисов, М.П. Карпман, В.М. Матюнин и др.; под ред. Г.П. Фети-
сова. – М.: Высш. шк., 2006. 
Дополнительная литература 
3.  Материаловедение  и  технология  конструкционных  материалов: 
учеб.  для  вузов  /  Ю.П.  Солнцев,  В.А.  Веселов,  В.П.  Демянцевич, 
А.В. Кузин, Д.И. Чашников. – М.: МИСИС, 1996. 
4. Технология конструкционных материалов / под ред. М.А. Шате-
рина. – СПб.: Политехника, 2005.  
5.  Коршунова,  Т.Е.  Литейное  производство:  учебное  пособие  / 
Т.Е. Коршунова. – Владивосток: Изд-во ДВГТРУ, 2005. 
6.  Коршунова,  Т.Е.  Обработка  металлов  давлением:  учебное  посо-
бие / Т.Е. Коршунова. – Владивосток: Изд-во ДВГТРУ, 2006. 
7.  Коршунова,  Т.Е.  Сварочное  производство:  учеб.  пособие  / 
Т.Е. Коршунова. – Владивосток: Изд-во ДВГТРУ, 2007. 
8.  Зотов,  Н.М.  Основы  механической  обработки  деталей  транс-
портных  средств:  учеб.  пособие  /  Н.М.  Зотов,  Е.В.  Балакина.  –  Волго-
град: РПК «Политехник», 2004. 
9.  Таратынов,  О.В.  Металлорежущие  системы  машиностроитель-
ных  производств:  учеб.  пособие  /  О.В. Таратынов,  А.И.  Аверьянов, 
М.А. Босинзон  и  др.;  под  ред.  О.В.  Таратынова.  –  М.:  Изд-во  МГИУ, 
2006. 
10.  Заболотская,  Г.Я.  Основы  материаловедения:  учеб.  пособие  / 
Г.Я. Заболотская,  Г.А.  Бочаров,  Е.М.  Афанасьев,  В.Б.  Филатов, 
В.Н. Гаркунов;  под.  ред.  Г.Я.  Заболотской. –  Балашиха:  Изд-во  ВТУ, 
2005. 
11.  Лахтин,  Ю.М.,  Леонтьева,  В.П.  Материаловедение:  учеб.  для 
вузов / Ю.М. Лахтин, В.П. Леонтьева. – М.: Машиностроение, 1990. 
12.  Коршунова,  Т.Е.  Материаловедение:  учеб.  пособие  /  Т.Е.  Кор-
шунова. – Владивосток: Изд-во ВГУЭС, 2004. 
13. Коршунова, Т.Е. Задания для самостоятельной работы по курсу 
«Материаловедение»:  учеб.  пособие  /  Т.Е.  Коршунова. –  Владивосток: 
Изд-во ВГУЭС, 2007. 
 
187 

14. ГОСТ 3.1125-88. Правила графического выполнения элементов 
литейных форм и отливок. – М.: Изд-во стандартов, 1988. 
15.  ГОСТ  7505-89.  Поковки  стальные  штампованные.  Допуски, 
припуски и кузнечные напуски. – М.: Изд-во стандартов, 1989. 
16.  ГОСТ  2.312-72*.  Условные  изображения  и  обозначения  швов 
сварных соединений. – М.: Изд-во стандартов, 1972. 
17. ГОСТ 5264-80*. Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. – 
М.: Изд-во стандартов, 1982. 
18. ГОСТ 25762-83. Обработка резанием. Термины, определения и 
обозначения общих понятий. – М.: Изд-во стандартов, 1985. 
19. ГОСТ 2.770-68*. Обозначения условные графические в схемах. 
Элементы кинематики. – М.: Изд-во стандартов, 1988. 
 
188 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 
1.  ГОСТ  3.1125-88.  Правила  графического  выполнения  элементов 
литейных форм и отливок. – М.: Изд-во стандартов, 1988. 
2. ГОСТ 7505-89. Поковки стальные штампованные. Допуски, при-
пуски и кузнечные напуски. – М.: Изд-во стандартов, 1990. 
3. ГОСТ 503-81*. Лента холоднокатаная из низкоуглеродистой ста-
ли. – М.: Изд-во стандартов, 1985. 
4.  ГОСТ  82-70*.  Сталь  прокатная  широкополосная  универсаль-
ная. – М.: Изд-во стандартов, 1970. 
5.  ГОСТ  3.1126-88.  Правила  выполнения  графических  документов 
на поковки. – М.: Изд-во стандартов, 1988. 
6. ГОСТ 15830-84. Обработка металлов давлением. Штампы. – М.: 
Изд-во стандартов, 1992. 
7. ГОСТ 19904-90. Прокат листовой холоднокатаный. – М.: Изд-во 
стандартов, 1990. 
8. ГОСТ 18970-84*. Обработка металлов давлением. Операции ков-
ки и штамповки. – М.: Изд-во стандартов, 1992. 
9.  ГОСТ  2.312-72*.  Условные  изображения  и  обозначения  швов 
сварных соединений. – М.: Изд-во стандартов, 1972. 
10. ГОСТ 5264-80*. Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. – 
М.: Изд-во стандартов, 1982. 
11.  ГОСТ  9467-75*.  Электроды  покрытые  металлические  для  руч-
ной дуговой сварки конструкционных и теплоустойчивых сталей. – М.: 
Изд-во стандартов, 1976. 
12.  ГОСТ 2601-84*.  Сварка  металлов.  Термины  и  определения  ос-
новных понятий. – М.: Изд-во стандартов, 1987. 
13. ГОСТ 19521-74. Сварка металлов. Классификация. – М.: Изд-во 
стандартов, 1991. 
14.  ГОСТ  1077-79*.  Горелки  однопламенные  универсальные  для 
ацетилено-кислородной  сварки,  пайки  и  подогрева. –  М.:  Изд-во  стан-
дартов, 1981. 
15.  ГОСТ  5191-79*.  Резаки  инжекторные  для  ручной  кислородной 
резки. – М.: Изд-во стандартов, 1986. 
16.  ГОСТ  2246-70*.  Проволока  стальная  сварочная.–  М.:  Изд-во 
стандартов, 1970. 
17.  ГОСТ  11969-79*.  Сварка  плавлением.  Основные  положения  и 
их обозначения. – М.: Изд-во стандартов, 1979. 
18. ГОСТ 17420-72. Операции механической обработки резанием. – 
М.: Изд-во стандартов, 1992. 
19. ГОСТ 25762-83. Обработка резанием. Термины, определения и 
обозначения общих понятий. – М.: Изд-во стандартов, 1985. 
20. ГОСТ 2.770-68*. Обозначения условные графические в схемах. 
Элементы кинематики. – М.: Изд-во стандартов, 1988. 
 
189 

21. ГОСТ 25751-83*. Инструменты режущие. Термины и определе-
ния общих понятий. – М.: Изд-во стандартов, 1990. 
22.  ГОСТ  25761-83.  Виды  обработки  резанием. –  М.:  Изд-во  стан-
дартов, 1985. 
23. ГОСТ 3.1109-82*. Единая система технологической документа-
ции. Термины и определения основных понятий. – М.: Изд-во стандар-
тов, 1985. 
24.  ГОСТ  2.309-73*.  Обозначения  шероховатости  поверхностей. – 
М.: Изд-во стандартов, 1974. 
25.  Ермаков,  Ю.М.,  Фролов,  Б.А.  Металлорежущие  станки  / 
Ю.М. Ермаков, Б.А. Фролов. – М.: Машиностроение, 1985. 
26.  Заболотская,  Г.Я.,  Основы  материаловедения:  учеб.  пособие  / 
Г.Я. Заболотская,  Г.А.  Бочаров,  Е.М.  Афанасьев,  В.Б.  Филатов, 
В.Н. Гаркунов;  под  ред.  Г.Я.  Заболотской. –  Балашиха:  Изд-во  ВТУ, 
2005. 
27.  Коршунова,  Т.Е.  Технология  конструкционных  материалов: 
учеб. пособие / Т.Е. Коршунова. – Владивосток: Дальрыбвтуз, 2005. 
28.  Коршунова,  Т.Е.  Материаловедение:  учеб.  пособие  / 
Т.Е. Коршунова. – Владивосток: Изд-во ВГУЭС, 2004. 
29. Коршунова, Т.Е. Задания для самостоятельной работы по курсу 
«Материаловедение»:  учеб.  пособие  /  Т.Е.  Коршунова. –  Владивосток: 
Изд-во ВГУЭС, 2007. 
30.  Коршунова,  Т.Е.  Литейное  производство:  учеб.  пособие  / 
Т.Е. Коршунова. – Владивосток: Изд-во ДВГТРУ, 2005. 
31.  Коршунова,  Т.Е.  Обработка  металлов  давлением:  учеб.  посо-
бие / Т.Е. Коршунова. – Владивосток: Изд-во ДВГТРУ, 2006.  
32.  Коршунова,  Т.Е.  Сварочное  производство:  учеб.  пособие  / 
Т.Е. Коршунова. – Владивосток: Изд-во ДВГТРУ, 2007. 
33.  Ковка  и  объемная  штамповка  стали:  справочник  /  под  ред. 
М.В. Сторожева: в 2-х т. – М.: Машиностроение, 1967. 
34.  Китаев,  А.М.,  Китаев,  Я.А.  Справочная  книга  сварщика  / 
А.М. Китаев, Я.А. Китаев. – М.: Машиностроение, 1985. 
35.  Лахтин,  Ю.М.,  Леонтьева,  В.П.  Материаловедение:  учеб.  для 
вузов / Ю.М. Лахтин, В.П. Леонтьева. – М.: Машиностроение, 1993. 
36.  Материаловедение:  учеб.  для  вузов  /  Б.Н.  Арзамасов, 
В.И. Макарова,  Г.Г.  Мухин  и  др.;  под  общ.  ред.  Б.Н.  Арзамасова, 
Г.Г. Мухина. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. 
37.  Материаловедение  и  технология  металлов:  учеб.  для  вузов  / 
Г.П. Фетисов, М.П. Карпман, В.М. Матюнин и др.; под ред. Г.П. Фети-
сова. – М.: Высш. шк., 2006. 
38. Материаловедение и технология конструкционных материалов: 
учеб.  для  вузов  /  Ю.П.  Солнцев,  В.А.  Веселов,  В.П.  Демянцевич, 
А.В. Кузин, Д.И. Чашников. – М.: МИСИС, 1996. 
 
190 

39.  Материаловедение  и  технология  материалов  /  В.Т.  Жадан, 
П.И. Полухин, А.Ф. Нестеров и др. – М.: Металлургия, 1994. 
40.  Нефедов,  Н.А.  Практическое  обучение  в  машиностроительных 
техникумах / Н.А. Нефедов. – М.: Высш. шк., 1984. 
41. Резание конструкционных материалов, режущие инструменты и 
станки / под ред. П.Г. Петрухи. – М.: Машиностроение, 1974. 
42.  Романовский,  В.П.  Справочник  по  холодной  штамповке  / 
В.П. Романовский. – Л.: Машиностроение, 1979. 
43. Солнцев,  Ю.П., Пряхин, Е.И. Материаловедение:  учеб.  для ву-
зов / Ю.П. Солнцев, Е.И. Пряхин. – СПб.: Химиздат, 2004. 
44. Справочник сварщика / под ред. В.В. Степанова. – М.: Машино-
строение, 1985. 
45.  Свешников,  В.С.  Прогрессивная  технология  холодной  штам-
повки / В.С. Свешников. – Л.: Лениздат, 1974. 
46.  Семенов,  Е.И.  Технология  и  оборудование  ковки  и  объемной 
штамповки / Е.И. Семенов, В.Н. Кондратенко, Н.И. Ляпунов. – М.: Ма-
шиностроение, 1978. 
47. Справочник  по чугунному литью / под ред.  Н.Г. Гиршовича. – 
Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1978. 
48.  Справочник  технолога-машиностроителя:  в  2  т.  /  под  ред. 
А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова. – М.: Машиностроение, 1985. 
49.  Справочник  технолога-машиностроителя:  в  2  т. Т.  1  /  под  ред. 
А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова. – М.: Машиностроение, 1972.  
50.  Справочник  технолога-машиностроителя:  в  2  т. Т.  2  /  под  ред. 
А.Н. Малова. – М.: Машиностроение, 1972. 
51.  Технология  конструкционных  материалов:  учеб.  пособие  / 
А.М. Дальский,  Т.М.  Барсукова,  А.Ф.  Вязов  и  др.;  под  общ.  ред. 
А.М. Дальского. – М.: Машиностроение, 2005.  
52.  Технология  конструкционных  материалов:  учеб.  пособие  для 
вузов; под ред. М.А. Шатерина. – СПб.: Политехника, 2005.  
53.  Технология  конструкционных  материалов:  учеб.  пособие  для 
вузов  /  П.Г.  Петруха,  А.И.  Марков,  П.Д.  Беспахотный  и  др.;  под  ред. 
П.Г. Петрухи. – М.: Высш. шк., 1991. 
54. Технология конструкционных материалов и материаловедение / 
под ред. Л.Н. Бухаркина. – М.: Высш. шк., 1988. 
55. Титов, Н.Д., Степанов, Ю.А. Технология литейного производст-
ва / Н.Д. Титов, Ю.А. Степанов. – М.: Машиностроение, 1978. 
56.  Технология  металлов  и  материаловедение  /  Б.В.  Кнорозов, 
Л.Ф. Усова,  А.В.  Третьяков  и  др.;  под  ред.  Л.Ф.  Усовой. –  М.:  Метал-
лургия, 1987. 
57. Чернов Н.Н. Металлорежущие станки / Н.Н. Чернов. – М.: Ма-
шиностроение, 1978. 
 
191 

ПРИЛОЖЕНИЯ 
Приложение 1 
Техника безопасности при работе в учебной лаборатории 
Меры  безопасности  при  работе  с  нагретым  и  расплавленным 
металлом
1) нельзя браться руками за захваты клещей, нагретые заготовки и 
технологическую оснастку не убедившись в их охлаждении; 
2)  запрещается  использовать  влажные  инструменты,  разливочные 
ковши, литейные формы при работе с расплавленным материалом; 
3) не допускается заполнять разливочный ковш до краев; 
4) нельзя забрасывать в расплавленный металл сырые куски метал-
ла и другие материалы; 
5) нельзя сливать шлак в сырую тару; 
6)  заливку  литейных  форм  необходимо  производить  в  защитных 
очках. 
Меры безопасности от поражения электрическим током
1)  корпуса  электронагревательных  приборов,  электропечей,  элек-
трических машин, станков сварочного оборудования и других металли-
ческих устройств, находящихся под напряжением, должны быть зазем-
лены; 
2)  токоведущие  провода,  идущие  от  электрооборудования  к  рас-
пределительному щиту и на рабочие места, должны быть надежно изо-
лированы; 
3)  запрещается  работать  на  электрооборудовании  с  влажными  ру-
ками,  во  влажной  или  пропитанной  металлической  пылью  одежде,  на 
сыром полу; 
4) при включенном рубильнике запрещается прикасаться руками к 
неизолированным металлическим частям электрических цепей и к изо-
лированным токоведущим частям; 
5) если при прикосновении в сварочному или другому электрообо-
рудованию, не находящимся под напряжением, ощущается удар током, 
то  об  этом  следует  немедленно  сообщить  преподавателю  или  учебно-
вспомогательному персоналу; 
6) в случае поражения электрическим током необходимо,  не каса-
ясь пострадавшего, выключить рубильник и немедленно сообщить об 
этом преподавателю или учебно-вспомогательному персоналу. 
Меры безопасности от поражения лучами электрической дуги
1) следует знать, что лучи электрической дуги поражают оболочку 
глаз и вызывают ожоги кожи на расстоянии до 10–15 м от места сварки; 
 
192 

2)  место  сварки  необходимо  огораживать  специальными  щитами 
или ширмами; 
3) во время работы  лицо должно быть  закрыто специальным щит-
ком или маской; 
4) кожа сварщика должна быть защищена специальной одеждой. 
Меры безопасности при газовой сварке и газокислородной резке
1)  смесь  ацетилена  с  воздухом  взрывоопасна.  Если  в  помещении, 
где  производится  сварка,  ощущается  сильный  запах  ацетилена,  работу 
надо немедленно прекратить, проветрить помещение и устранить  утеч-
ку газа; 
2)  перед  зажиганием  горелки  (резака)  необходимо  продуть  ацети-
леном водяной затвор и шланги, чтобы удалить из них воздух; 
3) при работе с  кислородным баллоном нужно соблюдать следую-
щие правила: 
– не подвергать баллон ударам и толчкам; 
– хранить у сварочного поста только один баллон; 
– не устанавливать баллоны у источника огня; 
–  предохранять  кислородные  редукторы,  шланги  и  горелки  от  по-
падания на них масла; 
4) отогревать замерзший  кислородный редуктор можно только  го-
рячей  водой,  которую  льют  на  редуктор,  предварительно  обвернутый 
чистой ветошью; 
5)  нельзя  расходовать  из  баллона  весь  кислород;  необходимо  пре-
кратить работу, когда давление в баллоне упадет до 5 Па; 
6)  при  работе  с  ацетиленовыми  баллонами,  кроме  перечисленных 
выше правил, необходимо соблюдать еще два условия: 
–  ацетиленовые  баллоны,  в отличие от  кислородных, во время ра-
боты держать в вертикальном положении;  
–  не  подвергать  баллоны  нагреву свыше  30оС, так как  несоблюде-
ние этого условия приведет к повышению давления ацетилена; 
7) ацетилен взрывается без внешнего воспламенения при давлении 
2 Па  в  смеси  с  воздухом  и  кислородом  при  наличии  искры  и  при  дли-
тельном соприкосновении с красной медью и серебром. 
Меры безопасности при работе на металлорежущих станках
1) категорически запрещается осуществлять какие-либо действия 
на станке и особенно его пуск без разрешения преподавателя или учеб-
но-вспомогательного  персонала.  Перед  каждым  пуском  станка  необхо-
димо убедиться, что это никому не угрожает опасностью; 
2) запрещается облокачиваться на станок; 
3) перед началом работы необходимо полностью убрать волосы под 
головной  убор,  застегнуть  одежду,  особенно  рукава,  на  все  пуговицы. 
Одежда и рукава должны плотно облегать тело. Запрещается работать в 
рукавицах, перчатках и с забинтованными раками; 
 
193 

4)  перед  началом  работы  проверить  наличие  защитных  щитов  и 
предохранительных ограждений, имеющихся на станке. Для защиты от 
отлетающей стружки использовать защитные очки; 
5) устанавливать инструмент, приспособления и ограждающие уст-
ройства, измерять заготовку и снимать ее после обработки можно толь-
ко после отключения станка и полной его остановки; 
6)  запрещается  тормозить  рукой  шпиндель  или  установленные  на 
нем приспособления и заготовку; 
7)  заготовка  и  инструмент  должны  быть  надежно  закреплены,  а 
ключ вынут из патрона; 
8) станок следует остановить и отключить от электросети при пре-
кращении работы, при обнаружении какой-либо неисправности станка, 
инструмента, защитного  устройства  и пр., при  уборке, чистке  и смазке 
станка. 
Приложение 2 
Организационно-методические указания 
Для успешного выполнения лабораторных работ студент должен: 
1) перед каждым занятием обязательно изучить теоретический ма-
териал  самостоятельно  вне  аудитории,  пользуясь  данным  пособием, 
рекомендуемой литературой и лекционным материалом; ответить на все 
вопросы для самоконтроля; 
2)  выполнить  домашнее  задание  к  лабораторной  работе,  если  его 
выдал  преподаватель.  Не  подготовившиеся  студенты  к  выполнению 
лабораторной работы не допускаются;  
3) перед началом лабораторной работы уметь ответить на теорети-
ческие вопросы, касающиеся темы данной работы; 
4) после выполнения работы оформить отчет и защитить его в день 
выполнения работы. 
Приложение 3 
Требования к оформлению отчета 
Отчет по каждой работе должен быть оформлен в соответствии с ука-
заниями преподавателя и требованиями государственных стандартов. 
Текст  отчета  выполняется  черными  или  синими  чернилами  или 
пастой; схемы, эскизы, графики – простым карандашом с использовани-
ем линейки на отдельных листах бумаги формата А4. 
Пример оформления титульного листа отчета  по лабораторной ра-
боте приведен в прил. 4. 
 
194 

Приложение 4 
Титульный лист отчета по лабораторной работе 
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ 
ФЕДЕРАЦИИ 
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ 
ВЛАДИВОСТОКСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ 
ЭКОНОМИКИ И СЕРВИСА 
ИНСТИТУТ ИННОВАЦИЙ И БИЗНЕС-СИСТЕМ 
КАФЕДРА СЕРВИСА И ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ 
АВТОМОБИЛЕЙ 
ОТЧЕТ 
ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ 5 
по дисциплине «Технология конструкционных материалов» 
РУЧНАЯ ЭЛЕКТРОДУГОВАЯ СВАРКА 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Студент 
гр. СТ-03-02 
 ____________________ И.И. Платонов 
 
 
Преподаватель 
канд. техн. наук, доцент 
____________________ М.Ю. Елисеев 
 
Владивосток 2007 
 
195 

Приложение 5 
СПРАВОЧНЫЕ ТАБЛИЦЫ 
Таблица 47 
Основные припуски на механическую обработку (на сторону), мм (ГОСТ 7505-89) 
Толщина детали 
до 25 
25–40 
40–63 
63–100 
Исход-
ный ин-
Длинна, ширина, диаметр, глубина и высота детали 
декс 
до 40 
40–100 
100–160 
160–250 
Ra 100–
Ra 10–
Ra 
Ra 100–
Ra 10–
Ra 
Ra 100–
Ra 10–
Ra 
Ra 100–
Ra 10–
Ra 
12,5 
1,6 
1,25 
12,5 
1,6 
1,25 
12,5 
1,6 
1,25 
12,5 
1,6 
1,25 









10 
11 
12 
13 

0,4 
0,6 
0,7 
0,4 
0,6 
0,7 
0,5 
0,6 
0,7 
0,6 
0,8 
0,9 

0,4 
0,6 
0,7 
0,5 
0,6 
0,7 
0,6 
0,8 
0,9 
0,6 
0,8 
0,9 

0,5 
0,6 
0,7 
0,6 
0,8 
0,9 
0,6 
0,8 
0,9 
0,7 
0,9 
1,0 

0,6 
0,8 
0,9 
0,6 
0,8 
0,9 
0,7 
0,9 
1,0 
0,8 
1,0 
1,1 

0,6 
0,8 
0,9 
0,7 
0,9 
1,0 
0,8 
1,0 
1,1 
0,9 
1,1 
1,2 

0,7 
0,9 
1,0 
0,8 
1,0 
1,1 
0,9 
1,1 
1,2 
1,0 
1,3 
1,4 

0,8 
1,0 
1,1 
0,9 
1,1 
1,2 
1,0 
1,3 
1,4 
1,1 
1,4 
1,5 

0,9 
1,1 
1,2 
1,0 
1,3 
1,4 
1,1 
1,4 
1,5 
1,2 
1,5 
1,6 
 
196 

Продолжение табл. 47 









10 
11 
12 
13 

1,0 
1,3 
1,4 
1,1 
1,4 
1,5 
1,2 
1,5 
1,6 
1,3 
1,6 
1,8 
10 
1,1 
1,4 
1,5 
1,2 
1,5 
1,6 
1,3 
1,6 
1,8 
1,4 
1,7 
1,9 
11 
1,2 
1,5 
1,6 
1,3 
1,6 
1,8 
1,4 
1,7 
1,9 
1,5 
1,8 
2,0 
12 
1,3 
1,6 
1,8 
1,4 
1,7 
1,9 
1,5 
1,8 
2,0 
1,7 
2,0 
2,2 
13 
1,4 
1,7 
1,9 
1,5 
1,8 
2,0 
1,7 
2,0 
2,2 
1,9 
2,3 
2,5 
14 
1,5 
1,8 
2,0 
1,7 
2,0 
2,2 
1,9 
2,3 
2,5 
2,0 
2,5 
2,7 
15 
1,7 
2,0 
2,2 
1,9 
2,3 
2,5 
2,0 
2,5 
2,7 
2,2 
2,7 
3,0 
16 
1,9 
2,3 
2,5 
2,0 
2,5 
2,7 
2,2 
2,7 
3,0 
2,4 
3,0 
3,3 
17 
2,0 
2,5 
2,7 
2,2 
2,7 
3,0 
2,4 
3,0 
3,3 
2,6 
3,2 
3,5 
18 
2,2 
2,7 
3,0 
2,4 
3,0 
3,3 
2,6 
3,2 
3,5 
2,8 
3,5 
3,8 
19 
2,4 
3,0 
3,3 
2,6 
3,2 
3,5 
2,8 
3,5 
3,8 
3,0 
3,8 
4,1 
20 
2,6 
3,2 
3,5 
2,8 
3,5 
3,8 
3,0 
3,8 
4,1 
3,4 
4,3 
4,7 
21 
2,8 
3,5 
3,8 
3,0 
3,8 
4,1 
3,4 
4,3 
4,7 
3,7 
4,7 
5,1 
22 
3,0 
3,8 
4,1 
3,4 
4,3 
4,7 
3,7 
4,7 
5,1 
4,1 
5,1 
5,6 
23 
3,4 
4,3 
4,7 
3,7 
4,7 
5,1 
4,1 
5,1 
5,6 
4,5 
5,7 
6,2 
 
 
197 

Продолжение табл. 47 
 
Толщина детали 
100–160 
160–250 
свыше 250 
 
 
Исходный 
Длинна, ширина, диаметр, глубина и высота детали 
индекс 
250–400 
400–630 
630–1000 
1000–1600 
1600–2500 
Ra 
Ra 
Ra 
Ra 
Ra 
Ra 
Ra 
Ra 
Ra 
Ra 
Ra 
Ra 
Ra 
Ra 
Ra 
100–
10–
1,25 
100–
10–
1,25 
100–
10–
1,25 
100–
10–
1,25 
100–
10–
1,25 
12,5 
1,6 
12,5 
1,6 
12,5 
1,6 
12,5 
1,6 
12,5 
1,6 
14 
15 
16 
17 
18 
19 
20 
21 
22 
23 
24 
25 
26 
27 
28 
29 

0,6 
0,8 
0,9 













0,7 
0,9 
1,0 
0,8 
1,0 
1,1 










0,8 
1,0 
1,1 
0,9 
1,1 
1,2 
1,0 
1,3 
1,4 







0,9 
1,1 
1,2 
1,0 
1,3 
1,4 
1,1 
1,4 
1,5 







1,0 
1,3 
1,4 
1,1 
1,4 
1,5 
1,2 
1,5 
1,6 
1,3 
1,6 
1,8 




1,1 
1,4 
1,5 
1,2 
1,5 
1,6 
1,3 
1,6 
1,8 
1,4 
1,7 
1,9 
1,5 
1,8 
2,0 

1,2 
1,5 
1,6 
1,3 
1,6 
1,8 
1,4 
1,7 
1,9 
1,5 
1,8 
2,0 
1,7 
2,0 
2,2 

1,3 
1,6 
1,8 
1,4 
1,7 
1,9 
1,5 
1,8 
2,0 
1,7 
2,0 
2,2 
1,9 
2,3 
2,5 

1,4 
1,7 
1,9 
1,5 
1,8 
2,0 
1,7 
2,0 
2,2 
1,9 
2,3 
2,5 
2,0 
2,5 
2,7 
 
 
198 

Окончание табл. 47 
14 
15 
16 
17 
18 
19 
20 
21 
22 
23 
24 
25 
26 
27 
28 
29 
10 
1,5 
1,8 
2,0 
1,7 
2,0 
2,2 
1,9 
2,3 
2,5 
2,0 
2,5 
2,7 
2,2 
2,7 
3,0 
11 
1,7 
2,0 
2,0 
1,9 
2,3 
2,5 
2,0 
2,5 
2,7 
2,2 
2,7 
3,0 
2,4 
3,0 
3,3 
12 
1,9 
2,3 
2,5 
2,0 
2,5 
2,7 
2,2 
2,7 
3,0 
2,4 
3,0 
3,3 
2,6 
3,2 
3,5 
13 
2,0 
2,5 
2,7 
2,2 
2,7 
3,0 
2,4 
3,0 
3,3 
2,6 
3,2 
3,5 
2,8 
3,5 
3,8 
14 
2,2 
2,7 
3,0 
2,4 
3,0 
3,3 
2,6 
3,2 
3,5 
2,8 
3,5 
3,8 
3,0 
3,8 
4,1 
15 
2,4 
3,0 
3,3 
2,6 
3,2 
3,5 
2,8 
3,5 
3,8 
3,0 
3,8 
4,1 
3,4 
4,3 
4,7 
16 
2,6 
3,2 
3,5 
2,8 
3,5 
3,8 
3,0 
3,8 
4,1 
3,4 
4,3 
4,7 
3,7 
4,7 
5,1 
17 
2,8 
3,5 
3,8 
3,0 
3,8 
4,1 
3,4 
4,3 
4,7 
3,7 
4,7 
5,1 
4,1 
5,1 
5,6 
18 
3,0 
3,8 
4,1 
3,4 
4,3 
4,7 
3,7 
4,7 
5,1 
4,1 
5,1 
5,6 
4,5 
5,7 
6,2 
19 
3,4 
4,3 
4,7 
3,7 
4,7 
5,1 
4,1 
5,1 
5,6 
4,5 
5,7 
6,2 
4,9 
6,2 
6,8 
20 
3,7 
4,7 
5,1 
4,1 
5,1 
5,6 
4,5 
5,7 
6,2 
4,9 
6,2 
6,8 
5,4 
6,8 
7,5 
21 
4,1 
5,1 
5,6 
4,5 
5,7 
6,2 
4,9 
6,2 
6,8 
5,4 
6,8 
7,5 
5,8 
7,4 
8,1 
22 
4,5 
5,7 
6,2 
4,9 
6,2 
6,8 
5,4 
6,8 
7,5 
5,8 
7,4 
8,1 
6,2 
7,9 
8,7 
23 
4,9 
6,2 
6,8 
5,4 
6,8 
7,5 
5,8 
7,4 
8,1 
6,2 
7,9 
8,7 
7,1 
9,1 
10,0 
 
 
 
199 

Таблица 48 
Допуски и допускаемые отклонения линейных размеров поковок, мм (ГОСТ 7505-89) 
Наибольшая толщина поковки 
Исход-
до 40
ный 
 
40–63 
63–100 
100–160 
160–250 
св. 250 
 
индекс 
Длина, ширина, диаметр, глубина и высота поковки 
до 40 
40–100 
100–160 
160–250 
250–400 
400–630 
630–1000  1000–1600 
1600–2500 









10 
11 
12 
13 
14 
15 
16 
17 
18 
19 
+0,2 
+0,3 
+0,3 
+0,4 
+0,5 

0,3 
0,4 
0,5 
0,6 
0,7 
– 
– 
– 
– 
– 
– 
– 
– 
-0,1 
-0,2 
-0,2 
-0,2 
-0,2 
+0,3 
+0,3 
+0,4 
+0,5 
+0,5 
+0,6 

0,4 
0,5 
0,5 
0,7 
0,8 
0,9 
– 
– 
– 
– 
– 
– 
-0,1 
-0,2 
-0,2 
-0,2 
-0,3 
-0,3 
+0,3 
+0,4 
+0,5 
+0,6 
+0,6 
+0,7 
+0,8 

0,5 
0,6 
0,7 
0,8 
0,9 
1,0 
1,2 
– 
– 
– 
– 
-0,2 
-0,2 
-0,2 
-0,3 
-0,3 
-0,3 
-0,4 
+0,4 
+0,5 
+0,5 
+0,6 
+0,7 
+0,8 
+0,9 

0,6 
0,7 
0,8 
0,9 
1,0 
1,2 
1,4 
– 
– 
– 
– 
-0,2 
-0,2 
-0,3 
-0,3 
-0,3 
-0,4 
-0,5 
+0,5 
+0,5 
+0,6 
+0,7 
+0,8 
+0,9 
+1,1 
+1,3 

0,7 
0,8 
0,9 
1,0 
1,2 
1,4 
1,6 
2,0 
– 
– 
-0,2 
-0,3 
-0,3 
-0,3 
-0,4 
-0,5 
-0,5 
-0,7 
+0,5 
+0,6 
+0,7 
0,8 
+0,9 
+1,1 
+1,3 
+1,4 
+1,6 

0,8 
0,9 
1,0 
1,2 
1,4 
1,6 
2,0 
2,2 
2,5 
-0,3 
-0,3 
-0,3 
-0,4 
-0,5 
-0,5 
-0,7 
-0,8 
-0,9 
+0,6 
+0,7 
+0,8 
+0,9 
+1,1 
+1,3 
+1,4 
+1,6 
+1,8 

0,9 
1,0 
1,2 
1,4 
1,6 
2,0 
2,2 
2,5 
2,8 
-0,3 
-0,3 
-0,4 
-0,5 
-0,5 
-0,7 
-0,8 
-0,9 
-1,0 
 
 
200 

Продолжение табл. 48 









10 
11 
12 
13 
14 
15 
16 
17 
18 
19 
+0,7 
+0,8 
+0,9 
+1,1 
+1,3 
+1,4 
+1,6 
+1,8 
+2,1 

1,0 
1,2 
1,4 
1,6 
2,0 
2,2 
2,5 
2,8 
3,2 
-0,3 
-0,4 
-0,5 
-0,5 
-0,7 
-0,8 
-0,9 
-1,0 
-1,1 
+0,8 
+0,9 
+1,1 
+1,3 
+1,4 
+1,6 
+1,8 
+2,1 
+2,4 

1,2 
1,4 
1,6 
2,0 
2,2 
2,5 
2,8 
3,2 
3,6 
-0,4 
-0,5 
-0,5 
-0,7 
-0,8 
-0,9 
-1,0 
-1,1 
-1,2 
+0,9 
+1,1 
+1,3 
+1,4 
+1,6 
+1,8 
+2,1 
+2,4 
+2,7 
10 
1,4 
1,6 
2,0 
2,2 
2,5 
2,8 
3,2 
3,6 
4,0 
-0,5 
-0,5 
-0,7 
-0,8 
-0,9 
-1,0 
-1,1 
-1,2 
-1,3 
+1,1 
+1,3 
+1,4 
+1,6 
+1,8 
+2,1 
+2,4 
+2,7 
+3,0 
11 
1,6 
2,0 
2,2 
2,5 
2,8 
3,2 
3,6 
4,0 
4,5 
-0,5 
-0,7 
-0,8 
-0,9 
-1,0 
-1,1 
-1,2 
-1,3 
-1,5 
+1,3 
+1,4 
+1,6/ 
+1,8 
+2,1 
+2,4 
+2,7 
+3,0 
+3,3 
12 
2,0 
2,2 
2,5 
2,8 
3,2 
3,6 
4,0 
4,5 
5,0 
-0,7 
-0,8 
-0,9 
-1,0 
-1,1 
-1,2 
-1,3 
-1,5 
-1,7 
+1,4 
+1,6 
+1,8 
+2,1 
+2,4 
+2,7 
+3,0 
+3,3 
+3,7 
13 
2,2 
2,5 
2,8 
3,2 
3,6 
4,0 
4,5 
5,0 
5,6 
-0,8 
-0,9 
-1,0 
-1,1 
-1,2 
-1,3 
-1,5 
-1,7 
-1,9 
+1,6 
+1,8 
+2,1 
+2,4 
+2,7 
+3,0 
+3,3 
+3,7 
+4,2 
14 
2,5 
2,8 
3,2 
3,6 
4,0 
4,5 
5,0 
5,6 
6,3 
-0,9 
-1,0 
-1,1 
-1,2 
-1,3 
-1,5 
-1,7 
-1,9 
-2,1 
+1,8 
+2,1 
+2,4 
+2,7 
+3,0 
+3,3 
+3,7 
+4,2 
+4,7 
15 
2,8 
3,2 
3,6 
4,0 
4,5 
5,0 
5,6 
6,3 
7,1 
-1,0 
-1,1 
-1,2 
-1,3 
-1,5 
-1,7 
-1,9 
-2,1 
-2,4 
+2,1 
+2,4 
+2,7 
+3,0 
+3,3 
+3,7 
+4,2 
+4,7 
+5,3 
16 
3,2 
3,6 
4,0 
4,5 
5,0 
5,6 
6,3 
7,1 
8,0 
-1,1 
-1,2 
-1,3 
-1,5 
-1,7 
-1,9 
-2,1 
-2,4 
-2,7 
+2,4 
+2,7 
+3,0 
+3,3 
+3,7 
+4,2 
+4,7 
+5,3 
+6,0 
17 
3,6 
4,0 
4,5 
5,0 
5,6 
6,3 
7,1 
8,0 
9,0 
-1,2 
-1,3 
-1,5 
-1,7 
-1,9 
-2,1 
-2,4 
-2,7 
-3,0 
 
 
201 

Окончание табл. 48 









10 
11 
12 
13 
14 
15 
16 
17 
18 
19 
+2,7 
+3,0 
+3,3 
+3,7 
+4,2 
+4,7 
+5,3 
+6,0 
+6,7 
18 
4,0 
4,5 
5,0 
5,6 
6,3 
7,1 
8,0 
9,0 
10,0 
-1,3 
-1,5 
-1,7 
-1,9 
-2,1 
-2,4 
-2,7 
-3,0 
-3,3 
+3,0 
+3,3 
+3,7 
+4,2 
+4,7 
+5,3 
+6,0 
+6,7 
+7,4 
19 
4,5 
5,0 
5,6 
6,3 
7,1 
8,0 
9,0 
10,0 
11,0 
-1,5 
-1,7 
-1,9 
-2,1 
-2,4 
-2,7 
-3,0 
-3,3 
-3,6 
+3,3 
+3,7 
+4,2 
+4,7 
+5,3 
+6,0 
+6,7 
+7,4  12,0  +8,0 
20 
5,0 
5,6 
6,3 
7,1 
8,0 
9,0 
10,0 
11,0 
-1,7 
-1,9 
-2,1 
-2,4 
-2,7 
-3,0 
-3,3 
-3,6 
-4,0 
+3,7 
+4,2 
+4,7 
+5,3 
9,0 
+6,0 
+6,7 
+7,4 
+8,0 
+8,6 
21 
5,6 
6,3 
7,1 
8,0 
10,0 
11,0 
12,0 
13,0 
-1,9 
-2,1 
-2,4 
-2,7 
-3,0 
-3,3 
-3,6 
-4,0 
-4,4 
+4,2 
+4,7 
+5,3 
+6,0 
+6,7 
+7,4 
+8,0 
+8,6 
+9,2 
22 
6,3 
7,1 
8,0 
9,0 
10,0 
11,0 
12,0 
13,0 
14,0 
-2,1 
-2,4 
-2,7 
-3,0 
-3,3 
-3,6 
-4,0 
-4,4 
-4,8 
+4,7 
+5,3 
+6,0 
+6,7 
+7,4 
+8,0 
+8,6 
+9,2 
+10 
23 
7,1 
8,0 
9,0 
10,0 
11,0 
12,0 
13,0 
14,0 
16,0 
-2,4 
-2,7 
-3,0 
-3,3 
-3,6 
-4,0 
-4,4 
-4,8 
-6,0 
 
 
 
202 


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

6112. Региональные финансы 30.41 KB
  Региональные финансы Управление финансами можно рассматривать как сознательное воздействие органов управления на финансовые отношения экономических субъектов региона, на их финансовые потоки, осуществляемые в целях осуществления и сбалансированности...
6113. Документ і правила його складання 30.96 KB
  Основним видом текстів в офіційно-діловому стилі є документи (лат. dokumentum - повчальний приклад, взірець, доказ). В українській мові це слово з'явилося наприкінці XVII - на початку XVIII ст
6114. Сутність композиції як основи художньої творчості 31.05 KB
  Сутність композиції як основи художньої творчості. Вступ до предмету Композиція. Короткий огляд історії розвитку композиції. План. Предмет і зміст курсу Композиція. Композиція як основа художньої творчості. Сутність ідей комп...
6115. Значение физических упражнений для здоровья человека 32.88 KB
  Введение. В условиях современного мира с появлением устройств, облегчающих трудовую деятельность (компьютер, техническое оборудование) резко сократилась двигательная активность людей по сравнению с предыдущими десятилетиями. Это, в конечном итоге, п...
6116. Я-грамадзянін Беларусі. Выхаваўчае мерапрыемства 30.42 KB
  Выхаваўчае мерапрыемства Я-грамадзянін Беларусі Мэта: выхаванне ў вучняў нацыянальнай самасвядомасці праз асэнсаванне нацыянальных каштоўнасцей, традыцый, творчай і сацыяльнай самарэалізацыі кожнага вучня. Задачы: - садзейнічаць фарміраванню с...
6117. Краткие сведения о конструкционных машиностроительных материалах 32.5 KB
  Краткие сведения о конструкционных машиностроительных материалах Конструкционными называют материалы, обладающие прочностью и применяемые для изготовления конструкций, воспринимающих силовую нагрузку. Конструкционные материалы подразделяют на металл...
6118. Система внутреннего водоснабжения и водоотведения жилого 30-квартирного дома 474.5 KB
  В курсовой работе необходимо подобрать диаметр трубопроводов системы внутреннего водоснабжения и водоотведения; определить необходимость повысительной установки для подачи воды в самую удаленную и высокорасположенную водоразборную точку от ввода здания; подобрать водомер для учета расхода воды.
6119. Воспитательная работа в городской школе 20.98 KB
  Пояснительная записка: воспитательная работа в городской школе. Учащиеся школы участвуют во внеурочной деятельности, посещая кружки предметного содержания и ряд кружков, которые способствуют развитию их творческих способностей. Педагогический ...
6120. Свято 8 Березня. Виховний захід 39.76 KB
  Виховний захід на тему 8 Березня Мета: Виявити вміння дітей в оформленні святкової класної кімнати, вчити працювати колективно ознайомити з історією виникнення свята розвивати в діте...