От лекало - шаблон для проверки размеров и формы точных изделий сложной формы).

Точные слесарные работы по изготовлению, регулировке и ремонту нестандартного измерительного и металлорежущего инструмента и сложной технологической оснастки для собственных нужд машиностроительных предприятий. К лекальным изделиям относятся: простые и комплексные калибры, профильные шаблоны, задающие устройства станков-автоматов (кулачки, копиры), прессформы, штампы, эталоны и т.п. - отличаются высокой точностью и малой шероховатостью рабочих поверхностей. производство лекальных изделий носит индивидуальный, иногда мелкосерийный характер. Большинство Л. р. выполняют на прецизионных станках (токарных, фрезерных и шлифовальных), снабженных точными механико-оптическими измерительными средствами. Окончательную обработку и доводку некоторых наиболее сложных лекальных изделий, а также восстановление и исправление бывшего в эксплуатации точного инструмента, как правило, производят вручную. При ручной обработке используют главным образом абразивные бруски и притиры (см. Абразивный инструмент), получают изделия с точностью размеров до 2-3 мкм, с шероховатостью поверхности 10-14 класса. Для проверки правильности формы, размеров и взаимного расположения рабочих поверхностей в процессе доводки лекальных изделий наряду с применением обычного точного измерительного инструмента практикуют контроль изделий «на просвет» и по методу пятен - «по краске». Лекальные изделия изготовляются из высокоуглеродистых инструментальных и легированных сталей, закалённых до твёрдости HRC 56-64. Л. р. производят в инструментальных цехах машиностроительных заводов.

Лит.: Загрецкий П. П., Харченко К. С., Слесарь-лекальщик, 2 изд., М. - Л., 1959.

И. Г. Герцкис

Под (дно) в доменной печи, вагранке, ватержакетной печи и некоторых др. шахтных металлургических печах. Л. выкладывают из огнеупорного кирпича или углеродистых блоков либо набивают огнеупорной массой.

Вспомогательные сплавы, применяемые для введения в жидкий металл легирующих элементов (см. также Легирование, Легированная сталь) с целью придания определённых свойств металлическому расплаву (например, жидкотекучести) или затвердевшему металлу (повышенной механической прочности и др.).

Усвоение легирующего элемента из Л. выше и устойчивее, чем при введении его в чистом виде. Л. получают сплавлением входящих в её состав компонентов либо восстановлением их из руд, концентратов или окислов. В чёрной металлургии Л. отличают от ферросплавов, используемых не только для легирования, но и для раскисления металлов. Л. называют также металлы, которые вводятся в благородные металлы (золото, серебро и др.) для придания им нужных свойств (например, твёрдости) или удешевления изделий. В качестве Л. применяются медь, ртуть.

От лат. liquatio - разжижение, плавление. От позднелат. сегрегация - segregatio - отделение в металлургии, неоднородность химического состава сплавов, возникающая при их кристаллизации. Особое значение имеет Л. в стали, впервые обнаруженная русскими металлургами Н. В. Калакуцким и А. С. Лавровым в 1866.

Л. возникает в результате того, что сплавы, в отличие от чистых металлов, кристаллизуются не при одной температуре, а в интервале температур. При этом состав кристаллов, образующихся в начале затвердевания, может существенно отличаться от состава последних порций кристаллизующегося маточного раствора. Чем шире температурный интервал кристаллизации сплава, тем большее развитие получает Л., причём наибольшую склонность к ней проявляют те компоненты сплава, которые наиболее сильно влияют на ширину интервала кристаллизации (для стали, например, сера, кислород, фосфор, углерод). Л. оказывает, как правило, вредное влияние на качество металла, т. к. приводит к неравномерности его свойств.

Различают дендритную Л., которая проявляется в микрообъёмах сплава, близких к размеру зёрен, и зональную Л., наблюдаемую во всём объёме слитка. Дендритная Л. выражается в том, что оси дендритных кристаллов отличаются по химическому составу от межосных пространств. Этот вид Л. может быть в значительной степени устранён при длительном отжиге металла (так называемая гомогенизация) в результате диффузии примесей. Зональная Л. выражается в наличии в слитке нескольких зон с различным химическим составом, которые в зависимости от характера отклонений от среднего состава сплава называются зонами положительной или отрицательной Л. Различают осевую и внеосевую Л. Для уменьшения зональной Л. ограничивают размеры слитков, а также применяют специальные металлургические процессы: непрерывную разливку, переплав в водоохлаждаемом кристаллизаторе (электрошлаковый или вакуумный) и т. п.

Лит.: Голиков И. Н., Дендритная ликвация в стали, М., 1958; Штейнберг С. С., Металловедение, Свердловск, 1961; Вайнгард У., Введение в физику кристаллизации металлов, пер. с англ., М., 1967.

А. Я. Стомахин

От лат. liquidus - жидкий.

Линия ликвидуса, поверхность ликвидуса, графическое изображение зависимости температур начала равновесной кристаллизации растворов или сплавов от их химического состава (см. Двойные системы).

Инструмент для проверки прямолинейности поверхностей деталей станков, машин и т.д.

Различают след. Л. п.: лекальные (с двусторонним скосом, 3- и 4-гранные); мостики - с широкой рабочей поверхностью (прямоугольного или двутаврового сечения); клинья - угловые 3-гранные. Длина Л. п. от 80 до 4000 мм. Изготовляются из инструментальной стали и высокопрочного чугуна.

От нем. Linse, от лат. lens - чечевица.

Прозрачное тело, ограниченное двумя поверхностями, преломляющими световые лучи; является одним из основных элементов оптических систем. Наиболее употребительны Л., обе поверхности которых обладают общей осью симметрии, а из них - Л. со сферическими поверхностями, изготовление которых наиболее просто. Менее распространены Л. с двумя взаимно перпендикулярными плоскостями симметрии; их поверхности цилиндрические или тороидальные. Таковы Л. в очках, предписываемых при астигматизме глаза, Л. для анаморфотных насадок и т. д.

Материалом для Л. чаще всего служит оптическое и органическое стекло. Специальные Л., предназначенные для работы в ультрафиолетовой области спектра, изготовляют из кристаллов кварца, флюорита, фтористого лития и др., в инфракрасной - из особых сортов стекла, кремния, германия, флюорита, фтористого лития, йодистого цезия и др.

Описывая оптические свойства осесимметричной Л., обычно рассматривают лучи, падающие на неё под малым углом к оси, составляющие т. н. параксиальный пучок лучей. Действие Л. на эти лучи определяется положением её кардинальных точек - т. н. главных точек Н и H', в которых пересекаются с осью главные плоскости Л., а также переднего и заднего главных фокусов F и F' (см. рис. 1). Отрезки HF = f и H'F' = f' наз. фокусными расстояниями Л. (в случае, когда среды, с которыми граничит Л., обладают одинаковыми показателями преломления, f всегда равно - f-); точки О пересечения поверхностей Л. с осью называются её вершинами, расстояние между вершинами - толщиной Л.

Рис. 1

Геометрические величины, характеризующие отдельные Л. и системы Л., принято считать положительными, если направления соответствующих отрезков совпадают с направлением лучей света На рис. 1 лучи проходят через Л. слева направо, и так же ориентирован отрезок H'F'. Поэтому здесь f- > 0, a f < 0.

Преломления на поверхностях Л. изменяют направления падающих на неё лучей. Если Л. преобразует параллельный пучок в сходящийся, её называют собирающей; после прохождения рассеивающей Л. параллельный пучок превращается в расходящийся. В главном фокусе F' собирающей Л. пересекаются лучи, которые до преломления были параллельны её оси. Для такой Л. f- всегда положительно. В рассеивающей Л. F' - точка пересечения не самих лучей, а их воображаемых продолжений в сторону, противоположную направлению распространения света. Поэтому для них всегда f < 0. В частном случае тонких Л. внешнее отличие собирающих и рассеивающих Л. заключается в том, что у первых толщина краев меньше толщины в центре Л., у вторых - наоборот.

Мерой преломляющего действия Л. служит её оптическая сила Ф - величина, обратная фокусному расстоянию (Ф = 1/f-) и измеряемая в диоптриях (м^-1). У собирающих Л. Ф > 0, поэтому их ещё именуют положительными. Рассеивающие Л. (Ф < 0) называются отрицательными. Употребляют и Л. с Ф = 0 - т. н. афокальные Л. (их фокусное расстояние равно бесконечности). Они не собирают и не рассеивают лучей, но создают аберрации (см. Аберрации оптических систем) и применяются в зеркально-линзовых (а иногда и в линзовых) объективах как компенсаторы аберраций.

Л., ограниченная сферическими поверхностями. Все параметры, определяющие оптические свойства такой Л., могут быть выражены через радиусы кривизны r₁ и r₂ её поверхностей, толщину Л. по оси d и показатель преломления её материала n. Например, оптическая сила и фокусное расстояние Л. задаются соотношением

(1)

Радиусы r₁ и r₂ считаются положительными, если направление от вершины Л. до центра соответствующей поверхности совпадает с направлением лучей (на рис. 1 r₁ > 0, r₂ < 0). Следует оговорить, что формула (1) верна лишь применительно к параксиальным лучам. При одной и той же оптической силе и том же материале форма Л. может быть различной. На рис. 2 показано несколько Л. одинаковой оптической силы и различной формы. Первые три - положительны, последние три - отрицательны. Л. называется тонкой, если её толщина d мала по сравнению с r₁ и r₂. Достаточно точное выражение для оптической силы такой Л. получают, отбрасывая второй член в (1).

Рис. 2

Положение главных плоскостей Л. относительно её вершин тоже можно определить, зная r₁, r₂, n и d. Расстояние между главными плоскостями мало зависит от формы и оптической силы Л. и приблизительно равно . В случае тонкой Л. это расстояние мало и практически можно считать, что главные плоскости совпадают.

Когда положение кардинальных точек известно, положение изображения оптического точки, даваемого Л. (см. рис. 1), определяется формулами:

x·x' = f·f' = -f'²,

(2)

где V - линейное увеличение Л. (см. Увеличение оптическое), l и l' - расстояния от точки и её изображения до оси (положительные, если они расположены выше оси), х - расстояние от переднего фокуса до точки, x' - расстояние от заднего фокуса до изображения. Если t и t' - расстояния от главных точек до плоскостей предмета и изображения соответственно, то (т. к. х = t - f, x' = t- - f-):

f'/t- + f/t = 1

или

1/t- - 1/t = 1/f- (3).

В тонких Л. t и f можно отсчитывать от соответствующих поверхностей Л.

Из (2) и (3) следует, что по мере приближения изображаемой точки (действительного источника) к фокусу Л. расстояние от изображения до Л. увеличивается; собирающая Л. даёт действительное изображение точки в тех случаях, когда эта точка расположена перед фокусом; если точка расположена между фокусом и Л., её изображение будет мнимым; рассеивающая Л. всегда даёт мнимое изображение действительной светящейся точки (подробнее см. в ст. Изображение оптическое).

Лит.: Элементарный учебник физики, под ред. Г. С. Ландсберга, 6 изд., т. 3, М., 1970; Тудоровский А. И., Теория оптических приборов, 2 изд., т. 1, М. - Л., 1949.

Г. Г. Слюсарев

Листовое штампование, изготовление полуфабрикатов, деталей и готовых изделий из листовых металлических заготовок деформированием их под действием давления.

Л. ш. возникла много столетий назад как способ изготовления одинаковых по форме и размерам деталей домашней утвари, украшений, оружия. Техническое и производственное совершенствование Л. ш. получила во 2-й половине 19 в. в связи с массовым производством деталей вооружения, посуды (керосиновых ламп) и др. предметов. Совершенствование технологии Л. ш. обеспечивало значительное увеличение производительности и улучшение эксплуатационных показателей деталей. В начале 20 в. Л. ш. сыграла исключительную роль в автомобилестроении (особенно и изготовлении кузовов); в 30-е гг. - в авиа- и судостроении и производстве бытовых машин; в 50-е гг. - в ракетостроении. Детали, полученные Л. ш., обладают высокой прочностью при относительно небольшой массе и отличаются рациональностью форм. Благодаря использованию пластических материалов Л. ш. позволяет получать и сложные по форме тонкостенные детали, и массивные прочные детали, которые не могут быть получены иным способом (например, Л. ш. можно изготовить стрелку ручных часов и пятиметровый лонжерон грузового автомобиля). Л. ш. деталей в сочетании со сваркой позволяет производить неразъемные узлы практически неограниченных размеров (в вагоностроении, судостроении).

В качестве заготовок используют ленту, полосу, лист. Штампуют обычно холодные заготовки. При малой пластичности материала или при недостаточной мощности оборудования штампуют горячие заготовки. Основные операции Л. ш. - разделительные и формоизменяющие. В результате разделительных операций деформируемая часть заготовки разделяется при сдвиге материала по заданному контуру; к ним относятся отрезка, разрезка, вырубка, пробивка, проколка, обрезка, надрезка и зачистка. В формоизменяющих операциях деформированная часть заготовки изменяет свои формы и размеры, материал перемещается без разрушения; к ним относятся гибка, скручивание, навивка, раздача, обжим, отбортовка, вытяжка, рельефная формовка и др.

Л. ш. осуществляют в штампах, состоящих, как правило, из неподвижной и подвижной половин, несущих рабочие части (матрицу и пуансон), при сближении которых помещенная между ними заготовка деформируется (см. рис. 1). Половины штампов закреплены в прессе. Неподвижная половина - на столе, подвижная - в ползуне (исполнительном механизме). Рабочие части штампов изготовляют из инструментальных сталей; при мелкосерийной штамповке деталей из алюминия и др. мягких материалов применяют различные заменители (пластмассы, прессованную древесину и др.).

Рис. 1 - Схема установки заготовки при листовой штамповке в вырубном штампе: 1 - штамп; 2 - матрица; 3 - пуансон; 4 - пуансонодержатель; 5 - верхняя плита; 6 - заготовка; 7 - вырубленная деталь

Для удешевления производства при малом объёме Л. ш. деталей (особенно крупногабаритных) матрицу изготовляют из чугуна, стали или бетона, а пуансон заменяют водой или др. жидкостью, находящейся в контейнере, расположенном на матрице над заготовкой. В результате взрыва порохового заряда в воде создаётся давление на листовую заготовку и происходит её деформация по форме матрицы. Этот метод назван взрывным тампованием. Используют также электрический разряд, действие которого на воду передаётся заготовке, - метод электролитической штамповки. Заготовки можно штамповать в штампе, который имеет одну рабочую часть (матрицу или пуансон). В этом случае для создания давления на заготовку используют разряд высоковольтных конденсаторов, в результате которого создаётся мощное быстроменяющееся магнитное поле, - метод электромагнитной штамповки (см. Кузнечно-штамповочное производство).

Точность деталей, полученных Л. ш. (по большинству операций), оценивается 3-4-м классом, отдельные операции - зачистка, специальные приёмы вырубки и пробивки, вытяжка с утонением, калибровка обеспечивают 2-й класс. При холодной Л. ш. качество поверхности листовых заготовок в большинстве случаев сохраняется, поэтому при штамповке из холоднокатаных материалов чистота поверхностей деталей - 6-8-го класса. Удельная прочность, характерная для заготовок из проката, после Л. ш. не понижается, а, напротив, в результате некоторых формоизменяющих операций вследствие сопутствующего им упрочнения материала повышается.

Стоимость деталей в основном слагается из стоимости материала и издержек на их изготовление. При Л. ш. стоимость металлов в среднем составляет 80-85%, а издержки на изготовление - 15-20%. Разнообразие методов штамповки, применение различных по конструкции штампов (специальных и универсальных) и использование соответствующих материалов для их изготовления обеспечивают рентабельное производство одних и тех же деталей Л. ш. при любом объёме выпуска. Л. ш. - высокопроизводительный процесс, например на прессах с усилием 1 Мн (100 тс) при работе с ручной подачей заготовок из ленты часовая производительность составляет 600-800 деталей, а с валковой подачей - 3000-4000 и более.

Т. о., Л. ш. обеспечивает сведение сложных процессов производства к более простым (удары пресса), стабильную точность штампуемых деталей, изготовление деталей небольшим числом операций и переходов, низкие издержки производства, сохранение и в отд. случаях увеличение удельной прочности материала заготовки, низкую стоимость инструмента-штампа. Методами Л. ш. получают детали и готовые изделия для многих отраслей народного хозяйства: приборостроения и судостроения, автомобильной и авиационной промышленности, часового производства и т. д.

Для дальнейшего совершенствования Л. ш. необходимы: более полная механизация и автоматизация мелкосерийного производства, применение автоматических линий прессов в массовом производстве, повышение стойкости и быстросменности штампов, повышение эффективности использования прессового оборудования, увеличение скорости деформирования в формообразующих операциях, снижение расхода металла.

Лит. : Мещерин В. Т., Листовая штамповка. Атлас схем, 2 изд., М., 1958; Исаченков Е. И., Штамповка резиной и жидкостью, 2 изд., М., 1967.

В. Т. Мещерин

Листы, широкие листовые полосы и рулоны из металлов, получаемые прокаткой.

Из некоторых металлов (алюминий, свинец, медь и т.д.) прокатывается фольга. Особый вид Л. м. - биметаллические листы, получаемые одновременно прокаткой пакетов из двух заготовок различных металлов.

Листопрокатный стан, агрегат, состоящий из системы машин и устройств для выполнения всех технологических операций при прокатке металлических листов.

Различают Л. с. толстолистовые (горячей прокатки) и тонколистовые (горячей и холодной прокатки, в том числе широкополосные). См. Прокатный стан.