Основы ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ

Основы ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ

Отрасль науки, занимающаяся исследованием закономерностей технологических процессов изготовления машиностроительных изде - пий, с целью использования результатов изучения для обеспечения требуемого качества и количества изделий с наивысшими технико - жономическими показателями, называется технологией машинострое­ния.

Объектом технологии машиностроения является технологический процесс, а предметом - установление и исследование внешних и внут­ренних связей, закономерностей технологического процесса. Только на основе их глубокого изучения возможно построение прогрессивных тех­нологических процессов, обеспечивающих изготовление изделий высо­кого качества с минимальными затратами.

Современная технология развивается по следующим основным на­правлениям: создание новых материалов; разработка новых технологиче­ских принципов, методов, процессов, оборудования; механизация и авто­матизация технологических процессов, устраняющая непосредственное участие в них человека. Технологический процесс и орудия труда тесно таимосвязаны. Если осуществление технологического процесса порож­дает необходимость изготовления орудий труда, являясь причиной их появления, то развитие и совершенствование орудий труда в свою оче­редь стимулирует совершенствование самого процесса. Формирование технологии машиностроения как отрасли знания началось с появлением крупного машиностроения. Большой вклад в ее развитие внесли русские умельцы Андрей Чохов, М. В. Сидоров, Я. Батищев, А. К. Нартов и многие другие. Так, например, А. К. Нартов (1680 - 1756 гг.) разработал ряд тех­нологических процессов изготовления оружия, монет, создал для этого оригинальные станки и инструменты.

Одним из первых, описавшим накопленный опыт в технологии ма­шиностроения, был профессор Московского Университета И. Двигуб - і'кий. В 1807 г. он написал книгу "Начальные основания технологии или краткое описание работ на заводах и фабриках производимых". В 1885 г. нышла работа профессора И. И. Тиме (1838 - 1920 гг.) "Основы машино­строения, организация машиностроительных фабрик в техническом и жономическом отношении и производство работ". И, наконец, была из­дана книга проф. А. ГТ. Гавриленко (1861 - 1914 гг.) "Технология метал­лов", в которой обобщен опыт развития технологии металлообработки. Долгие годы этот учебник был основным пособием, по которому училось несколько поколений русских инженеров.

В связи с бурным развитием техники в начале XX века возникла не­обходимость обобщения опыта по разработке и осуществлению техноло­гических процессов. В учебные программы вузов страны были включены дисциплины, описывающие технологические процессы изготовления машин, проектирование приспособлений, цехов и заводов (например "Технология автомобилестроения", "Технология тракторостроения", "Технология станкостроения" и др.). На первом этапе они содержали, главным образом, описательный материал, обобщающий опыт изготов­ления изделий в отрасли.

По мере развития машиностроения, дальнейшего изучения техноло­гии стали выявляться общие закономерности, появились широкие обоб­щения, справедливые для различных отраслей машиностроения. В итоге были сформированы такие технологические дисциплины как основы тех­нологии машиностроения, конструирования приспособлений, проек­тирования машиностроительных цехов и заводов, а также автоматизация производственных процессов и ряд других. В курсе "Основы технологии машиностроения" излагаются общие вопросы для всех отраслей машино­строения, и постепенно он стал общеинженерной дисциплиной, читаемой студентам всех специальностей машиностроительных вузов. В специаль­ной части курса "Технология машиностроения" рассматриваются, глав­ным образом, вопросы, специфичные для данной отрасли машинострое­ния и касающиеся изготовления основных деталей и сборки машин этой отрасли.

Технология машиностроения стала формироваться как отрасль нау­ки на основе обобщения результатов большого труда коллективов заво­дов, научно-исследовательских институтов, высших учебных заведений и работников науки и промышленности. Основы технологии маши­ностроения были созданы, главным образом, трудами советских ученых: Б. С. Балакшина, Н. А. Бородачева, К. В. Вотинова, В. И. Дементьева, Ф. С. Деменьюка, М. Е. Егорова, А. А. Зыкова, А. И. Каширина, В. М. Кова­на, B. C. Корсакова, А. А. Маталина, С. П. Митрофанова, Э. Б. Рыжова, Э. А. Сателя, А. П. Соколовского, Д. В. Чарнко, А. Б. Яхина и многих других.

Наука о технологии - это не просто сумма каких-то знаний о техно­логических процессах, а система строго сформулированных и проверен­ных положений о явлениях и их глубинных связях, выраженных посред­ством особых понятий. С другой стороны, наука о технологии, как и лю­бая другая отрасль знания, - это результат практической деятельности человека; она подчинена целям развития общественной практики и спо­собна служить теоретической основой.

Если наука - система научных знаний, то процесс приобретения тгих знаний является научным познанием. В процессе становления науч­ного познания в области технологии машиностроения можно выделить три стадии: зарождение и развитие эмпирического исследования и перво­начальное накопление эмпирических знаний о технологических про­цессах; зарождение первой научной картины совокупности явлений, имеющих место при осуществлении технологических процессов; по­строение теорий.

Становление технологии машиностроения как научной дисциплины затруднено огромным разнообразием объектов производства (от миниа­тюрных приборов до экскаваторов, от простейших изделий типа молотка до сложнейших машин - таких, как космический корабль), бесчисленным множеством методов изготовления и оборудования для их осуществле­ния. Поэтому развитие научных основ технологии машиностроения дол­гое время находилось на стадии эмпирического исследования.

Постепенное накопление данных эмпирических исследований тех­нологических процессов, выявление отдельных фактов, связей между явлениями, выдвижение различных идей и гипотез позволило сформиро­вать технологию как науку.

На этой основе создано учение о точности обработки деталей, рас­крыты закономерности размерных и временных связей технологических процессов, разработаны расчетные методы, сформулирована система ос­новных понятий и определений, создана методика разработки техноло­гических процессов и др.

К одному из первых фундаментальных трудов по основам техноло­гии машиностроения следует отнести учебник проф. Б. С. Балакшина "Технология станкостроения" [6] и книгу проф. А. П. Соколовского "На­учные основы технологии машиностроения" [11].

Развитие машиностроения ставит новые проблемы, связанные с по­вышением качества изделий, производительности труда и требует их раз­решения. Современное машиностроение используется практически во всех сферах человеческой деятельности, достигло огромных успехов в повышении ее эффективности и в итоге превратилось в технологическую базу промышленности, определяющую уровень технического развития страны и ее безопасности.

В развитии промышленного производства, в том числе и машино­строения, можно выделить две эры: индустриальную и информационную. Первая прошла свой путь развития, начиная с прошлого века, и характе­ризуется преимущественным развитием отраслей материального произ­водства и, в первую очередь, промышленности. Само производство в значительной степени стало массовым, крупносерийным, ориентирован­ным на рынки большой емкости и на изделия массового спроса.

На смену индустриальной эры пришла информационная эра, пере­ход к которой в ведущих странах Запада начался в 50 - 60-е годы про­шлого столетия и завершился в наиболее экономически развитых стра­нах мира к середине 80-х гг.

В эру индустриализации основным фактором повышения эффектив­ности производства была преимущественно экономия затрат живого тру­да в самых различных сферах. Повышение эффективности использования прошлого труда (производственных фондов, материально-энергетических затрат) осуществлялось, в основном, в форме "экономии на масштабах производства", снижения затрат ресурсов на единицу конечной продук­ции за счет повышения удельной мощности технологического оборудо­вания и др.

Информационную эру отличает преимущественный рост экономики, сферы услуг (как в валовом продукте, так и в численности занятых), осо­бенно для отраслей, связанных с переработкой информации и осуществ­лением посреднической деятельности всех видов.

Производство в информационную эру становится в высшей степени гибким, не массовым, ориентируется на индивидуальные запросы потре­бителей и небольшие по емкости рынки сбыта.

Прошли времена, когда предприятие могло выпускать одну и ту же продукцию десятилетиями. Сегодня в самых современных отраслях про­мышленности (например, в электронике) жизненный цикл изделия со­кращается до нескольких месяцев. Если же говорить о машиностроении, то в нем в среднем за три-пять лет необходимы полная замена выпускае­мых изделий и смена средств технологического обеспечения (технологи­ческих процессов, оборудования, оснастки).

Таким образом, четко видна тенденция сокращения жизненного цикла изделия, обусловленная стремлением производителей быстрее и максимально полнее удовлетворять потребности общества, что, в свою очередь, стимулирует рост этих потребностей. Непрерывно растущие потребности общества порождают рост разнообразия машинострои­тельных изделий, их назначения. Необходимость выпуска конкуренто­способной продукции усиливает эту тенденцию и требует непрерывно­го совершенствования технологических процессов и средств технологи­ческого оснащения.

Современное предприятие должно быть способным быстро перехо­дить на выпуск новых изделий повышенного качества с минимальными издержками. Сложность решения этой задачи усугубляется тем, что но­менклатура выпускаемых изделий и объемы серий в определенной степе­ни являются непредсказуемыми. Это не говорит о полном отсутствии планирования выпуска продукции предприятием - просто планирование строится на основе прогноза сбыта продукции. Главное отличие плани­рования в условиях рынка от централизованного директивного планиро­вания заключается в ориентации производства на конкретного потреби­теля и даже на общественные явления и политические процессы.

Естественно, что роль случайных и неучтенных факторов в прогнозе достаточно велика и поэтому прогноз носит вероятностный характер, в результате годовая программа производства достаточно непредсказуема.

Работа современного предприятия в динамично изменяющихся ус­ловиях заставляет решать "взаимоисключающие" задачи: быстро перехо­дить на выпуск новой продукции и одновременно внедрять новые техно­логии и технику; повышать качество изделий и снижать издержки про­изводства.

В связи с непрерывно растущими требованиями к качеству изделий, быстрой смене выпускаемых изделий непрерывно растет объем техноло­гической подготовки производства в единицу времени. Таким образом, возникает проблема, заключающаяся в том, что технолог в современных условиях должен выполнять в единицу времени не только ббльший объ­ем работ, но и делать ее на более качественном уровне.

Решение этой проблемы лежит в автоматизации труда технолога, а это, в свою очередь, требует дальнейшего развития научных основ тех­нологии машиностроения. Все это должно идти в направлении более глу­бокого изучения закономерностей технологических процессов, повыше­ния уровня обобщений, формализации результатов исследований, при­менения математических методов, совершенствования методов расчета и разработки технологических процессов, проектирования средств техно­логического оснащения, методов организации технологической подго­товки производства.

В процессе эволюции технологии машиностроения сформировались различные формы организации технологических процессов, основу кото­рых составляют три вида технологий: единичная, типовая и групповая, имеющие свои достоинства и недостатки.

С начала становления машиностроения применялась единичная тех­нология, когда под изготовление изделия разрабатывался единичный технологический процесс. Единичный технологический процесс позволя­ет учесть все особенности конкретного изделия и производственные ус­ловия, но требует много времени на его разработку.

С целью сокращения трудоемкости разработки технологических процессов и распространения передового опыта по предприятиям была разработана типовая технология, основоположником которой является профессор А. П. Соколовский.

Групповая технология, основоположником которой является про­фессор С. П. Митрофанов [9], разработана с целью повышения эффектив­ности производства изделий широкой номенклатуры. При групповой технологии разные изделия объединяются в группы по общности обору­дования и оснастки для осуществления одной и той же операции, что по­вышает однородность труда при изготовлении разных изделий и позво­ляет поднять его производительность.

С расширением номенклатуры выпускаемых изделий, снижением жизненного цикла рассмотренные выше виды технологий уже не удовле­творяют требованиям производства, поэтому назрела острая необходи­мость поиска нового вида технологии, позволяющей существенно сни­зить сроки технологической подготовки производства и поднять ее эф­фективность.

Перспективным в этом отношении является новый вид технологии - модульная технология [3]. Она базируется на сквозном применении модульного принципа в конструкторско-технологической подготовке производства, когда изделие представляется совокупностью модулей, а под изготовление этих модулей разрабатываются модули технологиче­ского процесса; в свою очередь под осуществление последних создаются модули технологического оборудования и оснастки. Такой подход позво­ляет на каждом предприятии организовывать на модульном уровне эле­ментную базу технологических процессов, оборудования и оснастки и из них методом компоновки строить технологические процессы, системы и приспособления.

Получаемый модульный технологический процесс объединяет в себе достоинства единичной, типовой и групповой технологий, поскольку учитывает все особенности конкретного изделия так же, как и единичный процесс. Идея типизации реализуется на уровне модулей технологиче­ского процесса и так же, как и при групповой технологии, изделия объе­диняются в группы по общности в них модулей, но (в отличие от группо­вой технологии) в этом случае не возникает трудностей в группировании изделий.

В учебнике развивается методологический подход изложения ос­нов технологии машиностроения, разработанный профессором Борисом Сергеевичем Балакшиным с 1946 по 1976 гг., возглавлявшим кафедру технологии машиностроения Московского станкоинструментального института.

Учебник состоит из трех разделов:

Раздел 1 - теоретические основы технологии машиностроения;

Раздел 2 - основы разработки технологического процесса изготов­ления изделий;

Раздел 3 - основы технологической подготовки производства.

В результате изучения дисциплины "Основы технологии машино­строения" студент должен не только уметь разрабатывать технологиче­ские процессы, но и владеть методами технологической подготовки про­изводства. К сожалению, вопросы технологической подготовки произ­водства в учебниках по основам технологии машиностроения или отсут­ствуют, или излагаются фрагментарно. В итоге у студентов не создается цельного представления о сущности и методах технологической подго­товки производства. В связи с изложенным в учебник введен третий раз­дел "Основы технологической подготовки производства", в котором из­лагаются цель, задачи, функции, методы организации и автоматизации технологической подготовки производства.

Основы ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ

СОСТОЯНИЕ ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ МЕХАНОСБОРОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА

ЭБ - это множество связанных между собой элементов технологи­ческих процессов, обрабатывающих и сборочных технологических систем. Связи между элементами возникают из обслуживания изделий тех­нологическими процессами, а последних - технологическими системами. В …

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО МАРШРУТА И ОПЕРАЦИЙ СБОРКИ ИЗДЕЛИЯ

Разработка технологического маршрута сборки изделия начинается с установления последовательности сборочного процесса. В соответствии с делением изделия на сборочные единицы различают общую сборку из­делия и сборку его сборочных единиц. Разработку последовательности …

Разработка технологической операции

Исходными данными для разработки операции являются изготавли­ваемые на операции МП, МПИ, их МТИ, а также МТБ, заготовительные модули, тип станка, такт выпуска, общее количество изготавливаемых деталей и др. В результате …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.