Лекция 1 Введение

Повышение производительности труда, улучшение качества выпускаемой продукции, совершенствование машин и механизмов, механизация и автоматизация производственных процессов, устранение или снижение уровня экологической нагрузки на окружающую среду, снижение и исключение производственного травматизма все эти задачи являются важнейшими в деле развития технического процесса.

Изучение теории и практики технологических процессов обработки материалов и изготовления продукции машиностроительных отраслей промышленности является непременным условием формирования личности будущего специалиста в области охраны труда, развития инженерной эрудиции для самостоятельного решения сложных задач современного машиностроения.

1. Структура изложения учебного материала.

Дисциплина «Технологические основы машиностроения» рассматривает организационные принципы, особенности формирования комплекса технико-экономических характеристик изделий по направлениям»:

1. Литейное производство

2. Обработка материалов давлением

3. Обработка материалов резанием

4. Сварочное производство

5. Порошковая металлургия

6. Производство изделий из пластмасс

7. Электрофизикохимические методы обработки материалов.

По каждому направлению будут рассмотрены следующие вопросы:

1. Структура производства. Назначение и области применения.

2. Основные материалы, их применение и перспективы развития.

3. Сравнительный анализ достижимого уровня технико-экономических показателей технологий производства.

4. Физико-химические и физико-механические основы формирования комплекса технических и технико-экономических характеристик изделий.

5. Принципы управления технологическими свойствами материалов и приемы рациональной организации технологических процессов изготовления изделий.

6. Факторы риска и особенности охраны труда в технологиях производства.

Историческая справка.

Технология (от греческих слов «τεχυη» - мастерство и «λόγός» -слово, знание) - означает буквально - «знание мастерства», или,- знаю как сделать».

Итак, «технология» - это свод знаний о процессе, например, о процессе изготовления изделия, обладающего определенными потребительскими качествами. Технология совершается по определенным правилам и ее могут повторить многие люди владеющие такими знаниями.

Какие же технологии следует считать наиболее древними в истории человечества.

«Древнюю историю и предисторию человечества подразделяют главным образом на четыре эпохи - каменную, медно-каменную (энеолит), бронзовую и железную... названия этих эпох определяет лишь основной для каждой цивилизации материал ...» Это строки из статьи доктора технических наук Ларикова Л.Н., профессора, заслуженного деятеля науки Украины, заведующего отделом института металлофизики Национальной академии наук Украины (см. журнал «Металознавство та обработка металів № 1 1997г., ст. 67-74. Бронза стародавна і сучасна. Л.Н. Лариков»)

Однако эти эпохи отличались также и по основным технологиям.

В железный век основной технологией была обработка металла давлением, а именно, горячая обработка давлением - ковка.

В бронзовый век основной технологией было литье - литье в землю.

В более древние эпохи медно-каменном (энеолите) и каменном (неолите) основными материалами, которые использовал и обрабатывал человек, были камни и природные металлы - свинец, медь, золото и метеоритные металлы.

Какими способами обрабатывал эти материалы древний человек? Ведь литье, как технология появилась в бронзовый век, т.е. значительно позже энеолита и, тем более, неолита.

В раскопках наиболее древних поселений человека находят в основном каменные орудия (наконечники стрел, ножи), изготовленные из кремней или обсидиана (вулканическое стекло). Изготовлены эти наконечники стрел, ножи, топоры, ударами каменных тел друг по другу. Форма предмета получена путем скола отдельных частичек материала. В современных представлениях эта технология может быть отнесена к абразивной обработке резанием. И хотя в результате такой обработки древний человек не всегда получал орудие требуемой формы, однако он действовал целенаправленно, осмысленно и добивался повторения своего результата. Значит это уже была технология! А что касается надежности изготовления предмета требуемой формы, то и сейчас при абразивной обработке резанием не всегда получается то, что хочется. Право на брак и сейчас общепризнано, как неизбежность. Не так уж и далеко мы ушли от своих предков.

А самородные материалы - золото, свинец, медь - в то давнее время обрабатывали, методом ковки - т.е. методом холодной обработки металлов давлением. Что же раньше появилось в человеческой практике - технология абразивной обработки резанием или холодная обработка металлов давлением?

Современная наука не располагает сведениями на этот счет, да и вряд ли приоритет какой-либо технологии будет доказан. Примиримся с версией о равновероятном равенстве обеих технологий. Может кто-то из Вас откроет эту загадку в истории человечества?

2. Основные понятия и определения

Производство - отрасль машиностроения, в которой изготовление изделий осуществляется на основе единых или подобных физико-химических принципов проведения технологических процессов.

Изделие - продукт машиностроительного производства, обладающий комплексом технических характеристик, обеспечивающих выполнение им требуемого назначения. Понятие изделие включает этапы: заготовка и деталь.

Заготовка - первичный или промежуточный вид изделия, имеющий комплекс технических и технико-экономических характеристик, обеспечивающих возможность дальнейшей обработки для превращения заготовки в деталь.

Деталь - окончательный вид изделия, обладающий комплексом технических характеристик, обеспечивающих функционирование в условиях эксплуатации.

Технологические свойства (Т.С.) - способность материала изделия поддаваться различным видам обработки в рамках технологического процесса. Понятие имеет комплексный характер, определяемый совокупностью фундаментальных свойств материала, суперпозиция которых определяет количественную величину показателя (Т.С.) в условиях специальных технологических испытаний. Примеры технологических свойств - литейные свойства, свариваемость, ковкость, обрабатываемость резанием и др.

Эксплуатационные свойства (Э.С.) - способность изделия функционировать в условиях эксплуатации в соответствии с техническими требованиями, определяемыми назначением изделия или машины. Понятие имеет комплексный характер, определяемый совокупностью технологических характеристик материала и особенностей формы изделия. Количественный показатель Э.С. определяется в условиях натурных испытаний машины или механизма. Примеры Э.С. – износостойкость, жаростойкость, коррозионная стойкость и др.

В гибких производственных системах (ГПС) к Т.С. и Э.С. предъявляются особые требования, которые позволяют вести комплексный технологический процесс в заданном ритме на всех стадиях изготовления изделия или эксплуатации, соблюдая его высокое качество.

Технология - организованная последовательность действий и движений,

обеспечивающая определенное взаимодействие параметров и средств для достижения заданных технико-экономических показателей производства, работоспособность средств производства и высокое качество изделия.

Показатель - характеристика цели, заданная качественно и количественно, которая является реакцией на воздействие факторов (параметров), которые определяют поведение технологической системы при изготовлении изделия.

В зависимости от вида и назначения изделия и назначения изделия, характера технологического процесса показатели могут быть весьма разнообразными.

Чтобы ориентироваться в этом многообразии, введем некоторую классификацию (табл.1.1)

Показатели

Экономические	Технико- экономические	Технико- технологические	Прочие
Прибыль	Производительность	Выход продукта	Психологические
Себестоимость	Надежность	Механические характеристики	Экологические
Рентабельность	КПД	Физические характеристики	Эстетические
Затраты на эксперимент	Долговечность	Геометрические характеристики	Статистические
	Стабильность	Характеристики точности и качества
		Медико-биологические характеристики
Экономические	Технико- экономические	Технико- технологические	Прочие

Таблица 1.1 Классификация показателей

Параметр - характеристика фактора, которая служит для количественного измерения управляемого воздействия на материал и форму изделия со стороны средств технологического процесса.

Средство - материальные элементы технологической системы, функционирование и взаимодействие которых определяет направленные действия и количественный уровень параметров технологического процесса.

Средства подразделяются на агрегаты, системы управления и материалы, используемые для создания изделия.

Примечание. В зависимости от вида технологического процесса параметр и средства могут быть разнообразными. Классификация параметров средств и их специализация будут рассмотрены в соответствующих разделах дисциплины по типам производства.