1. Введение. Технология машиностроения как отрасль науки. Задачи технологии машиностроения. Основные понятия

Технология – (от греческого techno – искусство, мастерство, умение, …, логика), совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья, материала или полуфабриката осуществляемое в процессе производства продукции.

Человеку для его осуществления необходимы материальные и культурные блага. Источниками получения блага являются предметы природы и человеческий труд. В природе ничтожно малое количество предметов, которые можно использовать без приложения труда человека. Поэтому человеку почти всегда приходиться затрачивать труд, чтобы путем качественного превращения приспосабливать предметы природы для удовлетворения свих потребностей.

Качественное изменение предмета природы, осуществляемое человеком, получило название технологического процесса. Осуществляя технологический процесс, человек ставит перед собой две задачи:

1. Получить изделие, которое удовлетворяло бы его потребность;

2. Затратить на его изготовление меньше труда.

Каждое изделие может удовлетворять ту или иную потребность человека в том случае, если оно обладает качеством, которое определяется его назначением. Без надлежащего качества изделие становится ненужным человеку, и затраченные на его получение труд и предметы природы расходуются бесполезно.

Для выполнения каждого технологического процесса человек создавал, создает и использует различные средства труда, среди которых орудиям производства принадлежит решающая роль.

История развития производства показывает, как постепенно, во все возрастающих темпах, развивались орудия производства, начиная с первобытного каменного топора до современных автоматических машин, цехов и заводов.

Машиностроение является главным технологом всех отраслей народного хозяйства. В связи с этим, оно на базе новейших достижений науки и техники, должны непрерывно новые технологические процессы, для осуществления которых нужно создавать и выпускать необходимые орудия производства и машины, отвечающие своему служебному назначению при наименьшей себестоимости.

Технология машиностроения (ТМ) – наука об изготовлении машин требуемого качества в установленном производственной программой количестве и в заданные сроки при наименьших затратах живого и общественного труда, т.е. при наименьшей себестоимости.

Начало развития ТМ связано с появлением крупной промышленности.

Этапы развития:

1587г. – царь пушка (мастер Андрей Чехов).

1615г. – в России изготовлена первая пушка с нарезным стволом.

1632г. – заводы около Тулы для производства литых пушек (стволы – сверление и растачивание).

При Петре : Нартов (1693 – 1756г.г.) – изготовление стрелкового и артеллирийского вооружения, люнеты, постройка кораблей, новые оригинальные станки и инструменты. 1761 году на Тульском, а затем на Ижевском заводах организованно массовое производство ружей.

В 1760 году граф Шувалов издал указ, согласно которому Тульские мастера должны были изготовить 1000 ружей с взаимозаменяемыми деталями.

В 1765 году Ползуновым была изготовлена первая паровая машина.

Капитальный труд И.А. Тиме (1838 – 1920) – основы машиностроения, организация фабрик в техническом и экономическом отношении и производство работ. (1885г. в 3-х томах).

Современные этапы:

Первый этап до 1930г. – периодическое восстановление и реконструкция страны – характеризуется накоплением отечественного и зарубежного опыта изготовления машин. Создаются первые руководящие и нормативные материалы ведомственных проектных организаций страны.

Второй этап (1930 – 1941г.г.) – определяется продолжением накопления производственного опыта с проведением его обобщения, систематизации и началом разработки общих научных принципов построения технологических процессов (ТП) (Труды профессора Соколовского А.П., Каширина А.И., Кована В.М., Яхина А.Б.).

На этом этапе разработаны принципы типизации технологических процессов, начинается разработка теории базирования заготовок при их обработке. Создаются методы расчета припусков на обработку, начинаются работы: по изучению жесткости технологической системы, расчетно-аналитического метода определения первичных погрешностей обработки заготовок (Соколовский А.П., Балакшин Б.С., Корсаков В.С.).

Третий этап (1941 – 1970 г.г.) – исключительно интенсивное развитие технологии машиностроения: организация методов поточного производства в условиях серийного и крупносерийного производства военной техники, методы скоростной обработки металлов, применение переналаживаемой технологической оснастки. Формируется теория точности обработки заготовок, подробно разрабатывается расчетно-аналитический метод определения первичных погрешностей обработки и их суммирование (Соколовский А.П., Балакшин Б.С., Кован В.М., Корсаков В.С. , Яхин А.Б. и др.), развиваются и широко используется теория вероятности и методы математической статистики для анализа точности механической обработки и сборки, работы оборудования и инструмента. Анализ микрорельефа обрабатываемых поверхностей. Развивается учение о жесткости технологической системы и ее влияние на точность и производительность обработки (Балакшин Б.С., Скраган.).

Широко развертывается теоретические и экспериментальные исследования качества обрабатываемой поверхности (Крачельский, Матлин, Кудрявцев, Паншев, Рыжов, Подзей, Сатель, Шнейдер и др.).

Формируется новое научное направление – учение о технологической наследственности (Дальский, Маталин, Рыжов).

Под руководством Б.С. Балакшина создаются системы адаптивного управления технологическим процессом обработки металлов на металлорежущих станках.

Четвертый этап (с 1970 по н.в.). отличительная особенность этого этапа – широкое использование достижения фундаментальных наук для решения теоретических проблем и практических задач технологии машиностроения. Широкое применение вычислительной техники при проектировании технологических процессов и математического моделирования технологических процессов, автоматизация программированных процессов обработки на станках с ЧПУ, методы оптимизации технологических процессов по достигаемой точности, производительности и экономичности обработки.

Создаются системы автоматизированного управления ходом технологического процесса с его оптимизаций по основным параметрам (точность и качество).

Работы по созданию гибкой производственной системы (ГПС) на основе использования ЭВМ, автоматизации межоперационного транспорта, контроля, робототехники и т.д.

1.2 Основные направления развития машиностроения

1.2.1. Переход от прерывистых технологических процессов к непрерывным автоматическим, обеспечивающим повышение производительности труда и качества продукции.

1.2.2. Эффективное использование машин и оборудования.

1.2.3. Внедрение безотходной технологии.

0. Создание ГПС.

1. Широкое применение роботов и робототехнических систем