1.2 Машина жасау технологиясы негiздерiнiң тақырыбы

Машина жасау технологиясы – машина шығару үдерістерiнде туатын заңдылықтарды зерттеп, сол заңдылықтарды неғұрлым керегiнше сапалы, арзан және өнiмдi машиналар жасауға бағыттайтын ғылымның бiр саласы.

“Технология” ұғымы грек тiлiнен алынған. Нақтылы аудармасы шеберлiк (кәсiптiк) жайлы iлiм болса керек. Өткен ғасырдың басынан былай өндiрiстiк үдерістер зерттелiп, ғылыми талқыға түсе бастады. Машина жасау технологиясының негiздерiн ғылымға телiп, оны зауыттарда iстелетiн өнер жүйелерi деп алғаш рет көпшiлiк ұғымына таныстыра бiлген орыстың көрнектi ғалымдары В.М.Севергин, И.В.Двигубский, И.А.Тиме, К.А.Зворыкин, А.А.Брикс, Н.Н.Савин, П.П.Гавриленко, В.М.Кован болды.

Бұл ғылым саласы Қазан төңкерісінен кейiн, әсiресе, елiмiздiң бесжылдықтарында қанат жайып, дами бастады. Осыған орай халық шаруашылығында, машина жасау саласында бiлiктi маман инженер-технологтардың орнының аздығы сезiлдi.

Машина жасау технологиясы сабақ ретiнде алғаш елiмiздiң технологиялық жоғары оқу орындарының оқу жоспарына 1931-1933 жылдары енгiзiле бастады.

Технологияға электрониканы енгiзу, микропроцессорлық техниканың технологиядағы орнын табу, икемдi қайта реттелетiн технологияларды ашу, қолайлы үдерістер табудың тәсiлдерiн зерттеу, технологияны кешендi түрде механикаландыру және автоматтандыру, т.б. мәселелер мейлiнше кең жолға қойылды.

ТМД-да машина жасау технологиясы мәселелерiмен мынадай ғылыми-зерттеу мекемелерi шұғылдануда:

1. ТМД Ғылым Академиясы жанындағы Машина жасау институты /Институт машиностроения АН ТМД/.

2. Машина жасау технологиясының Орталық зерттеу институты /ЦНИИТМАШ/.

3. Металл жонатын станоктарды зерттейтiн тәжiрибелiк институт /ЭНИМС/.

4. ТМД жоғары оқу орындарындағы машина жасау технологиясы кафедралары.

1.3 Металдарды әдіп сылу әдісімен өңдеу

Металдарды кесу

Металдарды кесу деп дайындамалардың өңделінетін беттеріне үшкір, қатты кескіш аспаптарды ендіріп, жұқа метал қатпарларын әдіпке түсіріп, кесіп тастау операцияларын айтады. Металл өңдеу практикасында кездесетін жұқа қаңылтырларды қию, қалың жұмыр дайындамаларды шауып тастау, шапқылармен қашау, ою, тесу операциялары да кесу үрдісіне жатады. Бұл операциялар арасында нақты шек жүргізу өте қиын, бірақ кесуші аспаптармен жасалатын операциялар және металды екі бөлікке бөлу, өңделетін жерлерде болатын физикалық үдерістер белгілі бір ерекше өзгерістерге ие болады.

Машина жасау өндірісіндегі «механикалық өңдеу» деген терминге жоңқа сылыну арқылы жүретін кесу операциясы жатады. Механикалық өңдеуді дайындамаларға қажетті пішін және нақтылы өлшем алу үшін жүргізеді. Осыған орай, ойлап табылған алғашқы токарлық станок ағаштан немесе сүйектен жасалған бөлшектерді жону үшін қолданылған. Машина жасау тәжірибесінде бөлшектерді бір-біріне қиылыстырып қондыру, оларды тек кесіп өңдеу арқылы іске асырылады (1.1-сурет).

1.1-сурет. Токарлық өңдеу: 1 – дайындама; 2 – жоңқа; 3 – кескіш аспап

1.2-cурет. Кесуші аспаптың негізгі элементтері және геометриялық параметрлері:

1 – алдыңғы бет; 2 – қосалқы артқы бет; 3 – негізгі артқы бет; 4 – кесуші жүз; 5 – кескіштің ұшының радиусы; 6 – дайындама; 7 – жоңқа; 8 – алдыңғы бұрыш; 9 – артқы бұрыш; 10 – кескіш

1.3-cурет. Көп қырлы, қайралмайтын пластинкалы кескіштер:

1 – қатты қорытпалардан құйылған пластинкалар; 2 – аспап ұстатқыш

Егер де, кесу үдерісі негізгі өндірісте тікелей қолданылмаса да, олар жабдықтар жасауда және технологиялық құралдар жасауда жанама қолданылады.

Өндірісте шығын жағынан қарағанда кесу үдерісі салмақты орын алады: 1956 жылы америкалық ғалым Эрнст тетікті кесу мен өңдеуге кеткен шығын тек АҚШ-тың өзінде ғана 10 млрд. долларға, ал 1971-жылы 40 млрд. долларға жеткенін анықтаған.

1940 жылдан бастап дайындама алу үдерісіне жалпы көзқарас біраз өзгеріске түскен. Кең таралған әдістері: дәл құю мен штамптау, илеу, экструзия әдісімен тетікті алу, терең созу, т.б. Айтылған әдістердің даму жетістігі бір кездердегі кесу мен өңдеудің дәрежесінің төмендеуіне әкелді. Бірақ, шындық мұндай болжамдарды жоққа шығарды.

Мұндай жағдайлардың болғанына қарамастан, жоңқа алмау арқылы бөлшектерді қиюластыру операцияларын қолдану тиімді және арзанырақ болғанымен, өндірістерде кең қолданылатын кесу үрдістері экономикалық тұрғыда өз рөлін жоғалтпады.

Машина жасау өндірісінің кейінгі кезеңдерінде, бөлшектерді кесіп өңдеу үдерістері жетілдіріле түсті (1.1-кесте). Аспаптық материалдардың сапасы жақсарды, станоктардың қуаттары мен кесу жылдамдықтары жоғарылады, станоктарды басқару және пайдалану тәсілдері өзгерді.

Оқымысты ғалым Кеннет П.Оуклей өзінің «Кескіш аспаптарды жасаушы Адам» деген кітабында төмендегідей тұжырым жасайды: «Адамзат қоғамының дамуы кескіш аспаптық материалдардың және оларды жасаудың үдерістеріне тікелей байланысты болғанын көрсетеді. Сондықтан адамзат тарихында негізгі даму кезеңдері тастық, бронзалық, темірлік және болаттық ғасырлар деп бөлінген».

ХVIII ғасырдың ортасына дейін негізгі инженерлік құрылыстарда материал ретінде ағаш қолданылған.

Токарлық станок және бірталай басқа да сол кезде шығарылған станоктар түрлерінің көбі негізінен ағаштан жасалған бөлшектерді өңдеуге арналған.

Зеңбірек оқпанын кеулей жону, металл бұрандаларын даярлау және кішкентай аспаптардың бөлшегін жасау сирек кездескен.

Бу машиналарының өмірге келуі үлкен металл цилиндрлердің және баСҚАБай тұтқыр материалдардан жасалған бөлшектердің пайда болуына әкеледі. Мұндай бөлшектерді өңдей алатын станоктарға айрықша талап қойылып, кесіп өңдеу үдерістері одан әрі дами бастады.

Бірінші бу машиналарын жасаған материалдың өңделуі өте қиын болған. Сұр шойын, темір, жез, қола сияқты материалдардан жасалған бөлшектер, шыңдалған көміртекті болаттан жасалған аспаптармен өңделген.

Машина жасау зауыттарының білікті шеберлері аспаптық болатты термиялық өңдеу әдістері арқылы, олардың кескіш қасиеттерін жетілдіре түсті. Дегенмен, кескіш аспаптың бұзылмай жұмыс істеуі тек төмен кесу жылдамдығы арқылы ғана мүмкін болды.

1.1-кесте