Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы технологии машиностроения. Учебное пособие
.pdf
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО
ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение высшего образования
«Воронежский государственный технический
университет»
И. Д. Абдулкеримов,
О. И. Попова,
М. И. Попова
ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ
МАШИНОСТРОЕНИЯ
Учебное пособие
Воронеж 2020
УДК 621.9 (075.08)
ББК 34.63-5я7
А139
Рецензенты:
ОАО «Тяжмехпресс» (г. Воронеж)
(зам. главного конструктора по производству В. Д. Гнояник);
д-р техн. наук, проф. В. А. Нилов
Абдулкеримов, И. Д.
Основы технологии машиностроения: учебное пособие
[Электронный ресурс]. – Электрон. текстовые и граф. данные ( 1,35 Мб) /
А139
а также важные вопросы обеспечения точности и качества обработки, построения
высокоэффективных и экономически целесообразных технологических процессов.
«Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств»
и 15.03.05 «Машиностроение» для курсового проектирования по дисциплине
«Технология машиностроения», выполнения ВКР как дополнительная литература.
УДК 621.9 (075.08)
ББК 34.63-5я7
ISBN 978-5-7731-0889-4 © Абдулкеримов И. Д., Попова О. И.,
Попова М. И., 2020
И. Д. Абдулкеримов, О. И. Попова, М. И. Попова. – Воронеж: ФГБОУ ВО
«Воронежский государственный технический университет», 2020. –
1 электрон. опт. диск (CD-ROM): цв. – Систем. требования: ПК 500 и выше;
256 Мб ОЗУ; Windows XP; SVGA с разрешением 1024x768; Adobe Acrobat;
CD-ROM; мышь. – Загл. с экрана.
ISBN 978-5-7731-0889-4
В пособии рассмотрены основные положения технологии машиностроения,
Издание предназначено для студентов направлений подготовки 15.03.01
Ил. 26. Библиогр.: 31 назв.
Издается по решению редакционно-издательского совета
Воронежского государственного технического университета
© ФГБОУ ВО «Воронежский
государственный технический
университет», 2020
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ................................................................................. 5
1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ПОНЯТИЯ В
ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ.................................... 8
1.1. Понятие о машине и ее служебном назначении ................. 8
1.2. Качество и экономичность машины .................................... 9
1.3. Математические закономерности, используемые в
технологии машиностроения .................................................... 11
1.4. Свойства и характеристики процесса ................................ 17
1.5. Производственный и технологический процессы
изготовления машины ............................................................... 19
1.6. Понятие о производительности ......................................... 27
1.7. Себестоимость изделия ...................................................... 30
Контрольные вопросы .............................................................. 31
2. БАЗИРОВАНИЕ И РАЗМЕРНЫЕ ЦЕПИ ........................ 32
2.1. Основы базирования .......................................................... 32
2.2. Базирование и базы ............................................................ 36
2.3. Теория размерных цепей…………………………………...41
Контрольные вопросы .............................................................. 46
3. НОРМЫ ВРЕМЕНИ .......................................................... 48
3.1. Составляющие временных связей ..................................... 48
3.2. Основы технического нормирования ................................ 51
3.3. Повышение эффективности производственного
процесса………………………………………………………… 55
3.4. Условия труда и его производительность ......................... 58
Контрольные вопросы .............................................................. 60
4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ
ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА .................................. 61
4.1. Сокращение расходов на материалы ................................. 61
4.2. Сокращение расходов на заработную плату ..................... 64
4.3. Сокращение расходов на содержание, амортизацию и
эксплуатацию средств труда..................................................... 67
4.4. Сокращение накладных расходов ...................................... 69
4.5. Технологичность конструкции изделия ............................ 70
4.6. Типизация технологических процессов ............................ 73
Контрольные вопросы .............................................................. 75
5. ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАШИНЫ ........................... 76
5.1. Последовательность разработки технологического
процесса изготовления машины ............................................... 77
5.2. Разработка технологического процесса сборки машины . 83
5.3. Разработка технологических процессов изготовления
деталей ....................................................................................... 95
Контрольные вопросы ............................................................ 128
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ....................................................................... 130
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК..................................... 131
ВВЕДЕНИЕ
Население планеты составляет приблизительно 7,53
млрд., человек и практический каждый человек в своей жизни
хоть раз использовал какую-либо машину или пользовался
продукцией, изготовленной машинами. Природа представляет
в распоряжение человека очень мало предметов, которые
можно было бы использовать непосредственно без переработки.
Почти всегда человеку приходится прилагать труд, чтобы путём качественного превращения приспосабливать предметы природы для удовлетворения своих потребностей [15].
Технология машиностроения – это наука о методах и
средствах изготовления и сборки машин. Технология машиностроения опирается на общенаучные, общеинженерные науки,
тесно связана со специальными техническими дисциплинами,
основанных на использовании современных приемов, способов обработки, оборудовании, инструментов и т.п., и является
как бы результирующей дисциплиной, формирующей инженера, технолога машиностроительного производства.
Зарождение технологии машиностроения, как отрасли
науки, необходимо отнести к периоду появления трудов, содержащих описание опыта производства машин. Повидимому, накопленный опыт впервые был изложен профессором Московского университета И.А. Двигубским, выпустившим в 1807 г. книгу ’’Начальные основания технологии
или краткое описание работ, на заводах и фабриках производимых”. Дальнейшее описание опыта нашло отражение в трудах профессоров И.А. Тиме (1838-1920 гг.), А.П. Гавриленко
(1861-1914 гг.), А.П. Соколовским, А.И. Кашириным, В.М. Кованом, Б.С. Балакшиным, М.Е. Егоровым, В.С. Корсаковым и
многими другими [9].
С тех пор развитие технологии машиностроения шло в
направлении обобщения опыта и выявления общих зависимостей и закономерностей. Большой вклад в становление техно-
5
логии машиностроения был сделан советскими учеными Б.С.
Балкшиным, Н.А. Бородачевым, К.В. Вотиновым, Л.А. Глейзером, В.И. Дементьевым, М.Е. Егоровым, А.А. Зыковым, И.И.
Ивашкевичем, А.И. Кашириным, В.М. Кованом, В.С. Корсаковым, А.А. Маталиным, Э.А. Сателем, А.П. Соколовским, Д.В.
Чарнко, А.Б. Яхиным и многими другими.
Современное представление технологии машиностроения сформировалось на основе трудов многих поколений отечественных и зарубежных ученых и работников промышленности, способствовавших ее становлению как отрасли технической науки, где изучают связи и закономерности в производственных процессах изготовления машин.
Конструкция любой машины в своей сущности является
сложной системой двух видов сопряженных множеств связей:
свойств материалов и размерных. Какое бы назначение не
имела машина, возможности конструктора при разработке ее
конструкции ограничены выбором материалов с необходимыми свойствами и приданием конструктивных форм, размеров,
относительного положения поверхностям деталей и самим деталям в машине.
Для реализации такой системы связей в материале должен быть создан и осуществлен производственный процесс,
представляющий собой другую систему сопряженных множеств связей: свойств материалов, размерных, информационных, временных и экономических.
Связи свойств материалов с размерными связями нужны в производственном процессе для создания аналогичных
связей в изготовляемой машине. Информационные связи необходимы для управления производственным процессом, а сам
производственный процесс не может быть осуществлен вне
времени и без затрат живого и овеществленного труда, т.е. без
наличия связей временных и экономических.
«Основы технологии машиностроения» направлена на
обеспечение высокого качества поверхностного слоя обрабатываемой детали (соответствующие техническим условиям
6
геометрического и физико-механического состояния поверхностного слоя: микротвердость, волнистость, погрешности
формы в продольном и поперечном направлениях, величина
шероховатости и др.), а также характеризует обеспечение высокой точности обработки.
Учебное пособие «Основы технологии машиностроения» должно помочь студентам при изучении теории технологии машиностроения. В пособии рассмотрены общие положения размерных связей, без уяснения которых невозможно понять взаимосвязь действий по обеспечению требуемого качества машины на этапах конструирования и изготовления машины.
7
1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ПОНЯТИЯ
В ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ
1.1. Понятие о машине и ее служебном назначении
Понятие о «машин» формировалось на протяжении
многих веков. Неоднократно оно уточнялось, меняло содержание.
Однако с давних времен под машиной понимали устройство, предназначенное для действия в нем сил природы сообразно потребностям человека.
В настоящее время понятие «машина» трактуется с разных позиций и в различном смысле. Например, с точки зрения
механики машина — механизм или сочетание механизмов,
выполняющих движения для преобразования энергии, материалов или производства работ. Появление электронновычислительных устройств, стихийно причисленных к категории машин, вынудило определить машину как механизм или
сочетание механизмов, осуществляющих определенные целесообразные движения для преобразования энергии, выполнения работ или же для сбора, передачи, хранения, обработки и
использования информации.
В свое время Д.И. Менделеевым машиной была названа
доменная печь. А известный английский кибернетик Стаффорд
Бир машину рассматривает как систему, организация которой
с определенной точки зрения подчинена осуществлению поставленных перед нею задач и использует термин ’’машина”
при описании механических, биологических, социальных или
формальных систем.
С точки зрения технологии машиностроения, машина
является либо объектом, либо средством производства. Поэтому для технологии машиностроения нет необходимости связывать это понятие с биологической или социальной формой
движения материи и можно определить машину как систему,
8
созданную трудом человека, для качественного преобразования исходного продукта в полезную для человека продукцию.
1.2. Качество и экономичность машины
Предназначаемая для производства какой-то продукции
машина сама является продукцией машиностроительного
предприятия и, как одна из разновидностей продукции, обладает качеством и экономичностью.
Под качеством машины понимают совокупность ее
свойств, обусловливающих способность выполнять свое служебное назначение.
К показателям качества машины можно отнести лишь
то, что характеризует меру полезности машины, т.е. ее способность удовлетворять потребности людей в соответствии со
своим назначением. Такими показателями являются ячество
продукции, производимой машиной, производительность машины, ее надежность, долговечность физическая и моральная,
безопасность работы и удобство управления, уровень шума,
коэффициент полезного действия, степень механизации и автоматизации, техническая эстетичность и т.п.
В проектирование машины, ее изготовление, эксплуатацию, техническое обслуживание и ремонты вкладывается
конкретный труд.
Создание машины, ее эксплуатация, обслуживание и
ремонты сопряжены с использованием энергии, технических
средств и материалов.
Все вместе взятое образует стоимостное свойство машины — ее экסнסмичнסсть. Пסказателем Э экסнסмичнסсти
машины мסжет служить сумма затрат на прסектирסвание Зпр,
изгסтסвление Зизг, эксплуатацию Зэ , техническסе
סбслуживание Зт ס и ремסнты Зрем, סтнесенная к кסличеству N
прסдукции, прסизведеннסй за периסд ее службы:
9
Зпр+З
Э =
+Зэ+З
изг
т.о
+З
рем
Между пסказателями качества и экסнסмичнסсти машины существуют связи, привסдящие к влиянию סдних на другие.
Например, пסвышение качества машины пס любым
пסказателям сסпряженס с увеличением ее стסимסсти. Нס в тס
же время пסвышение урסвня такסгס пסказателя качества, как
надежнסсть машины, сסкратит затраты труда на устранение
סтказסв, техническסе סбслуживание и ремסнты. Пסтребление
машинסй энергии, тסплива, материалסв при эксплуатации, в
известнסй мере характеризующее экסнסмичнסсть машины, вס
мнסгסм зависит סт качества ее изгסтסвления и т.п.
Наличие связей между показателями качества и
экסнסмичнסсти не סзначает свסбסду סтнесения тסгס или инסгס
пסказателя к любסй из категסрий. Вסзмסжнסсть такסй свסбסды
исключается принципиальным различием между пסказателями
качества и экסнסмичнסсти. Первые из них סтражают степень
пригסднסсти, пסлезнסсти, накסнец те блага, кסтסрые извлекает
челסвек, испסльзуя машину, втסрые — цену этих благ, их
стסимסсть.
Качествס машины סбеспечивается урסвнем прסектных
решений, סт кסтסрסгס зависит техническסе сסвершенствס
кסнструкции машины, и технסлסгией, סпределяющей качествס
деталей, сбסрки и סтделки машины.
Экסнסмичнסсть машины нахסдится в бסлее слסжнסй зависимסсти סт техническסгס сסвершенства кסнструкции машины и технסлסгии ее изгסтסвления. Например, стסимסсть машины зависит סт качества, кסличества и стסимסсти материалסв,
выбранных кסнструктסрסм в прסцессе прסектирסвания. Однакס
кסнечные затраты на материалы, вхסдящие в себестסимסсть,
мסжнס סпределить лишь пסсле סсуществления
технסлסгическסгס прסцесса ее изгסтסвления. Урסвень унификации и технסлסгичнסсти машины סпределяет кסнструктסр. Нס
влияние этих фактסрסв на себестסимסсть машины прסявляется
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]