№1 Технология машиностроения. Основные понятия и определения.

Технология машиностроения-это наука об изготовлении машин требуемого качества в определенном количестве и в заданные сроки при наименьших затратах материала и труда, т.е при наименьшей себестоимости.

К основным понятиям относятся:

1. изделие (машина, устройство, механизм, приспособление и т.п.) - предмет производства, подлежащий изготовлению;

2. сборочная единица - это изделие, составные части которого под­лежат соединению на предприятии обособленно от других элементов изделия;

3. деталь - это изделие, изготавливаемое из однородного по наиме­нованию и марке материала без применения сборочных операций;

4. производственный процесс - это совокупность всех действий лю­дей и орудий труда, необходимых на данном предприятии для изготовле­ния и ремонта продукции;

5. технологический процесс - часть производственного процесса, со­держащая целенаправленные действия по изменению и(или) определе­нию состояния предмета труда;

6. технологическое оборудование (станки, стенды и т.п.) - это средство технологического оснащения, в котором для выполнения определенной части технологиче­ского процесса размещают материалы или заготовки, средства воздейст­вия на них, а также технологическую оснастку;

7. технологическая оснастка - это средство технологического осна­щения, дополняющее технологическое оборудование для выполнения определенной части технологического процесса; и т.п.

№2 Этапы развития технологии машиностроения и их характеристика.

Технология машиностроения как наука прошла в своем развитии через несколько этапов:

Первый этап, охватывающий период XIX —начало XX в., был ознаменован первыми работами по обобщению накопленного производственного опыта в области металлообработки.

Второй этап, совпадающий с завершением периода восстановления и началом реконструкции промышленности России (до 1930 г.), характеризуется накоплением отечественного и зарубежного опыта производства машин. В технических журналах, каталогах и брошюрах этого времени публикуются описания процессов обработки различных деталей, применяемого оборудования, оснастки и инструментов. Издаются первые руководящие и нормативные материалы ведомственных проектных организаций страны.

Третий этап относится к периоду 1930 — 1991 гт. и определяется продолжением накопления, обобщения и систематизации производственного опыта, началом разработки общих научных принципов построения технологических процессов и формированием технологии машиностроения как науки в связи с опубликованием в 1933 — 1935 гг. первых систематизированных научных трудов. На этом этапе русскими учеными и инженерами были разработаны основополагающие принципы построения технологических в машиностроении:

типизация технологических процессов;

теория базирования заготовок при обработке, измерении и сборке;

методы расчета припусков на обработку;

жесткость технологической системы.

Четвертый этап, охватывающий годы Великой Отечественной войны и послевоенного развития (1941 — 1970), — период наиболее интенсивного развития технологии машиностроения, разработки новых технологических идей и формирования научных основ технологической науки. Глубокому научному анализу, теоретической проработке и практической проверке подверглись принципы дифференциации и концентрации операций, методов поточного производства в условиях серийного и крупносерийного изготовления военной техники, методы скоростной обработки металлов, применение переналаживаемой технологической оснастки и ряд других технических новинок.

Пятый этап (с 1970 г. по настоящее время) характеризуется широким использованием достижений фундаментальных и общеинженерных наук для решения теоретических и практических задач технологии машиностроения.

В практике машиностроения имеют место широкое применение вычислительной техники при проектировании технологических процессов и моделировании процессов механической обработки; автоматизация программирования процессов обработки на станках с числовым программным управлением (ЧПУ). Создаются системы автоматизированного проектирования технологических процессов (САПР ТП).

№3 Объекты производства машиностроительной промышленности: машина, изделия, деталь, базовые детали.

Объектами производства машиностроительной промышленности являются различные машины, агрегаты, механизмы.

Машина-это механизм или сочетание механизмов, осуществляющих целесообразные движения для преобразования энергии или производства работ. Машина предназначена для облегчения труда человека путём частичной или полной его замены. В зависимости от основного назначения различают два класса машин: машины-двигатели, с помощью которых один вид энергии преобразуется в другой, удобный для использования; и рабочие машины, с помощью которых производится формы, свойств и положения объекта труда.

Изделие-это предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению на предприятии. Изделия делят на изделия основного и изделия вспомогательного производства. К изделиям основного производства относятся изделия, предназначенные для поставки, а к изделиям вспомогательного производства-изделия, предназначенные только для собственных нужд изготовляющего их предприятия.

Деталь-это изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций. У каждой детали имеются спрягающиеся и несопрягающиеся поверхности. Первые при сборки соприкасаются с поверхностями других деталей, образуя соответствующие сопряжения. Остальные поверхности детаей являются несопрягающимися, ми служат лишь для оформления требуемой конфигурации детали.

Базовые детали - это детали с базовыми поверхностями, выполняющие в сборочном соединении роль соединительного звена, обеспечивающего при сборке соответствующее относительное положение других деталей.

№4 Сборочная единица I порядка, II порядка, их характеристика и определение.

Сборочная единица - это часть изделия, которая собирается отдельно и в дальнейшем участвует в процессе сборки как одно целое. Составные части сборочной единицы подлежат соединению между собой на предприятии изготовителе сборочными операциями. Сборочные единицы, в процессе общей сборки непосредственно входящие в изделие, называются сборочными единицами первого порядка. Сборочные единицы, входящие в сборочную единицу первого порядка, называются сборочными единицами второго порядка и т.д.

№5 Сборочный комплект, комплект, комплектующие изделия, характеристика и определение.

Сборочный комплект-это группа составных частей изделия, которые необходимо подать на рабочее место для сборки изделия или его составной части.

Комплект-это два или более изделий, не соединенных на предприятии изготовителе сборочными операциями и представляющих набор изделий, которые имеют общее эксплуатационное назначение вспомогательного характера, например: комплекты запасных частей. К комплектам также относятся сборочные единицы и детали, поставляемые вместе с основным изделием и предназначенных для выполнения вспомогательных функций. Классифицируются: изделия основного производства (готовая продукция), изделия вспомогательного производства (изделия, для производства др изделий), специфицированные и неспецифицированные.

Комплектующее изделие-это изделие предприятия-поставщика, применяемое как составная часть изделия, выпускаемое предприятием изготовителем. Составными частями изделия могут быть детали и сборочными единицами. Для построения эффективного технологического процесса сборки необходимо разделить изделие на ряд сборочных единиц и деталей. Такое разделение производится на стадии конструкторской подготовки производства при разработке изделия. При этом сборочные единицы могут быть спроектированы с учетом конструктивных или технологических требований.

№6 Конструктивная сборочная единица, технологическая сборочная единица, конструктивно-технологическая сборочная единица.

Конструктивная сборочная единица - это единица, спроектированная лишь по функциональному принципу без учета особого значения условий независимой и самостоятельной сборки. Примером таких сборочных единиц могут быть механизмы газораспределения, системы топливопроводов и маслопроводов двигателя.

Технологическая сборочная единица-это сборочная единица, которая может собираться отдельно от других составных частей изделия и выполнять определенную функцию в изделиях одного назначения только совместно с другими составными частями.

Конструктивно-технологическая сборочная единица - сборочная единица, которая отвечает условию функционального назначения ее в изделии и условию самостоятельной независимой сборки. Пример: насосы, клапаны, вентили.

№7 Принцип агрегатного конструирования.

Принцип конструирования изделий из конструктивно-технологических сборочных единиц называется агрегатным. Из конструктивно-технологических сборочных единиц формируются агрегаты.

Агрегат - это сборочная единица, обладающая полной взаимозаменяемостью, возможностью сборки отдельно от других составных частей изделия и способностью выполнять определенную функцию в изделии или самостоятельно. Сборка изделий или его составной части из агрегатов называется агрегатной. Изделие, спроектированное по агрегатному принципу, несомненно, имеет лучшие технико-экономические показатели, как в изготовлении, так и в эксплуатации и ремонте, цикл сборки значительно сокращается. Повышается и качество сборки за счет того, что каждая сборочная единица после ее сборки может быть испытана по функциональным параметрам независимо от других сборочных единиц. Агрегатная конструкция позволяет ремонтировать каждую составную часть в отдельности, исходя из ее состояния.

№8 Виды соединений: по относительному перемещению, по сохранению целостности. Дать определение, привести пример.

Основные виды соединений, осуществляемых при сборке, следующие:

По возможности относительного перемещения составных частей соединения подразделяются на:

1) подвижные соединения (при которых после сборки должна быть обеспечена возможность взаимного перемещения собранных элементов машины);

2) неподвижные соединения, после осуществления которых взаимное положение собранных элементов должно оставаться неизменным.

По сохранению целостности при сборке соединения подразделяются на: разъемные и неразъемные. Первые осуществляют в тех случаях, когда элемент машины при ее ремонте или при уходе за ней должен быть разобран, вторые — когда такая разборка не производится. При этом соединения могут быть: неподвижными разъемными (резьбовые, пазовые, конические); Неподвижные неразъемные (соединения запрессовкой, клепкой); Подвижными разъемными (подшипники скольжения, каретки-станины); подвижными неразъемными(подшипники качения). Неподвижные соединения могут быть осуществлены следующими способами; сваркой, пайкой, склепыванием, посадкой с гарантированным натягом. Неразъемные соединения в процессе эксплуатации и ремонта нередко подвергаются разборке, вызывающей большие затруднения и часто приводящей к порче сопряженных поверхностей, а так же дополнительной пригонке, доработки или замене.

№9 Виды соединений: по форме сопрягаемых поверхностей, по методу образования соединений.

По форме сопрягаемых поверхностей соединения подразделяют на: цилиндрические (когда необходимо соединять в ручную), плоские (фланцевые), комбинированные, конические, сферические, винтовые и профильные.

По методу образования соединений они разделяются на: резьбовые, клиновые, штифтовые, шпоночные, шлицевые, сварные, паянные, клепанные, клееные, фланцевые.

№ 10 Разработка технологических процессов изготовления и обработки промышленных изделий.

Технологический процесс состоит из технологических операций. Технологической операцией называется часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте. Операция может включать неоднократную установку и снятие деталей со станка или верстака при слесарной обработке, смену метода обработки (точение, шлифование), смену инструментов и приспособлений и т.д., то есть совокупность всех действий, которые осуществляются на одном рабочем месте над одним изделием без перехода к обработке другого изделия. В технической документации на технологический процесс название операции механической обработки записывается именем прилагательным от станочной группы, к которой принадлежит использованный на данной операции станок. Например, для станков токарной, фрезерной, шлифовальной, сверлильной групп операция называется токарной, фрезерной, шлифовальной, сверлильной и т.д. Последовательность технологических операций обработки или сборки изделий называется технологическим маршрутом.

11 Технологическое обеспечение качества, определение и характеристика: качество, работоспособность, надежность, отказ, срок службы, ресурс, надежность изделия, безотказность.

Важнейшей характеристикой современных машин является их качество. В соответствии с ГОСТ 15467—79 под качеством продукции понимается совокупность свойств, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенным потребностям в соответствии с ее назначением.

Качество каждой машины характеризуется определенной системой показателей, учитывающих ее назначение и регламентируемых ГОСТ 15895—77, ГОСТ 16035—81, ГОСТ 16504—81 и др. При этом степень совершенства машины, выражающаяся ее мощностью, КПД, производительностью и экономичностью, степенью автоматизации и точностью работы.

Для общей оценки качества машины большое значение имеет ее работоспособность, под которой понимается такое состояние изделия, при котором оно способно выполнять заданные значения заданных параметров в пределах установленных нормативно-технической документацией

Надежность — это свойство изделия сохранять во времени свою работоспособность (ГОСТ 13377—75).

Отказ — это событие, заключающееся в нарушении работоспособности изделия. Время работы изделия до отказа, выраженное в часах, называется наработкой до отказа и по своему существу является случайной величиной. Срок службы изделия, определяемый его наработкой до достижении предельного регламентированного состояния (предельный износ и т. п.), называется ресурсом..

Ресурс в отработанных часах или допустимый срок службы падении (в календарных часах), в отличие от наработки до отказа, является неслучайной, детерминированной величиной (регламентированное время работы изделия, определяющее его долговечность).

Надежность изделия — это обобщенное свойство, которое включает в себя понятия безотказности и долговечности.

Безотказность — это свойство изделия непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого периода времени или некоторой наработки. При этом предполагается самостоятельная непрерывная работа изделия без каких-либо вмешательств для поддержания работоспособности (т. е. без регулировки и ремонта).

12 Технологическое обеспечение качества: долговечность, трудоемкость, станкоемкость, производственный цикл, конструктивная преемственность изделия, технологическая преемственность изделия. Определение и характеристика.

Долговечность — это свойство изделия сохранять работоспособность до наступления предельного состояния, т. е. в течение всего периода эксплуатации при установленной системе технического обслуживания и ремонтов.

Трудоемкость определяется продолжительностью изготовления изделия при нормальной интенсивности труда в часах.

Станкоемкость характеризуется продолжительностью времени, в течение которого должны быть заняты станки или другое оборудование для изготовления всех деталей изделия. Единицей измерения станкоемкости обычно является станко-час.

Производственный цикл — интервал календарного времени от начала до окончания процесса изготовления или ремонта изделия, а также ряд других показателей организационно-технического ха­рактера.

Конструктивная преемственность изделия — это свойство изделии, определяющее возможность использования в нем деталей и сборочных единиц, применяемых или применявшихся в других изделиях.

Технологическая преемственность изделия — это свойство изделия, определяющее возможность использования применяемых на предприятия технологических процессов, отдельных технологических операций и средств технологического оснащения для его изготовления или ремонта.