41. Технология машиностроения, как направление науки, ее цель и задачи

Развитие машиностроения привело к созданию науки, которая бы занималась вопросами, связанными с качеством, производительностью и трудоемкостью изготовления машин. Так возникла технология машиностроения – отрасль науки, занимающаяся изучением закономерностей, действующих в процессе изготовления машин с целью использования этих закономерностей для обеспечения требуемого качества при наименьшей себестоимости изготовления.

Технология машиностроения, являясь прикладной наукой, тем не менее, имеет большую теоретическую основу, включающую в себя учение о групповой обработке и типизации технологиче­ских процессов, о жесткости технологической системы и точности процессов обработки, рассеянии размеров обрабатываемых заго­товок, погрешностях оборудования и технологической оснастки, о влиянии механической обработки на физико-механические свой­ства поверхностных слоев заготовок и эксплуатационные свойства деталей, о припусках на обработку и режимах резания, о путях повышения эффективности обработки, а также теорию базирова­ния, технологической наследственности и другие теоретические разделы.

Технология машиностроения является комплексной инженер­ной и научной дисциплиной. В ней используются теоретические и практические выводы связанных с ней смежных дисциплин: «Ме­таллообрабатывающие станки», «Режущий инструмент», «Резание металлов», «Метрология, стандартизация и сертификация» и др.

Важнейшие современные направления развития отдельных разделов технологии машиностроения (оптимизация режимов и процессов обработки, автоматизация производства и управления технологическими процессами, применение технологических ме­тодов для повышения эксплуатационных качеств изготавливаемых изделий и др.) в значительной мере связаны с достижениями ма­тематических наук, электронной вычислительной и управляющей техники, кибернетики, робототехники, металлофизики и других современных теоретических и технических наук.

Технология машиностроения как одна из самых молодых наук быстро развивается вместе с возникновением новой техники и совершенствованием промышленного производства. Ее содержа­ние постоянно уточняется и обогащается новыми сведениями и теоретическими разработками.

42. Основные периоды развития технологии машиностроения с 1930 г. по настоящее время

По мере развития машиностроения проведение научно-исследовательских работ были сформулированы теоретические положения и разработки, соответствующие частным научным методам исследований в машиностроении.

Первый этапотносится к периоду1930— 1941 гг.На этом этапе русскими учеными и инженерами были разработаны основополагающие принципы построения технологических процессов и заложены основные теоретические положения технологии машиностроения:

• типизация технологических процессов;

• теория размерных цепей;

• теория базирования заготовок;

• методы расчета припусков на обработку.

Второй этап, 1942 — 1970 гг.— период наиболее интенсивного развития технологии машиностроения, разработки новых технологических идей и формирования научных основ технологической науки:

• принципы концентрации операций для высокопроизводственного оборудования;

• методы поточного производства;

• современная теория точного базирования заготовок;

• использование методов мат. статистики и теоретической вероятности при анализе и обработке изделий;

• анализ микрорельефа и его регулирования.

Третий этап, 1971-2000 гг.- характеризуется широким использованием достижений фундаментальных и общеинженерных наук для решения теоретических и практических задач технологии машиностроения. В качестве теоретической основы принимаются различные разделы математической науки (теория графов, множеств и т.д.), теоретической механики, физики, химии, теории пластичности, металловедения, кристаллографии и многих других наук.

Четвертый этап, 2001 г. – наст. время:

• совершенствование и оптимизация существующих и разработка новых энерго- и материалосберегающих технологических процессов изготовления изделий машиностроения;

• совершенствование технического производства изделий машиностроения и авиакосмической техники из неметаллических материалов. Высокоточные прицезионные технологии;

• совершенствование существующих и разработка новых методов сборки. Создание функционально ориентированных технологий;

• высокоскоростные и высокопроизводительные методы обработки;

• структурная модификация поверхностных слоев деталей машин;

• создание самообучающихся технических систем с искусственным интеллектом. Адаптивное управление качественно обработанной детали и изделий;

• совершенствование конструкторско-технологического размерного анализа изделий машиностроения с учетом качества сопрягаемых поверхностей, их контактных деформаций, износа;

• совершенствование систем САПРМ и создание техники на основе искусственного интеллекта.

Вопрос №43.Анализ различных прогнозов развития науки, техники и технологии в начале XXI века, в частности японского прогноза, научно-технических публикаций, тематики защищаемых диссертаций, грантов и научно-технических проектов, а так же предложения ученых-технологов позволяют сформулировать основные направления дальнейшего развития технологии машиностроения:

Совершенствование и оптимизация существующих и разработка новых энерго- и материалосберегающих технологических процессов изготовления изделий машиностроения на основе взаимосвязи технологических переделов и комбинированных технологических методов обработки заготовок, в том числе развитие электрофизикохимических методов обработки; нанотехнологии.

Совершенствование технологий производства изделий для машиностроения и авиакосмической техники из неметаллических материалов.

Высокоточные прецизионные технологии.

Совершенствование существующих и разработка новых методов сборки.

Создание функционально-ориентированных технологий.

Совершенствование типовых, групповых и модульных технологий изготовления деталей в соответствии с развитием заготовительных производств и технологического оборудования с ЧПУ.

Высокоскоростные и высокопроизводительные методы обработки.

Новая технология создания деталей выращиванием (прототипирование).

Технологическая модификация поверхностных слоев деталей машин.

Технологическое создание закономерно изменяющегося оптимального качества поверхности делали исходя из ее функционального значения.

Технологическое обеспечение и повышение непосредственно эксплуатационных свойств деталей машин и их соединений.

Технологии обработки заготовок и сборки для компьютерно-интегрированных гибких машиностроительных производств.

Технологические среды и самоорганизующиеся технологические системы.

Создание самообучающихся технологических систем с искусственным интеллектом.

Адаптивное управление качеством обрабатываемых деталей и собираемых изделий.

Развитие методов получения технологических жидкостей, связанных с обработкой металлов.

Совершенствование основных понятий и определений в технологии машиностроения (припуски, серийность,переходы и т. д.) в соответствии с развитием машиностроительного производства.

Технологическая наследственность по свойствам материала, точности размеров и качеству поверхностного слоя деталей от производства материалов до эксплуатации.

Научное определение технологических условий обрабатываемости материалов, исходя из их физико-химических свойств.

Разработка методов построения технологических процессов, средств технологического оснащения, их типизации и унификации, методов организации технологических и производственных процессов изготовления деталей и сборки изделий на принципах модульной технологии.

Разработка технологических проектов по оптимальному перевооружению машиностроительных производств с целью их интенсификации, гибкости и конкурентоспособности.

Совершенствование конструкторско-технологического размерного анализа изделий машиностроения с учетом качества сопрягаемых поверхностей, их контактных деформаций, износа и его полная автоматизация.

Совершенствование теоретических расчетов припусков и точности обработки.

Укрупненное нормирование и определение технологической себестоимости на предварительной стадии проектирования.

Объединение технологий проектирования, изготовления, эксплуатации, ремонта и утилизации в единый процесс.

Совершенствование САПР ТП и создание технологий проектирования на основе искусственного интеллекта.