Раздел 2. Технология машиностроения – наука об изготовлении машин

Производственный процесс представляет собой совокупность всех действий людей и орудий производства, необходимых на данном предприятии для изготовления или ремонта выпускаемых изделий.

Технологический процесс – это часть производственного процесса, включающая в себя последовательное изменение размеров, формы, внешнего вида или внутренних свойств предмета производства и их контроль.

Технологические процессы машиностроительного предприятия принято делить на три группы: заготовительные, обрабатывающие и сборочные.

Заготовительные процессы осуществляются в литейном, кузнечном и других заготовительных цехах, где из исходных материалов изготавливаются заготовки деталей машин (литые, кованые, штампованные, вырезанные из проката, а также сварные).

Обрабатывающие процессы предназначены для того, чтобы придать заготовкам требуемую форму, размеры и механические свойства. Их осуществляют в механических, термических и гальванических цехах.

Основным методом изготовления деталей является механическая обработка резанием, которая состоит в удалении слоя металла в виде стружки для получения заданной формы, размеров и качества поверхностей деталей. Кроме обработки резанием может использоваться обработка без снятия стружки. Этот метод заключается в пластическом деформировании материала (получается резьба, зубчатые поверхности) и обеспечивает высокое качество поверхностей.

Для изготовления деталей из трудно обрабатываемых материалов применяются специальные методы и соответствующее им оборудование. К таким методам относятся: электрохимическая, электроэрозионная, ультразвуковая, электронно-лучевая, лазерная, плазменная обработка и другие.

Термическая и химико-термическая обработка применяется для изменения физико-механических свойств металлов. Основные виды термической обработки – отжиг, нормализация, закалка и отпуск. К химико-термической обработке относятся цементация (науглероживание), азотирование, цианирование, хромирование.

Покрытия (лакокрасочные, гальванические, окисными и пластмассовыми пленками) применяются для защиты материалов от коррозии и увеличения износостойкости, а также как декоративные.

Сборочные процессы проводят в сборочных цехах или на участках механосборочных работ, где из деталей машин, изготовленных на предприятии, покупных деталей и изделий собирают машины.

К технологическому процессу относят также контроль качества, очистку, а иногда и транспортировку (в автоматических линиях, механообработки, и поточных линиях сборки), которые, хотя и не изменяют объект производства, тесно связаны с процессами обработки и сборки или входят в них составной частью.

К обеспечивающим (сервисным) процессам относят энерго- и теплоснабжение, транспортировку и складирование, ремонт технологического оборудования, изготовление технологической оснастки и тары, технологическую подготовку производства, планирование, контроль, управление.

В связи со сложностью и разнообразием технологических процессов машиностроения в технологических службах предприятия существует разделение труда: технологи отдела главного металлурга занимаются литейным и кузнечным производством, сваркой, термической обработкой и нанесением покрытий, а технологи-машиностроители (отдел главного технолога) — механической обработкой и сборкой.

Наука, которая посвящена способам воздействия на сырье, материалы соответствующими орудиями производства для получения изделий – это технология машиностроения. Сутью технологии является учение об изготовлении продукции заданного качества, в установленные сроки, в необходимом количестве при минимальных затратах.

Начало изучения технологических процессов, т. е. способов обработки заготовок, в результате которых получается готовое изделие, соответствующее по размерам, форме и качеству поверхности требованиям, предъявляемым к его работе, относится к первым годам XIX-го столетия.

Развитие машиностроения в ХХ веке было бы невозможно без создания теоретических основ технологии машиностроения – науки об изготовлении машин. Как сформировавшаяся наука технология машиностроения сравнительно молода, ей около 60 лет. За этот период можно выделить несколько этапов в ее развитии.

Первый этап, совпадающий с периодом реконструкции промышленности страны в 20-е годы, характеризуется проведением работ по обобщению отечественного и зарубежного опыта изготовления машин.

Второй этап охватывает период 30-х годов, когда начались разработки общих научных принципов построения технологических процессов.

Третий этап включает 40-70-е годы и отличается интенсивным развитием технологии машиностроения в связи с возрастающими потребностями производства. Практическая проверка принципов дифференциации и концентрации операций технологического процесса, методов организации поточного производства при больших годовых объемах выпуска изделий, новых скоростных методов обработки металлов и целого ряда других технических новшеств были подвергнуты глубокому анализу и теоретической разработке.

Четвертый этап начинается с 70-х годов и продолжается по настоящее время. Отличительной особенностью этого этапа развития технологии машиностроения является широкое использование достижений фундаментальных (математики, теоретической механики, физики, химии) и общеинженерных (материаловедения, метрологии, электроники) наук для решения практических задач производства. Распространяются применение вычислительной техники при проектировании технологических процессов и математическое моделирование процессов механической обработки. Осуществляется автоматизация программирования на станках с числовым программным управлением, широко используемых при изготовлении различных деталей.