Предметная область технологии машиностроения

Машиной называют устройство, выполняющее механические движения для преобразования энергии, материалов и информа­ции с целью замены или облегчения физического и умственного труда человека. Под материалами понимают обрабатываемые предметы, перемещаемые грузы и т.п. Машины разделяют на энергетические (электрические дви­гатели, двигатели внутреннего сгорания, турбины и т.д.), рабо­чие (транспортные и технологические машины: автомобили, са­молеты, тракторы, транспортеры, прокатные станы и т.д.) и ин­формационные (измерительные, контрольно-управляющие и т.д.).

Каждая машина предназначена для выполнения определен­ных функций в определенном (заданном) диапазоне изменения условий ее эксплуатации.

Производство, связанное с изготовлением машин, называют машиностроительным. Главной целью машиностроительного производства является изготовление машин заданного качества в необходимом количестве, в заданные сроки и при наимень­ших затратах материалов, энергии, труда и иных ресурсов.

Машиностроительное производство в целом представляет собой множество самостоятельных производственных единиц, называемых предприятиями машиностроения. В их число вхо­дят, например, конструкторские бюро, научно-исследователь­ские институты и лаборатории и т.д. Однако ядром машино­строительного производства являются машиностроительные за­воды — предприятия, непосредственно осуществляющие выпуск машиностроительной продукции. Машиностроительное пред­приятие представляет собой сложноорганизованную, целена­правленную систему, объединяющую людей и орудия производ­ства для обеспечения выпуска изделий.

Изделием в машиностроении называют любой предмет про­изводства, подлежащий изготовлению на предприятии. Издели­ем может быть машина, ее элементы в сборе и даже отдельная деталь в зависимости от того, что является продуктом конечной стадии данного производства. Например, для автомобильного завода изделием является автомобиль, для карбюраторного заво­да — карбюратор, для завода поршней — поршень.

Изделия могут быть неспецифицированными (не имеющи­ми составных частей) и специфицированными (состоящими из двух или более частей).

Деталь — это изделие, изготавливаемое из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций. Характерный признак детали — отсутствие в ней разъемных и неразъемных соединений. Деталь представляет со­бой комплекс взаимосвязанных поверхностей, выполняющих различные функции при эксплуатации машины, к которым предъявляются различные требования качества. Высокие требо­вания предъявляются к качеству изготовления сопрягающихся и функциональных поверхностей деталей.

Сопрягающиеся поверхности при эксплуатации машины соприкасаются с соответствующими поверхностями других де­талей. Примерами таких поверхностей являются поверхности посадочных шеек валов, плоскости разъемов и т.д.

Функциональные поверхности детали предназначены для выполнения определенных функций при эксплуатации маши­ны (поверхность шкива, соприкасающаяся с приводным рем­нем; перо рабочей лопатки турбины; зубчатый профиль колеса и т.д.).

Детали машин различного функционального назначения отличаются формой, размерами, материалом, предельными от­клонениями геометрических и физико-механических показате­лей. Вместе с тем независимо от функционального назначения детали машин имеют общее свойство производственного ха­рактера — они являются продуктом производства, формирую­щего их из исходных заготовок и материалов. Заготовкой в ма­шиностроении называют предмет труда, из которого изменени­ем формы, размеров, свойств поверхности и (или) материала изготавливают деталь. Отдельные детали могут быть получены непосредственно, например, литьем или обработкой давлением без последующей обработки. Однако чаще всего деталь оконча­тельно получают методами механической обработки, исполь­зуя, например, литье, штамповку, прокат в качестве исходных заготовок.

Сборочная единица — это изделие, составные части которо­го подлежат соединению. Характерной особенностью сбороч­ной единицы является возможность ее сборки обособленно от других элементов изделия. Сборочная единица в зависимости от конструкции может состоять либо из отдельных деталей, либо включать сборочные единицы более высоких порядков и де­тали. Различают сборочные единицы первого, второго и более высоких порядков. Сборочная единица первого порядка входит непосредственно в изделие. Она состоит либо из отдельных де­талей, либо из одной или нескольких сборочных единиц второ­го порядка и деталей. Сборочная единица второго порядка рас­членяется на детали или сборочные единицы третьего порядка и детали и т.д. Сборочная единица наивысшего порядка рас­членяется только на детали. Рассмотренное деление изделия на составные части производится по технологическому признаку.

Непосредственное изготовление машины и ее элементов осуществляют на основе специально разрабатываемых и реали­зуемых в производственных условиях технологических процес­сов (ТП).

Разработка эффективных ТП изготовления деталей и сборки машин невозможна без учета основных закономерностей их протекания в определенных производственных условиях, осо­бенностей формирования качества при изготовлении машины.

Решению поставленных задач посвящен предмет научной дисциплины "Технология машиностроения".

Предметом технологии машиностроения является учение об изготовлении машин заданного качества в установленном про­граммой выпуска количестве при наименьших затратах материа­лов, энергии и иных ресурсов и высокой производительности труда.

Технология машиностроения изучает закономерности про­текания ТП изготовления машин, методы и закономерности управления этими процессами, процессы принятия и реализа­ции эффективныхтехнологических решений, обеспечивающих заданное качество изго­товления машин и способствующих достижению цели производ­ства.

Предметная область технологии машиностроения охватыва­ет в основном завершающие этапы изготовления (изготовление деталей и сборку). Основные положения технологии машино­строения многовариантны. Их можно применять при изго­товлении машин различных видов (энергетических, рабочих, информационных). Производство различных машин, организуемое на предприятиях специализированных отраслей машиностроения (танкостроение, автомобилестроение, станкостроение и др.), базируется на единых технологических принци­пах и подходах, формируемых в предметной области технологии машиностроения.