Загальні поняття та визначення технології машинобудування (стр. 1 из 5)

Загальні поняття та визначення технології машинобудування

1. Машина як об’єкт виробництва

Об’єктами виробництва машинобудівної промисловості є різні машини.

Машина – це механізм або поєднання механізмів, що здійснюють доцільні рухи для перетворення енергії або виконання робіт.

В залежності від основного призначення розрізняють два класи машин: машини-двигуни, за допомогою яких один вид енергії перетворюється в інший, зручний для використання, і робочі машини (машини-знаряддя), за допомогою яких змінюються форма, властивості та положення об’єкта праці.

Інше визначення машини:

Машина – неживий перетворювач продукту в корисну для людини продукцію.

Будь-яка машина створюється для здійснення технологічного процесу з метою задоволення тієї чи іншої потреби людини. Потреби людського суспільства є головним стимулом у створенні машини.

Машини, механізми і устаткування, їх агрегати чи деталі в процесі виробництва їх на машинобудівному підприємстві є виробами, тобто виріб – це продукт кінцевої стадії виробництва, або це – набір (чи предмет) виробництва, що належить виготовленню на підприємстві.

Вироби в залежності від призначення поділяються на вироби основного і допоміжного виробництва. До виробів основного виробництва відносять вироби, які призначені для реалізації, а до виробів допоміжного виробництва – вироби, які призначені тільки для власних потреб підприємства, що їх виготовляє.

Згідно зі стандартом встановлені наступні виробів.

Деталь – це виріб, виготовлений з однорідного за найменуванням і маркою матеріалу без використання складальних операцій.

У кожній деталі, що бере участь в складанні, є сполучувані та несполучувані поверхні. Перші при складанні стикаються з поверхнями інших деталей, створюючи відповідні з’єднання. При цьому різні з’єднувані поверхні можуть мати різне призначення. Одні з них служать для приєднання даної деталі до інших деталей (наприклад, нижня площина передньої бабки токарного верстата сполучається з відповідною поверхнею станини і визначає цим положення передньої бабки відносно станини; шийки шпинделя верстата, сполучаючись з отворами вкладишів підшипників, визначають положення шпинделя верстата; хвостовик турбінної лопатки, сполучаючись з відповідними пазами ротора, задає конкретне положення турбінній лопатці тощо). Такі поверхні називають основними базами.

Інші сполучувані поверхні служать для приєднання до даної деталі інших деталей складального з’єднання і називаються допоміжними базами. Наприклад, поверхня станини, на яку обпирається основна база передньої бабки верстата – її нижня площина, є допоміжною базою станини; отвір вкладиша підшипника, в якому встановлюються шпиндель верстата, є допоміжною базою вкладиша тощо.

Таким чином, при складанні з’єднань основні бази однієї деталі опираються на допоміжні бази іншої.

Сполучувані поверхні, що мають виконувати деякі робочі функції (поверхня шківа, що стикається з приводним ременем; поверхня нарізки у гвинтових механізмах; робоча поверхня турбінної лопатки, що стикається з робочим паром або газовою сумішшю тощо) називаються функціональними (або виконавчими чи робочими).

Виконавчі поверхні деталі можуть бути і несполучуваними (наприклад, віддзеркалююча поверхня дзеркала тощо). Решта поверхонь деталі є несполучуваними (вільними) і служать лише для оформлення потрібної конфігурації деталі. Вони часто не обробляються або обробляються зі зниженою точністю.

Базові деталі – це деталі з базовими поверхнями, які виконують у складальному з’єднанні (вузлі) роль з’єднуючої ланки, що забезпечує при складанні відповідне положення інших деталей.

Базовий вузол виконує ту ж функцію, що і базова деталь, але це стосується, як правило, загального складання.

Складальна одиниця (вузол) – це частина виробу, яка складається окремо і в подальшому бере участь в процесі складання як одне ціле.

Складальні одиниці (вузли), які в процесі загального складання безпосередньо входять у виріб, називаються складальними одиницями першого порядку. Складальні одиниці, що входять в складальну одиницю першого порядку, називаються складальними одиницями другого порядку і т.д.

Окремі деталі (наприклад, кріпильні) можуть входити в складальні одиниці будь-якого порядку або безпосередньо у виріб, що складається.

Складений виріб може розглядатись як складальна одиниця нульового порядку (1).

Складальний комплект – це група складових частин виробу, які необхідно подати на робоче місце для складання виробу чи його складової частини.

Об’єктами виробництва машинобудівних підприємств можуть бути комплекси і комплекти виробів, крім окремих машин та їх частин.

Комплекс – це два і більше спеціфіцированих вироби, не з’єднаних на підприємстві-виробнику складальними операціями, але призначених для виконання взаємопов’язаних експлуатаційних функцій, наприклад, автоматична лінія, цех-автомат, верстат з ЧПК з керуючими панелями тощо.

1. Схема складальних елементів машин

машинобудівний гальванопластика лиття

Комплект – це два і більше виробів які не з’єднані на підприємстві-виробнику складальними операціями і представляють собою набір виробів, що мають загальне експлуатаційне призначення допоміжного характеру, наприклад, комплект запасних частин, інструмента та приналежностей, вимірювальної апаратури, упаковочної тари тощо.

Комплектуючі вироби – це виріб підприємства-постачальника, який застосовується як складова частина виробу, що випускається підприємством-виробником.

Для побудови ефективного технологічного процесу складання необхідно розчленувати виріб на ряд складальних одиниць і деталей. Таке розчленування проводиться на стадіях конструкторської підготовки виробництва при розробці конструкції виробу. При цьому складові частини (складальні одиниці) можуть бути спроектовані із врахуванням конструктивних або технологічних вимог. У відповідності з цими вимогами розрізняють конструктивні складальні одиниці та технологічні складальні одиниці чи вузли.

Конструктивна складальна одиниця – це одиниця, що спроектована лише за функціональним принципом без врахування особливого значення умов незалежного і самостійного складання. Прикладами таких складальних одиниць можуть бути механізми газорозподілу, системи паливопроводів і мастилопроводів двигуна тощо.

Технологічна складальна одиниця чи вузол – це складальна одиниця, яка може складатись окремо від інших складових частин виробу і виконувати певну функцію у виробах одного призначення тільки разом з іншими складовими частинами.

Найкращим варіантом конструкції є складальна одиниця, яка відповідає умові функціонального призначення її у виробі і умові самостійного незалежного складання. Це, – так звана, конструктивно-технологічна складальна одиниця. До таких одиниць можна віднести насоси, клапани, вентилі, коробки швидкостей, коробки передач та ін.

Принцип конструювання виробів з таких одиниць називається агрегатним чи блоковим. З конструктивно-технологічних складальних одиниць формуються агрегати.

Агрегат – це складальна одиниця, якій притаманні наступні властивості: повна взаємозамінність; можливість складання окремо від інших складових частин виробу; здатність виконувати певну функцію у виробі або самостійно.

Складання виробів з агрегатів називається агрегатним або модульним. Виріб, спроектований за агрегатним принципом, без сумніву, має кращі техніко-економічні показники як у виготовленні, так і в експлуатації та ремонті, цикл складання значно скорочується.

Переваги модульного конструювання машин наступні: підвищується якість складання за рахунок того, що кожна складальна одиниця після її складання може бути випробувана за своїми функціональними параметрами незалежно від інших складальних одиниць; значно покращуються умови експлуатації такого виробу, особливо при заміні окремих складових частин; агрегатна конструкція дозволяє ремонтувати кожну складову частину окремо, виходячи з її стану. При цьому зменшується кількість виробів, що знаходяться у резерві.

Кожна складальна одиниця включає в себе певні види з’єднання деталей.

За можливістю відносного переміщення складових частин з’єднання поділяються на рухомі та нерухомі.

За збереженням цілостності при складанні з’єднання поділяють на рознімні та нерознімні. З’єднання вважається рознімним, якщо при його розкладанні зберігається цілісність його складових частин, і нерознімним, якщо при його розкладанні складові частини пошкоджуються і їх цілісність порушується.

При цьому з’єднання можуть бути: нерухомими рознімними (нарізні, пазові, конічні); нерухомі нерознімні (з’єднання запресуванням, розвальцюванням, клепанням); рухомими рознімними (підшипники ковзання, плунжери-втулки, зубці зубчастих коліс, каретки-станини); рухомими нерознімними (підшипники кочення, запірні клапани).

Кількість рознімних з’єднань у сучасних машинах і механізмах складає 65–85 %.

За формою сполучуваних поверхонь з’єднання поділяються на циліндричні (до 35–40 % всіх з’єднань), плоскі (15–20 %), комбіновані (15–25 %), конічні (6–7 %), сферичні (2–3 %), гвинтові та профільні.

За методом створення з’єднань вони поділяються на нарізні, клинові, штифтові, шпонкові, шліцьові, зварні, паяні, клепані, фланцеві, пресові, фальцювальні (з’єднання, що отримані із застосуванням спільного загинання їх країв), розвальцьовані, комбіновані тощо.

2. Службове призначення машини

Машина може бути дійсно корисна людям тільки тоді, коли вона може задовольняти людей. Ступінь корисності машини визначається її відповідністю своєму службовому призначенню.

Службове призначення машини – максимально уточнене й чітко сформульоване завдання, для вирішення якого призначена машина.