№1. История развития и роль машиностроения в обществе.

Человеку необходимы для существования – материальные блага, которые черпают из природы, преобразовывая в полезные предметы. Природа предоставляет мало предметов, которые могут быть использованы без обработки. И часто необходимо переработка, а следовательно и орудия труда.

В течении веков двигателем была мускульная сила, затем животные, ветер, вода. Первый существ. шаг, первая промышлен. революция. В 18 веке была изобретена паровая машина (в 1765 г. – первый вариант, 1784 - промышленный). Появился источник энергии, независимый от природы – компактный, передвижной.

Сейчас около 1/3 всех ресурсов сосредоточено в области машиностроении.

Около 1% работ нынче осуществл. вручную, следоват. сейчас машинная цивилизация. Человек покорил природу и создал:

Ноосфера -искусственно созданная сфера, новое состояние биосферы, сейчас человек физически не может существовать без нее.

Решающее значение для машиностроения (станкостроение) - машины способны воспроизводить самих себя, как в прошлом (топор), так и в современности (автомобилестроение).

Второй шаг - 20 век ознаменовался промыш. революцией. Главное изобретение ЭВМ: автоматизация управления, переход к безбумажной информатике. В 21 веке переход к безбумажной информации и к возможностям глобального управления. Создается единое цифровое поле на основе цифровой формы.

№2. Машины и машиностроение. Понятие технологии машиностроения.

Машина - механич. устройство с согласованно работающими частями и осуществляющее целесообразное движение для преобразования энергии, материалов и информации.

Основные направления использования машин: энергетика, математика, информатика. Основное назначение машин: частичная или полная замена экономически целесообразной функции человека с целью облегчения труда и повышения производительности.

Существует 3 вида машин (по выполняемым функциям):

1. Энергетические - для получения и преобразования энергии (далее разделяют по видам энергии: химические, тепловые).

2. рабочие машины - осуществл. изменения формы, свойств, состояния, положения (металлорежущ. станки, горнодоб. машины, автомобили).

3. информационные – для сбора, хранения, переработки и использования информации (1945г. хранимая программа машина Фон Неймана).

Машиностроение - комплекс отраслей пром-ти, изготовляющий орудия труда, машины.

Подразделяется (по структуре) на: топливно-энергетическая, металлургические, химические, агропромышленное, транспортное, электротехнические.

Изготовление машин требует умения, т.е. технологии. Технология: tehno- умение, logos – знание. 1.Это наука о способах воздействия на сырье, материалы. 2.Совокупность методов обработки сырья, материалов для получения готовой продукции.

Выделяют технологии по отраслям:, общее машиностроение, приборостроение, автомобилестроение и т.д.

Уровень развития машиностроения в стране определяет производительность труда в гос-ве в целом , качество продукции, а также темпы НТП.

Важнейшие отрасли машиностроения:

Отрасли производящие орудия и инструменты: станкостроение, инструментальная, металлорежущая, произ-во кузнечно-прессового оборудования.

Произ-во качественных современных машин определяется уровнем технологий в отрасли. И сама технология зависит от уровня применяемого оборудования.

№3. Машина, как объект производства. Составные части машины.

Основных части машины:

1.двигатель (снабжает энергией),

2.передаточный механизм (преобразовывает энергию в работу исполнительного органа,

3.исполнительный орган. Современные тенденции упрощать, уменьшать - глобальное направление техники.

4.Основная неподвиж.: деталь - корпус, станина, рама, где базируются остальные устройства. Подвижные соединения (вал, отверстие): цилиндрические поверхности.

Изделие – 1.Машины, детали в процессе производства. 2.Все то, что подлежит изготовлению на предприятии.

Различают:

• Изделие основного произ-ва – все то, что подлежит реализации на стороне и приносит прямой доход. Стремятся максимизировать.

• Изделия вспомогательного произ-ва – изделия, употребл. внутри предприятия. Стремятся минимизировать.

От взаимоотношений этих двух производств определяется эффективность.

Устанавливают следующие виды изделий:
деталь – из однородного материала ,без применения сборочных операций, простейший элемент машины (вал, шестеренка, втулка, корпус).

Сборочная единица, узел - изделие основные части которого, подлежат соединению между собой на предприятии - изготовителе с помощью сборочных операций.

Спецификация - документ где определяется состав этой сборочной единицы.

Комплекс -два больших специфицированных изделия не соединяемых на заводе-изготовителе, но предназначаемых для выполнен. взаимосвязанных функций. (метеорологический комплекс, пусковая установка ракеты).

Комплект - два или более изделия не соединяемых на заводе-изготовителе, представляющие собой набор изделий и имеющие общие эксплутационные предназначения вспомогательного характера (комплект запасных частей).

Исходные предметы, материалы.

1. Материалы - совокупность черных и цветных металлов, не металлических материалов определенной номенклатуры и сортамента, предназначенного для переработки.

2. Полуфабрикаты, заготовки – продукты труда, прошедшие обработку на одном предприятии и предназначенные для дальнейшей обработки на другом предприятии.

3. Комплектующие изделия – изделия предприятия поставщика приемлемые как составные части изделия, выпускаемые заводом-изготовителем (изделия выпускаемые заводом производителем: отделочные детали- стекло, сборочные единицы – подшипники, насосы).

На представленных изделиях есть

Конструкторская документация (кд) - документ, предоставляемый изготовляемому изделию, который определяет состав и устройство изделия, содержит необходимые данные для его изготовления, контроля, приемки, эксплуатации.

Существуют стандарты на изделия:

Чертеж общего вида - документ, изображающий конструкцию изделия, поясняющий принцип работы. (общий вид судна, автомобиля).

Сборочный чертеж - документ, изображающий отдельные сборочные единицы этого изделия и данные, необходимые для сборки. К ним прилагаются спецификации - список составных частей изделия.

Чертеж детали (деталировка) – документ, содержащий графическое изображение детали для изготовления.

Технические условия (ту) – текстовый документ, содержащий совокупность требований к качеству изделия, его контролю и приемке.

№4. Качество машин (изделий). Критерии и показатели качества.

Качество машин – совокупность свойств, обуславливающих ее пригодность, удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением.

Установлены следующие группы показателей качества:

1). Показатели назначения (ориентировка машин)– характеризует св-ва машины, применительно к области ее использования.

2). Показатели надежностей – характеризует продолжительность эксплуатации без отказов и нарушений функций.

3). Показатели технологичности – характеризуют эффективность производства и эксплуатации машины.

4). Эргономические показатели – отражают удобство для человека при работе с машиной, удобство управления.

5). Показатели стандартизации и унификации – характеризуют в машине степень использования стандартных и унифицированных элементов.

Стандартизация –процесс установления и применения правил с целью упорядочения деятельности в определенной области на пользу и при участии всех заинтересованных сторон, для достижения всеобщей оптимальной экономии при соблюдении условий эксплуатации и требований безопасности (1962г. Медунар. Организация стндарт-ии.)

Унификация – рациональное сокращение типоразмеров и видов изделий, имеющих одинаковое назначение.

6). Патентно-правовые показатели – характеризуют степень патентной защищенности изделия.

7). Экономические показатели – отражают затраты на разработку , изготовление и эксплуатацию машины.

8). Показатели безопасности – характеризуют степень опасности эксплуатации машины для человека и окружающей среды.

Надежность машин – это свойство машины сохранять во времени в установленных пределах значение всех своих параметров (мощность, производительность), при условии соблюдения заданных режимов и правил эксплуатации.

Показатели надежности:

1. Вероятность безотказной работы.

2. Интенсивность отказов.

3. Средняя наработка на отказ.

Отказ – это событие, заключающееся в том, что изделие стало неспособным выполнять заданную функцию с установленными параметрами.

Вероятность безотказной работы- это вероятность того, что в заданном интервале t отказа не произойдет.

, где N(t) – число изд. работающих в конце t, N₀ – число изд. работающих в начале испытаний.

Средняя наработка на отказ – это усредненная продолжительность работы изделия без отказа.

Интенсивность отказа -функция времени, показывающая распределение частоты отказов во время эксплуатации. Можно изобразить кривую, которая отражает экономич. сторону пр-ва.

(t)

1

2

3

t,c

1-выявление дефектов или приработка машины (определяет длительность испытаний),

2-период нормальной эксплуатации (гарантия).

3-износ отдельных деталей.

Долговечность – свойство изделия сохранять работоспособность с заданными параметрами до их предельного состояния с учетом ремонта и восстановления работоспособности.

№5.Точность деталей машин, понятие квалитета, допуска. Шероховатость поверхности.

В достижении высокого качества изготовления деталей и сборки машин, наиболее сложной задачей явл. обеспечение заданной точности. Проблема точности появилась в 16 веке при изготовлении пушечных ядер. Абсолютно точного размера не существует.

Точность детали – степень соответствия готовой детали требованиям чертежа по размерам, по геометрической точности, по степеням шероховатости.

Нет абсолютных требований.

Номинальный размер – заданный размер на чертеже конструктором.

В машиностроении существуют стандартные размеры:

4,0; 6,3; 10; 16; 25; 40; 50; 63; 100 и т.д. – первый основной ряд.

Действительный размер – размер, установленный в процессе измерения с определенной допускаемой прибором погрешностью.

О

ES

тклонения – разность м/у действительным и номинальным размером.

Нулевая линия

EI

D_max

D

D_min

- иисправимый брак, D - номинальный размер

ES – верхний предел отклонения.

EI – нижний.

ES= Dmax-D

EI= Dmin- D

Допуск- интервал, в котором должны лежать размеры годной детали (действительные): IT=ES-EI, если укладывается в IT – деталь годная.

Квалитет – степень точности в зависимости от номинального значения, есть 19 размеров.