Учебное пособие предназначено для студентов машиностроительных специальностей дневной и заочной форм обучения, обучающихся по направлениям 150301.68 – «Машиностроение» и 150302.68 – «Технологические машины и оборудование» и 150305.68 – «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» и составлено с учетом изучения дисциплины «Технологические процессы машиностроительных производств». Кроме того, оно будет полезно аспирантам и научно-техническим работникам, специализирующимся в области механической и электрофизической обработки.
Важным направлением научно-технического прогресса является создание и широкое использование новых конструкционных материалов. В производстве все шире используются сверхчистые, сверхтвердые, жаропрочные, композиционные, порошковые, полимерные и другие материалы, позволяющие резко повысить технический уровень и надежность оборудования. Обработка этих материалов связана с решением серьезных технологических вопросов.
Создавая конструкции машин и приборов, обеспечивая на практике их заданные характеристики и надежность работы с учетом экономических показателей, инженер должен уверенно владеть методами изготовления деталей машин и их сборки. Для этого он должен обладать глубокими технологическими знаниями.
Проблема управления процессами механообработки в автоматизированном производстве включает также разработку методов обеспечения устойчивости процесса резания, надежного стружкодробления, повышения износостойкости и стабильности режущих свойств инструмента, а также изготовления деталей с высокой точностью, износостойкостью и усталостной прочностью.
Описание технологических процессов основано на их физической сущности и предваряется сведениями о строении и свойствах материалов. Комплекс этих знаний обеспечивает универсальный подход к изучению технологии и технологических процессов изготовления деталей изделия.
В первой главе данного пособия представлены свойства металлов и сплавов, применяемых в машиностроении. Подробно описано строение конструкционных материалов, схемы кристаллических решеток металлов. Даны определения механических, физико-химических, эксплуатационных и технологических свойств конструкционных материалов. Отдельно в разделе представлены виды сталей и чугунов, их маркировки, свойства и области применения. Также рассмотрены цветные металлы и их сплавы. В конце главы даны контрольные вопросы по представленному материалу.
Во второй главе описаны основные свойства инструментальных материалов, дана классификация инструментальных материалов. Представлены все виды инструментальных материалов и области их промышленного применения. Заканчивается глава контрольными вопросами по рассмотренным темам.
В третьей главе представлено машиностроительное производство и его характеристики, в частности его структура, техническая подготовка производства, техническая документация, технико-экономические показатели производства. Отдельно рассмотрены вопросы точности в машиностроении и методы ее достижения, а также обеспечения качества поверхностей и трудоемкости технологических операций.
Четвертая глава полностью посвящена описанию основ обработки материалов резанием. Рассмотрены вопросы формообразования поверхностей при резании, схем обработки резанием. Дана физическая сущность процесса резания и описаны процессы сопровождающие резание, в частности образование нароста, износ и стойкость инструмента, тепловые явления при резании, виды стружки и условия ее образования.
В пятой главе объединены сведения по прогрессивным методам обработки с разделением на методы отделочной обработки, методы обработки пластическим деформированием и электрофизические и электрохимические методы обработки. Представлены схемы различных методов обработки, их достоинства и недостатки, технологические характеристики и параметры, области их промышленного применения. Заканчивается глава, как и предыдущие, контрольными вопросами по изложенному материалу.
Шестая глава посвящена рассмотрению вопросов сборочного производства. Дана классификация видов сборки и организационных форм сборки. Представлена разработка технологической схемы сборки и маршрута технологического процесса сборки. В конце главы рассмотрены методы обеспечивающие точность сборки и даны контрольные вопросы по данному материалу.
В заключении обобщены все полученные знания в виде положительных и отрицательных моментов технологических процессов в машиностроении. Отмечено, что наибольшее значение для выбора технологического процесса, оборудования и инструмента оказывает – тип производства, массовое, серийное или единичное, а также учет группового технологического процесса. Кроме того, всегда необходимо учитывать возможность автоматизации производства и увязки двух стадий – изготовления и сборки.