Технология машиностроения. Курсовое проектирование

УДК 378.147.091.313:62(075.8) 
ББК 74.58
        Т34
Авторы: М.М. Кане, А.И. Медведев, И.А. Каштальян, И.М. Бабук, Г.П. Кривко, В.К. Шелег, А.Г. Схиртладзе
Рецензенты: кафедра «Технология и оборудование машиностроительного производства» учреждения образования 
«Витебский государственный технологический университет»; заведующий кафедрой «Технология машиностроения» 
учреждения образования «Брестский государственный технический университет» кандидат технических наук, доцент 
 
О.А. Медведев
Все права на данное издание защищены. Воспроизведение всей книги или любой ее части не может быть осуществлено 
без разрешения издательства
Т34 
 
   Технология машиностроения. Курсовое проектирование : учеб. 
пособие / М.М. Кане [и др.]; под ред. М.М. Кане, В.К. Шелега. – 
Минск : Выш. шк., 2013. – 311 с.
ISBN 978-985-06-2285-3.
Рассмотрены содержание и методы выполнения курсового проекта по дисциплине 
«Технология машиностроения» и родственным дисциплинам («Технология станкостроения», «Технология двигателестроения» и др.) студентами машиностроительных 
специальностей учреждений высшего образования. Раскрыты методы анализа исходной информации, выбора типа и организационной формы производства, получения 
заготовки. Освещаются вопросы выбора технологических баз, маршрута обработки с 
экономическим обоснованием, оборудования, оснастки, расчетов припусков, режимов 
резания, технических норм времени, количества и загрузки оборудования, средств автоматизации и механизации производства. Рассмотрены возможности станков с ЧПУ, 
методы упрочнения и электрофизической обработки, особенности автоматизации и 
механизации основных и вспомогательных производственных процессов. Приведен 
обширный справочный материал о характеристиках и стоимости отечественного и 
зарубежного оборудования и оснастки. Имеются данные, необходимые для выбора 
СОЖ, оформления технологической документации.
Для студентов учреждений высшего образования и учащихся учреждений среднеспециального образования машиностроительных специальностей, а также для специалистов машиностроительных предприятий.
УДК 378.147.091.313:62(075.8)
ББК 74.58
ISBN 978-985-06-2285-3  
© Оформление. УП «Издательство “Вышэйшая школа”», 2013

ПРЕДИСЛОВИЕ
Технология в значительной степени определяет состояние и развитие машиностроительного 
производства. От ее уровня зави 
сят производительность труда, экономичность расходова 
ния материальных и энергетических ресурсов, качество выпускаемой продукции и другие показатели. 
Для даль 
нейшего ускоренного развития машиностроения как основы всего народного хозяйства 
страны требуется разработка новых технологических процессов, постоянное совершенствование 
традиционных и поиск более эффективных методов обработки, упроч 
нения деталей машин, сборки их в изделия.
Важная роль в ускорении научно-технического про 
гресса в машиностроении отводится подготовке высоко 
квалифицированных инженерных кадров, освоению ими современных способов изготовления и контроля про 
дукции, методик проектирования прогрессивных техно 
логических 
процессов. Поэтому выпуск учреждениями высшего образования инженеров по специальности 
«Техно 
логия машиностроения», а также технологическая подготовка сту 
дентов других машиностроительных специальностей приобретают все большее значение.
В системе образования инженеров курсо 
вое проектирование по технологии машиностроения 
занимает особое место. Эта самостоятельная работа сту 
дентов является наиболее важным этапом 
их подготовки к дипломному проектированию и в значительной степени определяет формирование технологической составляющей квалификации будущих инженеров.
В учебном пособии приводится содержание курсового проекта по технологии машиностроения, включающего разработку технологического процесса механической обработки деталей машин, проектирование оснастки и экономическое обоснование проектных решений. Боль 
шое внимание уделяется современным аспектам проек 
тирования – разработке технологических операций 
изготовления деталей при использовании автоматизированного оборудования, в том числе станков с программным управлением.
Важным разделом курсового проектирования являет 
ся научно-исследовательская работа. Поэтому в учеб 
ном пособии изложены основные требования, предъяв 
ляемые к выполнению исследований и оформлению результатов; приводятся необходимый справоч 
ный материал и примеры 
оформления технологической документации.
Настоящее учебное пособие написано коллективом кафедры «Технология машиностроения» 
Белорусского национального технического университета на базе изданного ранее учебного пособия «Проектирование технологических процессов механической обработки в машиностроении» 
(под ред. В.В. Бабука. Минск: Выш. шк., 1987), также подготовленного сотрудниками указанной 
кафедры.
В данном издании по сравнению с предыдущим раскрыто содержание курсового проекта (работы) по технологии машиностроения для различных машиностроительных специальностей, учтены 
современные представления о формировании качества продукции при ее изготовлении, новые 
стандарты, существенно уточнены методы определения типа производства, выбора технологических баз и оценки точности базирования, дается экономическое обоснование методов получения 
заготовок и технологического процесса обработки и др. Рассмотрены методы автоматизации и механизации процессов транспортирования деталей и их контроля, возможности оборудования с 
 3

ЧПУ, электрофизических и электрохимических методов обработки, процессов упрочнения и восстановления деталей машин. Существенно расширен объем приложений за счет информации о 
возможностях различных методов получения заготовок и их механической обработки, технических характеристиках и стоимости современных оборудования и оснастки и др.
Все эти изменения и дополнения призваны повысить качество курсового проектирования и 
способствовать его выполнению с учетом современных условий производства, обеспечить инновационный уровень проектов.
Авторский материал распределен следующим образом: глава 1 написана совместно М.М. Кане 
и В.К. Шелегом; в главе 2 используется информация из [18] с добавлениями и изменениями 
М.М. Кане; глава 3 – М.М. Кане, А.И. Медведевым, И.М. Бабуком, А.Г. Схиртладзе; глава 4 – 
М.М. Кане, И.А. Каштальяном, Г.П. Кривко; глава 5 – М.М. Кане; глава 6 – И.М. Бабуком, 
 
М.М. Кане; глава 7 – М.М. Кане, А.И. Медведевым, В.К. Шелегом, приложения – М.М. Кане, 
А.И. Медведевым. 
Авторы выражают глубокую признательность Т.И. Бельской за большой труд по созданию 
компьютерной версии рукописи, а также П.В. Веремею за оформление иллюстративного материала 
рукописи.
4 

Глава 1. КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПО ДИСЦИПЛИНЕ 
«ТЕХНОЛОГИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ»
1.1. Цель и тематика
Курсовое проектирование по дисциплине «Технология машиностроения» является составной частью изучения данного курса или родственных дисциплин («Технология станкостроения», «Технология двигателестроения» и др.). Оно выполняется, как правило, после чтения лекций, проведения 
лабораторных и практических работ, прохождения производственной конструкторско-технологической практики. Курсовое проектирование представляет собой комплексную работу, включающую 
разработку технологического процесса механической обработки детали машины, проектирование 
станочного приспособления, режущего или вспомогательного инструмента, выполнение не 
обходимых технических и экономических расчетов, а также решение ряда других задач.
Целью проектирования является не только закрепление, углубление и обобщение знаний, полученных на предыдущих этапах изучения предмета, но, главным образом, приобретение практических навыков решения различных технологических задач подготовки производства деталей машин и разработки технологической документации. При этом студент должен научиться пользоваться справочной и нормативной литературой, государственными стандартами, каталогами и 
другими материалами информационного характера, необходимыми для выполнения проекта.
Тема проекта, как правило, формулируется в следующем виде: «Технологический процесс механической обработки детали (наименование и номер) и конструкции специальной оснастки», 
что отражает задачи и содержание проекта. Тематика курсового проектирования обычно формируется на базе конкретных машиностроительных предприятий, где проводится конструкторскотехнологическая практика студентов.
В качестве базового варианта проекта используются технология обработки детали и оснащение процесса действующего производства. Он должен быть детально проанализирован студентом 
во время практики, после чего намечаются мероприятия по его со 
вершенствованию при курсовом проектировании. Такое формирование тематики курсового проектирования позволяет обучать студентов по учебной литературе в сочетании с данными реально действующего производства. При этом у студента всегда имеется возможность изучить передовой опыт машиностроительных заводов в рассматриваемой области производства деталей машин и использовать его при 
выполнении проекта. Для повышения самостоятельности выполнения студентом курсового проекта рекомендуется менять основные размеры и другие характеристики детали, чертеж которой 
выдается ему для проектирования. Таким образом, темы курсовых проектов носят не отвлеченный учебный характер, а непосредственно связаны с современным машиностроительным производством. Объектом проектирования может быть деталь, для которой отсутствуют технологический процесс и оснастка.
Объектами технологического проектирования служат детали различных машин и оборудования средней сложности, являющихся изделиями основного производства машиностроительных 
заводов: автомобилей, тракторов, мотоциклов, велосипедов, сельскохозяйственных и дорожных 
 5

машин, металлорежущих станков и оборудования, дви 
гателей внутреннего сгорания, электрических машин и др. Ими могут быть детали, разные по конструкции и служебному назначению, например валы, оси, втулки, диски, зубчатые колеса, рычаги, кронштейны, корпуса.
Детали, выбранные в качестве объектов для технологического проек 
тирования, должны быть 
достаточно трудоемкими в изготовлении и содержать 10...15 операций или переходов (позиций) 
механической обработки, разнообразные поверхности и конструктивные элементы: отверстия, 
шпоночные пазы, шлицы, резьбы, зубья и др.
К большинству поверхностей или элементов детали должны предъявляться высокие требования 
точности и качества поверхности, необхо 
димости применения специального станочного приспособления или оснастки, разрабатываемой или существенно модернизируемой в курсовом проекте.
Проект может включать и разработку групповых технологических процессов. В этом случае 
объектом является группа деталей, подбираемых по конструктивным и технологическим признакам, а разрабатываемая оснастка должна удовлетворять требованиям групповой обработки деталей.
Тема проекта, как правило, является индивидуальной. Однако в ряде случаев возможно выполнение проекта по комплексной теме группой студентов, состоящей из двух-трех и более человек, при обязательном делении между ними объема выполняемых работ. Комплексная тема может быть выдана студентам, когда объектом проектирования является сложная деталь, для которой объем технологических и конструкторских разработок выходит за рамки одного курсового 
проекта, а также при выполнении работ по заказам предприятий. Каждый исполнитель проектирует свою часть технологического процесса (например, черновую, чистовую или отделочную обработку) и его оснащение. В состав такого проекта могут входить научно-исследовательские работы, если они органически связаны с основным объектом проектиро 
вания. Организация выполнения курсовых проектов по комплексным темам сложнее, чем по индивидуальным, так как требует 
увязки работ, выполняемых каждым студентом. Однако такие проекты соответствуют ус 
ловиям 
технологического проектирования на предприятиях.
Тема проекта может носить научно-исследовательский характер. В задачи такого проекта входит решение технологических вопросов, тесно связанных с технологией механической обработки 
заданной детали. Например, может проводиться эксперименталь 
ный статистический анализ достигнутых параметров качества детали (точности, шероховатости поверхностей и др.) на последовательных операциях технологического процесса с разработкой рекомендаций по совершенствованию технологии, улучшению конструкции оснастки. Объем и содержание исследовательской 
части курсового проекта устанавливаются в индивидуальном порядке. Однако в любом случае 
основой для проведения исследований должен служить базовый вариант действующего на предприятии технологического процесса.
1.2. Содержание и объем курсового проекта для различных 
машиностроительных специальностей
1.2.1. Специальность 1-36 01 01 «Технология машиностроения»
В курсовом проекте разрабатываются технологический процесс механической обработки заданной детали, специальная оснастка и технико-экономическое обоснование принятых решений, 
а также ряд непосредственно связанных с ними вопросов.
Проект делится на графическую часть, пояснительную записку и технологическую документацию.
Графическая часть. В графическую часть курсового проекта входит четыре-пять листов чертежей стандартного формата А1. Типовое содержание этой части проекта следующее: чертеж детали – 0,5...1 лист; чертеж заготовки – 0,5...1 лист; технологические операционные эскизы на 8...12 
операций или переходов (позиций) – 2 листа; общий вид специально 
го станочного или контрольного приспособления – 0,5...2 листа; чертеж режущего инструмента – 0,5…1 лист.
В зависимости от темы и содержания проекта в графическую часть при необходимости дополнительно или за счет частичного сокращения объема отдельных пунктов могут входить: чертеж 
наладки для станка с ЧПУ с привязкой рабочих точек всех инструментов к системе координат 
6 

станка, графики, схемы и другие иллюстративные материалы по научно-исследовательской работе 
или отдельным разделам проекта.
Пояснительная записка. Объем пояснительной записки – 40...50 страниц рукописного текста 
(без учета технологических карт). Рекомендуется следующее типовое содержание пояснительной 
записки.
1. Введение. Излагаются общие положения о состоянии, перспективах и основных направлениях развития отрасли промышленности и завода, по которым выполняется курсовой проект.
2. Объект производства. Приводятся описание назначения сборочной единицы и детали, условия их работы в машине и конструктивные особенности. Анализируются технические требования, предъявляемые к детали. При этом должны быть выявлены основные свойства детали, от 
которых в первую очередь зависит ее нормальное функционирование при эксплуатации машины, 
установлены основные требования к материалу детали, обоснован выбор материала и его термообработки. Приводятся в виде таблиц химический состав материала и его механические свойства.
3. Анализ технологичности конструкции обрабатываемой детали. Производится качественная 
и количественная оценка технологичности конструкции, на основании чего в чертеж детали могут быть внесены целесообразные изменения. В этом случае приводятся необходимые технические и экономические обоснования.
4. Выбор типа и организационной формы производства. Тип производства устанавливается 
на основе определения коэффициента закрепления операций, организационная форма – на основе сравнения заданного выпуска изделий и расчетной производительности оборудования. 
Определяется такт выпуска для массового или количество деталей в партии для серийного 
производства.
5. Проектирование технологического процесса. Оно содержит следующие этапы:
а) выбор оптимального метода получения заготовки: выбирается метод получения заготовки 
заданной детали, приводится характеристика метода и его экономическое обоснование;
б) определение вида и степени детализации технологического процесса: указывается, какой 
технологический процесс (в соответствии с их классификацией) разрабатывается в проекте и какие формы документации при этом используются;
в) выбор методов обработки: выбираются и обосновываются методы обработки всех поверхностей заданной детали на основе предъявляемых к ним технических требований (к точности, 
качеству поверхностей и др.);
г) выбор технологических баз, оценка точности базирования и закрепления заготовки: дается 
обоснование выбора технологических баз и их чередования; по заданию руководителя производится построение схем базирования и установки (см. § 3.5) для обработки одной-двух поверхностей детали;
д) предварительная разработка и выбор варианта технологического маршрута: разрабатываются возможные варианты технологического маршрута, обеспечивающие требуемые показатели качества детали, производится расчет экономической эффективности сравниваемых вариантов и 
выбор наиболее рационального из них по критерию минимальных затрат;
е) составление технологического маршрута изготовления детали: производится разработка общей последовательности операций и выбор типов оборудования;
ж) разработка технологических операций механической обработки: устанавливается структура операций и порядок переходов; производится выбор моделей оборудования, приспособлений, 
режущих, вспомогательных и измерительных инструментов, определение припусков расчетноаналитическим (на одну-две поверхности) и опытно-статистическим (на все остальные поверхности) методами; определяются режимы резания (методом расчета по эмпирическим формулам [1] 
для одного перехода и путем подбора по нормативам [2 и др.] для другого перехода; эти методики необходимо подробно описать, для всех остальных переходов производят выбор и расчет режимов резания с помощью нормативов [2 и др.]); результаты сводят в общую таблицу (см. главу 3). 
Устанавливают технологические нормы времени и разряды работы; по заданию руководителя 
проекта рассчитывают технологические размерные цепи, разрабатывают программу для станка с 
ЧПУ с ее отработкой с помощью ПО;
з) разработка операций технического контроля: определяются контролируемые параметры качества детали, средства контроля и доля деталей, подвергаемых окончательному, а в случае необходимости – промежуточному, контролю.
 7

6. Проектирование специальной оснастки. Приводятся краткое описание, принцип действия и 
техническая характеристика разработанных или существенно модернизированных в проекте конструкций приспособления, режущего или вспомогательного инструмента. Дается обоснование 
выбора принципиальных схем этой оснастки, типов конструктивных элементов и механизмов. 
Описываются их преимущества по сравнению с базовыми вариантами. Конструкторские разработки сопровождаются расчетами усилия зажима, прочности, жесткости, точности и др.
7. Технико-экономическое обоснование проекта. Определяются требуемое количество оборудования и его загрузка. Строятся гра 
фики загрузки оборудования и использования его по основному времени и мощности привода. Рассчитывается цеховая себестои 
мость изготовления детали 
по разработанному проекту и его базовому варианту. Определяется технико-экономическая 
эффек 
тивность технологического процесса, специальной оснастки и других разработок. Приводится таблица основных технико-экономических показателей (см. главу 6).
8. Научно-исследовательская часть проекта. Приводится отчет о научно-исследовательской работе по ГОСТ 7.32-2001.
9. Заключение по проекту. В краткой форме (не более чем на двух страницах) подводятся итоги 
разра 
ботки технологического процесса и оснастки. Следует сформули 
ровать основные выводы, отразить особенности проекта в сравнении с базовым вариантом, представить заключение о применении новых технологических методов обработки, прогрессивных конструкций оснастки. Здесь же 
при 
водятся наиболее важные технико-экономические показатели проекта и определяется его соответствие современному уровню развития машиностроения.
Технологическая документация. С пояснительной запиской сброшюровывается разработанная по проекту технологическая документация: маршрутная карта, операционные карты на все 
операции механической обработки, карты эскизов, карты технического контроля [1, 3].
Конкретное содержание графической части, пояснительной записки и технологической документации с указанием объемов разработок (количество чертежей, эскизов, операционных карт) 
устанавливается консультантом проекта при выдаче задания на проектирование.
На ЭВМ по стандартным программам рекомендуется выпол 
нять расчеты размерных цепей, 
припусков, режимов резания и техническое нормирование, а также статистическую обработку результатов наблюдений и экспериментов, полученных в ходе выполнения научно-исследовательской работы.
1.2.2. Другие машиностроительные специальности
Студенты, обучающиеся по специальностям 1-36 01 03 «Технологическое оборудование машиностроительного производства», 1-53 01 01-01 «Автоматизация технологических процессов и производств (машиностроение и приборостроение)», 1-27 01 01-01 «Экономика и организация производства (машиностроение)», 1-37 01 01 «Двигатели внутреннего сгорания», 1-37 01 03 «Тракторостроение», 1-37 01 04 «Многоцелевые гусеничные и колесные машины», 1-37 01 05 «Городской 
электрический транспорт», выполняют курсовой проект по технологии машиностроения*.
Студенты специальностей 1-36 01 04 «Оборудование и технологии высокоэффективных процессов обработки материалов», 1-36 01 07 «Гидропневмосистемы мобильных и технологических 
машин», 1-36 20 01 «Низкотемпературная техника» выполняют курсовую работу по технологии 
машиностроения.
Указанные курсовой проект и курсовая работа имеют в основном те же объект и цели проектирования, а также основные элементы графической части и расчетно-пояснительной записки, 
что и курсовой проект по технологии машиностроения для специальности 1-36 01 01, но в несколько меньшем объеме. Особенности курсовых проекта и работы для перечисленных выше 
специальностей заключаются в следующем.
1. Объект проектирования должен использоваться в соответствующей отрасли машиностроения или иметь подобие деталям, применяемым в ней. Для специальности 1-36 01 04 объект проектирования в базовом процессе изготовления должен подвергаться упрочнению.
* Студенты специальности 1-36 01 03 выполняют курсовой проект по технологии станкостроения.
8 

2. Графическая часть должна содержать чертежи детали, заготовки, технологические операционные эскизы на 6 операций или переходов (позиций) – 1…1,5 листа А1, общий вид станочного 
или контрольного приспособления – 1 …1,5 листа А1.
3. Из расчетно-пояснительной записки для специальностей 1-37 01 01, 1-37 01 03, 1-37 01 04, 
1-37 01 05, 1-36 01 07, 1-36 20 01, 1-27 01 01-01 могут быть исключены аналитические расчеты 
припусков и режимов резания при сохранении их подбора по справочникам, исключается также 
расчет режущего инструмента.
4. Технологическая документация для всех рассматриваемых в данном параграфе специальностей должна включать маршрутные карты всего технологического процесса, операционные карты 
и карты эскизов для двух-трех операций обработки и операции окончательного контроля.
5. Для специальности 1-36 01 04 в разделе «Объект производства» следует обосновать необходимость упрочнения детали с учетом условий ее эксплуатации и ресурса работы; в разделе «Проектирование технологического процесса» необходимо обосновать принятый метод упрочнения, 
описать его режимы, оборудование, оснастку; в разделе «Проектирование специальной оснастки» 
следует отдавать предпочтение оснастке для подготовки поверхностей к упрочнению или для 
упрочнения поверхностей (например, для нанесения покрытий, для поверхностно-пластических 
деформаций и др.).
 9

Глава 2. АНАЛИЗ ИСХОДНОЙ ИНФОРМАЦИИ 
ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ 
2.1. Содержание информации
Исходная информация для разработки технологических процессов делится на базовую, руководящую и справочную [18].
Базовая информация – сведения, содержащиеся в конструкторской документации на изделие 
(чертежах изделия, сборочных единиц и деталей, технических условиях, спецификациях и других 
документах по ГОСТ 2.102-68) и плановом задании на его изготовление, где указываются объем 
выпуска изделий и запасных частей к ним, сроки подготовки производства и др.
Рабочий чертеж детали содержит основные исходные данные для проектирования технологического процесса механической обработки изделия. На чертеже изображается конструкция детали и ее элементов с размерами и другими данными, необходимыми для изготовления и контроля. 
Указываются требуемые размеры, форма и относительное расположение поверхностей, параметры их шероховатости, масса детали, марка и твердость материала, из которого она изготавливается. При необходимости приводятся сведения о твердости материала отдельных поверхностей 
или элементов, если она отличается от твердости материала детали, способе ее обеспечения (например, закалка токами высокой частоты, нанесение покрытия и др.), а также других технических требований специфическо 
го характера (микроструктура материала, допустимый дисбаланс 
детали и т.д.).
Для анализа назначения, условий работы и требований к долговечности заданной детали необходимы дополнительные конструкторские документы: сборочные чертежи, чертеж общего вида 
изделия, технические условия и др. Чертеж сборочной единицы отражает расположение и взаимные связи составных частей, соединяемых по данному чертежу, в том числе и заданной детали, и 
содержит сведения, необходимые для сборки и контроля. Чертеж общего вида изделия представляет его конструкцию, содержит текстовую часть и надписи, поясняющие взаимодействие основных составных частей и принцип работы изделия. На чертеже общего вида может быть приведена его техническая характеристика. Технические условия (ТУ) содержат потребительские (эксплуатационные) показатели изделия и методы контроля его качества, могут быть составлены (на 
стадии конструкторской подготовки) также и для наиболее ответственных деталей и сборочных 
единиц, если их невозможно полностью изложить на рабочем или сборочном чертеже изделия 
(сборочной единицы).
Руководящая информация – сведения, содержащиеся в программных документах руководства 
страны по развитию данной отрасли промышленности или народного хозяйства в целом; планах 
повышения технического уровня производства; планах выпуска материалов, средств технологического оснащения и подготовки кадров; стандартах всех уровней на технологические процессы и 
методы управления ими, оборудование и оснастку; документации на перспективные технологические процессы; документах по защите окружающей среды от вредного влияния данного вида производства, технике безопасности и промышленной санитарии; производственных инструкциях.
10