Технология машиностроения

С. Э. Завистовский

Технология 

машиноСТроения 

Допущено Министерством образования Республики Беларусь 

в качестве учебного пособия для учащихся 

учреждений образования, реализующих образовательные 

программы среднего специального образования 
по группе специальностей  «Машиностроительное 

оборудование и технологии»

Минск
РИПО
2019

УДК 621.01(075.32)
ББК 34.41я723

 З-13

А в т о р:

доцент кафедры технологии и методики преподавания 

УО «Полоцкий государственный университет» 

кандидат технических наук, доцент С. Э. Завистовский.

Р е ц е н з е н т ы:

цикловая комиссия УО «Пинский государственный 

профессионально-технический колледж☺ машиностроения» 

(Н. В. Кобринец); 

декан машиностроительного факультета 

УО «Гомельский государственный технический университет имени 
П. О. Сухого» кандидат технических наук, доцент Г. В. Петришин.

Все права на данное издание защищены. Воспроизведение всей книги или 

любой ее части не может быть осуществлено без разрешения издательства.

Выпуск издания осуществлен при финансовой поддержке Министерства 

образования Республики Беларусь.

Завистовский, С. Э.

З-13
Технология машиностроения : учеб. пособие / С. Э. Завистов
ский. – Минск : РИПО, 2019. – 243 с., [2] л. ил. : ил. 

ISBN 978-985-503-930-4.

Приведены сведения о структуре производственного и технологическо
го процессов, типах производств, технологичности конструкций изделий, 
принципов базирования в машиностроении, методов обеспечения точности обработки и качества обработанных поверхностей, принципах выбора 
заготовок деталей машин, теории припусков, об основах сборки.

Предназначено для учащихся учреждений среднего специального об
разования по группе специальностей «Машиностроительное оборудование 
и технологии». 

УДК 621.01(075.32)
ББК 34.41я723

ISBN 978-985-503-930-4 
    © Завистовский С. Э., 2019

 © Оформление. Республиканский институт

профессионального образования, 2019

Предисловие

Технология машиностроения – наука об изготовлении машин 

в установленном производственной программой качестве и в заданные сроки при наименьших затратах живого и общественного 
труда, т. е. при наименьшей себестоимости. 

Подготовка специалиста по металлообработке предполагает 

формирование определенных профессиональных компетенций, 
включающих знания и умения по разработке и освоению новых 
и модернизации действующих технологических процессов механической обработки деталей и сборки машин, обеспечивающих 
требуемое качество машин при их минимальной себестоимости 
и максимальной производительности безопасного труда; способствует проектированию и изготовлению прогрессивной технологической оснастки для механосборочных работ; организации и 
управлению механосборочным производством.

Цель настоящего издания – сформировать у будущих ма
шиностроителей знание основ технологии машиностроения как 
науки об общих законах обеспечения качества при механической 
обработке заготовок.

В учебном пособии приведен материал, в результате изуче
ния которого учащиеся на уровне представления будут знать 
теоретические основы технологии машиностроения, принципы 
определения технологичности конструкции изделий и деталей, 
методы обеспечения точности сборки, а на уровне понимания – 
структуру производственного и технологического процесса машиностроительного предприятия, принципы базирования заготовок при механической обработке, методы обеспечения точности обработки, принципы выбора заготовок для типовых деталей 

Предисловие

и порядок назначения режимов и припусков на механическую 
обработку. Изучение предлагаемого материала позволит учащимся проводить качественный анализ детали на технологичность, 
выбирать заготовку в соответствии с технологическими требованиями, назначать порядок механической обработки, составлять 
схему сборки простого изделия.

В целях придания материалу большей новизны, наглядности 

и информативности в процессе работы над учебным пособием 
автор широко использовал возможности современных интернетресурсов.

рАЗдел 1 

ТеореТические основы 

Технологии мАшиносТроения

1.1. мАшинА кАк объекТ ПроиЗводсТвА

1.1.1. Энергетические, производственные 

и информационные машины

Машина представляет собой устройство, выполняющее ме
ханические движения и силовые воздействия, необходимые для 
выполнения тех или иных рабочих процессов. Любая машина 
создается для удовлетворения определенной потребности человека, которая находит отражение в служебном назначении машины. 

В зависимости от области использования и функциональ
ного назначения различают энергетические, производственные 
и информационные машины. В энергетических машинах один 
вид энергии превращается в другой. Такие машины обычно называют двигателями. Гидравлические турбины, двигатель внутреннего сгорания, паровые и газовые турбины относят к так 
называемым тепловым двигателям. 

Понятие о машине формировалось на протяжении многих 

столетий по мере развития науки и техники. С давних времен 
под машиной понимали устройство, предназначенное для действия в нем сил природы сообразно потребностям человека. 
В настоящее время понятие «машина» расширилось и трактуется с разных позиций и в различном смысле. Например, с точки 

Раздел 1. Теоретические основы технологии машиностроения

зрения механики машина – это механизм или сочетание механизмов, выполняющих целесообразные движения для преобразования энергии, материалов или производства работ. 

Количество типов производственных машин достаточно ве
лико, что объясняется разнообразием производственных процессов, выполняемых этими машинами. Различают строительные, 
грузоподъемные, землеройные, транспортные и другие машины. 
Самую большую группу составляют технологические и рабочие 
машины. К ним можно отнести, например, металлорежущие 
станки, текстильные и бумагоделательные машины, полиграфическое оборудование и др. Для технологических машин характерны периодически повторяющиеся перемещения их рабочих 
органов, которые непосредственно выполняют производственные 
операции. К рабочим органам машины необходимо непрерывно подводить механическую энергию. При этом двигатель (чаще 
всего электрический) и рабочие органы машины соединяются 
с помощью специальных устройств, называемых механизмами. 
Механизмы являются составной частью как энергетических, так 
и производственных машин.

Появление электронно-вычислительных машин, стихийно 

причисленных к классу машин, вынудило рассматривать машину как устройство, выполняющее определенные целесообразные 
механические движения для преобразования энергии, материалов, производства работ.

С точки зрения технологии машиностроения, машина может 

быть либо объектом, либо средством производства. Поэтому для 
технологии машиностроения понятие «машина» можно определить как систему, созданную трудом человека для качественного преобразования исходного продукта в полезную для человека 
продукцию. Процесс преобразования может вестись механическим, физическим, химическим путем как в отдельности, так и 
в сочетаниях. 

1.1.2. Показатели качества машин

Служебное назначение описывают словесно и системой ко
личественных показателей, определяющих конкретные функции, 
условия работы и ряд дополнительных моментов в соответствии 
с той задачей, которую намечают решать с помощью создаваемой 
машины. Нередко чрезмерно жесткие, экономически неоправ

1.1. Машина как объект производства

данные требования к точности и другим показателям качества 
являются следствием недостаточно глубокого изучения и выявления служебного назначения машины. Для того чтобы машина 
экономично выполняла свое служебное назначе ние, она должна 
обладать необходимым для этого качеством.

Под качеством машины понимают совокупность свойств, 

определяющих ее пригодность удовлетворять определенным потребностям в соответствии со служебным назначением и отличающих машину от других. Качество любой машины характеризуется рядом методически правильно отобранных показате лей, для 
каждого из которых должна быть установлена количественная 
вели чина с допуском на ее отклонение, оправдываемое экономичностью выполне ния машиной ее служебного назначения.

Система качественных показателей с установленными для 

них количест венными данными и допусками, описывающая 
служебное назначение машины, получила название технических 
условий и норм точности на приемку готовой машины. 

К основным показателям качества машины относят:

стабильность выполнения служебного назначения;
•

качество выпускаемой продукции;
•

долговечность физическую, т. е. способность сохранять 
•

первоначальное качество во времени;

долговечность моральную, или способность экономично 
•

выполнять слу жебное назначение в период работы;

производительность;
•

безопасность работы;
•

удобство и простоту обслуживания и управления;
•

коэффициент полезного действия;
•

степень механизации и автоматизации;
•

уровень шума, экологическую безопасность (безвредность) и пр.
•
Каждый из перечисленных основных показателей примени
тельно к тому или иному типу машины конкретизируется в виде 
целой системы дополнитель ных качественных и количественных 
показателей. Они характеризуют особен ности, которыми должны 
обладать машины соответствующего типа, предназна ченные для 
выполнения данного служебного назначения.

В технических условиях формулируется задача, которую 

предстоит ре шить как в процессе конструирования машины, так 
и во время ее изготовления.

Раздел 1. Теоретические основы технологии машиностроения

Основные технические характеристики и качественные по
казатели неко торых машин и составляющих их частей, выпускаемых в больших объемах, стандартизированы.

Одними из важнейших показателей качества, оказывающих 

большое влияние на трудоемкость изготовления изделия, являются геометрическая точность и качество поверхностного слоя 
детали.

В общем случае под точностью понимают степень прибли
жения фактического значения параметра к заданному значению, 
а под геометрической точностью детали – степень приближения 
реальной детали к ее геометрическому прототипу.

Одна из задач технологии – изготовление машин, фактиче
ские отклонения которых от желаемого идеала не выходили бы 
за пределы установ ленных допусков. Например, с уменьшением 
допусков на показатели качества машина или другое устройство 
будет работать экономичнее, но это вызовет увеличение стоимости изготовления и повысит расходы на эксплуатацию.

1.1.3. Требования к взаимодействию машины и человека, 

машины и окружающей среды

Основными требованиями, предъявляемыми к деталям, яв
ляются простота их форм, экономичность (стоимость материала, 
затраты на изготовление и эксплуатацию) и надежность (способность сохранять во времени свою работоспособность). Работоспособность определяют как по отдельным, так и по совместным 
показателям прочности, износостойкости, теплостойкости, жесткости, устойчивости и виброустойчивости. Значения необходимых показателей зависят от условий работы деталей: для крепежных деталей – прочность, для ходового винта – износостойкость. 
Однако главным показателем для большинства деталей является 
прочность – свойство детали сопротивляться изменению формы 
(разрушению) под воздействием внешних нагрузок.

Эргономические требования отражают взаимодействие чело
века с машиной; их делят:

на 
•
гигиенические – соответствие кабины условиям жизне
деятель ности и работоспособности машиниста (размеры кабины, 
освещенность, вентиляция с фильтрами для очистки воздуха, 
вибрация, пыле- и газонепроницаемость и т. д.);

1.1. Машина как объект производства

антропометрические
•
 – соответствие рабочего места и его 

частей форме, массе и размерам тела машиниста (удобное, регулируемое по высоте и горизонтали сиденье машиниста, регулируемые подлокотники, расстояние до рычагов, рукояток и кнопок управления и т. д.);

физиологические
•
 и психофизические – соответствие рабочего 

места физиологическим свойствам машиниста и особенностям 
функционирования его органов чувств (скоростные и силовые 
возможности машиниста требуют легкого механизированного 
или автоматизированного управления и т. д.);

психологические
•
 – соответствие рабочего места машины 

возможностям восприятия и переработки информации, соответствие закрепленным и вновь формируемым навыкам человека. 
Частично эргономические требования представлены в требованиях безопасности;

эстетические
•
 – характеризуются информационной выра
зительностью (соответствие формы назначению), рациональностью форм, целостностью композиции, совершенством производственного исполнения, соответствием современному стилю, 
внутрен ней и внешней отделкой и окраской, согласованностью 
с окружающей средой, удобством расположения и четкостью исполнения фирменных знаков, марок, указателей и т. п.;

экологические
•
 – учитывают вопросы, связанные с охраной 

окружающей среды при эксплуатации машин. К ним относят выявление возможностей механических (нарушение земной поверхности и растительности), химических (содержание и вероятность 
выбросов вредных частиц, газов, масел, топлива, излучений не 
только при эксплуатации, но и при хранении и транспортировании), световых, звуковых, биологических, радиационных (растительный и животный мир) и других воздействий на окружающую 
среду в целях их ограничения до допустимых пределов;

требования безопасности
•
 должны обеспечивать конструк
ция машины, меры и средства защиты людей, работающих на 
машине и рядом с ней при эксплуатации, монтаже-демонтаже, 
ремонте, хранении, транспортировании, в зонах возможной опасности, в том числе в аварийных и послеаварийных ситуациях от 
механических, электрических и тепловых воздействий, ядовитых 
и взрывчатых паров, шумов, ра диоактивных излучений и т. п.

Раздел 1. Теоретические основы технологии машиностроения

1.1.4. Понятия сборочной единицы, изделия, детали, 
изделия основного и вспомогательного производства
Машины, их детали и узлы в процессе изготовления на маши
ностроительном предприятии являются изделиями. В зависимости 
от назначения различают изделия основного и вспомогательного 
производства. Изделия основного производства предназначены 
для поставки (реализации), а изделия вспомогательного производства – только для нужд изготавливающего их предприятия.

Стандартом установлены следующие виды изделий: деталь, 

сборочная единица (узел), сборочный комплект, агрегат.

Деталь – неразъемное изделие, изготовленное из однородно
го по наименованию и марке материала без применения сборочных операций (рис. 1.1). 

4

5
1

2

3

Рис. 1.1. Типовая конструкция детали:

1 – торец; 2 – шлицы; 3 – ушко; 4 – фланец; 5 – ребро

Деталь характеризуется комплексом свойств, к которым от
носят:

свойства материала детали; 
•

форму ее поверхности; 
•

размеры детали, точность размеров и формы; 
•

качество поверхности детали. 
•
Любая деталь образована совокупностью сопрягаемых эле
ментарных поверхностей: цилиндров, конусов, плоских и фасонных поверхностей и т. д. У каждой детали, участвующей в сборке, 
имеются сопрягающиеся и несопрягающиеся поверхности. 

Сопрягающиеся поверхности при сборке соприкасаются с по
верхностями других деталей, образуя сопряжения, и называются 
основными базовыми поверхностями. Базовые поверхности определяют работоспособность деталей в узле и при обработке используются в качестве конструкторских и технологических баз.