Технология машиностроения. Основы проектирования на ЭВМ

-¬¡ ©¡¡
«¬ª°¡--¤ª©œ§¸©ª¡
ª¬œ£ªžœ©¤¡
-ÁÌÄÛ
ÊÍÉʾ¼É¼
¾

¿ÊÀÏ
О.В. Таратынов, В.В. Клепиков, Б.М. Базров
ТЕХНОЛОГИЯ 
МАШИНОСТРОЕНИЯ
ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ 
НА ЭВМ
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
Рекомендовано Федеральным государственным учреждением 
«Федеральный институт развития образования» 
в качестве учебного пособия для использования в учебном процессе 
образовательных учреждений, реализующих программы 
среднего профессионального образования
Москва                                        2020
ИНФРА-М

УДК 621.01(075.32)
ББК 34.5я723
 
Т19
Р е ц е н з е н т ы:
Хомяков В.С. — доктор технических наук, профессор кафедры 
«Станки» ГОУ «СТАНКИН»;
Босинзон М.А. — доктор технических наук, профессор МОУ
Таратынов О.В. 
Т19 
 
Технология машиностроения. Основы проектирования на ЭВМ : 
учебное пособие / О.В. Таратынов, В.В. Клепиков, Б.М. Базров. — 
Москва : ФОРУМ : ИНФРА-М, 2020. — 610 с. — (Среднее профессиональное образование).
ISBN 978-5-00091-684-1 (ФОРУМ)
ISBN 978-5-16-015150-2 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-107659-0 (ИНФРА-М, online)
Комплексно изложены основные положения технологических процессов (ТП) в машиностроении, создающие условия решения технологических задач с помощью ЭВМ. Предложены методики построения ТП и примеры решения практических задач для изготовления изделий с заданными 
техническими параметрами. Раскрыты основы построения ТП в механической обработке изделий. Даны общие понятия и подходы к формализованному описанию объектов на ЭВМ. Приведены примеры решения 
технологических задач. Раскрыты пути обеспечения заданной производительности и качества при минимальной себестоимости обработки изделий.
Для студентов, обучающихся по конструкторским и технологическим 
специальностям учреждений среднего профессионального образования. 
Может быть полезно технологам и конструкторам машиностроительных 
предприятий.
УДК 621.01(075.32)
ББК 34.5я723
ISBN 978-5-00091-684-1 (ФОРУМ)
ISBN 978-5-16-015150-2 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-107659-0 (ИНФРА-М, online)
© Таратынов О.В., Клепиков В.В., 
Базров Б.М., 2011
© ФОРУМ, 2011

Список основных условных сокращений
АГП — агрегатированные группы поверхностей
АгС — агрегатный станок
АЛ — автоматическая линия
АС — автоматическая система
АСЗ — автоматическая смена заготовки
АСИ — автоматическая система инструмента
АСТПП — автоматизированная система технологической подготовки производства
АСУП — автоматизированная система управления производством
БС — базы станка
БД — базы данных
ГАЛ — гибкая автоматическая линия
ГАУ — гибкий автоматизированный участок
ГАЦ — гибкий автоматизированных цех
ГОМД — горячая обработка металлов давлением
ГПМ — гибкий производственный модуль
ГПС — гибкая производственная система
ЕСТПП — единая система технологической подготовки производства
ЕСКД — единая система конструкторской документации
ИМ — исполнительный механизм
ИТ — информационные технологии
ИПС — информационно-поисковая система
КСАП — комплекс средств автоматизации проектирования
КУП — комплекс условий применимости
КГП — комплексные группы поверхностей
КГБ — комплекс технологических баз

Список основных условных сокращений
МКП — модуль контрольно-измерительных устройств
МО — модуль оборудования
МП — модуль поверхностей
МПз — заготовительный модуль поверхностей
МПБ — модуль поверхностей базирующий
МПИ — модуль поверхностей интегральный
МПИз — заготовительный модуль поверхностей интегральный
МПО — программно-математическое обеспечение
МПр — модуль станочных приспособлений
МПР — модуль поверхностей рабочий
МПС — модуль поверхностей связующий
МРС — металлорежущий станок
МС — многооперационные станки
МО — модуль станка
МД — модель данных
МСАПР — система автоматизированного проектирования настроенный на модульном принципе
МСт — многоцелевые стенки
МТБ — модуль технологических баз
МТП — модульный технологический процесс (механообработки)
МТС — модуль технологического процесса сборки
МФО — модуль функциональный обслуживающий
МФТ — модуль функциональный технологический
НП — наименование обрабатываемых поверхностей
ОГТ — отдел главного технолога
ОТС — организационно-техническая система
ООП — объектно-организационное программирование
ПА — станок-полуавтомат
ПО — программное обеспечение
ПР — промышленный робот
ПП — программный продукт
РМ — рабочее место
РП — рабочий процесс

Список основных условных сокращений
5
РТК — роботизированный технологический комплекс
РУ — станок с ручным управлением
САПР — система автоматизированного проектирования
САПР ТП — система автоматизированного проектирования технологических процессов
САПР ТПП — система автоматизированного проектирования
технологической подготовки производства
САУ — автоматическая система управления
СВТ — средства вычислительной техники
СОТС — смазочно-охлаждающая технологическая среда
СП — совокупность обрабатываемых поверхностей
СТМ — сверхтвердый материал
СНИ — справочно-нормативная информация
СВТ — средства вычислительной техники
СКАТ-пп — система комплексной автоматизации технологической подготовки производства
СУБД — система управления базами данных
ТВЧ — токи высокой частоты
ТКИ — технологичность конструкции изделия
ТС — технологическая система
ТП — технологический процесс
ТЗ — техническое задание
УП — управляющая программа
ЭМУ — электромашинный усилитель
ЭГП — элементарная группа поверхностей

Введение
Решение задачи проектирования технологических процессов
(ТП) механической обработки деталей на ЭВМ позволит сократить время запуска изделия в производство, уменьшить затраты и
обеспечить высокий технологический уровень выпускаемых изделий.
В предлагаемом учебном пособии сделана попытка раскрыть
основы проектирования ТП на ЭВМ, обеспечивающего все возрастающие требования машиностроительной промышленности,
новых перспективных ТП.
Использование модульного принципа явилось основой для
дальнейшего развития технологических систем с целью удовлетворения конкретных требований потребителя.
Концепция модульного принципа позволяет значительно упростить процесс проектирования ТП на ЭВМ и не отрицает основных принципов проектирования ТП, поскольку сформулирована на базе современных технологических решений и действующих экономических законах развития общества.
В первую очередь эта концепция касается производства наукоемких, конкурентоспособных на мировом рынке изделий. Рынок требует гибкости во всех отношениях, умения реагировать
на изменения международного спроса и удовлетворения всего
спектра потребностей машиностроительной промышленности.
Необходимость выпуска конкурентоспособной продукции
требует непрерывного совершенствования ТП и средств технологического оснащения.

Раздел I
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ МЕХАНИЧЕСКОЙ
ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ
Глава 1.1
ИЗДЕЛИЕ В ТЕХНОЛОГИИ
МАШИНОСТРОЕНИЯ
1.1.1. Основные положения, понятия и определения
технологии машиностроения
Технология (от греч. techne — искусство, мастерство, умение
и logos — слово, учение, наука) — совокупность методов и способов получения, обработки, изменения состояния, свойств, формы сырья, материалов и полуфабрикатов, осуществляемых в процессе производства продукции для получения предметов потребления и средств производства. Главной задачей технологии как
науки является выявление физических, химических и механических закономерностей в целях определения и использования на
практике наиболее эффективных и экономичных технологических процессов (ТП), требующих наименьших затрат времени и
материальных ресурсов.
Машиностроение — комплекс отраслей промышленности, изготавливающих орудия труда для народного хозяйства, транспортные средства, а также предметы потребления и оборонную
продукцию. Машиностроение является материальной основой

Раздел I. Теоретические основы проектирования ТП...
технического перевооружения всего народного хозяйства. Главная задача машиностроения — обеспечение всех отраслей народного хозяйства высокоэффективными машинами и оборудованием.
Технология машиностроения — раздел технических наук, в котором рассматривается сумма технологических процессов, зафиксированных документально, необходимых и достаточных для изготовления в производственных условиях всего многообразия машин, приборов, различного оборудования и устройств, т. е. всей
продукции машиностроения.
Изделие — предмет производства предприятия по окончании
технологического цикла. Изделие может быть специфицированным — сборочные единицы, состоящие из двух и более составных частей, и неспецифицированным — детали, не имеющие составных частей.
Технологическая преемственность изделия — свойство изделия, определяющее возможность использования применяемых
на предприятии технологических процессов и отдельных операций, а также средств технологического оснащения для его изготовления и ремонта.
Полуфабрикат — продукт труда, прошедший одну или несколько стадий обработки и предназначенный для дальнейшей
обработки и изготовления из него готовой продукции.
Сборочная единица — изделие, составные части которого подлежат соединению между собой (собираются) на предприятии
изготовителя.
Заготовка — предмет труда, из которого изменением формы,
размеров, физико-химических свойств поверхности и (или) материала изготавливается деталь; при этом исходной заготовкой называют ту, что поступает на первую технологическую операцию.
В машиностроении это обычно заготовки, полученные методами
ковки, штамповки или литья. Заготовки, полученные методом
ковки или горячей объемной штамповки, называют поковкой.
Поковку, полученную горячей объемной штамповкой, называют
также и штампованной заготовкой.
Деталь — изделие, изготавливаемое из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций. Деталью считается изделие, на которое нанесено покрытие, например лак, краска или износостойкое покрытие, а также
применены сварка, пайка, склейка и т. д.
Базовая деталь — основная деталь, с которой начинается
сборка машины или механизма, например рама автомобиля, ста

Глава 1.1. Изделие в технологии машиностроения
9
нина станка и т. д. Базовая деталь является также основной типовой деталью, отражающей конструктивные, технологические и
другие характеристики изделий, для определения условий программы производства в основном при проектировании цехов и
заводов.
Производственный процесс — совокупность взаимосвязанных
действий людей и орудий труда, направленных на превращение
сырья, исходных материалов и полуфабрикатов в готовую продукцию, а также на ремонт и восстановление изделий. Производственный процесс в машиностроении охватывает подготовку
средств производства и организацию обслуживания рабочих
мест; получение и хранение сырья, материалов и полуфабрикатов; все стадии изготовления и восстановления деталей машин;
сборку и ремонт изделий; транспортирование сырья, материалов,
заготовок, готовых изделий и их сборочных единиц; технический
контроль на всех стадиях производства; упаковку готовой продукции и другие действия, связанные с изготовлением и ремонтом продукции.
Технологический процесс — часть производственного процесса, совокупность технологических операций, содержащая целенаправленные действия по изменению и последующему определению состояния предмета труда. ТП излагается в технологических и маршрутных картах, входящих в состав технологической
документации. ТП разделяется на технологические операции,
которые, в свою очередь, делятся на технологические переходы,
установы, позиции, проходы и приемы.
Базовый технологический процесс — ТП высшей категории,
принимаемый за исходный при разработке конкретного технологического процесса. К высшей категории относятся ТП, которые по своим показателям соответствуют лучшим мировым и
отечественным достижениям или превосходят их.
Групповой ТП (групповая технология) — процесс изготовления
группы изделий с разными конструктивными, но общими технологическими признаками.
Технологический единичный (специальный) npоцесс — процесс
изготовления изделия одного наименования, типоразмера и исполнения, независимо от типа производства.
Типовой ТП — процесс изготовления группы изделий с общими конструктивными и технологическими признаками.
Технологическое проектирование — совокупность проектных
процедур, направленных на получение описаний технологического изготовления объекта, т. е. на определение состава и по

Раздел I. Теоретические основы проектирования ТП...
следовательности технологических операций и переходов, типов
и режимов работы, используемого технологического оборудования, приспособлений и инструмента.
Технологическая подготовка производства — совокупность мероприятий, обеспечивающих технологическую готовность производства. При полной технологической подготовке производства на предприятии должен быть полный комплект технологической документации и средств технологического оснащения,
обеспечивающих производство изделий высшей категории качества в соответствии с заданными технико-экономическими показателями, устанавливающими высокий технический уровень и
минимальные трудовые и материальные затраты.
Технологический режим — совокупность изменений параметров ТП (скорости и глубины резания, подачи и т. п.) в определенном интервале времени.
Технологическая норма — регламентируемое значение показателя ТП.
Технологический комплекс — совокупность функционально
взаимосвязанных средств технологического оснащения для выполнения в регламентируемых условиях производства заданных
ТП или операций.
Технологический объект управления — совокупность технологического оборудования и реализованного на нем по соответствующим технологическим инструкциям или регламентам ТП
производства.
Технологическая дисциплина — соблюдение точного соответствия процесса изготовления или ремонта изделия требованиям
технологической и конструкторской документации.
Технологический метод — совокупность правил, определяющих последовательность и содержание действий при выполнении
формообразований, обработки или сборки, перемещения, включая технический контроль, испытания в ТП изготовления или
ремонта, установление безотносительно к наименованию, типоразмеру или исполнению изделия.
Технологическая система — совокупность функционально
взаимосвязанных средств технологического оснащения, предметов производства и исполнителей для выполнения в регламентируемых условиях производства заданных технологических процессов и операций.
Элемент технологической системы — часть технологической
системы, условно принимаемая неделимой на данной стадии