Основы технологического проектирования в машиностроении

Т.А. ДУЮН
И.В. ШРУБЧЕНКО
А.В. ХУРТАСЕНКО
М.Н. ВОРОНКОВА
Л.В. МУРЫГИНА
ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО 
ПРОЕКТИРОВАНИЯ 
В МАШИНОСТРОЕНИИ
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
Утверждено Ученым советом Белгородского 
государственного технологического университета имени В.Г. Шухова
в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, 
обучающихся по направлению подготовки дипломированных специалистов 
15.05.01 «Проектирование технологических машин и комплексов», бакалавров, 
обучающихся по направлениям подготовки 15.03.01 «Машиностроение», 
15.03.05 «Конструкторско-технологическое обеспечение 
машиностроительных производств»
Москва
ИНФРА-М
2022

УДК 621(075.8)
ББК 34.5я73
 
Д79
Р е ц е н з е н т ы:
Колобов А.В., кандидат технических наук, ведущий инженер 
ЗАО «Центрометаллургмонтаж»;
Афанасьев А.А., доктор технических наук, профессор Белгородского государственного технологического университета имени В.Г. Шухова
Дуюн Т.А.
Д79  
Основы технологического проектирования в машиностроении : 
учебное пособие / Т.А. Дуюн, И.В. Шрубченко, А.В. Хуртасенко, 
М.Н. Воронкова, Л.В. Мурыгина. — Москва : ИНФРА-М, 2022. — 
271 с. — (Высшее образование: Бакалавриат). — DOI 10.12737/1860957.
ISBN 978-5-16-017551-5 (print)
ISBN 978-5-16-110074-5 (online)
В учебном пособии приводятся основные этапы, последовательность 
и общая методика проектирования технологических процессов механической обработки деталей и сборки изделий в машиностроении. В основных 
разделах после изложения элементов теории даны примеры их конкретного выполнения.
Для студентов бакалавриата, обучающихся по направлениям подготовки 15.03.01 «Машиностроение», 15.03.05 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств», а также специалистов, обучающихся по специальности 15.05.01 «Проектирование 
технологических машин и комплексов», дневной и заочной форм обучения, осваивающих методику технологического проектирования и выполняющих курсовые и дипломные проекты и работы.
УДК 621(075.8)
ББК 34.5я73
ISBN 978-5-16-017551-5 (print)
ISBN 978-5-16-110074-5 (online)
© Дуюн Т.А., Шрубченко И.В., 
Хуртасенко А.В., Воронкова М.Н., 
Мурыгина Л.В., 2022

ОГЛАВЛЕНИЕ 
ПРЕДИСЛОВИЕ…………………………………………………………. 
5 
1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ 
СБОРКИ ИЗДЕЛИЙ……………………………………………….. 
 
7 
1.1. Исходные данные……………………………………………………… 
7 
1.2. Назначение и конструкция изделия…………………………………... 
7 
1.3. Тип производства и организационная форма сборки……….............. 
11 
1.4. Анализ чертежа и технических условий……………………………... 
13 
1.5. Анализ технологичности конструкции изделия…………….............. 
18 
1.6. Выбор методов обеспечения точности сборки……………………… 
23 
1.7. Установление порядка комплектования изделия и составление  
технологической схемы сборки………………………….................... 
 
25 
1.8. Анализ вариантов схем сборки……………………………….............. 
31 
1.9. Разработка технологического маршрута сборки……………………. 
32 
1.10. Назначение технологических баз…………………………….............. 
37 
1.11. Выбор оборудования………………………………………………….. 
38 
1.12. Определение режимов работы сборочного оборудования…………. 
40 
1.13. Проверка качества сборки соединений…………………………… 
42 
1.14. Нормирование времени сборочных работ………………………… 
43 
1.15. Проектирование сборочных операций…………………………… 
46 
1.16. Разработка схем и выбор оборудования для контроля…………… 
49 
1.17. Оформление технологической документации …………………….. 
51 
2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ  
ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ……………..………...…………… 
 
56 
2.1. Исходные данные …………………………………………….............. 
56 
2.2. Определение типа производства ……………………………............. 
58 
2.3. Назначение и конструкция изделия………………………………….. 
61 
2.4. Анализ чертежа и технических условий……………………............. 
62 
2.5. Анализ существующего технологического процесса ……………… 
66 
2.6. Выбор заготовки………………………………………………………. 
79 
2.7. Назначение технологических баз…………………………………….. 
89 
2.8. Выбор методов обработки отдельных поверхностей ……………… 
95 
2.9. Разработка технологического маршрута.…………………………… 
101 
2.10. Выбор оборудования …………………………………………………. 
108 
2.11. Выбор режущего и вспомогательного инструмента………………... 
111 
2.12. Выбор приспособлений………………………………………………. 
113 
2.13. Расчет и выбор припусков……………………………………………. 
114 
2.14. Проектирование технологических операций…..………………….. 
135 
2.15. Расчет режимов резания.………………………….………………… 
144 
2.16. Прогнозирование точности механической обработки 
 поверхностей ….…………………………………….………………. 
 
170 
2.17. Прогнозирование качества обработки поверхностей деталей.  
Параметры качества поверхности.…………………………………… 
 
200 
2.18.  Нормирование времени выполнения операций ………………….. 
2.19. Экономическая оценка технологического процесса………............... 
223 
227 

2.20. Проектирование схем технологических наладок оборудования 
и расчетно-технологических карт для оборудования 
с ЧПУ.………………………………………………………………….. 
 
 
229 
ЗАКЛЮЧЕНИЕ …………………………………………………............. 234 
ПРИЛОЖЕНИЯ.…………………………………………………………. 235 
Приложение 1. Коэффициент линейного расширения и сжатия ………………. 235 
Приложение 2. Температура нагрева охватывающей стальной детали  
при  сборке соединений с натягом 
(ƒС)………………………………………………………………… 
 
 
235 
Приложение 3. Диаметры сверл для отверстий под шплинты (мм)……………. 235 
Приложение 4. Диаметры сверл для отверстий под болты и шпильки (мм)..…. 236 
Приложение 5. Слесарно-монтажный инструмент и приспособления………… 236 
Приложение 6. Устройства для нагрева деталей перед запрессовкой…………. 239 
Приложение 7. Вспомогательные устройства……………………………………. 241 
Приложение 8. Слесарно-сборочное оборудование……………………………... 245 
Приложение 9. Дополнительные сведения……………………………………. 265 
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ…………………………………………. 
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ……………………………….. 
266 
269 

ПРЕДИСЛОВИЕ 
 
Пособие составлено для студентов, приступающих к изучению 
начальной части курса «Технология машиностроения». В первой главе 
излагаются вопросы, связанные с проектированием технологических 
процессов сборки изделий; во второй - с проектированием технологических процессов изготовления деталей. Содержание пособия и последовательность изложения материала рассчитаны на создание максимума удобств для использования его во время практических занятий, а 
также при выполнении курсовых работ и проектов по дисциплине. 
Предполагается, что студентами уже проработаны и освоены дисциплины: «Технологические процессы машиностроительных производств», «Технология конструкционных материалов», «Метрология, 
стандартизация и сертификация», «Процессы формообразования и инструмент», «Технологическое оборудование», «Основы проектирования», «Инженерная графика» и некоторые другие. Одновременно им 
еще предстоит знакомство с такими дисциплинами, как «Автоматизация проектирования технологических процессов и средств технологического оснащения», «Технология, оборудование и автоматизация 
сборочного производства», «Обеспечение качества изделий» и прочими, читаемыми на последних семестрах обучения. 
В прежние годы было издано немало хороших пособий по технологии машиностроения, в том числе по курсовому и дипломному проектированию. Большинство из них ([1, 3] и пр.) рассчитано на студентов, 
прослушавших и усвоивших основные теоретические положения перечисленных дисциплин; другие, например [18], способствуют углублению знаний по отдельным разделам технологии машиностроения. 
Пособие «Основы технологического проектирования в машиностроении» несколько уступает в строгости изложения материала отмеченным работам. Оно рассчитано на интенсификацию и повышение 
продуктивности практических занятий, на которых студенты закрепляют теоретические знания по курсу технология машиностроения и 
получают первичные навыки самостоятельного проектирования технологических процессов. Основное внимание уделяется производству 
деталей и сборке изделий заданного качества наиболее производительными и экономичными методами. В процессе практических занятий каждый студент для конкретной детали или сборочной единицы 
составляет технологический маршрут обработки (сборки) и подробно 
проектирует технологический процесс на 1…3 технологические операции (устанавливает режимы обработки (сборки), анализирует дости

гаемые точность и качество, осуществляет техническое нормирование 
и др.). 
Эффективность и рентабельность техпроцесса устанавливается 
(подтверждается) вариантным проектированием, т.е. сравнением целесообразности обработки (сборки) одних и тех же элементов разными 
способами и разными инструментами, на различном оборудовании. 
Темы занятий и последовательность их выполнения, в основном, 
соответствуют разделам оглавления данного пособия. 
Спроектированный технологический процесс оформляется в соответствии со стандартами и правилами ЕСТД и ЕСТПП. 
Пособие рассчитано на выполнение следующих методических задач: 
- дать первые представления о технике и очередности выполнения 
всех основных этапов разработки технологического процесса, познакомить с особенностью осуществления и трудоемкостью каждого этапа, показать наличие тесной логической взаимосвязи между отдельными этапами проектных работ; 
- увязать в ходе обучения теоретические положения дисциплины с 
их практической реализацией, сформировать у обучаемых цельное 
представление о технологии машиностроения как о науке и подготовить их к квалифицированному и самостоятельному курсовому и дипломному проектированию; 
- с первых шагов освоения новой дисциплины выработать у будущих специалистов привычку обязательного логического и формального обоснования принимаемых решений при проведении любых проектных работ, а также навыки четкого и лаконичного изложения подобных обоснований в пояснительных записках. 
Для обоснования принимаемых решений часто пользуются материалами, опубликованными в научно-технической, справочной, периодической, учебной и прочей литературе по технологии машиностроения. В целях облегчения и сокращения времени информационных поисков нужного материала в пособии указывается размещение материалов по различным разделам проектирования в наиболее распространенных изданиях последних лет. 
Во многих разделах пособия, после краткого изложения основных 
теоретических положений, перед студентом ставится очередная проектная задача и приводится пример ее решения. Естественно, что не 
следует рассматривать указанные образцы как догмы и пользоваться 
при составлении описаний фразами из пособия. Каждый в ходе практикума должен стремиться проявить максимум творческой инициативы, индивидуализма, прилежания. 

Самостоятельными темами являются кодирование информации, 
оптимизация режимов, составление типовых и групповых технологических процессов и пр.  
Несмотря на узкую целенаправленность, пособие успешно может 
использоваться студентами машиностроительных направлений и специальностей, изучающих технологию машиностроения. Оно также 
окажется весьма полезным для обучающихся без отрыва от производства. 
 
1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ               
ПРОЦЕССОВ СБОРКИ ИЗДЕЛИЙ 
1.1. Исходные данные 
Приступая к разработке технологического процесса сборки, необходимо в качестве исходных данных иметь: 
- программу выпуска изделия (заводом или цехом) на длительный 
период; 
- сборочный чертеж изделия; 
- чертежи сборочных единиц, входящих в это изделие; 
- спецификации деталей по сборочным единицам; 
- технические условия сборки, испытаний, приемки; 
- чертежи деталей, входящих в сборочную единицу; 
- базовый или типовой технологический процесс сборки такого же 
или аналогичного изделия; 
- сведения о действующем производстве (наличии оборудования, 
приспособлений, инструментов и т.п.); 
- стандарты различного уровня на средства технологического 
оснащения, планировки участков и цехов, нормативы для расчета норм 
времени, банки данных о действующих типовых и групповых технологических процессах сборки; 
- справочники, каталоги на оборудование и средства технологического оснащения. 
1.2. Назначение и конструкция изделия 
Любое изделие, изготавливаемое на производстве, должно соответствовать определенным параметрам и выполнять заданные функции. Степень соответствия основных параметров заданным в конструкторской документации определяет фактическое качество изделия. 
При значительных отклонениях возможен брак, и от того, на какой 
стадии проектирования или производства он будет обнаружен, зависит 

величина дополнительных затрат. 
С целью максимального уменьшения вероятности появления брака на каждой стадии проектирования должен выполняться подробнейший анализ документации на изделие, правильности простановки размеров, назначения допусков и посадок и других технических требований. Грамотный и подробный анализ невозможен без знания служебного назначения изделия, отдельных его деталей, сочленений и поверхностей, какие нагрузки они воспринимают и передают и др. Большую помощь здесь оказывает производственный опыт технолога. Но 
независимо от этого на каждой стадии проектирования возможен и 
даже желателен тесный контакт с конструктором, разработавшим данное изделие. Все это позволит сократить до минимума возможные 
несоответствия, начиная с первых стадий проектирования, и практически исключить  их влияние на производственные потери. Сборка предполагает в основном выполнение операций по взаимному соединению 
и фиксации отдельных деталей, поэтому особое внимание при описании служебного назначения должно быть уделено отдельным сочленениям.  
В описании необходимо указывать, какие нагрузки воспринимают 
те или иные сочленения, какие выходные параметры должно обеспечивать изделие, какие необходимые зазоры должны быть соблюдены 
при сборке и др. Чтобы правильно выявить основные замыкающие 
звенья необходимо определить конструкторские базы изделия - основные и вспомогательные базы. Технолог, проектирующий технологический процесс сборки, является практически заключительным звеном при производстве изделий, поэтому он должен изучить также документацию всех предшествующих стадий: технического задания, 
технического предложения, эскизного проекта, рабочей документации 
опытного образца, опытной серии и т.д. При этом он должен критически подходить к оценке формулировок служебного назначения, приводимых в пояснительных записках различных стадий проектирования 
документации. На нем лежит максимальная ответственность за возможный брак на заключительной стадии изготовления, где затраты, 
связанные с его устранением являются максимальными.  
Пример. 
Описать 
назначение 
и 
конструкцию 
шпинделя 
Ш0421.00.00.000 маятниковой пилы для поперечной резки древесины 
(сборочный чертеж и спецификация - рис.1.1,1.2). Шпиндель является 
сборочной единицей маятниковой пилы для поперечной резки деревянного бруса. Базовыми деталями этого изделия являются корпуса, 
которые координируют положение деталей и сборочных единиц, входящих в это изделие.  

1
:2
Лит
.
М
асса
М
асш
т
.
Лист1
Лист
ов 1
d
1
00*
38
260
1
90±0,23
Ш0421
.00.00.000 С
Б
А-А (2:1
)
Ш
пиндель
1
6,2
8Н
9/ h9
d
35Js6
25
Р
азраб.
П
ровер.
1
.* Р
азм
ерыдля справок.
2. П
окры
т
ие поверхност
ей корпусов по ГО
С
Т 9.032-74, эм
аль П
Ф-1
1
5, желт
ая ГО
С
Т 6465-76 VI.
И
зм
Лист
№докум
ент
а
П
одпись
Дат
а
Т. конт
р.
1
30
А
0,1
70±0,1
М
32•1
,5-7Н
65
4 от
в. d
1
7
А
А
А
Рис. 1.1. Сборочный чертеж шпинделя 
d
1
0
d
45
d
40js6
380
1
1
4±0,2
1
60±0,2
d
80Js7
84±0,3
61
3
2
1
1
0
4
5
6
8
7
9
d
32h7
20m
in
1
8m
in
М
27•1
,5-LH
 

П    
р    
и    
м    
е    
-    
П    
о    
з    
.    
К    
о    
л    
.    
О    
б    
о    
з    
н    
а    
ч    
е    
н    
и    
е    
Н    
а    
и    
м    
е    
н    
о    
в    
а    
н    
и    
е    
З    
о    
н    
а    
ч    
а    
н    
и    
е    
Ф    
о    
р    
м    
а    
т    
Д    
о    
к    
у    
м    
е    
н    
т    
а    
ц    
и    
я    
А    
1    
Ш    
0    
4    
2    
1    
.    
0    
0    
.    
0    
0    
.    
0    
0    
0    
С    
Б    
С    
б    
о    
р    
о    
ч    
н    
ы    
й    
ч    
е    
р    
т    
е    
ж    
С    
б    
о    
р    
о    
ч    
н    
ы    
е    
е    
д    
и    
н    
и    
ц    
ы    
Д    
е    
т    
а    
л    
и    
А    
3    
1    
Ш    
0    
4    
2    
1    
.    
0    
0    
.    
0    
0    
.    
0    
0    
1    
В    
а    
л    
1    
А    
3    
2    
Ш    
0    
4    
2    
1    
.    
0    
0    
.    
0    
0    
.    
0    
0    
2    
К    
р    
ы    
ш    
к    
а    
2    
А    
4    
3    
Ш    
0    
4    
2    
1    
.    
0    
0    
.    
0    
0    
.    
0    
0    
3    
К    
о    
р    
п    
у    
с    
2    
4    
7    
4    
5    
-    
5    
0    
0    
1    
-    
1    
2    
У    
п    
л    
о    
т    
н    
и    
т    
е    
л    
ь    
н    
о    
е    
к    
о    
л    
ь    
ц    
о    
2    
5    
7    
4    
5    
-    
5    
0    
0    
1    
-    
1    
3    
У    
п    
л    
о    
т    
н    
и    
т    
е    
л    
ь    
н    
о    
е    
к    
о    
л    
ь    
ц    
о    
2    
С    
т    
а    
н    
д    
а    
р    
т    
н    
ы    
е    
и    
з    
д    
е    
л    
и    
я    
6    
В    
и    
н    
т    
М    
1    
0    
‡    
3    
0    
Г    
О    
С    
Т    
7    
7    
9    
8    
-    
7    
0    
1    
2    
7    
М    
а    
с    
л    
е    
н    
к    
а    
1    
.    
2    
.    
Ц    
6    
Г    
О    
С    
Т    
1    
9    
8    
5    
3    
-    
7    
4    2    
8    
П    
о    
д    
ш    
и    
п    
н    
и    
к    
2    
0    
8    
Г    
О    
С    
Т    
8    
3    
3    
8    
-    
7    
5    
2    
9    
Ш    
а    
й    
б    
а    
1    
0    
6    
5    
Г    
Г    
О    
С    
Т    
6    
4    
0    
2    
-    
7    
0    
1    
2    
1    
0    
Ш    
п    
о    
н    
к    
а    
1    
0    
х    
8    
х    
4    
5    
Г    
О    
С    
Т    
2    
3    
3    
6    
0    
-    
7    
8    1    
Ш    
0    
4    
2    
1    
.    
0    
0    
.    
0    
0    
.    
0    
0    
0    
С    
Б    
И    
з    
м    
.    
Л    
и    
с    
т    №
    
д    
о    
к    
у    
м    
.    П    
о    
д    
п    
.    
Д    
а    
т    
а    
Р    
а    
з    
р    
а    
б    
.    
Л    
и    
т    
.    
Л    
и    
с    
т    Л    
и    
с    
т    
о    
в    
П    
р    
о    
в    
.    
1    
Н    
.    
к    
о    
н    
т    
р    
.    
Ш    
п    
и    
н    
д    
е    
л    
ь    
И    
н    
в    
.    
№    
п    
о    
д    
л    
.    П    
о    
д    
п    
.    
и    
д    
а    
т    
а    В    
з    
а    
м    
.    
и    
н    
в    
.    
№    
И    
н    
в    
.    
№    
д    
у    
б    
л    
.    П    
о    
д    
п    
.    
и    
д    
а    
т    
а    
С    
п    
р    
а    
в    
.    
№    
П    
е    
р    
в    
.    
п    
р    
и    
м    
е    
н    
.    
У    
т    
в    
.    
К    
о    
п    
и    
р    
о    
в    
а    
л    
Ф    
о    
р    
м    
а    
т    A    
4    
 
Рис. 1.2. Спецификация шпинделя 
В  их  отверстия  на  радиальных  однорядных  шарикоподшипниках 208   ГОСТ 8338-75  нулевого  класса  точности,  легкой  серии,  
воспринимающих  циркуляционное  нагружение  при  нормальном  
режиме  работы,  установлен  вал.  Осевое  положение  подшипников  
фиксируется  крышками,  каждая  из  которых  крепится  шестью  винтами  М10î30.58  ГОСТ  7805-70  с  шайбами  10.65  Г 029