Основы технологии машиностроения

Министерство образования и науки Российской Федерации 

Уральский федеральный университет  

имени первого Президента России Б. Н. Ельцина 

А. М. Антимонов

ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ  

МАШИНОСТРОЕНИЯ

Учебник

Рекомендовано методическим советом 
Уральского федерального университета 

для бакалавров, обучающихся по направлению 

15.03.05 «Конструкторско-технологическое 

обеспечение машиностроительных производств»

Екатеринбург 

Издательство Уральского университета 

2017 

УДК 621.91.01(075.8) 
ББК 34.63я73
          А72 

Серия «Учебник УрФУ» основана в 2017 году

Редакционная коллегия серии: 
доц., канд. техн. наук Е. В. Вострецова; проф., д-р техн. наук М. П. Шалимов; проф., канд. техн. наук С. И. Солонин; И. Ю. Плотникова (от- 
ветственный редактор серии)

Рецензенты: 
кафедра «Технология машиностроения» Новоуральского государственного технологического института, филиала Национального исследовательского ядерного университета (МИФИ) (зав. кафедрой — канд. 
техн. наук В. В. Закураев); главный технолог ПАО «Машиностроительный завод им. М. И. Калинина» О. Г. Кулькаманов 

Научный редактор — проф., д-р техн. наук А. Г. Залазинский 

На обложке использовано изображение с сайта http://tapety.joe.pl

А72

Антимонов, А. М.
Основы технологии машиностроения : учебник / А. М. Антимонов. — Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2017. — 176 с.
ISBN 978-5-7996-2132-2

В учебнике представлены материалы, необходимые для проектирова
ния технологических процессов механической обработки деталей машин 
и оформления технологической документации. Учебник предназначен для 
студентов вузов машиностроительных специальностей всех форм обучения.

Библиогр.: 8 назв. Табл. 10. Рис. 81. Прил. 2.

УДК 621.91.01(075.8) 
ББК 34.63я73

ISBN 978-5-7996-2132-2
© Уральский федеральный  
     университет, 2017

Предисловие

Технологией называется совокупность знаний о методах и средствах 

производства изделий.

Технология машиностроения изучает методы и средства механиче
ской обработки и сборки изделий.

Согласно учебному плану направления 15.03.05 — «Конструкторско- 

технологическое обеспечение машиностроительных производств» технология машиностроения как учебный предмет состоит из двух дисциплин.

1. Основы технологии машиностроения. Эта дисциплина явля
ется базовой при изучении других дисциплин вышеуказанного 
направления. В ней представлены термины, определения и основные сведения, необходимые для проектирования технологических процессов механической обработки и сборки изделий машиностроения, а также для оформления на эти процессы 
технологической документации. Разные по содержанию, разделы этой дисциплины объединяются решением задачи технологического проектирования и входят в структуру алгоритма этого решения.

2. Технология производства машин. В этом курсе изучаются ти
повые технологические процессы производства некоторых типов деталей машин.

Кроме того, учебный план содержит дисциплины, тесно связан
ные с технологией машиностроения, среди которых: технологические 
процессы в машиностроении, производство и механическая обработка заготовок, проектирование машиностроительного производства, 
технологическая оснастка, процессы и операции формообразования, 
режущий инструмент, оборудование машиностроительных производств и ряд других.

ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ

В результате изучения этих курсов студент должен получить зна
ния и навыки, достаточные для разработки технологии производства 
изделий необходимого качества, в заданном количестве, в планируемые сроки, при наименьших затратах.

Выпускникам кафедры технологии машиностроения Механико
машиностроительного института УрФУ присваивается квалификация 
(степень) «бакалавр» по вышеуказанному направлению. Срок обучения составляет четыре года.

1. виды изделий

Изделие — это предмет или набор предметов, полученных в резуль
тате целенаправленных трудовых действий.

Согласно ГОСТ 2.101–68 установлены следующие виды изделий.
Детали — изделия, изготовленные из однородного по наименова
нию и марке материала без применения сборочных операций: свинчивания, сварки, клепки и т. д. Например: вал, зубчатое колесо, корпус редуктора и т. д.

Сборочные единицы — изделия, составные части которых подлежат со
единению между собой на предприятии-изготовителе путем применения 
сборочных операций. Например: редуктор, станок, автомобиль и т. д.

Комплексы — два и более специфицированных изделия, не сое
диненные на предприятии-изготовителе сборочными операциями, 
но предназначенные для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций. Например, ленточный транспортер, который состоит из электродвигателя, редуктора, ведущего и ведомого барабанов 
и транспортерной ленты. Объединение этих изделий при сборке создает единую функциональную систему для выполнения транспортных операций.

Комплекты — два и более изделия, не соединенные на предприятии- 

изготовителе сборочными операциями и представляющие собой набор изделий, которые имеют общее эксплуатационное назначение 
вспомогательного характера. Примерами являются наборы запасных 
инструментов и приспособлений (ЗИП), наборы слесарного инструмента и т. д. 

Наиболее сложным изделием является машина.
Машиной называется устройство, выполняющее механические дви
жения по преобразованию материалов, энергии и информации для облегчения физического и умственного труда человека.

2. Порядок создания нового изделия

Новое изделие имеет усовершенствованные технические и потре
бительские свойства. Процесс создания нового изделия включает: выдачу технического задания, проведение научно-исследовательских 
и опытно-конструкторских работ (НИР и ОКР), проектирование изделия и производственную деятельность.

Техническое задание разрабатывает заказчик нового изделия. В нем 

приводятся сведения о назначении изделия, условиях его эксплуатации, технические и другие параметры, необходимые для проектирования.

НИР проводится в том случае, если существующий уровень нау
ки и техники не позволяет решить задачи, поставленные в техническом задании. НИР включает постановку задач исследования, проведение теоретических и экспериментальных исследований, обработку 
полученных результатов, выдачу рекомендаций и составление отчета. 
В результате проведения НИР получают новые научные результаты, 
которые используют при создании нового изделия с более высокими 
технико-экономическими показателями.

ОКР проводится для отработки конструкции изделия. ОКР вклю
чает проектирование, изготовление и испытания в лабораторных или 
производственных условиях опытных образцов изделий. В результате проверяются технические решения, на основе которых разрабатывается это изделие. Необходимость проведения НИР и ОКР определяется в техническом задании.

Проектирование изделия, по ГОСТ 2.103–68, включает последова
тельную разработку технического предложения, эскизного проекта, 
технического проекта и рабочей конструкторской документации.

В техническом предложении (ГОСТ 2.118–73) рассматриваются ва
риант или варианты реализации требований технического задания.

2. Порядок создания нового изделия

Эскизный проект (ГОСТ 2.119–73) содержит решения, которые 

дают общее представление о конструкции и принципе работы изделия, с указанием его основных параметров, например габаритов.

Технический проект (ГОСТ 2.120–73) включает чертежи общих ви
дов с детальной проработкой конструкции изделия, достаточной для 
создания комплекта рабочей конструкторской документации. 

Рабочая конструкторская документация разрабатывается на осно
ве ЕСКД. Она включает комплект чертежей на сборочные единицы, 
детали и другие документы, необходимые для изготовления, сборки, 
упаковки, хранения и транспортировки изделия.

3. Производственный Процесс, 

структура машиностроительного 

ПредПриятия

Производственная деятельность на предприятии называется произ
водственным процессом.

Производственный процесс, по ГОСТ 14.004–83 — это совокупность 

всех действий людей и орудий труда, необходимых на данном предприятии для изготовления и ремонта продукции.

Производственный процесс в машиностроении включает: организа
цию и управление производством, получение и хранение исходных материалов и полуфабрикатов, технологическую подготовку производства, 
изготовление и сборку изделий, контроль качества продукции, маркировку, упаковку и хранение готовых изделий, транспортировку продукции на всех этапах ее изготовления, снабжение и обслуживание рабочих 
мест, участков и цехов, обеспечение кадрами, т. е. рабочими, служащими, инженерно-техническими работниками (ИТР), и многое другое.

Производственный процесс осуществляется на машинострои
тельном предприятии или заводе. На машиностроительных заводах используются самые разнообразные методы получения и обработки изделий: литье, ковка, штамповка, сварка, обработка резанием, 
термообработка, сборка и т. д. Однако методы механической обработки заготовок резанием со снятием стружки и сборка изделий являются основными. Примерно до 60 % от общего времени затрачивается 
на обработку этими методами. Поэтому производство на машиностроительных заводах называется еще механосборочным.

Основным производственным подразделением завода является цех. 

В состав машиностроительного завода входят самые разнообразные 
цеха, которые делятся на следующие группы:

3. Производственный процесс, структура машиностроительного предприятия

1. Заготовительные цеха: литейные, кузнечные, сварочные. В ли
тейных цехах производится получение отливок из черных и цветных металлов. В кузнечных цехах производится ковка и штамповка заготовок. В сварочных цехах ведется сварка и механическая 
обработка металлоконструкций.

2. Основные или обрабатывающие цеха: механические, сбороч
ные, термические и др.

3. Вспомогательные цеха: инструментальные, ремонтные, модель
ные и др.

Структура машиностроительного предприятия подробно изучает
ся в курсе «Проектирование машиностроительного производства».

Заводские цеха поделены на производственные участки. Уча
сток образован из рабочих мест.

Рабочее место, по ГОСТ 14.004–83, является элементарной струк
турной единицей предприятия, где размещены исполнители работы, обслуживаемое технологическое оборудование, часть конвейера, 
на ограниченное время оснастка и предметы труда. Иными словами, 
рабочее место — это часть производственной площади, оборудованной в соответствии с выполняемой на ней работой.

4. технологический Процесс  

и его структура

Технологическим процессом называется часть производственного про
цесса, содержащая целенаправленные действия по изменению или 
определению состояния предмета труда.

В результате этих действий последовательно изменяются и контро
лируются размеры, форма, шероховатость и состояние поверхности, 
внешний вид и внутренние свойства изделий. В зависимости от вида 
действий различают технологические процессы механической обработки, сборки, литья, обработки давлением, термической обработки, 
нанесения покрытий и т. д. 

Технологический процесс состоит из технологических операций.
Технологической операцией, согласно ГОСТ 3.1109–82, называется 

законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте.

Операция выполняется одним или несколькими исполнителя
ми над одним изделием без перехода к обработке другого изделия. 
Операция может включать неоднократную установку и снятие заготовки, смену инструмента, вида обработки, приспособлений, контрольно-измерительных устройств и т. д. При выполнении технологической операции заготовка может быть обработана полностью или 
только частично даже при одном виде обработки. Содержанием операции определяется трудоемкость ее выполнения и размер заработной платы рабочих.

В документации на технологический процесс наименование опера
ции механической обработки записывается именем прилагательным 
в именительном падеже от вида оборудования, на котором выполняется данная операция. Например: токарная, фрезерная, сверлильная