Машиностроение в 21 веке

Введение

"Основными  направлениями экономического и  социального развития СССР на 1981-1985 годы и на период до 1990 года" предусмотрен неуклонный  подъем материального и культурного  уровня жизни народа, создание  лучших условий для всестороннего  развития личности на основе  дальнейшего повышения эффективности  всего общественного производства, увеличения производительности  труда, роста социальной и трудовой  активности трудящихся

Для обеспечения  решения этих задач народное хозяйство  должно изготовлять большое количество машин и приборов, в том числе  радиоэлектронных. Для этого нужно  не только увеличивать объем выпуска  различных материалов, но и обеспечивать их рациональное использование, что  существенно снижает экономические  затраты и прямо способствует выполнению поставленных задач

С целью  обеспечения новых потребностей народного хозяйства при создании новых и приборных устройств  широко используют новые конструкционные  материалы: сверхчистые, сверхтвердые, жаропрочные, порошковые, полимерные и  другие материалы, позволяющие резко  повысить технический уровень, надежность, снизить затраты на производство. Обработка этих материалов связана  со значительными технологическими трудностями

Развитие  и совершенствование любого производства в настоящее время связано  также и с его автоматизацией, созданием робототехнических комплексов, широким использованием вычислительной техники, применение станков с числовым программным управлением. Эти элементы составляют базу, на которой создаются  автоматизированные системы управления, становятся возможными оптимизация  технологических процессов и  режимов обработки, создание гибких автоматизированных производств

Решение таких  задач возможно только высококвалифицированными инженерами, в деятельности которых  применение на практике технологических  наук имеет очень большое значение. При создании конструкции различных  приборных устройств инженер  должен обеспечивать определенные их технические и эксплуатационные характеристики и надежность в работе, учитывать особенности технологических  методов обработки и сборки, а  также экономическую целесообразность изготовления избранной конструкции

Для этого  инженер должен обладать глубокими  технологическими знаниями в области  расчета приборных устройств

Предметом изучения курса "Технология конструкционных  материалов" являются современные  рациональные и распространенные в  промышленности наиболее прогрессивные  технологические методы формообразования заготовок и деталей приборов литьем, обработкой давлением, переработкой пластмасс, порошковой металлургией, методами керамики, обработкой резанием, электрофизическими и другими методами. В этом курсе  студенты получают кроме общеинженерной и специальную подготовку в производстве некоторых видов изделий. Этот курс является основой для изучения последующих технологических курсов "Технология приборостроения" и "Специальная технология"

Создание  и развитие конструкции любого изделия  производится в несколько этапов и значительная часть этапов конструирования  изделия тесно связана с технологией, а пренебрежение технологическими требованиями приводит к значительным экономическим, а иногда и техническим  потерям: изделие изготовляется  в более продолжительные сроки (часто срок увеличивается в несколько  раз), технические показатели ухудшаются, увеличивается материалоемкость. Иногда становится невозможно изготовить изделие  в планируемые сроки

Уровень технологического мышления (т.е. возможность представления  путей изготовления всего изделия) в значительной мере определяет технические  возможности конструирования новых  электронных изделий. Это легко  проследить на основе развития электронных  приборов (радиоэлектронных устройств  и в том числе ЭВМ).Масса, потребляемая мощность, размеры, время безотказной работы этих приборов в период с 1946 года по настоящее время сократились более чем в 10-100 раз, а надежность в такое же количество раз увеличилась

1. Основные понятия  об изделии, производственном  и технологическом  процессах. Понятие  о качестве приборов.

1.1. Виды изделий

Изделие-единица  промышленной продукции, количество которой  может исчисляться в штуках или  экземплярах [ГОСТ 15895-77]

Изделия приборостроительного производства в зависимости от их назначения, делят на изделия основного  производства и вспомогательного. К  первым относятся изделия, предназначенные  для поставки (системы автоматического  управления; приборы и датчики  давления; приборы и датчики линейных и угловых скоростей; приборы  и датчики измерения медико-биологических  параметров и др.)

ГОСТ 2.101-68 устанавливает  следующие виды изделий:

-деталь-изделие,  изготовляемое из однородного  по наименованию и марке материала,  без применения сборочных операций (зубчатое колесо отсчетного устройства; корпус редуктора; подложка микросхемы; штампованная пластина магнитопровода; цилиндр рулевой машинки и др.);

- сборочная  единица-изделие, составные части  которого подлежат соединению между собой на предприятии-изготовителе сборочными операциями (свинчиванием, сваркой, пайкой, клепкой, склеиванием и др.)

Например, тахометр, автопилот, потенциометр, микромодуль, микросхема, накопитель на магнитных  дисках;

- комплекс-два  и более специфицированных изделия,  не соединенных на предприятии-изготовителе  сборочными операциями, но предназначенных  для выполнения взаимно связанных  эксплуатационных функций (ракетный  комплекс: ракета, пусковая установка,  средства управления);

-комплект-два  и более специфицированных изделия,  не соединенных на предприятии-изготовителе  сборочными операциями и представляющими  собой набор изделий имеющих  общее эксплуатационное назначение  вспомогательного характера (комплект  контрольно-измерительных устройств);

Изделия, в  зависимости от наличия или отсутствия в них составных частей, делятся  на:

-неспецифицированные (детали) - не имеющие составных частей;

-специфицированные  (сборочные единицы, комплексы  и комплекты) - состоящие из двух  и более составных частей

1.2. Виды конструкторских  документов.

К конструкторским  документам согласно ГОСТ 2.102-68 относятся

графические (чертеж детали, сборочный чертеж, чертеж общего вида, монтажный чертеж и  др.) и текстовые документы (пояснительная  записка, технические условия, патентный  формуляр и др.), которые в отдельности  или совокупности определяют состав или устройство прибора и содержат необходимые данные для его разработки или изготовления, контроля, приемки, эксплуатации и ремонта

Чертеж детали - документ, содержащий изображение  детали и другие данные, необходимые  для изготовления и контроля

Сборочный чертеж - документ, содержащий изображение  сборочной единицы и др. данные, необходимые для ее сборки (изготовления) и контроля. К сборочным чертежам относят также гидромонтажные, пневмомонтажные и электромонтажные чертежи

Чертеж общего вида - документ, определяющий конструкцию  изделия, взаимодействие его составных  частей поясняющий принцип работы изделия

Технические условия - документ, содержащий требования (совокупность всех показателей, норм, правил и положений) к изделию, его  изготовлению, контролю, приемке, поставке, которые целесообразно указывать  в других конструкторских документах

1.3. Основные этапы  проектирования приборов.

По ГОСТ 2.103-68 установлены стадии разработки конструкторской документации на все  виды изделий промышленности

1. Стадия "Техническое  задание" - разработка НИИ на  основе анализа работы, эксплуатации, изучения имеющихся образцов; используется  техническая и научная литература, а также результаты расчета  основных параметров

ТЗ устанавливает  основное назначение технических и  тактико-технических характеристик, показатели качества и тактико-экономические  требования к изделию, выполнение определенных этапов разработки конструкторской  документации и ее основ, а также специальные требования к изделию

2. Стадия "Техническое  предложение" - разработка технического  предложения по результатам анализа  ТЗ , с присвоением документации литеры "П"

Техническое предложение-совокупность конструкторских  документов, которые должны содержать  техническое и технико-экономическое  обоснование целесообразности разработки документации изделия на основе анализа  ТЗ заказчика и различных вариантов  возможных решений создаваемых  изделий, сравнительные оценки с  учетом конструктивных и эксплуатационных особенностей разрабатываемого и существующих изделий, а также патентных материалов

3. Стадия "Эскизный  проект" - техническое предложение  после согласования и утверждения  является основанием для разработки  эскизного проекта с присвоением  документации литеры "Э"

Эскизный  проект - совокупность конструкторских  документов, которые должны содержать  принципиальные конструктивные решения, дающие общее представление об устройстве и принципе работы изделия, а также  данные, определяющие название, основные параметры и габаритные размеры  разрабатываемого изделия

Эскизный  проект после согласования и утверждения  служит основанием для разработки технического проекта или рабочей конструкторской  документации

4. Стадия "Технический  проект" - на основании эскизной  разработки отрабатывается концепция  для обеспечения наиболее компактной  конструкции, рациональной (технико-экономической)  разбивки изделия на сборочные  единицы и детали, выявления возможности  использования нормализованных  и стандартных агрегатов, сборочных  единиц деталей

Технический проект - совокупность конструкторских  документов, которые должны содержать  окончательное техническое решение, дающее полное представление об устройстве разрабатываемого изделия и исходные данные для разработки рабочей документации

Технический проект после согласования и утверждения  служит основанием для разработки конструкторской  документации. Он состоит из чертежей общих видов изделия с присвоением  литеры "Т"

5.Разработка  рабочей документации - рабочие чертежи  с техническими условиями, содержащие  все данные для изготовления  и контроля изделия: сборочные  чертежи, чертежи деталей, спецификация  деталей, материала

По ГОСТ 3.1102-74 устанавливаются стадии разработки технической документации и этапы  выполнения этих работ на изделии.

Редварительный проект предназначен для проверки технологичности конструкции изделия на стадиях эскизного и технического проектов. Он содержит перечни специальных и типовых технологических процессов, технических заданий на разработку специального технологического оборудования и оснастки

Предварительный проект служит основанием для разработки рабочей технологической документации: опытного образца, установочной серии, серийного или массового производства

Таким образом технологическая подготовка производства состоит из проектирования технологического процесса, конструирования и изготовления технологической оснастки, разработки технологии контроля и конструирования средств для его осуществления, разработки технических нормативов и спецификаций

1.4. Производственный  и технологический  процессы. Структура  технологического  процесса.

Производственный  процесс (ГОСТ 3.1109-73) - совокупность всех действий людей и орудий приборостроительного производства, необходимых на данном предприятии для изготовления выпускаемых  приборов и устройств. Производственный процесс включает не только основные процессы, непосредственно связанные  с изготовлением приборов и устройств, подлежащих поставке, но все вспомогательные  процессы: изготовление режущего и  контрольно-измерительного инструмента, изготовление и ремонт технологической  оснастки и специального оборудования и др