การพัฒนาเทคโนโลยีวิศวกรรมเครื่องกล ทรงเครื่อง

เทคโนโลยีวิศวกรรมเครื่องกลวิทยาศาสตร์ต้องผ่านการพัฒนาหลายขั้นตอนอย่างไร

ขั้นแรกครอบคลุมระยะเวลา XIX - การเริ่มต้นศตวรรษที่ 20 มีผลงานชิ้นแรกที่นำเสนอประสบการณ์การผลิตที่สั่งสมมาในด้านงานโลหะ นี่คือหนังสือของ I. A. Dvigubsky “รากฐานเบื้องต้นของเทคโนโลยีในฐานะ คำอธิบายสั้น ๆทำงานในโรงงานและโรงงานที่ผลิต" ผลงานของ I. A. Time "ความรู้พื้นฐานด้านวิศวกรรมเครื่องกล" (พ.ศ. 2428) งานสามเล่มของ A.P. Gavrilenko "เทคโนโลยีโลหะ" (พ.ศ. 2404) สรุปประสบการณ์ในการพัฒนาเทคโนโลยีงานโลหะ (สำหรับหลาย ๆ คน เป็นหลักสูตรหลักหลายปีซึ่งวิศวกรชาวรัสเซียหลายรุ่นศึกษา)

ขั้นตอนที่สองตรงกับการสิ้นสุดของระยะเวลาการกู้คืนและจุดเริ่มต้นของการสร้างอุตสาหกรรมรัสเซียใหม่ (ก่อนปี 1930) มีลักษณะเฉพาะด้วยการสั่งสมประสบการณ์ในประเทศและต่างประเทศในการผลิตเครื่องจักร ในนิตยสารทางเทคนิค แค็ตตาล็อก และโบรชัวร์ของเวลานี้ มีการเผยแพร่คำอธิบายกระบวนการแปรรูปของชิ้นส่วนต่างๆ อุปกรณ์ที่ใช้ อุปกรณ์และเครื่องมือ มีการเผยแพร่เอกสารแนวทางและกฎระเบียบฉบับแรกขององค์กรการออกแบบแผนกของประเทศ

ขั้นตอนที่สามหมายถึงช่วง พ.ศ. 2473 - 2534 และถูกกำหนดโดยการสะสมอย่างต่อเนื่อง ลักษณะทั่วไป และการจัดระบบประสบการณ์การผลิต จุดเริ่มต้นของการพัฒนาหลักการทางวิทยาศาสตร์ทั่วไปสำหรับการสร้างกระบวนการทางเทคโนโลยี และการก่อตัวของเทคโนโลยีวิศวกรรมเครื่องกลเป็นวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับสิ่งพิมพ์ในปี 1933 - 1935 ผลงานทางวิทยาศาสตร์อย่างเป็นระบบชุดแรกของนักวิทยาศาสตร์ A.P. Sokolovsky, A. I. Kashirin, V. M. Kovan และ A. Yakhin

ในขั้นตอนนี้ นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรชาวรัสเซียได้พัฒนาหลักการพื้นฐานสำหรับการสร้างกระบวนการทางเทคโนโลยี และวางหลักการทางทฤษฎีพื้นฐานของเทคโนโลยีวิศวกรรมเครื่องกล:

ประเภทของกระบวนการทางเทคโนโลยี (A.P. Sokolovsky, M.S. Krasilshchikov, F.S. Demjanjuk ฯลฯ );

ทฤษฎีการวางฐานชิ้นงานระหว่างการประมวลผล การวัด และการประกอบ (A.P. Sokolovsky, A.P. Znamensky, A.I. Kashirin, V.M. Kovan, A.B. Yakhin ฯลฯ );

วิธีการคำนวณค่าเผื่อสำหรับการประมวลผล (V.M. Kovan, A.P. Sokolovsky, B.S. Balakshin, A.I. Kashirin ฯลฯ );

ความแข็งแกร่งของระบบเทคโนโลยี (K.V. Votinov, A.P. Sokolovsky);

วิธีการคำนวณและการวิเคราะห์เพื่อกำหนดข้อผิดพลาดหลักในการประมวลผลชิ้นงาน (A. P. Sokolovsky, B. S. Balakshin, V. S. Korsakov, A. B. Yakhin ฯลฯ );

วิธีการศึกษาความแม่นยำของการประมวลผลบนเครื่องมือกลโดยใช้สถิติทางคณิตศาสตร์และทฤษฎีความน่าจะเป็น (A. Zykov, A. B. Yakhin)

ขั้นตอนที่สี่ครอบคลุมปีมหาสงครามแห่งความรักชาติและการพัฒนาหลังสงคราม (พ.ศ. 2484 - 2513) เป็นช่วงเวลาของการพัฒนาเทคโนโลยีวิศวกรรมเครื่องกลที่เข้มข้นที่สุดการพัฒนาแนวคิดทางเทคโนโลยีใหม่ ๆ และการก่อตัวของรากฐานทางวิทยาศาสตร์ วิทยาศาสตร์เทคโนโลยี- หลักการของความแตกต่างและความเข้มข้นของการดำเนินงานวิธีการผลิตอย่างต่อเนื่องในเงื่อนไขของการผลิตอุปกรณ์ทางทหารแบบอนุกรมและขนาดใหญ่วิธีการประมวลผลโลหะด้วยความเร็วสูงการใช้อุปกรณ์เทคโนโลยีที่กำหนดค่าใหม่ได้และนวัตกรรมทางเทคนิคอื่น ๆ จำนวนหนึ่ง ภายใต้การวิเคราะห์ทางวิทยาศาสตร์เชิงลึก การศึกษาเชิงทฤษฎี และการทดสอบภาคปฏิบัติ

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมาการก่อตัว ทฤษฎีสมัยใหม่ความแม่นยำของการประมวลผลชิ้นงานและวิธีการคำนวณและการวิเคราะห์เพื่อกำหนดข้อผิดพลาดในการประมวลผลและผลรวมได้รับการพัฒนาโดยละเอียด มีการปรับปรุงวิธีการทางสถิติทางคณิตศาสตร์เพื่อวิเคราะห์ความแม่นยำของกระบวนการตัดเฉือนและการประกอบ การทำงานของอุปกรณ์และเครื่องมือ (N.A. Borodachev, A.I. Yakhin ฯลฯ) งานได้เริ่มต้นขึ้นในการวิเคราะห์ microrelief ของพื้นผิวที่ผ่านการบำบัดโดยใช้เครื่องมือขัด (Yu.V.Linnik, I.V.Dunin-Barkovsky ฯลฯ ) งานเกี่ยวกับการสร้างหลักคำสอนเรื่องความแข็งแกร่งของระบบเทคโนโลยีและอิทธิพลต่อความแม่นยำและประสิทธิผลของการตัดเฉือนได้รับการพัฒนาเพิ่มเติมด้วยการแนะนำวิธีการคำนวณความแข็งแกร่งในการออกแบบและการคำนวณทางเทคโนโลยีอย่างกว้างขวางเมื่อออกแบบเครื่องจักรและเครื่องมือ

ในขณะนี้ มีการศึกษาเชิงทฤษฎีและเชิงทดลองเกี่ยวกับคุณภาพของพื้นผิวที่ผ่านการประมวลผล (การชุบแข็งของงาน ความหยาบ ความเค้นตกค้าง) และอิทธิพลที่มีต่อคุณสมบัติการปฏิบัติงานของชิ้นส่วนเครื่องจักร (P.E. Dyachenko, A.I. Isaev, A.N. Kashirin, I.V. Krachelsky , A.A. Matalin, A.V. Podzei, E.V. Ryzhov, A.M. กำลังสร้างอันใหม่ ทิศทางทางวิทยาศาสตร์- การศึกษาพันธุกรรมทางเทคโนโลยี (A.M.Dalsky, A.A.Matalin, P.I.Yasheritsyn)

ในช่วงเวลานี้เริ่มให้ความสนใจอย่างมากกับปัญหาของการจัดกระบวนการทางเทคโนโลยีที่ต่อเนื่องและอัตโนมัติสำหรับการประมวลผลชิ้นงานในการผลิตแบบอนุกรมและจำนวนมาก วิธีการกลุ่มเทคโนโลยีและการจัดองค์กรการผลิตได้รับการพัฒนาและนำไปใช้ในการผลิตโดย S.P. Mitrofanov; V.V. Boytsov และ F.S. Demjanjuk ได้สร้างรากฐานทางทฤษฎีของการผลิตแบบไหลอัตโนมัติโดยอิงตามประเภทของกระบวนการทางเทคโนโลยีและการจำแนกประเภทของชิ้นส่วนที่ผ่านการประมวลผล รายละเอียดการก่อสร้างโครงสร้างการดำเนินงานทางเทคโนโลยีกำลังได้รับการพัฒนา (V.M. Kovan, V.S. Korsakov, D.V. Charnko)

ด้วยการสรุปและจัดระบบวัสดุเกี่ยวกับเทคโนโลยีการประกอบ V.S. Korsakov และ M.P. Novikov กำลังพัฒนารากฐานทางวิทยาศาสตร์สำหรับการประกอบชิ้นส่วน วิธีการประมวลผลเชิงปริมาตรและการตกแต่งขั้นสุดท้ายโดยการเสียรูปพลาสติก การประมวลผลทางไฟฟ้าฟิสิกส์ และเคมีไฟฟ้า เริ่มมีการใช้อย่างแพร่หลายในการผลิต

ขั้นตอนที่ห้า (ตั้งแต่ปี 1970 ถึงปัจจุบัน) มีลักษณะเฉพาะคือการใช้ความสำเร็จของวิทยาศาสตร์วิศวกรรมพื้นฐานและทั่วไปอย่างกว้างขวางในการแก้ปัญหาทางทฤษฎีและปฏิบัติของเทคโนโลยีวิศวกรรมเครื่องกล ส่วนต่างๆ ของวิทยาศาสตร์คณิตศาสตร์ (ทฤษฎีกราฟ เซต ฯลฯ) กลศาสตร์เชิงทฤษฎี ฟิสิกส์ เคมี ทฤษฎีพลาสติก โลหะวิทยา ผลึกศาสตร์ และวิทยาศาสตร์อื่น ๆ อีกมากมาย ถือเป็นพื้นฐานทางทฤษฎีของทิศทางหรือเครื่องมือใหม่ ๆ ในการแก้ปัญหาเทคโนโลยีเชิงปฏิบัติ ปัญหา. สิ่งนี้จะเพิ่มระดับทางทฤษฎีทั่วไปของเทคโนโลยีวิศวกรรมเครื่องกลและความสามารถในทางปฏิบัติอย่างมีนัยสำคัญ

ในการปฏิบัติงานวิศวกรรมเครื่องกล มีการใช้เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์อย่างกว้างขวางในการออกแบบกระบวนการทางเทคโนโลยีและการสร้างแบบจำลองของกระบวนการประมวลผลทางกล ระบบอัตโนมัติของการเขียนโปรแกรมกระบวนการประมวลผลบนเครื่องจักรที่มีการควบคุมเชิงตัวเลข (CNC) กำลังสร้างระบบการออกแบบโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วยสำหรับกระบวนการทางเทคโนโลยี (CAD TP)

ได้รับความสนใจอย่างมากในช่วงปี 1990 มุ่งเน้นไปที่การใช้หุ่นยนต์อย่างมีเหตุผลในระบบอัตโนมัติของกระบวนการทางเทคโนโลยีและการสร้างระบบการผลิตอัตโนมัติที่ยืดหยุ่นโดยอาศัยการใช้คอมพิวเตอร์ ระบบอัตโนมัติของการขนส่งระหว่างปฏิบัติการและการสะสมชิ้นส่วน การควบคุมชิ้นส่วนแบบแอคทีฟและพาสซีฟในสายการผลิตอัตโนมัติ

การพัฒนาอย่างรวดเร็วของวิศวกรรมเครื่องกลและงานวิจัยในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมาได้นำไปสู่การสร้างสาขาวิชาเฉพาะใหม่ ๆ: "เทคโนโลยียานยนต์", "เทคโนโลยีวิศวกรรมยานยนต์และรถแทรกเตอร์", "เทคโนโลยีวิศวกรรมเครื่องมือเครื่องจักร" ฯลฯ งานต่อไปเกี่ยวกับการก่อตัวของ “เทคโนโลยีวิศวกรรมเครื่องกล” เป็นศาสตร์ที่นำไปสู่การแบ่งสาขาวิชาออกเป็นสองหลักสูตรอิสระ ได้แก่ “พื้นฐานของเทคโนโลยีวิศวกรรมเครื่องกล” และ “ภาคพิเศษของเทคโนโลยีวิศวกรรมเครื่องกล” หลักสูตรแรกครอบคลุมประเด็นทั่วไปของวิศวกรรมเครื่องกลทุกสาขา ในขณะที่หลักสูตรที่สองครอบคลุมประเด็นเฉพาะของสาขาวิศวกรรมเครื่องกลที่กำหนด ซึ่งส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการประมวลผลช่องว่างชิ้นส่วนพื้นฐานและการประกอบเครื่องจักร

คำว่า " เทคโนโลยี"(จากภาษากรีก. เทคนิค- ศิลปะ ทักษะ ความชำนาญ) หมายความว่า ชุดวิธีแปรรูป การผลิต การเปลี่ยนแปลงสภาพ คุณสมบัติ รูปแบบ วัตถุดิบ วัสดุ หรือผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปที่ดำเนินการในกระบวนการผลิต งานของเทคโนโลยีในฐานะวิทยาศาสตร์คือการระบุรูปแบบทางกายภาพ เคมี เครื่องกล และรูปแบบอื่นๆ เพื่อกำหนดและนำไปใช้ในทางปฏิบัติในกระบวนการผลิตที่มีประสิทธิภาพและประหยัดที่สุด

คำว่า " กระบวนการ"(จาก lat. โพรเซสเซียส- การเลื่อนตำแหน่ง) หมายถึงการกระทำที่มุ่งบรรลุผล ในกรณีของเรา เราหมายถึงการบรรลุผลลัพธ์ในอุตสาหกรรมวิศวกรรม

วิศวกรรมเครื่องกล- อุตสาหกรรมที่ซับซ้อนที่ผลิตเครื่องมือสำหรับเศรษฐกิจของประเทศ ยานพาหนะตลอดจนสินค้าอุปโภคบริโภคและผลิตภัณฑ์ป้องกันประเทศ วิศวกรรมเครื่องกลเป็นพื้นฐานที่สำคัญสำหรับการปรับเปลี่ยนอุปกรณ์ทางเทคนิคของเศรษฐกิจของประเทศทั้งหมดในประเทศของเรา

ความท้าทายของเทคโนโลยีวิศวกรรมเครื่องกลยังคงอยู่ในการลดต้นทุนและเพิ่มผลผลิตในการประมวลผลด้วยผลิตภัณฑ์คุณภาพสูง นอกจากนี้ กระบวนการทางเทคโนโลยีจะต้องสร้างขึ้นโดยคำนึงถึงการควบคุมตนเองโดยอัตโนมัติ เนื่องจากด้วยระบบอัตโนมัติของกระบวนการทางเทคโนโลยี บุคคลจะต้องถูกลบออกไม่เพียงแต่จากการใช้งานโดยตรงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการจัดการกระบวนการผลิตของผลิตภัณฑ์การผลิตด้วย ฟังก์ชั่นเหล่านี้ถูกถ่ายโอนไปยังคอมพิวเตอร์และบุคคลสามารถตรวจสอบได้เฉพาะงานของตนเท่านั้น แต่สำหรับสิ่งนี้ จำเป็นต้องศึกษาความเชื่อมโยงและรูปแบบทั้งหมดของกระบวนการผลิตผลิตภัณฑ์อย่างครอบคลุม

แนวคิดเรื่อง “เทคโนโลยี” ใช้ได้กับเกือบทุกภาคส่วนของเศรษฐกิจของประเทศ ซึ่งไม่เพียงแต่สามารถระบุได้ไม่เพียงแต่วิธีการและวิธีการจ้างแรงงานเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการกำหนดว่าปัจจัยและวัตถุประสงค์ของแรงงานคืออะไร วิธีที่ดีที่สุดในการ ใช้มันและสร้างความสัมพันธ์ระหว่างพวกเขาได้ง่ายขึ้น

ความจำเป็นในการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่นั้นรุนแรงโดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมที่วิธีการแบบเก่าใช้จนหมดสิ้นและการปรับปรุง วิธีการแบบดั้งเดิมไม่สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจได้อย่างมีนัยสำคัญ การสร้างเทคโนโลยีใหม่ๆ ยังถูกกำหนดโดยทรัพยากรแรงงาน เชื้อเพลิง และวัตถุดิบที่มีจำกัด เทคโนโลยีใหม่ควรรับประกันการลดต้นทุนต่อหน่วยของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย และยิ่งทรัพยากรมีจำกัดมากเท่าใด การปรับปรุงเทคโนโลยีก็ควรมุ่งเป้าไปที่การประหยัดมากขึ้นเท่านั้น

ใน ปีที่ผ่านมามีการเปลี่ยนแปลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปจากวิธีการประมวลผลทางเทคโนโลยีแบบดั้งเดิมไปสู่ทางกายภาพ เคมี และขั้นสูงยิ่งขึ้น วิธีการทางชีวภาพ- ชุดวิธีการและเทคนิคสำหรับเครื่องจักรการผลิตที่พัฒนาขึ้นมาเป็นระยะเวลานานและใช้ในพื้นที่การผลิตบางพื้นที่ถือเป็นเทคโนโลยีของพื้นที่นี้ ในเรื่องนี้ แนวคิดได้เกิดขึ้น: เทคโนโลยีการหล่อ การบำบัดด้วยแรงดัน การเชื่อม การตัดเฉือน การประกอบ ฯลฯ

อย่างไรก็ตามภายใต้ เทคโนโลยีวิศวกรรมเครื่องกล เข้าใจกันทั่วไป สาขาวิชาวิทยาศาสตร์ที่ศึกษากระบวนการตัดเฉือนชิ้นส่วนและเครื่องจักรประกอบเป็นหลัก ซึ่งยังกล่าวถึงการเลือกชิ้นงาน วิธีการผลิต ฯลฯ

ความซับซ้อนของกระบวนการและลักษณะทางกายภาพของปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับการประมวลผลทางกลทำให้ยากต่อการศึกษาปัญหาที่ซับซ้อนทั้งหมดภายในสาขาวิชาเทคโนโลยีเดียวและกำหนดการก่อตัวของสาขาวิชาเฉพาะทางหลายประการ เช่นการศึกษาการตัดโลหะ การออกแบบและการคำนวณอุปกรณ์และเครื่องมือตัดโลหะ เป็นต้น มีการศึกษาลักษณะเฉพาะของเทคโนโลยีสาขาวิศวกรรมเครื่องกลเฉพาะทางในสาขาวิชาพิเศษ เช่น เทคโนโลยียานยนต์และรถแทรกเตอร์ เครื่องยนต์ เทคโนโลยี, เทคโนโลยีเครื่องมือกล, เทคโนโลยีถนนและการก่อสร้าง, วิศวกรรมเครื่องกล, เทคโนโลยีการผลิตเครื่องมือ ฯลฯ

ในหลักสูตร "เทคโนโลยีวิศวกรรมเครื่องกล" พวกเขาศึกษาโดยเฉพาะอย่างยิ่งประเด็นการทำงานร่วมกันของเครื่องจักร อุปกรณ์จับยึด เครื่องมือตัด และชิ้นงาน วิธีการก่อสร้างที่มีเหตุผลมากที่สุด เช่น กระบวนการทางเทคโนโลยีที่มีประสิทธิผลและประหยัดที่สุดสำหรับการแปรรูปชิ้นส่วนเครื่องจักร รวมถึงการเลือกอุปกรณ์และอุปกรณ์เทคโนโลยีวิธีการและวิธีการสร้างกระบวนการทางเทคโนโลยีอย่างมีเหตุผลสำหรับการประกอบเครื่องจักร ดังนั้นวินัยทางวิทยาศาสตร์จึงศึกษาพื้นฐานและวิธีการผลิตเครื่องจักรที่ใช้ในวิศวกรรมเครื่องกลสาขาต่างๆ

ในกระบวนการศึกษาการประมวลผลทางกลของชิ้นส่วน มีคำถามมากมายเกิดขึ้นเกี่ยวกับความจำเป็นในการปฏิบัติตามข้อกำหนดทางเทคโนโลยีที่กำหนด ด้วยการทำงานของอุปกรณ์ที่ซับซ้อน เครื่องมือตัดและวัด อุปกรณ์ ฯลฯ สถานการณ์เหล่านี้อธิบายความจำเป็นของความสัมพันธ์โดยตรงระหว่าง “เทคโนโลยีวิศวกรรมเครื่องกล” และวิทยาศาสตร์อื่นๆ

เทคโนโลยีวิศวกรรมเครื่องกลมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับวิทยาศาสตร์พื้นฐานและวิทยาศาสตร์ประยุกต์และการผลิตทั้งหมด ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้คลังข้อมูลทางวิทยาศาสตร์และการปฏิบัติทั้งหมดที่เรามีอยู่ในปัจจุบัน กระบวนการทางวิทยาศาสตร์และทางเทคนิคทำให้สามารถแก้ปัญหาไม่เพียงแต่ทางเทคโนโลยีเท่านั้น แต่ยังรวมถึงปัญหาทางเศรษฐกิจและสังคมด้วย วัตถุประสงค์ทางเศรษฐกิจ ประการแรก รวมถึงการประหยัดทรัพยากรทุกประเภท (วัสดุ เชื้อเพลิง พลังงาน แรงงาน) และการลดต้นทุนการผลิต สำหรับงานสังคมสงเคราะห์ - เพิ่มส่วนแบ่งของแรงงานสร้างสรรค์ในปริมาณทั้งหมด ปัญหาทั้งทางเศรษฐกิจและสังคมได้รับการแก้ไขด้วยการพัฒนาและการนำเทคโนโลยีใหม่ไปใช้

ปัจจุบันบทบาทของความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในด้านเทคโนโลยีมีเพิ่มมากขึ้น ความพิเศษของขั้นตอนปัจจุบันคือจำเป็นต้องดำเนินนโยบายการประหยัดแรงงาน ทุน และวัสดุไปพร้อมๆ กัน สิ่งนี้เป็นไปได้เฉพาะกับการเปลี่ยนผ่านสู่เทคโนโลยีใหม่ ซึ่งรับประกันการเพิ่มผลิตภาพแรงงาน การเพิ่มผลิตภาพทุน และลดการใช้วัสดุไปพร้อมๆ กัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งผ่านการใช้เครื่องมือที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น การใช้วิธีการร้อนและ การเสียรูปตามปริมาตรเย็น การเชื่อม การปั๊ม การชุบผิวชิ้นส่วนให้แข็ง ผงโลหะวิทยา ฯลฯ การนำเครื่องมือกลที่ควบคุมด้วยตัวเลข เครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ และการผลิตอัตโนมัติแบบยืดหยุ่นมาใช้ ถือเป็นการเปลี่ยนแปลงเทคโนโลยีงานโลหะขั้นพื้นฐาน คอมพิวเตอร์ควบคุมกำลังกลายเป็นส่วนหนึ่งของอุปกรณ์เทคโนโลยีสำหรับการแปรรูปโลหะและวัสดุโครงสร้างมากขึ้นเรื่อยๆ

ในงานวิศวกรรมเครื่องกล การใช้ชิ้นส่วนที่ทำจากโลหะผงในเครื่องจักรและอุปกรณ์ต่างๆ เพิ่มมากขึ้น ทั้งหมด บทบาทใหญ่ในการผลิตจะใช้ลำแสงเลเซอร์ สนามแม่เหล็ก อัลตราซาวนด์ และวิธีการอื่น ๆ ที่มีอิทธิพลต่อวัสดุของผลิตภัณฑ์ ด้วยความช่วยเหลือของเทคโนโลยีเลเซอร์ ทำให้สามารถแปรรูปวัสดุประเภทต่างๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพและแม่นยำสูง องค์ประกอบทางเคมีและความแข็งของวัสดุ ในเครื่องจักรที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ ซึ่งใช้ประกายไฟเหมือนเครื่องตัดแบบเดิม ชิ้นส่วนต่างๆ ของโครงสร้างต่างๆ สามารถประมวลผลได้ โดยไม่จำเป็นต้องทำงานโลหะและตกแต่งขั้นสุดท้าย

การนำเทคโนโลยีใหม่มาใช้ในการผลิตนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงเชิงปฏิวัติในเศรษฐกิจของประเทศ ดังนั้นเทคโนโลยีวิศวกรรมเครื่องกลจึงกลายเป็นองค์ประกอบสำคัญของความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี การพัฒนาเทคโนโลยีในการผลิตใดๆ ก็ตามขึ้นอยู่กับกลไกและระบบอัตโนมัติที่ครอบคลุม ซึ่งรับประกันว่าจะเพิ่มผลิตภาพแรงงานและลดต้นทุนการผลิต ทิศทางหลักของการพัฒนาเทคโนโลยีในวิศวกรรมเครื่องกลคือ:

การสร้างกระบวนการทางเทคโนโลยีพื้นฐานใหม่สำหรับการผลิตชิ้นส่วน ส่วนประกอบ และส่วนประกอบที่รับประกันการประหยัดทรัพยากรประเภทต่างๆ (วัสดุ พลังงาน แรงงาน และการเงิน)

ระบบอัตโนมัติและกลไกการผลิตแบบบูรณาการโดยอาศัยการพัฒนาและการเรียนรู้อุปกรณ์เทคโนโลยีประสิทธิภาพสูงประเภทใหม่

การปรับปรุงระบบควบคุมกระบวนการตามวิธีโปรแกรมเป้าหมาย

ข้อกำหนดที่เพิ่มขึ้นสำหรับคุณภาพและความสามารถในการผลิตของผลิตภัณฑ์ทำให้จำเป็นต้องมีการเปลี่ยนแปลงในกลุ่มอุปกรณ์เทคโนโลยี

เกณฑ์ที่สำคัญที่สุดสำหรับประสิทธิผลของเทคโนโลยีคือการใช้เวลาและทรัพยากรวัสดุขั้นต่ำสำหรับคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่กำหนด การแก้ไขปัญหานี้ได้รับการอำนวยความสะดวกโดย เทคโนโลยีสารสนเทศซึ่งก็คือ วิธีการทางเทคนิคซึ่งช่วยให้คุณดึงความรู้ใหม่จากกระแสข้อมูลที่เพิ่มมากขึ้นในสาขาเทคโนโลยีวิศวกรรมเครื่องกล เทคโนโลยีสารสนเทศ- วิธีการ ระบบ และวิธีการที่ใช้ในการจัดเก็บและประมวลผลข้อมูลโดยใช้คอมพิวเตอร์ ไม่ใช่ปัญหาสำคัญเพียงปัญหาเดียวเท่านั้นที่สามารถแก้ไขได้โดยไม่ต้องประมวลผลข้อมูลจำนวนมาก ทรัพยากรสารสนเทศ ได้แก่ ห้องสมุด ธนาคารข้อมูล และความรู้ของผู้เชี่ยวชาญแต่ละคน ปัจจุบันมีการสร้างฐานข้อมูลประมาณ 3,500 ฐานข้อมูลในโลกซึ่งอนุญาตให้เข้าถึงแบบโต้ตอบได้ พวกเขาจัดเก็บเอกสารได้ประมาณ 150 ล้านฉบับ ฐานข้อมูลเชื่อมต่อถึงกันและกับผู้ใช้หลายล้านคน พวกเขากำลังขยายและอัปเดตอย่างต่อเนื่อง โดยทั่วไป กระแสข้อมูลทั่วโลกประจำปีมีประมาณ 10 ล้านชื่อเรื่อง ซึ่งในแง่ของผู้เชี่ยวชาญหนึ่งคนคือ 1,500 หน้าต่อวัน การวิเคราะห์ปริมาณข้อมูลดังกล่าวเป็นเรื่องยากมากแม้ว่าจะใช้คอมพิวเตอร์ก็ตาม เนื่องจากข้อมูลสามารถจัดเก็บ ประมวลผล และถ่ายโอนได้ จึงต้องมีผู้ขนส่ง ผู้ส่ง และผู้รับข้อมูล คำว่า “ข้อมูล” มักใช้แต่ไม่ได้มีความหมายเหมือนกันกับข้อมูล ข้อมูล- สิ่งเหล่านี้คือปริมาณ ข้อเท็จจริง เช่น เป็นวัตถุดิบสำหรับการสร้างข้อมูลที่ได้รับจากการประมวลผลข้อมูล

ข้อมูล -กระบวนการเรียนรู้และวิเคราะห์ข้อมูลที่บุคคลกลายเป็นความรู้

บุคคลเลือกข้อมูลที่มีคุณค่าต่อตนเอง ปัญหาการกำหนดคุณค่าของข้อมูลในปัจจุบันเป็นปัญหาเร่งด่วนที่สุด ความสำคัญของข้อมูลมักจะได้รับการประเมินโดยผู้เชี่ยวชาญโดยสัญชาตญาณ โดยพิจารณาจากความฉลาด ประสบการณ์ และข้อมูลที่ได้รับของเขาเอง คอมพิวเตอร์กลายเป็นแหล่งข้อมูลหลัก ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใส่ใจกับการปรับปรุงรูปแบบและวิธีการทำงานกับเทคโนโลยีสารสนเทศ ในขณะที่ควรคำนึงว่าคอมพิวเตอร์แก้ปัญหาข้อมูลทางคอมพิวเตอร์มากกว่าปัญหาทางปัญญา

เป้าหมายทำให้คนคิดและเทคโนโลยีสารสนเทศสามารถลดต้นทุนแรงงานในการค้นหาข้อมูลได้อย่างมากและมีส่วนทำให้การตัดสินใจขั้นสุดท้ายถูกต้องมากขึ้นโดยผู้เชี่ยวชาญ

เทคโนโลยีวิศวกรรมเครื่องกลไม่ทางใดก็ทางหนึ่งใช้ความสำเร็จของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีและพัฒนาไปพร้อมกับพวกเขา ดังนั้นเทคโนโลยีวิศวกรรมเครื่องกลจึงถูกกำหนดให้เป็นสาขาวิชาวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาความเชื่อมโยงและรูปแบบของกระบวนการผลิตเครื่องจักร โดยมีวัตถุประสงค์คือ ปรับปรุงคุณภาพ ลดต้นทุนของผลิตภัณฑ์ และเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของแรงงานโดยอาศัยความสำเร็จของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี . ในเวลาเดียวกัน เป้าหมายสูงสุดของการพัฒนาเทคโนโลยีวิศวกรรมเครื่องกลคือการควบคุมตนเองโดยอัตโนมัติของกระบวนการผลิตผลิตภัณฑ์โดยอัตโนมัติ โดยไม่มีการแทรกแซงของมนุษย์ เพื่อแก้ปัญหานี้ จำเป็นต้องรู้กระบวนการทางเทคโนโลยีทั้งหมดของเครื่องจักรการผลิตอย่างถี่ถ้วนและสามารถจัดการได้

2. แนวคิดและข้อกำหนดพื้นฐาน

เอ.จี. Suslov ดำเนินการวิเคราะห์การคาดการณ์สำหรับการพัฒนาวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและเทคโนโลยีในช่วงต้นศตวรรษที่ 21 สิ่งพิมพ์ทางวิทยาศาสตร์และทางเทคนิคหัวข้อของวิทยานิพนธ์ที่ได้รับการปกป้องทุนสนับสนุนและโครงการทางวิทยาศาสตร์และทางเทคนิคข้อเสนอของนักวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีซึ่งอนุญาตให้เขา เพื่อกำหนดทิศทางหลักในการพัฒนาเทคโนโลยีวิศวกรรมเครื่องกลต่อไป:

1. การปรับปรุงและเพิ่มประสิทธิภาพของที่มีอยู่และการพัฒนากระบวนการเทคโนโลยีประหยัดพลังงานและวัสดุใหม่สำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์วิศวกรรมเครื่องกล

ปัจจุบันมีกระบวนการทางเทคโนโลยีมาตรฐานในการผลิตชิ้นส่วนต่างๆ อย่างไรก็ตาม การพัฒนาการผลิตเปล่าและเทคโนโลยีของวิศวกรรมเครื่องกล เครื่องจักรและเครื่องมือตัดโลหะ ทำให้จำเป็นต้องแก้ไขเทคโนโลยีมาตรฐานเหล่านี้จากมุมมองของการเพิ่มประสิทธิภาพ การประหยัดพลังงานและวัสดุในการผลิตชิ้นส่วนเครื่องจักร

ดังนั้นความเป็นไปได้ในการได้รับล้อเฟืองเปล่าที่มีฟันจึงนำไปสู่การแก้ไขเทคโนโลยีมาตรฐานสำหรับการผลิตซึ่งทำให้สามารถประหยัดวัสดุและพลังงานได้อย่างมากและลดต้นทุนทางเทคโนโลยีของล้อเฟือง

โรงเรียนเทคโนโลยีวิทยาศาสตร์และสถานประกอบการสร้างเครื่องจักรเกือบทั้งหมดมีส่วนร่วมในทิศทางนี้

2. การปรับปรุงและเพิ่มประสิทธิภาพของที่มีอยู่และการพัฒนาวิธีการทางเทคโนโลยีแบบผสมผสานที่เน้นความรู้ใหม่สำหรับการประมวลผลชิ้นงาน

ทิศทางนี้ต้องการ แนวทางที่เป็นระบบและสร้างพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์สำหรับการปรับปรุงตามเป้าหมายที่มีอยู่และการพัฒนาวิธีการแปรรูปชิ้นงานใหม่และแบบผสมผสาน

การปรับปรุงและเพิ่มประสิทธิภาพวิธีการประมวลผลที่มีอยู่นั้นดำเนินการตามโหมด คุณภาพของพื้นผิวการประมวลผล ความแม่นยำในการประมวลผล การใช้พลังงาน ผลผลิต และต้นทุนทางเทคโนโลยี โดยปกติแล้ว การเพิ่มประสิทธิภาพที่ครอบคลุมและมีแนวโน้มมากที่สุดคือการเพิ่มประสิทธิภาพตามต้นทุนทางเทคโนโลยี

วิธีการประมวลผลทางเทคโนโลยีที่เน้นความรู้ใหม่เป็นวิธีการที่ใช้วิทยาศาสตร์และปรากฏการณ์พื้นฐาน - กายภาพ เคมี ไฟฟ้า วิธีการประมวลผลดังกล่าวประกอบด้วย: การตกแต่งและการตกแต่งขั้นสุดท้ายโดยการเสียรูปพลาสติกบนพื้นผิว (SPT), การคายประจุไฟฟ้า, พัลส์ไฟฟ้า, ลำแสงอิเล็กตรอน, ลำแสง, อัลตราโซนิก, เลเซอร์, แม่เหล็ก, เคมี ฯลฯ

ในทางกลับกัน PPD OMA ประกอบด้วย: การกลิ้ง การกลิ้ง การกลิ้ง การสอบเทียบ การกลึงแมนเดรล การทำให้เรียบ การกลิ้งแบบสั่น การยิงระเบิด การประมวลผลด้วยเครื่องมือกระแทกแบบแรงเหวี่ยง

เทคโนโลยีเลเซอร์ (การตัด การเจาะ การแกะสลัก การวัด การวินิจฉัย การปรับสมดุล การควบคุมคุณภาพ) มีความยืดหยุ่นสูง การเปลี่ยนชิ้นงานไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนเครื่องมือ

วิธีการประมวลผลแบบรวม ได้แก่: ระบบเครื่องกลไฟฟ้า, เทอร์โมกล, เคมี-เครื่องกล, เคมีกายภาพ, กลไก-ฟิสิกส์-เคมี เช่น วิธีการที่ขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์สองอย่างขึ้นไป (ทางกายภาพ เคมี ไฟฟ้า)

ทิศทางนี้ทำให้สามารถลดต้นทุนการผลิตชิ้นส่วน โดยเฉพาะจากวัสดุที่แปรรูปยาก และปรับปรุงคุณภาพได้

3. การปรับเปลี่ยนเทคโนโลยีชั้นผิวของชิ้นส่วนเครื่องจักร

การปรับเปลี่ยนชั้นพื้นผิวหมายถึงการเปลี่ยนหรือการเคลือบ วิธีการเหล่านี้ได้แก่: การอิ่มตัวของการแพร่กระจาย, การผสมด้วยเลเซอร์, การเคลือบอาร์คไฟฟ้าและพลาสมา, การฝังไอออน, การเคลือบสารเคมีและกัลวานิก, การสปัตเตอร์, การเคลือบฟันและอีโมโกไนซ์, การเคลือบด้วยไฟฟ้า ฯลฯ ทิศทางนี้ช่วยให้คุณประหยัดวัสดุราคาแพงและเพิ่มความทนทานของเครื่องจักร

4. การสร้างเทคโนโลยีในคุณภาพที่เหมาะสมที่สุดที่เปลี่ยนแปลงตามธรรมชาติของชั้นพื้นผิวของชิ้นส่วนเครื่องจักร โดยขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์การใช้งาน

เทคโนโลยีเหล่านี้ได้แก่ วิธีการต่างๆการประมวลผลที่ช่วยให้คุณเปลี่ยนเงื่อนไขในการประมวลผลพื้นผิวเดียวได้โดยอัตโนมัติ นี่คือการเปิดเครื่อง CNC โดยการเปลี่ยนความเร็วและฟีดของ OOO SPD บนเครื่อง CNC โดยการเปลี่ยนแรง ความเร็ว และฟีด นี่คือการประมวลผลทางกลไฟฟ้าโดยการเปลี่ยนความแรงของกระแส ฯลฯ การพัฒนาทิศทางนี้ทำให้สามารถเพิ่มความทนทานของชิ้นส่วนที่มีพื้นผิวเสียดสีโค้งได้

5. นาโนเทคโนโลยีที่มีความแม่นยำสูงซึ่งทำให้สามารถรับประกันความแม่นยำในการประมวลผลของลำดับอังสตรอมและรับพื้นผิวที่มีความหยาบ Rr = 0.001 ไมครอน

การพัฒนาพื้นที่นี้เกี่ยวข้องกับการผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีความแม่นยำ

การประมวลผลที่มีความแม่นยำสูงพิเศษทำให้ความต้องการความสามารถในการแปรรูปและองค์ประกอบทางเคมีของวัสดุชิ้นงานเพิ่มมากขึ้น การแพร่กระจายของค่าพารามิเตอร์ที่มีลักษณะทางกลและ คุณสมบัติทางกายภาพส่วนหัวไม่ควรเกิน 0.1% ของมูลค่าหน้าบัตร ตามกฎแล้วจะมีการจัดเตรียมสิ่งนี้ไว้โดยวัสดุนาโน

6. วิธีการประมวลผลทางเทคโนโลยีความเร็วสูง เพิ่มความเร็วของการประมวลผลใบมีดเป็น 30 ม./วินาที การขัดเพชร - สูงถึง 300 ม./วินาที

การตัดด้วยความเร็วสูงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตชิ้นส่วนที่ซับซ้อน ในระหว่างการประมวลผล ซึ่งมวลชิ้นงาน 70...80% สูญเสียไปเป็นเศษ

การประมวลผลด้วยความเร็วสูงยังมีแนวโน้มที่ดีสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่มีรูปทรงเรียบง่าย เช่น แผ่น ได้ผลลัพธ์ที่ดีเมื่อกลึงด้วยความเร็วสูง

การตัดด้วยความเร็วสูงเกิดขึ้นได้เนื่องจากการพัฒนาเครื่องมือตัดแบบก้าวหน้าโดยใช้โลหะผสมคาร์ไบด์เนื้อละเอียดพร้อมสารเคลือบ เซรามิก คิวบิกโบรอนไนไตรด์ และเครื่องมือเพชร

ปัจจุบัน โลหะและโลหะผสมประมาณ 200 เกรดได้รับการประมวลผลด้วยความเร็วตัดสูง ในเวลาเดียวกัน ผลผลิตเพิ่มขึ้น 3... 10 เท่า คุณภาพพื้นผิวและความแม่นยำดีขึ้น ซึ่งเกี่ยวข้องกับการหน่วงที่เพิ่มขึ้นในบริเวณการตัด สภาพที่ดีขึ้นสำหรับการสร้างและการขจัดเศษ และแรงตัดที่ลดลง (เนื่องจาก การเปลี่ยนแปลงในลักษณะของการทำลายวัสดุและความเด่นของการแตกหักแบบเปราะ)

7. พันธุกรรมทางเทคโนโลยีในแง่ของคุณสมบัติของวัสดุ ความถูกต้องของมิติ และคุณภาพของชั้นผิวของชิ้นส่วนตั้งแต่การผลิตวัสดุไปจนถึงการทำงาน

ทิศทางนี้ทำให้สามารถปรับปรุงคุณภาพของชิ้นส่วน ลดต้นทุนการผลิต และเพิ่มความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์ โดยเฉพาะชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูง

8. การปรับปรุงการออกแบบและการวิเคราะห์มิติทางเทคโนโลยีของผลิตภัณฑ์วิศวกรรมเครื่องกล โดยคำนึงถึงคุณภาพของพื้นผิวการผสมพันธุ์และระบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ

ทิศทางนี้จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพความแม่นยำของชิ้นส่วนได้อย่างมากและลดต้นทุนการผลิต

9. การสนับสนุนทางเทคโนโลยีและการปรับปรุงคุณสมบัติการทำงานโดยตรงของชิ้นส่วนเครื่องจักรและการเชื่อมต่อ (ความแข็งแรงแบบสถิตและความล้า, ความต้านทานการกัดกร่อน, ความแข็งแรงของการสัมผัสแบบสถิตและไดนามิก, ความแข็งแกร่งของการสัมผัส, ความแข็งแรงพอดี, ความรัดกุม, ความต้านทานการสึกหรอ)

การสะสมของธนาคารข้อมูลในพื้นที่นี้จะช่วยให้เราก้าวไปสู่การแก้ปัญหาในขั้นตอนเดียวในการรับรองและเพิ่มความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์ ช่วยให้คุณลดเวลาในการออกแบบและการเตรียมการผลิตทางเทคโนโลยีได้อย่างมากและเพิ่มความน่าเชื่อถือจากมุมมองของการรับรองคุณภาพของผลิตภัณฑ์

10. การควบคุมคุณภาพอัตโนมัติแบบปรับเปลี่ยนได้ของชิ้นส่วนแปรรูปและผลิตภัณฑ์ประกอบ

การดำเนินการตามทิศทางนี้ส่วนใหญ่จะถูกกำหนดโดยการพัฒนาและการสร้างวิธีการสำหรับการควบคุมความแม่นยำของมิติและพารามิเตอร์คุณภาพของชั้นผิวของชิ้นส่วนที่มีความเร็วสูงแบบแอคทีฟและความเร็วสูงในระหว่างการประมวลผล ด้วยความพร้อมใช้งานของเครื่องมือเหล่านี้และคลังข้อมูลเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างความแม่นยำและพารามิเตอร์คุณภาพของชั้นพื้นผิวของชิ้นส่วนและสภาวะการประมวลผล จึงสามารถแก้ไขปัญหานี้กับเครื่องมือกลด้วยระบบควบคุมคอมพิวเตอร์ที่ทันสมัยได้

11. การสร้างระบบเทคโนโลยีการเรียนรู้ด้วยตนเอง

ระบบเหล่านี้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงคุณภาพของชิ้นส่วนที่ต้องการพร้อมผลผลิตสูงสุดจากวัสดุใหม่เมื่อแปรรูปด้วยเครื่องจักร CNC โดยไม่ต้องวิจัยให้ยาวนาน สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศและการทหาร ดังนั้นทิศทางนี้จึงลดลงอย่างมาก การฝึกอบรมทางเทคโนโลยีการผลิตผลิตภัณฑ์ใหม่

12. การปรับปรุงที่มีอยู่และการพัฒนาวิธีการประกอบเทคโนโลยีใหม่

ซึ่งรวมถึงการประกอบด้วยความร้อน ไฮโดรเพรส และอัลตราโซนิก เทคโนโลยีข้อต่อเกลียวเรียบ การติดตั้งและการถอดผลิตภัณฑ์โดยไม่ต้องใช้สลักเกลียวและน็อต การสร้างข้อต่อกาวที่มีความแข็งแรงสูงทนความร้อน การประกอบด้วยตัวชดเชยความแข็งแรงสูงที่แข็งตัวได้เอง เป็นต้น

13. ผสมผสานเทคโนโลยีสำหรับการออกแบบ การผลิตและการดำเนินงาน การซ่อมแซมและการกำจัดให้เป็นกระบวนการเดียว

เมื่อออกแบบโดยพิจารณาเทคโนโลยีการผลิตและการดำเนินงานเป็นกระบวนการเดียว จึงสามารถลดต้นทุนของผลิตภัณฑ์และเพิ่มความทนทานได้อย่างมาก

มีความเป็นไปได้ที่จะถ่ายโอนการดำเนินการตกแต่งขั้นสุดท้ายจำนวนมากไปยังกระบวนการรันชิ้นส่วน และในทางกลับกัน ปรากฏการณ์เชิงลบจำนวนหนึ่ง ตั้งแต่การปฏิบัติงานไปจนถึงเทคโนโลยีการผลิต ตัวอย่างเช่น เทคโนโลยีการใช้ฟิล์มทองแดงรันอินสามารถถ่ายทอดไปสู่การทำงานได้โดยการเติมผงทองแดงและกลีเซอรีนลงในสารหล่อลื่น การเสียรูปพลาสติกของเกลียวที่เป็นไปได้ภายใต้การกระทำของแรงแบบไดนามิกซึ่งนำไปสู่การคลายเกลียวของสตั๊ดสามารถถ่ายโอนไปยังเทคโนโลยีการผลิต ฯลฯ ทิศทางนี้ทำให้สามารถปรับคุณภาพของผลิตภัณฑ์ให้เหมาะสมและลดต้นทุนในขั้นตอนทั้งหมด ของวงจรชีวิตและแก้ปัญหาความสามารถในการแข่งขันของผลิตภัณฑ์วิศวกรรมเครื่องกล

14. เทคโนโลยีใหม่การสร้างชิ้นส่วนไม่ใช่โดยการเอาค่าเผื่อออก แต่โดยการเติบโต (การสร้างต้นแบบ)

ทิศทางนี้จะช่วยลดเวลาในการสร้างแบบจำลองของผลิตภัณฑ์ต่างๆได้อย่างมาก

15. การปรับปรุง CAD TP และการสร้างเทคโนโลยี IPI

การสร้างภาษาการเขียนโปรแกรมการออกแบบเทคโนโลยีและการจัดการแบบครบวงจรจะช่วยลดการออกแบบและการเตรียมการผลิตทางเทคโนโลยีอย่างมีนัยสำคัญและลดข้อผิดพลาดที่เกิดจากโปรแกรมเมอร์ จำเป็นต้องทำงานเพื่อกรอก "หน้าขาว" ในคลังข้อมูลสำหรับ CAD TP ทิศทางนี้จะช่วยให้เราจำลองและสำรวจกระบวนการทางเทคโนโลยีเสมือนจริงได้

การใช้เงินทุน ปัญญาประดิษฐ์สำหรับการออกแบบทางเทคโนโลยีและการควบคุมกระบวนการ

16. การสร้างเทคโนโลยีตามหลักการโมดูลาร์

ตามคำจำกัดความของศาสตราจารย์ Bazrov B.M. หลักการโมดูลาร์หมายถึงการก่อสร้างต่างๆ ระบบทางเทคนิคด้วยคุณสมบัติต่างๆ โดยประกอบจากโมดูลมาตรฐานที่มีขอบเขตจำกัด การนำหลักการโมดูลาร์ไปใช้ในวิศวกรรมเครื่องกลจำเป็นต้องมีการพัฒนา:

• วิธีการเปลี่ยนผลิตภัณฑ์ด้วยหลายโมดูล
• หลักการทั่วไปของการก่อสร้างจากโมดูลและเครื่องมือสนับสนุนทางเทคโนโลยี
• วิธีการรวมโมดูลผลิตภัณฑ์และการสนับสนุนทางเทคโนโลยีเข้าด้วยกัน

การพัฒนาทิศทางนี้จะเพิ่มประสิทธิภาพและความสามารถในการแข่งขันของการผลิตทางวิศวกรรมเครื่องกลอย่างมีนัยสำคัญ

• 17. การพัฒนาโครงการทางเทคโนโลยีเพื่อการปรับปรุงอุปกรณ์การผลิตทางวิศวกรรมเครื่องกลอย่างเหมาะสมที่สุด โดยมีเป้าหมายเพื่อเพิ่มความเข้มข้น ความยืดหยุ่น และความสามารถในการแข่งขัน
• 18. สภาพแวดล้อมทางเทคโนโลยีและระบบเทคโนโลยีที่จัดระเบียบตนเอง ระบบเทคโนโลยีเป็นแบบไดนามิก กล่าวคือ มีการเปลี่ยนแปลงและพัฒนาไปตามกาลเวลา ดังนั้นจึงต้องมีการจัดระเบียบตนเอง การพัฒนาทิศทางนี้จะทำให้สามารถรับประกันคุณภาพของผลิตภัณฑ์ได้ แม้ว่าเครื่องมือจะสึกหรอ การเปลี่ยนแปลงในสภาพของอุปกรณ์ในกระบวนการ และเงื่อนไขอื่นๆ
• 19. เทคโนโลยีการผลิตทางวิศวกรรมแบบยืดหยุ่นบูรณาการด้วยคอมพิวเตอร์

การเปลี่ยนผ่านจากกระบวนการทางเทคโนโลยีที่ไม่ต่อเนื่องไปสู่กระบวนการอัตโนมัติอย่างต่อเนื่อง ทำให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพการผลิตและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่เพิ่มขึ้น

การใช้เครื่องจักรและอุปกรณ์อย่างมีประสิทธิภาพ

การแนะนำเทคโนโลยีไร้ขยะ

การสร้างจีพีเอส

การใช้หุ่นยนต์และระบบหุ่นยนต์อย่างแพร่หลาย

การคำนวณข้อผิดพลาดพื้นฐานโดยใช้ตัวอย่างการติดตั้งชิ้นส่วนต่างๆ จำนวนฐานที่จำเป็นสำหรับการฐาน จำนวนฐานที่จำเป็นสำหรับการฐาน เมื่อประมวลผลชิ้นงานบนเครื่องจักรและติดตั้งลงในฟิกซ์เจอร์ ในหลายกรณี ไม่จำเป็นต้องมีการวางแนวชิ้นงานให้สมบูรณ์โดยใช้ฐานทั้งสามชุดที่สัมผัสกับจุดรองรับหกจุดของฟิกซ์เจอร์หรือเครื่องจักร ตัวอย่างเช่น เมื่อประมวลผลระนาบของชิ้นงานแบบแท่งปริซึม การวางแนวของชิ้นงานบนเครื่องจักรในทิศทางของแกนพิกัดแนวนอนเพื่อให้ได้ขนาดที่ต้องการจึงไม่สำคัญ ดังนั้น พื้นผิวด้านข้างช่องว่างจะสูญเสียค่าฐาน

เมื่อประมวลผลชิ้นงานทรงกระบอกสำหรับการติดตั้ง ในหลายกรณีไม่จำเป็นต้องใช้ฐานทั้งสามชุด

ตัวอย่างเช่น เมื่อผ่านการเจาะและคว้านชิ้นงานที่ยึดไว้ในหัวจับ จะใช้ฐานนำทางคู่เพียงฐานเดียวเท่านั้น ซึ่งสัมผัสกับจุดรองรับสี่จุด เมื่อทำการคว้านรูแบบขั้นบันได เมื่อรักษามิติเชิงเส้น a ไว้ จำเป็นต้องใช้ฐานสองฐาน: รางคู่และฐานรอง

เมื่อติดตั้งลูกกลิ้งตรงกลาง ลูกกลิ้งจะขึ้นอยู่กับกรวยชันสั้นของรูตรงกลางโดยใช้จุดอ้างอิง 5 จุดและปราศจากระดับอิสระ 5 องศา ในเวลาเดียวกันลูกกลิ้งยังคงรักษาระดับอิสระที่หก - ความสามารถในการหมุนรอบแกนของตัวเองซึ่งจำเป็นสำหรับการประมวลผล ยิ่งไปกว่านั้น แคลมป์ที่ใช้ในกรณีดังกล่าวไม่ได้เป็นจุดรองรับที่หกเนื่องจากไม่ได้มีส่วนร่วมในการยึดชิ้นงานและไม่ปรับตำแหน่ง แต่ทำหน้าที่เพียงส่งการหมุนไปยังชิ้นงานเท่านั้น

เมื่อออกแบบการดำเนินงานทางเทคโนโลยีสิ่งที่เรียกว่า "โครงร่างพื้นฐานทางทฤษฎี" จะปรากฏบนร่างการปฏิบัติงาน

รูปแบบฐานทางทฤษฎีเป็นแผนภาพของตำแหน่งของจุดอ้างอิงในอุดมคติและจุดตามเงื่อนไขบนฐานเทคโนโลยีของชิ้นงาน ซึ่งเป็นสัญลักษณ์ของการเชื่อมต่อตำแหน่งของชิ้นงานกับระบบพิกัดที่นำมาใช้ ในเวลาเดียวกัน บนเส้นขอบของพื้นผิวของชิ้นงานซึ่งเป็นที่ยอมรับว่าเป็นฐานทางเทคโนโลยี สัญลักษณ์จะถูกวางไว้บนจุดสัมผัสที่เหมาะสมที่สุดของชิ้นงานและอุปกรณ์จับยึด ซึ่ง: สัมผัสกับชิ้นงานด้วยจำนวนองศาอิสระที่สอดคล้องกัน สัญลักษณ์ของส่วนรองรับ ที่หนีบ และอุปกรณ์ติดตั้งมีระบุไว้ใน GOST 3.1107-81

การคำนวณข้อผิดพลาดพื้นฐานโดยใช้ตัวอย่างการติดตั้งชิ้นส่วนต่างๆ:

หลักการรวม (เอกภาพ) ของฐาน เมื่อกำหนดฐานเทคโนโลยีสำหรับการประมวลผลชิ้นงานอย่างแม่นยำ พื้นผิวที่เป็นทั้งฐานการออกแบบและฐานการวัดสำหรับชิ้นส่วน และยังใช้เป็นฐานในการประกอบผลิตภัณฑ์ด้วย ควรถือเป็นฐานทางเทคโนโลยี เมื่อรวมฐานเทคโนโลยี การออกแบบ และการวัดเข้าด้วยกัน ชิ้นงานจะถูกประมวลผลตามขนาดที่ระบุในแบบร่างการทำงาน โดยใช้ช่วงพิกัดความเผื่อขนาดทั้งหมดที่ผู้ออกแบบกำหนดไว้

หากฐานเทคโนโลยีไม่ตรงกับฐานการออกแบบหรือการวัดนักเทคโนโลยีจะถูกบังคับให้เปลี่ยนขนาดที่ป้อนในแบบร่างการทำงานจากฐานการออกแบบและการวัดด้วยมิติทางเทคโนโลยีที่สะดวกกว่าที่ป้อนโดยตรงจากฐานเทคโนโลยี ในกรณีนี้ เส้นโซ่มิติที่สอดคล้องกันของชิ้นงานจะยาวขึ้น และช่องพิกัดความเผื่อสำหรับขนาดดั้งเดิมที่ตั้งไว้จากฐานการออกแบบจะถูกกระจายระหว่างมิติกลางที่เพิ่งเปิดตัวใหม่ ซึ่งเชื่อมต่อฐานเทคโนโลยีกับฐานการออกแบบและกับพื้นผิวที่ผ่านการประมวลผล ท้ายที่สุดแล้ว สิ่งนี้นำไปสู่พิกัดความเผื่อที่เข้มงวดมากขึ้นในขนาดที่คงไว้ระหว่างการประมวลผลชิ้นงาน ส่งผลให้ต้นทุนของกระบวนการแปรรูปเพิ่มขึ้น และความสามารถในการผลิตลดลง

นี้สามารถอธิบายได้ด้วยตัวอย่างต่อไปนี้ เมื่อประมวลผลร่องที่ความลึก 10H14 (รูปที่ 6.24, a) เพื่อให้การออกแบบฟิกซ์เจอร์ง่ายขึ้น จะสะดวกในการติดตั้งชิ้นงานบนพื้นผิวด้านล่าง B (รูปที่ 6.24, d) เนื่องจากด้านล่างของร่อง C เชื่อมต่อกันด้วยขนาด 10 +0 "36 กับระนาบด้านบน A ระนาบนี้จึงเป็นการออกแบบและฐานการวัดสำหรับร่อง ในกรณีนี้ ฐานเทคโนโลยี - พื้นผิว B ไม่ตรงกับ การออกแบบและฐานการวัดและไม่เกี่ยวข้องกับขนาดหรือสภาพเพื่อให้ถูกต้อง ตำแหน่งสัมพัทธ์- เนื่องจากเมื่อทำงานกับเครื่องจักรที่กำหนดค่าไว้ ระยะห่างจากแกนของเครื่องตัดถึงระนาบโต๊ะยังคงไม่เปลี่ยนแปลง (k = const1) ดังนั้นขนาด c ซึ่งไม่ได้แสดงไว้ในภาพวาดจึงเป็นค่าคงที่เช่นกัน ขนาดของความลึกของร่อง a = 10" 56 มม. ไม่สามารถรักษาไว้ได้ ดังนั้นความผันผวนจะได้รับผลกระทบโดยตรงจากข้อผิดพลาดในขนาด b - - 50-0.62 มม. ซึ่งคงไว้ในการดำเนินการครั้งก่อนอย่างไร (รูปที่ 6.24, b)

เห็นได้ชัดว่าในกรณีนี้ในร่างการปฏิบัติงานของการกัดร่องจำเป็นต้องวางมิติทางเทคโนโลยี c ซึ่งความแม่นยำไม่ได้ขึ้นอยู่กับการดำเนินการก่อนหน้าและแนะนำให้ลบมิติการออกแบบ a = 10 + 0 ' 36 มม. จากแบบร่าง การคำนวณขนาดเทคโนโลยี c รวมถึงความทนทานต่อเทคโนโลยีใหม่ของขนาด b สามารถทำได้ตามห่วงโซ่มิติที่แสดงในรูปที่ 6.24 ค. จากรูปจะชัดเจนว่า c = b-a = 50 - 10 = 40 มม.

ความคลาดเคลื่อนของขนาด c ถูกกำหนดจากห่วงโซ่มิติเดียวกัน ซึ่งขนาดเริ่มต้นคือขนาดการออกแบบ a = = 10 +0,зс เนื่องจากการคำนวณทั้งหมดทำขึ้นบนพื้นฐานของสมมติฐานที่ว่าขนาด a ควรได้รับโดยอัตโนมัติ ภายในเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนที่ระบุโดยผู้ออกแบบเมื่อดำเนินการโซ่ส่วนประกอบขนาด 6 และ c ภายในเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนที่กำหนดไว้สำหรับส่วนประกอบเหล่านั้น ตามสูตร (5.3) Ta = Tb + Tc โดยที่ Tc - Ta - Tb แทนที่ค่าที่สอดคล้องกันเราจะได้ Tc = 0.36-0.62

เนื่องจากพิกัดความเผื่อเป็นปริมาณบวกอย่างมีนัยสำคัญและไม่สามารถเป็นลบได้ สมการผลลัพธ์จึงไม่สามารถแก้ไขได้โดยไม่เพิ่มค่า minuend หรือไม่ลดค่า subtrahend

ในที่สุดขนาด b ถูกกำหนดด้วยความอดทนเท่ากับขนาดมาตรฐานที่ใกล้ที่สุดในขณะที่รักษาค่าเบี่ยงเบนลบของฟิลด์ความอดทนจากค่าเล็กน้อยที่กำหนดโดยการวาดภาพเช่น b = 50_о 16 = = 50h11

จากนั้นจึงออกแบบให้มีความทนทานต่อขนาดทางเทคโนโลยี

ค่าที่คำนวณได้จากขนาด c = 40-o!sv mm. ในที่สุดค่ามาตรฐานที่ใกล้เคียงที่สุดของขนาดนี้ก็ได้รับการยอมรับด้วย - = 401о;"« มม. ซึ่งสอดคล้องกับค่า 40b11 ค่าขีด จำกัด ของขนาดเทคโนโลยีที่ระบุอยู่ภายในขอบเขตของมิติการออกแบบ

ตรวจสอบการคำนวณค่าสูงสุดและต่ำสุด (a max = = 50 - (40 - 0.33) = 10 +0 - 33; a min = 50 - 0.16 - (40 - 0.17) = = 10 +0 ' 01 ) แสดงว่าค่าขีดจำกัด ​​ของขนาดการออกแบบดั้งเดิมอยู่ภายในขีดจำกัดของขนาดขีดจำกัดที่กำหนดโดยการวาด และการคำนวณขนาดใหม่ทำอย่างถูกต้อง

ในกรณีที่ขนาดมาตรฐานใกล้กับขนาดเทคโนโลยีที่คำนวณมากที่สุด c แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญในค่าของฟิลด์ความอดทนจากที่คำนวณ ขนาดที่คำนวณได้ c ก็สามารถยอมรับได้ในที่สุด

ตามการคำนวณที่ดำเนินการ ในร่างการปฏิบัติงานของชิ้นงาน แทนที่จะป้อนขนาดการวาด 10H14 และ 50h14 ควรป้อนขนาดใหม่ b = 50h11 และ c = 40b11 ดังนั้นเนื่องจากความแตกต่างระหว่างฐานเทคโนโลยีและการออกแบบ (การวัด) ผู้ปฏิบัติงานจึงต้องรักษาค่าเผื่อที่เข้มงวดขึ้นอย่างเห็นได้ชัดเมื่อเปรียบเทียบกับค่าเผื่อที่กำหนดโดยผู้ออกแบบ ในกรณีที่พิจารณา แทนที่จะรักษาความคลาดเคลื่อนของ h14 ที่กำหนดโดยรูปวาด จะต้องรักษาความคลาดเคลื่อนของ h11 และ b1 ไว้

หลักการคงตัวของฐาน หลักการของความคงตัวของฐานคือ เมื่อพัฒนากระบวนการทางเทคโนโลยี จำเป็นต้องมุ่งมั่นที่จะใช้ฐานเทคโนโลยีเดียวกัน โดยไม่อนุญาตให้มีการเปลี่ยนแปลงฐานทางเทคโนโลยี เว้นแต่จะมีความจำเป็นจริงๆ (ไม่นับการเปลี่ยนแปลงฐานแบบร่าง)

ความปรารถนาที่จะดำเนินการประมวลผลบนฐานเทคโนโลยีเดียวนั้นอธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าการเปลี่ยนแปลงใด ๆ ในฐานเทคโนโลยีจะเพิ่มข้อผิดพลาดในตำแหน่งสัมพัทธ์ของพื้นผิวที่ประมวลผลจากฐานเทคโนโลยีที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ยังทำให้เกิดข้อผิดพลาดในตำแหน่งสัมพัทธ์ของฐานเทคโนโลยีด้วย เองซึ่งพื้นผิวถูกแปรรูป

ตัวอย่างเช่น หากบนชิ้นงานที่แสดงในรูปที่ 1 ตามมาตรา 6.26, c จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าแกนสมมาตรของรูเล็ก ๆ สี่รูอยู่ในแนวเดียวกันกับแกนของรูตรงกลางภายในข้อผิดพลาดที่อนุญาต A = ±0.1 มม. และเจาะรูตรงกลางบนเครื่องกลึง (รูปที่ 6.26, b) และเจาะรูเล็ก ๆ สี่รูในจิ๊ก ( รูปที่ 6.26, c) ดำเนินการโดยใช้ฐาน A และ B ที่แตกต่างกัน จากนั้นค่าที่แท้จริงของการกระจัดของแกนจะเพิ่มขึ้นตามจำนวนข้อผิดพลาดในตำแหน่งสัมพัทธ์ของฐานที่ใช้ เช่น โดยความทนทานต่อขนาด 100 ซึ่งได้รับการยืนยันโดยการคำนวณห่วงโซ่มิติทางเทคโนโลยี (รูปที่ 6.26, d):

ในกรณีนี้ เป็นไปตามข้อกำหนดการวาดเพื่อจัดแนวแกนภายในข้อผิดพลาด ±0.1 มม.

พื้นฐานทางเทคโนโลยีของวิศวกรรมเครื่องกล

บันทึกการบรรยาย

เรียบเรียงโดย: A.S. อันโตนอฟ

การแนะนำ

วิศวกรรมเครื่องกลเป็นหนึ่งในภาคส่วนที่สำคัญที่สุดและเป็นผู้นำของเศรษฐกิจของประเทศ เป็นวิศวกรรมเครื่องกลที่กำหนดพื้นฐานที่สำคัญของความก้าวหน้าทางเทคนิคและก้าวของการพัฒนาของอุตสาหกรรมอื่นๆ ทั้งหมด เกษตรกรรม พลังงาน และการขนส่ง

เพื่อตอบสนองความต้องการด้านการผลิตที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง วิศวกรรมเครื่องกลซึ่งอาศัยความสำเร็จล่าสุดของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี จะต้องไม่เพียงแต่ปรับปรุงการออกแบบอุปกรณ์ทางเทคนิคต่างๆ เท่านั้น แต่ยังต้องปรับปรุงเทคโนโลยีสำหรับการผลิตอย่างต่อเนื่องอีกด้วย

การพัฒนาอย่างรวดเร็วของการผลิตทางวิศวกรรมเครื่องกลจำเป็นต้องมีการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ในประเด็นที่เกี่ยวข้องกับการผลิตเครื่องจักร ซึ่งนำไปสู่การเกิดขึ้นของวิทยาศาสตร์ของเทคโนโลยีวิศวกรรมเครื่องกล

ปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์และพนักงานฝ่ายผลิตให้ความสนใจอย่างมากต่อการพัฒนาและการดำเนินการตามกระบวนการทางเทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพสูง วัสดุใหม่ รวมถึงกระบวนการที่ไม่ใช่โลหะ การลดความเข้มข้นของโลหะของผลิตภัณฑ์ ประหยัดเชื้อเพลิง พลังงาน และทรัพยากรแรงงาน เพิ่มความน่าเชื่อถือและความทนทาน ของเครื่องจักร เทคโนโลยีวิศวกรรมเครื่องกลมีบทบาทสำคัญในการแก้ปัญหาเหล่านี้

เทคโนโลยีวิศวกรรมเครื่องกลเป็นวิทยาศาสตร์ประยุกต์ที่มี คุ้มค่ามากในการฝึกอบรมผู้เชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมเครื่องกลสาขาต่างๆ มันจัดเตรียมพวกเขาด้วยความรู้ที่ช่วยให้พวกเขาพัฒนาเทคโนโลยีขั้นสูงใหม่ ๆ และสร้างเครื่องจักรที่ตรงกับการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในระดับที่ทันสมัย

เรื่องของเทคโนโลยีวิศวกรรมเครื่องกลคือการศึกษากฎหมายที่ทำงานในกระบวนการผลิตเครื่องจักรที่มีคุณภาพที่กำหนดในปริมาณที่กำหนดโดยโปรแกรมการผลิตภายในกรอบเวลาที่กำหนดและด้วยต้นทุนที่ต่ำที่สุด

วัตถุประสงค์ของการศึกษาสาขาวิชา พื้นฐานทางเทคโนโลยีวิศวกรรมเครื่องกล" คือความเชี่ยวชาญของระบบความรู้และทักษะการปฏิบัติที่มีรากฐานอย่างดีในการออกแบบกระบวนการทางเทคโนโลยีสำหรับการผลิตชิ้นส่วนและการประกอบเครื่องจักรที่มีคุณภาพที่กำหนดในปริมาณที่วางแผนไว้พร้อมตัวชี้วัดการผลิตทางเทคนิคและเศรษฐกิจในระดับสูง

วัตถุประสงค์การศึกษาสาขาวิชา - การเรียนรู้ รากฐานทางทฤษฎีเทคโนโลยีวิศวกรรมเครื่องกลและเหตุผลในการตัดสินใจในการออกแบบและการจัดการกระบวนการสร้างและผลิตเครื่องจักรในระดับวิทยาศาสตร์และเทคนิคที่เหมาะสม

พื้นฐานทางทฤษฎีและการปฏิบัติของรากฐานทางเทคโนโลยีของวิศวกรรมเครื่องกลคือสาขาวิชา "วัสดุศาสตร์", "เทคโนโลยีวัสดุ", "การออกแบบและการผลิตชิ้นงาน", "ทฤษฎีการตัด", "เครื่องมือตัดเฉือน", "อุปกรณ์แปรรูป", “มาตรฐานความแม่นยำและการวัดทางเทคนิค”, “การผลิตองค์กรและการจัดการองค์กร” ระเบียบวินัยนี้เป็นพื้นฐานของฐานความรู้สมัยใหม่ของเทคโนโลยีวิศวกรรมเครื่องกล

หลักสูตร “ความรู้พื้นฐานทางเทคโนโลยีของวิศวกรรมเครื่องกล” จะพิจารณาประเด็นต่อไปนี้:

– กระบวนการผลิตและเทคโนโลยี

– เครื่องจักรกลที่มีความแม่นยำ คุณภาพของพื้นผิวชิ้นส่วนเครื่องจักร

– พื้นฐานของการวางรากฐาน การเลือกฐานเมื่อประมวลผลชิ้นงาน

– ทฤษฎีโซ่มิติ ระบบการเชื่อมต่อมิติ

– ช่องว่างของชิ้นส่วนเครื่องจักร

– ความสามารถในการผลิตของการออกแบบผลิตภัณฑ์

– ค่าเผื่อการตัดเฉือน

– หลักการพื้นฐาน วิธีการออกแบบกระบวนการทางเทคโนโลยีและการคำนวณทางเทคนิค

– การประมวลผลพื้นผิวภายนอกของวัตถุที่หมุน

– การประมวลผลพื้นผิวภายในของวัตถุที่หมุน

– การประมวลผลพื้นผิวเกลียวของชิ้นส่วน

– การกลึงพื้นผิวเรียบและร่องในชิ้นงาน

– การแปรรูปพื้นผิวรูปทรง

– การตัดเฉือนพื้นผิวร่องฟัน

– การกลึงผิวเกียร์ การแปรรูปชิ้นงานบนเครื่องตัดเฟือง

– การเลือกอุปกรณ์เทคโนโลยี

– เทคโนโลยีการผลิตชิ้นส่วนมาตรฐาน

– เอกสารทางเทคโนโลยี

– การออกแบบเครื่องมือ

– การควบคุมและการทดสอบทางเทคนิค

– เทคโนโลยีการประกอบเครื่องจักร การผลิตประกอบ

ทิศทางหลักของการพัฒนาเทคโนโลยีวิศวกรรมเครื่องกลคือ:

1) การสร้างวิธีการประมวลผลใหม่

2) การปรับปรุงวิธีการประมวลผลที่มีอยู่ (เพิ่มระดับการใช้เครื่องจักรและระบบอัตโนมัติของกระบวนการผลิต เร่งกระบวนการผลิตโดยอาศัยการแนะนำการผลิตอย่างต่อเนื่อง)

ทิศทางแรกรวมถึงการสร้างและการใช้วิธีการประมวลผลต่อไปนี้:

− เครื่องจักรกลไฟฟ้าและการปล่อยกระแสไฟฟ้า

- การบำบัดด้วยไฟฟ้าไฮดรอลิก เคมีไฟฟ้า การขัดถูด้วยไฟฟ้า และอัลตราโซนิก

- การประมวลผลด้วยลำอิเล็กตรอนและพลาสมาเจ็ต โดยใช้เครื่องกำเนิดควอนตัม (เลเซอร์)

− การประมวลผลด้วยแม่เหล็กไฟฟ้า ฯลฯ

วิธีการประมวลผลที่ระบุไว้ ควบคู่ไปกับมาตรการต่างๆ เช่น การใช้อะตอมของน้ำและอนุภาคของพวกมัน ตลอดจนเพชรธรรมชาติและเพชรเทียมเป็นเครื่องมือ การพัฒนาการประมวลผลด้วยความดันความเร็วสูง และวิธีการกดแบบเหนี่ยวนำเป็นหนึ่งในทิศทางหลักสำหรับ การปรับปรุงเทคโนโลยีทางวิศวกรรมเครื่องกล

ทิศทางที่สองประกอบด้วย:

1) การรวมกันของเครื่องจักรและกลไก

2) นำรูปร่างของชิ้นงานเข้าใกล้รูปร่างของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปมากขึ้น

3) ความเชี่ยวชาญและการปรับปรุงอุปกรณ์ตัดโลหะ

4) การปรับปรุงเครื่องมือการประมวลผลและเพิ่มการกำจัดโลหะระหว่างการตัด

5) เทคโนโลยีที่ซับซ้อนในวิศวกรรมเครื่องกล

6) การใช้เครื่องจักร ระบบอัตโนมัติ และการสร้างสายการผลิตและโรงงานอัตโนมัติ

7) การใช้เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์เพื่อแก้ไขปัญหาทางเทคโนโลยีและองค์กร

อิทธิพลของการวางตำแหน่งที่ถูกต้องต่อความแม่นยำของพื้นผิวกลึง ตัวอย่างการคำนวณ

ปัจจัยต่อไปนี้ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความถูกต้องของการแก้ปัญหาของฐานเทคโนโลยี: ความแม่นยำที่แท้จริงของมิติเชิงเส้นที่ระบุ ตำแหน่งสัมพัทธ์ที่ถูกต้องของพื้นผิวที่ผ่านการบำบัด ความแม่นยำของการประมวลผลที่คนงานต้องทนต่อเมื่อดำเนินการทางเทคโนโลยีที่ออกแบบไว้ ประสิทธิภาพการประมวลผลชิ้นงานโดยรวม

ความแม่นยำของพื้นผิวกลึงได้รับอิทธิพลจากปัจจัยต่าง ๆ และปัจจัยหนึ่งที่มีความสำคัญเป็นพิเศษคือการสัมผัสพื้นผิวชิ้นงานกับองค์ประกอบการติดตั้งของฟิกซ์เจอร์ สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าในบางกรณี พื้นผิวของชิ้นงานได้รับการบำบัดล่วงหน้าหรือไม่ได้รับการบำบัดเลย

เมื่อทำการผลิตแบบอัตโนมัติความสำคัญของการเลือกฐานเทคโนโลยีที่ถูกต้องจะเพิ่มขึ้นมากยิ่งขึ้นเนื่องจากการประมวลผลประเภทนี้ทั้งหมดขึ้นอยู่กับหลักการของการได้รับมิติโดยอัตโนมัติซึ่งฐานเทคโนโลยีเป็นหนึ่งในองค์ประกอบหลัก ในเรื่องนี้นักเทคโนโลยีจะตัดสินใจคำถามในการเลือกฐานเทคโนโลยีที่จุดเริ่มต้นของการออกแบบกระบวนการทางเทคโนโลยีพร้อมกับคำถามเกี่ยวกับลำดับและประเภทของการประมวลผลพื้นผิวแต่ละส่วนของชิ้นงาน ในกรณีนี้การกำหนดฐานเทคโนโลยีจะเริ่มต้นด้วยการเลือกฐานเทคโนโลยีสำหรับการดำเนินการครั้งแรก

หลังจากเสร็จสิ้นการดำเนินการครั้งแรก จำเป็นต้องสร้างฐานเทคโนโลยีสำหรับการประมวลผลชิ้นงานในภายหลัง ฐานดังกล่าวจะได้รับการบำบัดพื้นผิวแล้ว พวกเขาจะต้องมั่นใจในการประมวลผลพื้นผิวผู้บริหาร ออกแบบฐานหลักและฐานเสริมด้วยพารามิเตอร์ความหยาบที่จำเป็น โดยระบุค่าเบี่ยงเบนมิติที่อนุญาต รูปทรงเรขาคณิตและตำแหน่งสัมพัทธ์ของพื้นผิว พวกเขายังต้องมั่นใจในการยึดชิ้นงานที่เชื่อถือได้เพื่อไม่ให้เกิดการเสียรูปแบบยืดหยุ่นของพื้นผิวต่างๆ และข้อผิดพลาดในการติดตั้งมีน้อยที่สุด

ในกระบวนการพัฒนากระบวนการทางเทคโนโลยี เมื่อตัดสินใจเลือกฐาน เราควรมุ่งมั่นที่จะปฏิบัติตามหลักการของการรวมฐานและความคงตัวของฐาน

ข้อผิดพลาดพื้นฐานส่งผลต่อความแม่นยำของขนาด ความแม่นยำของตำแหน่งสัมพัทธ์ของพื้นผิว และไม่ส่งผลต่อความแม่นยำของรูปร่าง สำหรับรูปแบบการติดตั้งต่างๆ ข้อผิดพลาดในการวางตำแหน่งสามารถพบได้ตามการคำนวณทางเรขาคณิต เพื่อลดและลดข้อผิดพลาดในการวางตำแหน่งจำเป็นต้องรวมฐานเทคโนโลยีและฐานการวัดเพิ่มความแม่นยำของขนาดของฐานเทคโนโลยีเลือกการจัดเรียงองค์ประกอบการติดตั้งอย่างมีเหตุผลและกำหนดขนาดอย่างถูกต้องกำจัดหรือลดช่องว่างเมื่อปรับชิ้นงานให้เข้ากับตัวผู้หรือ องค์ประกอบการติดตั้งหญิง

ลองพิจารณาการคำนวณข้อผิดพลาดพื้นฐานเมื่อติดตั้งเพลาทรงกระบอกเรียบลงในปริซึม

ตำแหน่งของพื้นผิวที่ประมวลผลในปริซึม (รูปที่ 20, a) สามารถระบุได้ด้วยสามตำแหน่ง ในรูปแบบต่างๆ– ขนาด h, n และ m ให้เราพิจารณาความผันผวนของขนาดเหล่านี้เช่น ข้อผิดพลาดพื้นฐานเมื่อดำเนินการกับเครื่องที่กำหนดค่าไว้

ดังต่อไปนี้จากแผนภาพ (รูปที่ 20, b) ของโซ่มิติ แต่ละขนาดที่คงรักษาไว้จะเป็นขนาดสุดท้ายในห่วงโซ่มิติสามมิติ ดังนั้น ข้อผิดพลาดในมิติที่คงไว้จะถูกกำหนดโดยสมการ:

; ; .

ลิงค์ B 1 คือขนาดระหว่างจุดศูนย์กลางเรขาคณิตของปริซึมกับใบมีดตัดของเครื่องมือที่ปรับตามขนาด สำหรับชุดชิ้นส่วนที่ประมวลผลจากการตั้งค่าเดียว ข้อผิดพลาดในขนาด B 1 ถือว่าเท่ากับศูนย์ เช่น วัณโรค 1 = 0

จากนั้นข้อผิดพลาดในมิติที่คงไว้จะถูกกำหนดโดยความผันผวนของมิติที่เชื่อมต่อจุดศูนย์กลางทางเรขาคณิตของปริซึมกับฐานการออกแบบ (การวัด) เท่านั้นและนี่คือข้อผิดพลาดพื้นฐาน เพราะฉะนั้น,

.

จากรูป 20 และเราพบว่า

; ; .

เป็นผลให้เราได้รับ:

; ; .

เมื่อเปรียบเทียบผลลัพธ์ที่ได้ จะสังเกตได้ง่ายว่าค่าคลาดเคลื่อนพื้นฐานในขนาด m จะใหญ่ที่สุด และขนาด n จะเล็กที่สุด

ผลลัพธ์ที่ได้แสดงให้เห็นว่าขนาดของข้อผิดพลาดฐานยังได้รับอิทธิพลจากพารามิเตอร์ทางเรขาคณิตขององค์ประกอบฐานของอุปกรณ์ที่ติดตั้งชิ้นงาน และโดยเฉพาะมุมที่ปลายสุดของปริซึม

ทฤษฎีลูกโซ่มิติ

1.4.1 ประเภทของลูกโซ่มิติ แนวคิดพื้นฐาน และคำจำกัดความ

โซ่มิติสะท้อนถึงความสัมพันธ์เชิงมิติวัตถุประสงค์ในการออกแบบเครื่องจักร กระบวนการทางเทคโนโลยีในการผลิตชิ้นส่วนและการประกอบ และระหว่างการวัดที่เกิดขึ้นตามเงื่อนไขของปัญหาที่กำลังแก้ไข

ห่วงโซ่มิติ– ชุดของมิติที่เกี่ยวข้องโดยตรงในการแก้ปัญหาและสร้างวงปิด โซ่มิติถูกกำหนดด้วยอักษรตัวใหญ่ของตัวอักษรรัสเซีย ( ก, บี, ใน, …, ฉัน) และอักษรตัวพิมพ์เล็กของอักษรกรีก ( β , γ , …, ยกเว้น α , δ , ξ , λ , ω ).

มิติที่ประกอบเป็นลูกโซ่มิติเรียกว่าส่วนต่อของลูกโซ่มิติ ลิงค์หนึ่งในห่วงโซ่มิติกำลังปิด (เริ่มต้น) และส่วนที่เหลือเป็นส่วนประกอบ

ปิดลิงค์ (เริ่มต้น) ของห่วงโซ่มิติคือลิงค์ที่ได้รับครั้งสุดท้ายหรือครั้งแรก (เริ่มต้น) ในระหว่างการก่อสร้าง ลิงค์ปิด (เริ่มต้น) มีความโดดเด่นด้วยสัญลักษณ์ Δ – เอ Δ(รูปที่ 1)

ส่วนประกอบลิงค์ในลูกโซ่มิติคือลิงค์ในลูกโซ่มิติที่เชื่อมต่อกับลิงค์ปิดตามหน้าที่ ลิงก์ส่วนประกอบ ขึ้นอยู่กับอิทธิพลของลิงก์ปิด สามารถเพิ่มหรือลดได้:

เพิ่มขึ้นลิงค์เรียกว่าลิงค์ ด้วยการเพิ่มขึ้นซึ่งลิงค์ปิด เพิ่มขึ้นลิงก์ดังกล่าวจะแสดงด้วยลูกศรจากซ้ายไปขวาเหนือตัวอักษร – (รูปที่ 1)

กำลังลดลิงค์เรียกว่าลิงค์ ด้วยการเพิ่มขึ้นซึ่งลิงค์ปิด ลดลง- ลิงก์ดังกล่าวจะแสดงด้วยลูกศรจากขวาไปซ้ายเหนือตัวอักษร – , (รูปที่ 1)

ลิงค์ชดเชย– ลิงค์โดยการเปลี่ยนค่าเพื่อให้ได้ลิงค์ปิดที่ต้องการ ลิงก์ดังกล่าวมีความโดดเด่นด้วยการใส่ไว้ในสี่เหลี่ยมจัตุรัส (รูปที่ 1)

ลิงค์ทั่วไป– ลิงค์ที่เป็นของโซ่หลายมิติพร้อมกัน การกำหนดใช้ตัวอักษรมากเท่ากับลิงก์ในจำนวนโซ่ - เอ 1 = บี 3 = เวลา 6.

ตามลักษณะของปัญหาที่กำลังแก้ไข โซ่มิติจะแบ่งออกเป็นการออกแบบ เทคโนโลยี และการวัด

การออกแบบห่วงโซ่มิติ– สายโซ่มิติที่กำหนดระยะทางหรือการหมุนสัมพัทธ์ของพื้นผิว (แกน) ในส่วนต่างๆ ตัวอย่างของห่วงโซ่มิติการออกแบบคือห่วงโซ่มิติที่แสดงในรูปที่ 1 1.

โซ่มิติเทคโนโลยี– สายโซ่มิติที่ให้ระยะห่างที่ต้องการหรือการหมุนสัมพัทธ์ของพื้นผิวของผลิตภัณฑ์ระหว่างการผลิต

โซ่มิติทางเทคโนโลยีได้แก่ อันดับแรกและ ที่สองใจดี.

เครือข่ายเทคโนโลยีประเภทแรกประกอบด้วยระบบเทคโนโลยีที่เชื่อมต่อเครื่องจักร อุปกรณ์ติดตั้ง เครื่องมือ และชิ้นส่วน - เอดส์ ตัวอย่างของระบบเทคโนโลยีดังกล่าวแสดงไว้ในรูปที่ 1 3,

ที่ไหน กับ-เครื่องจักร - บี 1, บี 2, บี 3;

ป- อุปกรณ์ - บี 1, บี 2, บี 3, บี 4;

และ- เครื่องมือ - เวลา 5;

ดี- รายละเอียด - เอ Δ.

ลิงค์ปิดครับห่วงโซ่เทคโนโลยีประเภทแรก ( ก) คือจุดเชื่อมต่อระหว่างคมตัดของเครื่องมือกับฐาน (หรือแกนที่เกี่ยวข้อง) ดังนั้นในวงจรดังแสดงในรูปที่. 3, ลิงค์ เอ Δกำลังปิดและเป็นของส่วน; ลิงค์ บี 1, บี 2, บี 3เป็นของเครื่อง (เป็นองค์ประกอบโครงสร้างของเครื่อง); ลิงค์ บี 1, บี 2, บี 3, บี 4เป็นของอุปกรณ์ (เป็นองค์ประกอบโครงสร้างของอุปกรณ์หรืออุปกรณ์เทคโนโลยีอื่น ๆ ) ลิงค์ เวลา 5เป็นของเครื่องมือ (ความกว้างของเครื่องตัดแผ่นดิสก์)

ห่วงโซ่เทคโนโลยีประเภทแรกสามารถอธิบายได้อย่างละเอียด (รูปที่ 3, a) หรือทำให้ง่ายขึ้น (รูปที่ 3, b)

สายโซ่เทคโนโลยีประเภทที่สองประกอบด้วยสายโซ่มิติที่เชื่อมต่อการปฏิบัติงานและการเปลี่ยนผ่านแต่ละรายการ (สายโซ่ประเภทที่ 1) เพื่อระบุห่วงโซ่เทคโนโลยีประเภทที่สอง จำเป็นต้องวิเคราะห์กระบวนการทางเทคโนโลยีทั้งหมดของการผลิตชิ้นส่วน ตั้งแต่การดำเนินการที่การแก้ปัญหาให้กับงานเสร็จสิ้นไปจนถึงจุดเริ่มต้นของกระบวนการทางเทคโนโลยี ในรูป รูปที่ 4 นำเสนอการวิเคราะห์กระบวนการทางเทคโนโลยีในการผลิตลูกกลิ้งซึ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าความยาวของขั้นตอน ล = เอเดล- เมื่อทำลูกกลิ้งโซ่ของประเภทที่หนึ่งและสองจะมีส่วนร่วมในการแก้ปัญหา โซ่ชนิดที่สองรวมถึงโซ่มิติ กซึ่งเชื่อมต่อการดำเนินการ (การเปลี่ยนภาพ) ของการได้รับคอซ้ายและขวาของลูกกลิ้ง และห่วงโซ่มิติ ในซึ่งเชื่อมโยงการดำเนินการ (การเปลี่ยนภาพ) ของการได้รับคอและปลายด้านใดด้านหนึ่งของชิ้นงาน โซ่มิติ บี, ช, ดีเป็นโซ่แบบแรก

การวัดห่วงโซ่มิติ– โซ่ที่ทราบค่าของขนาดที่วัดได้ การหมุนสัมพัทธ์ ระยะห่างของพื้นผิวหรือแกนของผลิตภัณฑ์ที่ผลิตขึ้นหรือที่ผลิตขึ้น (รูปที่ 5)

ห่วงโซ่มิติหลัก- โซ่ ข้อต่อปิดคือขนาด (ระยะทาง การหมุนสัมพัทธ์) ที่จัดให้ตามแนวทางการแก้ปัญหาหลัก (โซ่ กในรูป 3).

ห่วงโซ่มิติที่ได้รับ- ลูกโซ่ ซึ่งเป็นส่วนต่อปิดซึ่งเป็นหนึ่งในส่วนต่อที่เป็นส่วนประกอบของลูกโซ่มิติหลัก (ลูกโซ่ บีและ ในในรูป 3).

สายโซ่มิติที่ได้รับเผยให้เห็นเนื้อหาของส่วนเชื่อมต่อที่เป็นส่วนประกอบของสายโซ่มิติหลัก

ตามลักษณะของลิงก์ โซ่มิติอาจเป็นเส้นตรงหรือเชิงมุมก็ได้

ห่วงโซ่มิติเชิงเส้น– โซ่ที่มีส่วนต่อเป็นเส้นตรง ถูกกำหนดด้วยอักษรตัวใหญ่ของอักษรรัสเซีย ( ก, บี, …, ฉัน) และลูกศรสองด้าน

ห่วงโซ่มิติมุม– โซ่ที่มีข้อต่อเป็นพารามิเตอร์เชิงมุม ระบุด้วยอักษรตัวพิมพ์เล็กของอักษรกรีก ( β , γ , ...) และลูกศรทางเดียว (รูปที่ 3)

ตามการแสดงทางเรขาคณิต โซ่อาจเป็นแบบแบนหรือเชิงพื้นที่ก็ได้

โซ่มิติแบน- โซ่ที่มีข้อต่ออยู่ในระนาบขนานหนึ่งระนาบขึ้นไป

ห่วงโซ่มิติเชิงพื้นที่- โซ่ที่ข้อต่ออยู่ในระนาบไม่ขนาน

ตามประเภทของการเชื่อมต่อ สายโซ่มิติสามารถเชื่อมต่อแบบขนาน แบบอนุกรม และแบบขนานได้

วงจรเชื่อมต่อแบบขนาน– โซ่ที่มีลิงค์ทั่วไปตั้งแต่หนึ่งลิงค์ขึ้นไป (รูปที่ 6, ก)

วงจรเชื่อมต่อแบบอนุกรม– โซ่ซึ่งแต่ละอันต่อมามีฐานร่วมหนึ่งฐานกับอันก่อนหน้า (รูปที่ 6, b)

วงจรเชื่อมต่อแบบอนุกรมขนาน(รวมกัน) – โซ่ที่มีพันธะทั้งสองประเภท (รูปที่ 6, c)

วิธีพอดี

สาระสำคัญของวิธีการติดตั้งคือความแม่นยำที่ต้องการของลิงค์ปิดของโซ่มิตินั้นทำได้โดยการเปลี่ยนขนาดของลิงค์ชดเชยโดยการเอาชั้นวัสดุบางชั้นออกจากมัน

เมื่อได้รับความแม่นยำของข้อต่อปิดโดยวิธีฟิตติ้ง ความคลาดเคลื่อนที่สามารถทำได้ (ประหยัด) ที่สมเหตุสมผลภายใต้เงื่อนไขการผลิตที่กำหนดจะถูกสร้างขึ้นบนข้อต่อส่วนประกอบทั้งหมดของห่วงโซ่มิติ:

ค่าฟิลด์ความอดทนที่ตั้งค่าเป็นอิสระจากค่าที่ระบุ ทีเดลฟิลด์เริ่มต้นของลิงก์ปิดอาจนำไปสู่ความจริงที่ว่าการเบี่ยงเบนของลิงก์ปิดจะเกินขีด จำกัด เช่น

ข้อผิดพลาดส่วนเกินในลิงค์ปิด ค่าที่ใหญ่ที่สุดเรียกว่าค่าชดเชยที่คำนวณได้มากที่สุด ต้องลบออกจากห่วงโซ่มิติโดยการเปลี่ยนค่าของลิงค์ชดเชยที่เลือกไว้ล่วงหน้า

เมื่อเลือกตัวชดเชยในห่วงโซ่มิติ จะต้องคำนึงถึงสิ่งต่อไปนี้

ในฐานะตัวชดเชย ชิ้นส่วนจะถูกเลือกซึ่งการเปลี่ยนแปลงขนาด (ซึ่งเป็นหนึ่งในลิงค์ส่วนประกอบ) ซึ่งต้องใช้ต้นทุนน้อยที่สุดในระหว่างการประมวลผลเพิ่มเติม

เป็นที่ยอมรับไม่ได้ที่จะเลือกชิ้นส่วนที่มีขนาดเป็นส่วนประกอบร่วมของโซ่มิติที่เชื่อมต่อแบบขนานเป็นตัวชดเชย การละเมิดเงื่อนไขนี้ทำให้เกิดข้อผิดพลาดที่ "หลงทาง" จากห่วงโซ่มิติหนึ่งไปยังอีกมิติหนึ่ง

การกำหนดพิกัดโดยพลการของจุดกึ่งกลางของฟิลด์ความอดทนของลิงค์ส่วนประกอบอาจนำไปสู่ความจริงที่ว่าตัวชดเชยไม่มีการจัดหาวัสดุที่จำเป็นสำหรับการติดตั้ง เพื่อให้ตัวชดเชยมีชั้นวัสดุขั้นต่ำที่ต้องการ (ค่าเผื่อ) เพื่อให้พอดีและในเวลาเดียวกันก็เพียงพอที่จะกำจัดค่าเบี่ยงเบนสูงสุดของลิงค์ปิดจะต้องแนะนำการแก้ไขในพิกัดตรงกลางของสนามความอดทน ของลิงค์ชดเชย ∆k.

ปล่อยให้เป็นห่วงโซ่สามมิติ ก(รูปที่ 13) ความแม่นยำที่ต้องการของลิงค์ปิดนั้นมีลักษณะเป็นค่า และ ; และ - ขอบเขตความคลาดเคลื่อนของข้อต่อส่วนประกอบที่มีความเป็นไปได้ในเชิงเศรษฐกิจสำหรับเงื่อนไขการผลิตที่กำหนด และเป็นพิกัดของจุดศูนย์กลางของสนามพิกัดความเผื่อ

ด้วยค่าเผื่อเหล่านี้ความเบี่ยงเบนของลิงค์ปิด เอเดลเป็นไปได้ภายในพิกัดตรงกลางของสนามความอดทน ค่าเบี่ยงเบนที่เป็นไปได้มากที่สุด เอเดลจะเว้นระยะห่างจากขอบบนด้วยจำนวน ∆kโดยสามารถกำหนดมูลค่าได้ดังนี้

ข้อได้เปรียบหลักของวิธีการติดตั้งคือความสามารถในการผลิตชิ้นส่วนที่มีความคลาดเคลื่อนที่ประหยัด วิธีการติดตั้งสามารถรับประกันความแม่นยำสูงของลิงค์ปิด อย่างไรก็ตาม งานประกอบจะดำเนินการด้วยตนเองเป็นหลักและต้องใช้แรงงานที่มีทักษะสูง

วิธีการควบคุม

สาระสำคัญของวิธีการนี้คือความแม่นยำที่ต้องการของลิงค์ปิดของลูกโซ่มิตินั้นทำได้โดยการเปลี่ยนขนาดของลิงค์ชดเชยโดยไม่ต้องถอดวัสดุออกจากตัวชดเชย

โดยพื้นฐานแล้ว วิธีการควบคุมจะคล้ายกับวิธีการติดตั้ง ความแตกต่างระหว่างพวกเขาอยู่ที่วิธีการเปลี่ยนขนาดของลิงค์ชดเชย

ความแตกต่างเกิดขึ้นระหว่างการควบคุมโดยใช้ตัวชดเชยแบบเคลื่อนย้ายได้และแบบตายตัว

บรรลุความแม่นยำในการกวาดล้าง เอเดลการใช้ตัวชดเชยแบบเคลื่อนย้ายได้จะแสดงในรูปที่ 14, a และการใช้ตัวชดเชยแบบตายตัวในรูปที่ 14, b

ก)	ข)
ก – การใช้เครื่องชดเชยแบบเคลื่อนย้ายได้ b – การใช้ตัวชดเชยคงที่ รูปที่ 14 – บรรลุความแม่นยำในระยะห่าง เอ Δ

ความคลาดเคลื่อนของวิธีการควบคุมถูกกำหนดในลักษณะเดียวกับวิธีการติดตั้ง: มีการกำหนดขอบเขตความคลาดเคลื่อนซึ่งเป็นที่ยอมรับในเชิงเศรษฐกิจสำหรับเงื่อนไขการผลิตที่กำหนด และพิกัดของจุดกึ่งกลางของพวกเขา .

เมื่อใช้ตัวชดเชยแบบเคลื่อนย้ายได้ ให้พิจารณา ซึ่งนำมาพิจารณาเมื่อพัฒนาการออกแบบตัวชดเชยแบบเคลื่อนย้ายได้และกำหนดความละเอียด

เมื่อใช้ตัวชดเชยแบบตายตัว จะต้องคำนึงถึงข้อเท็จจริงที่ว่าตัวชดเชยแบบตายตัวไม่สามารถชดเชยความเบี่ยงเบนของตัวเองได้ นั่นเป็นเหตุผล

ที่ไหน ม-2หมายความว่าเมื่อรวมค่าและค่าชดเชยจะไม่ถูกนำมาพิจารณา

เพราะฉะนั้น, .

โดยที่แถบพิกัดความเผื่อที่จำกัดความเบี่ยงเบนในขนาดของตัวชดเชย

วิธีการควบคุมมีข้อดีดังต่อไปนี้

เป็นไปได้ที่จะบรรลุความแม่นยำในระดับใดก็ได้ของลิงค์ปิดโดยมีความคลาดเคลื่อนที่เหมาะสมในลิงค์ส่วนประกอบทั้งหมด

ไม่ต้องใช้เวลามากในการดำเนินการปรับแต่งซึ่งสามารถทำได้โดยคนงานที่ไม่มีทักษะ

ไม่มีปัญหาในการปันส่วนและจัดงานประกอบ

ให้เครื่องจักรและกลไกที่มีความสามารถในการรักษาความแม่นยำที่จำเป็นของลิงค์ปิดเป็นระยะหรือต่อเนื่องโดยอัตโนมัติ ซึ่งสูญเสียไปเนื่องจากการสึกหรอ การเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนและยืดหยุ่นของชิ้นส่วน และเหตุผลอื่น ๆ

ข้อดีของวิธีการควบคุมจะสังเกตเห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษในห่วงโซ่มิติแบบมัลติลิงก์ การนำตัวชดเชยมาใช้ในการออกแบบเครื่องจักรและกลไกช่วยให้มั่นใจในความถูกต้องของข้อต่อปิดได้ง่ายขึ้น ไม่เพียงแต่ในระหว่างกระบวนการผลิตเท่านั้น แต่ยังรวมถึงในระหว่างการทำงานของเครื่องจักรด้วย ซึ่งส่งผลดีต่อประสิทธิภาพ

เมื่อสรุปการพิจารณาวิธีการเพื่อให้ได้ความแม่นยำที่ต้องการของลิงก์ปิด เราทราบว่าการคำนวณความน่าจะเป็นทางทฤษฎีที่มีอยู่ในวิธีการเปลี่ยนแทนกันที่ไม่สมบูรณ์สามารถนำไปใช้ได้สำเร็จในวิธีเปลี่ยนกลุ่มได้ การปรับให้เหมาะสม และการควบคุม ตัวอย่างเช่น การใช้วิธีความน่าจะเป็น-ทฤษฎีเมื่อรวมค่าของฟิลด์ความทนทานต่อการผลิตจะทำให้ได้ค่าที่น้อยลง δkและท้ายที่สุด ไปสู่ขั้นตอนการชดเชยจำนวนน้อยลงและเพิ่มประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจของวิธีการควบคุม แม้ว่าสิ่งนี้จะเกี่ยวข้องกับความเสี่ยงก็ตาม

ชิ้นส่วนเครื่องจักรว่างเปล่า

1.5.1 ข้อกำหนดทางเทคโนโลยีสำหรับชิ้นงานที่ประมวลผลบนอุปกรณ์ตัดโลหะต่างๆ ข้อกำหนดในการเลือกชิ้นงานสำหรับเครื่องจักร CNC

ข้อกำหนดทางเทคโนโลยีสำหรับชิ้นงานที่ต้องตัดบนอุปกรณ์ตัดโลหะต่างๆ

ข้อกำหนดทางเทคโนโลยีสำหรับชิ้นงานถูกกำหนดโดยความจำเป็นในการปฏิบัติตาม ข้อกำหนดทางเทคนิคซึ่งกำหนดค่าเผื่อ ความหยาบของพื้นผิว ความแข็ง และความสามารถในการแปรรูป พื้นผิวที่ใช้ในการตัดเฉือนเป็นฐานทางเทคโนโลยีจะต้องเรียบและเรียบ โดยไม่มีเดือย กำไร ส่วนที่ยื่นออกมา การหล่อหรือการปั๊มทางลาดและครีบ

เมื่อรับชิ้นส่วนจากชิ้นงานที่ต้องตัด จำเป็น:

1) ควรเลือกรูปร่างและขนาดของชิ้นงาน คุณสมบัติทางกายภาพ เคมี และทางกลของวัสดุ โดยคำนึงถึงความเป็นไปได้ของการใช้วิธีการที่มีประสิทธิภาพสูงแบบก้าวหน้าสำหรับการผลิตชิ้นส่วน

2) รับประกันความเหมาะสมและความถูกต้องของการกำหนดค่าเบี่ยงเบนที่อนุญาตในรูปร่างและตำแหน่งของพื้นผิว ข้อกำหนดสำหรับพารามิเตอร์ความหยาบของพื้นผิวที่ผ่านการประมวลผล

3) รักษาความสามัคคีของฐานการออกแบบและเทคโนโลยี

4) รวมองค์ประกอบโครงสร้างของชิ้นส่วนสำหรับการประมวลผลกลุ่มตามกระบวนการทางเทคโนโลยีมาตรฐานและการใช้อุปกรณ์และเครื่องมือมาตรฐานที่กำหนดค่าใหม่ได้

5) ตรวจสอบให้แน่ใจว่าลดความเข้มของแรงงานในการผลิตชิ้นส่วน (ลดเครื่องจักรและเวลาเสริม) เนื่องจาก:

การใช้วัสดุที่แปรรูปง่าย

เพิ่มความแม่นยำของชิ้นงานการผลิตและการใช้ชิ้นงานที่ได้มาตรฐานและเป็นหนึ่งเดียวซึ่งผลิตโดยวิธีการขึ้นรูปแบบก้าวหน้า (การหล่อ การขึ้นรูปเย็น ฯลฯ)

รับประกันความแข็งแกร่งของโครงสร้างชิ้นส่วนเพื่อการยึดที่เชื่อถือได้และกำจัดการเสียรูปของชิ้นส่วนระหว่างการประมวลผล

การลดจำนวนพื้นผิวที่ผ่านการประมวลผลและความยาว

แบ่งการออกแบบชิ้นส่วนให้เป็นรูปแบบที่เรียบง่ายขึ้นเพื่อรวมชิ้นส่วนง่ายๆ หลายชิ้นเข้าเป็นชิ้นเดียว

รับประกันการเข้าถึงเครื่องมือของโครงสร้าง (ความสะดวกในการเข้าและออกเครื่องมือ การเข้าถึงเครื่องมือไปยังพื้นผิวเครื่องจักร) ในระหว่างการผลิตและการควบคุม

ข้อกำหนดในการเลือกชิ้นงานสำหรับเครื่องจักร CNC

สภาพหลัก การใช้งานที่มีประสิทธิภาพเครื่องจักร CNC คือการเลือกสรรชิ้นส่วนต่างๆ ที่จะผลิตด้วยเครื่องจักรเหล่านี้อย่างสมเหตุสมผล

ข้อกำหนดพื้นฐานสำหรับการเลือกชิ้นส่วนสำหรับการประมวลผลบนเครื่อง CNC:

1) ชิ้นส่วนจะต้องมีรูปร่างที่ซับซ้อนหรือพื้นผิวโค้ง ซึ่งการผลิตด้วยเครื่องจักรอเนกประสงค์ต้องใช้อุปกรณ์เทคโนโลยีพิเศษ เครื่องมือตัดรูปทรง และต้องใช้เวลาเสริมอย่างมาก

2) การกำหนดค่าของชิ้นส่วนควรให้มีความเข้มข้นมากที่สุด จำนวนที่มากขึ้นการดำเนินงานเป็นหนึ่งเดียว จำนวนการดำเนินการที่ดำเนินการบนเครื่องสากลจะต้องมากกว่าเมื่อประมวลผลบนเครื่อง CNC สำหรับชิ้นส่วนเคส พื้นผิวเครื่องจักรควรเน้นที่ด้านข้างทั้งสี่ด้านของชิ้นส่วน ซึ่งช่วยให้สามารถประมวลผลชิ้นส่วนในการติดตั้งบนโต๊ะหมุนเพียงครั้งเดียว พื้นผิวอีกสองพื้นผิวที่เหลือไม่ควรได้รับการปฏิบัติหรือควรได้รับการปฏิบัติน้อยที่สุด

3) ความสามารถในการติดตั้งและยึดชิ้นงานบนเครื่องจักรโดยใช้อุปกรณ์ง่ายๆ

4) ชิ้นงานไม่ควรมีการคว้านยาวที่ต้องใช้ด้ามคว้านเพราะว่า สำหรับเครื่องจักร CNC การคว้านจะดำเนินการโดยใช้แมนเดรลที่มีความแข็งสั้น

5) ข้อกำหนดในการจัดตำแหน่งของรูในชั้นตรงข้ามไม่ควรเข้มงวด ในกรณีนี้หากแกนของรูไม่ผ่านจุดศูนย์กลางของตาราง จำเป็นต้องมีการเคลื่อนที่ของตารางเพิ่มเติมตามพิกัดแนวนอน

6) การประมวลผลไม่ควรมีการดำเนินการที่ต้องมีการปรับเปลี่ยนเครื่องมือระหว่างการทำงานของเครื่อง

7) ควรรักษาจำนวนเครื่องมือทั้งหมดที่จำเป็นในการประมวลผลชิ้นส่วนให้น้อยที่สุด ซึ่งสามารถทำได้โดยการรวมขนาดของรู เกลียว ร่อง ฯลฯ เข้าด้วยกัน

ข้อกำหนดเพิ่มเติมกำหนดไว้สำหรับชิ้นส่วนเปล่าที่ผลิตด้วยเครื่อง CNC:

1) ค่าเผื่อและความคลาดเคลื่อนจะต้องน้อยที่สุด ขอแนะนำให้ลดลง 10...30 เมื่อเทียบกับการประมวลผลบนเครื่องแบบแมนนวล

2) ความแข็งของชิ้นงานควรผันผวนภายในขีดจำกัดเล็กๆ เพื่อให้สามารถควบคุมเวลาในการเปลี่ยนเครื่องมือได้

3) ความพร้อมใช้งานของฐานเทคโนโลยีที่ตรงตามเงื่อนไขการรวมกัน แกนประสานงานชิ้นงานที่มีแกนของระบบพิกัดของเครื่องจักร

ข้อกำหนดในการขันให้แน่นเพื่อความแม่นยำและคุณสมบัติของวัสดุของชิ้นงานที่ประมวลผลด้วยเครื่อง CNC อธิบายได้จากความจำเป็นในการลดภาระบนเครื่องจักร

อิทธิพลของการเลือกประเภทชิ้นงานที่ถูกต้องต่อตัวบ่งชี้ทางเทคนิคและเศรษฐกิจของกระบวนการทางเทคโนโลยี: ความเข้มของแรงงาน ต้นทุน ผลผลิต ทิศทางหลักในวิศวกรรมเครื่องกลสำหรับการใช้เทคโนโลยีไร้ขยะในการผลิตชิ้นส่วนและการประหยัดเงินในการผลิตเปล่า

เมื่อพัฒนาเทคโนโลยีสำหรับการประมวลผลชิ้นส่วน ปัญหาแรกๆ ที่ต้องแก้ไขคือปัญหาในการเลือกชิ้นงาน ซึ่งขึ้นอยู่กับรูปร่างโครงสร้างของชิ้นส่วน ข้อกำหนดทางเทคนิค วัสดุ วัตถุประสงค์ สภาพการทำงานของเครื่องจักร และความเค้น มีประสบการณ์

การเลือกประเภทของชิ้นงานจะขึ้นอยู่กับขนาดการผลิตและความคุ้มค่าในการผลิตด้วย

การเลือกชิ้นงานหมายถึงการกำหนดวิธีการเพื่อให้ได้มา การกำหนดค่าเผื่อสำหรับการรักษาพื้นผิว การคำนวณขนาด และการกำหนดพิกัดความเผื่อสำหรับความไม่ถูกต้องในการผลิต

ด้วยวิธีการเลือกชิ้นงานที่ถูกต้อง ความเข้มของแรงงานในการประมวลผลทางกลลดลง การใช้โลหะและไฟฟ้าลดลง และอุปกรณ์และพื้นที่การผลิตก็ว่างมากขึ้น

เมื่อเลือกชิ้นงาน นักเทคโนโลยีจะได้รับคำแนะนำจากความสามารถทางเทคนิคของร้านจัดซื้อขององค์กร

รูปร่างและขนาดของชิ้นงานจะต้องใกล้เคียงกับรูปร่างและขนาดของชิ้นส่วนมากที่สุด ชิ้นงานในอุดมคติ (แม่นยำ) คือชิ้นงานที่ไม่ต้องใช้กระบวนการทางกล เช่น จริงๆแล้วเป็นส่วนที่เสร็จแล้ว

แต่ยิ่งรูปร่างและขนาดของชิ้นงานใกล้เคียงกับรูปร่างและขนาดของชิ้นส่วนมากเท่าใด ต้นทุนการผลิตก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ดังนั้นจึงแนะนำให้ใช้ชิ้นงานดังกล่าวในการผลิตจำนวนมากและขนาดใหญ่

หากสามารถรับชิ้นงานได้หลายวิธี การคำนวณเชิงเศรษฐศาสตร์จะดำเนินการกับต้นทุนของแต่ละประเภท และทำการเปรียบเทียบว่าวิธีใดให้ผลกำไรมากกว่า การคำนวณไม่เพียงคำนึงถึงต้นทุนของวัสดุที่จำเป็นสำหรับการผลิตชิ้นงาน (เปรียบเทียบตามอัตราการใช้วัสดุ) แต่ยังรวมถึงต้นทุนการผลิตชิ้นงานด้วยซึ่งรวมถึงการหักค่าเสื่อมราคาจากต้นทุนของอุปกรณ์และ ต้นทุนอุปกรณ์ในการผลิต และต้นทุนค่าไฟฟ้า ก๊าซ ไอน้ำ และทรัพยากรอื่นๆ

หนึ่งในตัวบ่งชี้ที่แสดงถึงประสิทธิภาพของชิ้นงานที่เลือกคือ ปัจจัยการใช้วัสดุ K m- มันถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนของมวลของชิ้นส่วน ถามถึงมวลของชิ้นงาน ถาม:

กม=ถาม/ถาม

รูปร่างที่สมเหตุสมผลและประเภทของชิ้นงานที่เลือกนั้นมีลักษณะเฉพาะด้วยค่าสัมประสิทธิ์นี้ใกล้กับความสามัคคี ซึ่งส่งผลให้ต้นทุนการตัดเฉือนที่ตามมาลดลง ลดการใช้วัสดุ พลังงาน เครื่องมือ ฯลฯ

โดยเฉลี่ยในวิศวกรรมเครื่องกล อัตราการใช้โลหะค่อนข้างต่ำและมีค่าค่อนข้างมาก กม=0.7…0.75 ในการผลิตขนาดใหญ่และจำนวนมาก กม=0.85...0.9 และในอันเดียว กม =0,5…0,6.

เป็นที่ทราบกันดีว่าส่วนแบ่งที่ใหญ่ที่สุดในต้นทุนของผลิตภัณฑ์วิศวกรรมคือต้นทุนวัสดุ เพื่อลดปัญหาดังกล่าว พวกเขาพยายามทำให้ขนาดและรูปร่างของชิ้นงานใกล้เคียงกับขนาดและรูปร่างของชิ้นส่วนที่เสร็จแล้วมากที่สุด ดังนั้นในการผลิตสมัยใหม่ หนึ่งในทิศทางหลักในการพัฒนาเทคโนโลยีการประมวลผลทางกลคือการใช้ชิ้นงานที่มีรูปแบบโครงสร้างที่ประหยัดซึ่งช่วยให้มั่นใจในการประมวลผลด้วยผลผลิตสูงสุดและสิ้นเปลืองวัสดุน้อยที่สุด

การใช้ชิ้นงานที่แม่นยำและซับซ้อนมากขึ้นในวิศวกรรมเครื่องกลเป็นหนึ่งในวิธีหลักในการประหยัดวัสดุและการสร้างสรรค์ ปราศจากขยะและ เทคโนโลยีของเสียต่ำและกระบวนการทางเทคโนโลยีที่เข้มข้นขึ้น- แนวโน้มที่ก้าวหน้านี้นำไปสู่การเกิดขึ้นและการพัฒนาวิธีการสมัยใหม่มากมายในการผลิตชิ้นงานที่มีความแม่นยำ