составляют сборочные единицы третьего порядка и детали и т.д. Сборочная единица наивысшего порядка включает в себя только отдельные детали.

Деталью называется неразъемное изделие, изготовленное без применения сборочных операций.

Заготовка - это изделие, из которого изменением формы, размеров, точности и качества поверхностных слоев, возможно и физико-механических свойств материала, изготавливают деталь.

Понятие о машине и ее служебном назначении

С давних времен под машиной понимали устройство, предназначенное для действия в нем сил природы сообразно потребностям, человека.

В настоящее время понятие "машина" трактуется с разных позиций и в различном смысле. Например, с точки зрения механики машина – механизм или сочетание механизмов, выполняющих движения для преобразования энергии, материалов или производства работ.

С точки зрения технологии машиностроения, машина является (либо объектом, либо средством производства. Машину как систему, созданную трудом человека для качественного преобразования исходного продукта в полезную для человека продукцию. Процесс преобразования может вестись механическим, физическим, химическим путем как каждым в отдельности, так и в сочетаниях.

Рис. 1.3. Преобразование исходного продукта в продукцию

Исходным продуктом процесса, осуществляемого машиной, могут быть предметы природы, сырье или полуфабрикаты. Под сырьем понимается предмет труда, на добычу или производство которого был затрачен труд. Сырье, которое подверглось обработке, но не может быть потреблено как готовый продукт, называют полуфабрикатом.

Продукция – это результат производства в виде сырья, полуфабрикатов, созданных материальных и культурных благ или выполненных работ производственного характера.

В табл. 1.1 в качестве примера приведены преобразования исходного продукта в продукцию с помощью машин.

Таблица 1.1

Преобразования машинами исходного продукта в продукцию

Исходный

Энергия

Машина

Продукция

продукт

	Заготовка	Электрическая	Станок	Деталь
	Груз	Механическая	Автомобиль	Перевезенный груз
	Ткань, нить	Механическая	Швейная машина	Шов
	Электромагнитные	Электрическая	Телевизор	Изображение и звук
	волны
	Задача	Электрическая	ЭВМ	Решение задачи
	Энергия сгораемого	–	Двигатель	Механическая
	топлива		внутреннего сгорания	энергия

Под служебным назначением машины понимают четко сформулированную конкретную задачу, для решения которой предназначена машина.

Формулировка служебного назначения машины должна содержать подробные сведения, конкретизирующие общую задачу и уточняющие условия, при которых эта задача может быть решена.

Служебное назначение машины описывают не только словесно, но и системой количественных показателей, определяющих ее конкретные функции, условия работы и ряд дополнительных моментов в соответствии с задачей, которую предстоит решать с помощью создаваемой машины. Формулировка служебного назначения машины является важнейшим документом в задании на ее проектирование.

Качество и экономичность машины

Предназначаемая для производства какой-то продукции машина сама является продукцией машиностроительного предприятия и, как одна из разновидностей продукции, обладает качеством и экономичностью.

Под качеством машины понимают совокупность ее свойств, обусловливающих способность выполнять свое служебное назначение. К показателям качества машины можно отнести лишь то, что характеризует меру полезности машины, т.е. ее способность удовлетворять потребности людей в соответствии со своим назначением; Такими показателями являются качество продукции, производимой машиной, производительность машины, ее надежность, долговечность физическая и моральная, безопасность работы и удобство управления, уровень шума, коэффициент полезного действия, степень механизации и автоматизации, техническая эстетичность и т.п.

В проектирование машины, ее изготовление, эксплуатацию, техническое обслуживание и ремонты вкладывается конкретный труд.

Создание машины, ее эксплуатация, обслуживание и ремонты сопряжены с использованием энергии, технических средств и материалов. Все вместе взятое образует стоимостное свойство машины – ее экономичность. Показателем Э экономичности машины может служить сумма затрат на проектирование Зпр, изготовление Зизг, эксплуатацию Зэ, техническое обслуживание Зт.о и ремонты 3рем, отнесенная к количеству N продукции, произведенной за период ее службы:

Э Зпр Зизг Зэ Зт.о Зрем

N

Между показателями качества и экономичности машины существуют связи, приводящие к влиянию одних на другие. Например, повышение качества машины по любым показателям сопряжено с увеличением ее стоимости. Но в то же время повышение уровня такого показателя качества, как надежность машины, сократит затраты труда на устранение отказов, техническое обслуживание и ремонты.

Качество машины обеспечивается уровнем проектных решений, 1 от которого зависит техническое совершенство конструкции машины, и технологией, определяющей качество деталей, сборки и отделки машины (рис. 1.4).

Экономичность машины находится в более сложной зависимости от технического совершенства конструкции машины и технологии ее изготовления. Например, стоимость машины зависит от качества, количества и стоимости материалов, выбранных конструктором в процессе проектирования. Однако конечные затраты на материалы, входящие в себестоимость, можно определить лишь после осуществления технологического процесса ее изготовления. Уровень унификации и технологичности машины определяет конструктор. Но влияние этих факторов на себестоимость машины проявляется не прямым путем, а через технологию ее изготовления. Влияние этих же факторов скажется и на затратах по техническому обслуживанию и ремонту машины. Такие экономические показатели, как потребление машиной энергии, топлива и материалов в процессе эксплуатации в первую очередь зависят от качества конструкторских решений. Но вместе с тем на значения этих показателей влияет качество реализации технологического процесса и т.д.

Рис. 1.4. Совокупности свойств, определяющих качество и экономичность машины.

Таким образом, обеспечение качества и экономичности машины, в процессе ее создания является общей задачей конструктора и технолога.

Проблема создания качественных и экономичных машин по праву считается центральной и наиболее сложной. Сложны не только создание конструкции и реализация самой идеи о новой машине. Сложно также обеспечение ее качества и экономичности при конструировании и

изготовлении, так как любая машина создается для выполнения процесса, наделенного вероятностными свойствами, а изготовление сопровождается явлениями случайного характера.

Качество машины

Для того чтобы машина экономично выполняла свое служебное назначение, она должна обладать необходимым для этого качеством. Под качеством машины понимают совокупность ее свойств, определяющих соответствие ее служебному назначению и отличающих данную машину от других.

Качество каждой машины характеризуется рядом показателей, на каждый из которых должна быть установлена количественная величина с допуском на ее отклонения, оправдываемые экономичностью выполнения машиной ее служебного назначения. К основным показателям качества машины относятся: стабильность выполнения машиной ее служебного назначения; качество выпускаемой машиной продукции, долговечность физическая, т. е. способность сохранять первоначальное качество во времени; долговечность моральная, или способность экономично выполнять служебное назначение во времени; производительность; безопасность работы; удобство и простота обслуживания и управления; уровень шума, коэффициент полезного действия, степень механизации и автоматизации и т. д.

Каждый из перечисленных основных показателей применительно к тому или иному типу машины конкретизируется в виде целой системы дополнительных качественных и количественных показателей, характеризующих особенности, которыми должны обладать машины данного типа, предназначенные для выполнения данного служебного назначения.

Правильная и ясная постановка задачи в значительной степени предопределяет успех наиболее быстрого и экономичного ее решения. Следовательно, разработка качественных и количественных показателей является одной из наиболее ответственных задач, так как от ее правильного решения зависят качество и экономичность выполнения машиной служебного назначения, быстрота освоения и экономичность изготовления.

Основные технические характеристики и качественные показатели некоторых машин и составляющих их частей, выпускаемых в большом количестве, утверждаются Государственным комитетом СССР по стандартам и выходят в виде Государственных общесоюзных стандартов (ГОСТов). В качестве примеров можно привести стандарты на электродвигатели, автомобили, станки, шарико- и роликоподшипники и др.

Показателем качества машин, достижение и обеспечение которого вызывает наибольшие трудности и затраты в процессе создания и особенно в процессе изготовления машин, является точность машин. Поэтому рассмотрим вначале показатели, которыми характеризуется точность машины и ее деталей.

Качество продукции охватывает не только потребительские, но и технологические свойства, конструкторские особенности, надежность в эксплуатации, дизайн, уровень стандартизации и унификации и др.

Качество машин характеризуется следующими основными группами показателей:

1. Технический уровень, определяющий степень совершенства машины (мощность, КПД, производительность, экономичность и др.).

2. Производственно-технологические показатели (технологичность конструкции), дающие представление об эффективности принятых конструктивных решениях с точки зрения оптимизации затрат труда и средств на изготовление изделия, его эксплуатацию, техническое обслуживание и ремонт.