Оборудование и оснастка промышленного предприятия

В.П. ИВАНОВ
А.В. КРЫЛЕНКО

ОБОРУДОВАНИЕ 
И ОСНАСТКА 
ПРОМЫШЛЕННОГО 
ПРЕДПРИЯТИЯ

Допущено 
Министерством образования Республики Беларусь
в качестве учебного пособия для студентов 
учреждений высшего образования 
по специальности «Оборудование и технологии 
высокоэффективных процессов обработки материалов»

2016

 
Минск 
Москва
 
«Новое знание» 
«ИНФРАМ»

УДК 658.274(075.8)
ББК 30.605я73
 
И20

Иванов, В.П.
 Оборудование и оснастка промышленного предприятия : 
учеб.  пособие / В.П. Иванов, А.В. Крыленко. — Минск : Новое 
знание ; М. : ИНФРА-М, 2016. — 235 с. : ил. — (Высшее образование).

ISBN 978985475485-7 (Новое знание)
ISBN 978-5-16-011746-1 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-101522-3 (ИНФРА-М, online)

Рассмотрена система средств технологического оснащения промышленного предприятия, включающая оборудование и оснастку 
промышленного изготовления и средства, создаваемые на собственном вспомогательном производстве. Перечислены виды промышленного оборудования. Изложены основы выбора оборудования и методы его проектирования, а также организации создания оборудования 
и оснастки, изготавливаемых в заводских условиях.
Для студентов технических вузов, изучающих соответствующие 
специальности, а также выполняющих по ним курсовые и дипломные 
проекты. Может быть полезно специалистам промышленных предприятий.
УДК 658.274(075.8)
ББК 30.605я73

И20

 
© Иванов В.П., Крыленко А.В., 2012
 
© ООО «Новое знание», 2012

ISBN 978985475485-7 (Новое знание)
ISBN 978-5-16-011746-1 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-101522-3 (ИНФРА-М, online)

Рецензенты:
кафедра «Технология металлов» Белорусского аграрного технического университета;
профессор кафедры «Технология машиностроения» Белорусского национального технического университета, доктор технических наук Ж.А. Мрочек

Оригиналмакет подготовлен ООО «Новое знание»
Подписано в печать 21.12.2015. 
Формат 60×90 1/16. Бумага офсетная. Гарнитура Школьная. 
Печать цифровая. Усл. печ. л. 14,69. 
ППТ20. Заказ № 00000
ТК 168400-542473-230911

Оглавление

Предисловие.............................................................................................7

1. КЛАССИФИКАЦИЯ СРЕДСТВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО  
ОСНАЩЕНИЯ И ПОТРЕБНОСТЬ В НИХ
1.1..Классификация.и.общая.характеристика.средств..
технологического.оснащения.промышленного.предприятия.....9
1.1.1..Структура.основных.фондов.предприятия..........................9
1.1.2..Классификация.и.характеристика.средств..
технологического.оснащения............................................ 11
1.1.3..Назначение.технологического.оборудования..
различных.видов.................................................................13
1.1.4..Технологическая.оснастка.и.ее.характеристика................14
1.2..Определение.потребности.в.средствах.технологического..
оснащения.и.их.использование..................................................16
1.2.1..Методика.расчетов.потребности.в.оборудовании.............16
1.2.2..Методика.расчетов.потребности.в.приспособлениях..
и.инструменте.....................................................................20
1.2.3..Показатели.использования.технологического..
оборудования......................................................................22
Контрольные вопросы и задания..............................................................22
Тематика исследований и рефератов......................................................23
Требования, предъявляемые к студентам................................................23
Рейтинговый контроль знаний................................................................23

2. ПРОМЫШЛЕННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
2.1..Разборочное.и.очистное.оборудование......................................25
2.1.1..Содержание.разборочных.и.очистных.работ.....................25
2.1.2..Разборочное.оборудование................................................26
2.1.3..Очистное.оборудование.....................................................31
2.1.4..Оборудование.для.установки.агрегатов.и.их.
технологического.перемещения........................................38
2.2..Оборудование.для.нанесения.покрытий....................................39

Оглавление

2.2.1..Источники.питания.для.сварки,.наплавки,.приварки.
и.напыления.......................................................................39
2.2.2..Станки.для.наплавки.заготовок........................................44
2.2.3..Станки.для.электроконтактной.приварки.
металлических.материалов................................................62
2.2.4..Оборудование.для.напыления.покрытий..........................66
2.2.5..Оборудование.для.нанесения.электрохимических..
покрытий............................................................................72
2.3..Кузнечно-прессовое.и.термическое.оборудование....................79
2.3.1..Кузнечные.молоты,.прессы.и.инструмент.........................79
2.3.2..Гидравлические,.кривошипные.и.фрикционные..
прессы.................................................................................84
2.3.3..Особенности.нагрева.заготовок........................................86
2.3.4..Термическое.оборудование...............................................87
2.4..Металлорежущее.оборудование..................................................94
2.4.1..Классификация.и.обозначение.оборудования..................94
2.4.2..Выбор.металлорежущих.станков..................................... 101
2.5..Оборудование.для.электрофизической.размерной..
обработки.восстановленных.заготовок....................................102
2.5.1..Назначение.электрофизической.размерной..
обработки.восстановленных.заготовок...........................102
2.5.2..Электроэрозионная.размерная.обработка......................103
2.5.3..Электрохимическая.размерная.обработка......................108
2.5.4..Ультразвуковая.размерная.обработка.............................. 110
2.5.5..Электронно-лучевая.размерная.обработка......................113
2.5.6..Лазерная.размерная.обработка.........................................115
2.6..Сборочное.оборудование...........................................................118
2.6.1..Сборочный.процесс.и.состав.оборудования....................118
2.6.2..Оборудование.для.подачи.и.ориентирования..
деталей.............................................................................. 119
2.6.3..Оборудование.для.перемещения.собираемых..
агрегатов.и.машин............................................................ 121
2.6.4..Резьбосборочное.оборудование...................................... 124
2.6.5..Прессосборочное.оборудование..................................... 127
2.7..Диагностическое,.контрольное.и.испытательное..
оборудование............................................................................. 129
2.7.1..Назначение.оборудования................................................ 129
2.7.2..Диагностическое.оборудование.для.определения.
технического.состояния.агрегатов................................... 130

Оглавление 
5

2.7.3..Диагностическое.оборудование.для.контроля.
качества.восстановленных.деталей.................................. 141
2.7.4..Контрольные.средства..................................................... 152
2.7.5..Обкаточно-испытательные.средства............................... 152
2.8..Поточно-механизированные.линии.........................................156
2.8.1..Определение,.предпосылки.создания.
поточно-механизированных.линий................................156
2.8.2..Детали,.восстанавливаемые..
на.поточно-механизированных.линиях.......................... 158
2.8.3..Предпосылки.создания..
поточно-механизированных.линий................................ 159
2.8.4..Пример.поточно-механизированной.линии.................. 161
Контрольные вопросы и задания............................................................163
Тематика исследований и рефератов....................................................164
Требования, предъявляемые к студентам..............................................165
Рейтинговый контроль знаний..............................................................166

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СРЕДСТВ  
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОСНАЩЕНИЯ
3.1..Проектирование.единичных.средств..
технологического.оснащения................................................... 167
3.1.1..Проектирование.приспособлений................................... 167
3.1.2..Проектирование.стендов.(технологических.машин)...... 172
3.1.3..Проектирование.специальных.средств.измерений........ 175
3.2..Проектирование.системы.средств.технологического..
оснащения.промышленного.предприятия............................... 177
3.2.1..Организация.проектирования......................................... 177
3.2.2..Методы.поиска.новых.устройств..................................... 179
3.2.3..Проектирование.базовых.исполнительных.агрегатов..
(модулей).средств.технологического.оснащения............ 182
3.2.4..Проектирование.типоразмерных.рядов..
исполнительных.агрегатов............................................... 189
3.2.5..Система.исполнительных.агрегатов..
технологических.машин...................................................195
3.2.6..Компонование.технологических.машин.........................200
Контрольные вопросы и задания............................................................204
Тематика исследований и рефератов....................................................205
Требования, предъявляемые к студентам..............................................205
Рейтинговый контроль знаний..............................................................206

Оглавление

4. СОЗДАНИЕ НА ПРЕДПРИЯТИИ СИСТЕМЫ СРЕДСТВ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОСНАЩЕНИЯ
4.1. Организация создания системы средств 
технологического оснащения ..................................................207
4.1.1. Понятие о технологической подготовке 
производства ....................................................................207
4.1.2. Структура и производственная мощность
инструментального участка ............................................209
4.1.3. Порядок заказа и приобретения специального 
оборудования ................................................................... 212
4.2. Экономическая эффективность использования средств 
технологического оснащения .................................................. 214
Контрольные вопросы и задания ........................................................... 217
Тематика исследований и рефератов ................................................... 218
Требования, предъявляемые к студентам ............................................. 218
Рейтинговый контроль знаний ............................................................. 219

ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ
1. Выбор металлорежущего станка для обработки заготовок ............220
2. Проектирование приспособления ..................................................221
3. Проектирование стенда ..................................................................222
4. Проектирование модуля средств технологического оснащения ...223
5. Проектирование типоразмерного ряда исполнительных 
агрегатов ..............................................................................................224

Приложения
1. Основные термины и определения .................................................226
2. Технический уровень средств технологического оснащения ........228

Список использованных источников .................................................232

Предисловие

Состояние.материальной.базы.промышленного.предприятия. определяет. его. технический. уровень. (производительность. труда,. точность. технологических. воздействий,. расход.
материалов.и.энергии).и.качество.выпускаемой.продукции,.
которые. зависят. от. объема. предшествующей. технологической.подготовки.этого.производства.
Необходимым. условием. выпуска. качественной. продукции.с.наименьшим.расходом.производственных.ресурсов.является.наличие.на.заводе.системы.средств.технологического.
оснащения. (СТО),. способной. с. заданной. точностью. и. минимальной.себестоимостью.выполнить.все.операции,.предусмотренные.технологической.документацией.
Система. средств. технологического. оснащения. создается. путем. их. приобретения. и. изготовления.. Приобретают.
промышленное. оборудование. и. инструменты,. которые. изготавливаются. на. станкостроительных. и. инструментальных.
заводах,.находящихся.в.том.числе.и.за.пределами.Беларуси..
Часть. СТО. (специальное. оборудование,. оргтехоснастку,.
приспособ.ления. и. специальные.инструменты). выпускают. в.
собственном. вспомогательном. производстве. по. чертежам,.
разработанным.заводскими.конструкторами.
Современный. инженер. должен. обосновать. выбор. СТО,.
которые.следует.закупить.в.виде.товарной.продукции,.и.умело.спроектировать.систему.средств,.которые.необходимо.изготовить.на.заводе..От.обоснованности.данных.действий.зависят.экономические.показатели.работы.предприятия.
Данное.учебное.пособие.включает.описание.СТО,.применяемых. для. повышения. износостойкости. и. восстановления.поверхностей.деталей..Оно.состоит.из.четырех.разделов,.
включающих.лекционный.материал,.практические.занятия,.
контрольные. вопросы. и. задания,. требования. к. знаниям. и.

Предисловие

умениям.студентов,.темы.рефератов.и.исследований,.рейтинговый.контроль.знаний..Объем.сведений.по.различным.СТО.
соответствует. их. значимости. и. трудоемкости,. связанной. с.
созданием.и.использованием.этих.средств.в.заводских.условиях.. Содержание. практических. занятий. способствует. развитию.навыков.по.выбору.технологического.оборудования.и.
разработке.системы.СТО..
Учебное.пособие.дополняет.материал.учебных.дисциплин.
по.ремонту.машин.с.восстановлением.их.деталей..Оно.также.
содержит.сведения,.используемые.при.выполнении.курсовых.
и.дипломных.проектов,.и.может.быть.полезно.специалистам.
заводов.

КЛАССИФИКАЦИЯ СРЕДСТВ 
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОСНАЩЕНИЯ  
И ПОТРЕБНОСТЬ В НИХ

Классификация и общая характеристика 
средств технологического оснащения 
промышленного предприятия

1.1.1. Структура основных фондов предприятия

Основные фонды предприятия.–.это.средства.труда,.которые.многократно.участвуют.в.производственном.процессе,.переносят.свою.стоимость.на.продукцию.частями.по.мере.изнашивания.и.воспроизводятся.
через.множество.производственных.циклов.
Расчет.норм.амортизационных.отчислений,.учет.основных.фондов.и.обеспечение.ими.требуют.определения.их.структуры.и.классификации..По.функциональному.назначению.основные.фонды.делят.
на.производственные.и.непроизводственные..Первые.действуют.в.сфере.
производства.(здания,.сооружения,.СТО),.а.вторые.–.удовлетворяют.
бытовые. и. культурные. потребности. работников. (подсобное. хозяйство,.магазины,.клубы.и.др.)..По.натурально-вещественным.признакам.основные.фонды.подразделяются.на.группы.(табл..1.1);.их.структура.зависит.от.сложности.и.особенностей.выпускаемой.продукции,.
типа.и.концентрации.производства.и.других.факторов.
По.степени.непосредственного.воздействия.на.создаваемую.продукцию.основные.производственные.фонды.делят.на.активную.и.пассивную.части..Активная часть основных.фондов.состоит.из.средств.
(оборудование,.приборы,.инструменты),.оказывающих.прямое.влия
1.1.

1. Классификация средств технологического оснащения

ние.на.количество.и.качество.продукции..Пассивная часть –.средства,.
обеспечивающие. работу. активной. части. этих. фондов.. В. структуре.
основных. производственных. фондов. активная. часть. должна. непрерывно.увеличиваться.
Количество,. разнообразие,. технический. уровень. и. техническое. состояние. СТО. определяют. производственные. возможности.
предприятия,. а. их. использование. –. показатели. производственнохозяйственной.деятельности.предприятия.

Таблица 1.1
Структура основных фондов предприятия

Группа
Назначение.и.характеристика

Здания
Архитектурно-строительные.объекты.производственного.назначения.(цехи,.склады,.лаборатории.и.др.)

Сооружения
Инженерно-строительные.объекты,.выполняющие.технические.функции.по.обслуживанию.
производственного.процесса.(очистные.сооружения,.дороги,.эстакады.и.др.)

Инженерные.сети
Устройства.для.передачи.энергии,.материальных.
ресурсов.(кабельные,.тепловые.и.газовые.сети,.
газоходы,.коллекторы.и.др.).и.отходов

Средства:
энергетические
Объекты.для.преобразования.и.распределения.
энергии.(трансформаторы,.турбины,.компрессоры.и.др.)

технологические
Объекты,.непосредственно.воздействующие.
на.предметы.труда.(станки,.прессы,.печи,.
подъемно-транспортные.машины.и.др.)

измерительные..
и.лабораторные
Ручные.или.автоматические.устройства.для.контроля.и.регулирования.технологических.процессов,.лабораторных.испытаний.и.исследований

транспортные
Средства.для.перемещения.людей.и.грузов

вычислительная..
техника
Средства.для.автоматизации.процессов.решения.
математических.задач

инструмент
Средства.для.непосредственного.формообразования.и.измерений

оргтехоснастка
Вспомогательные.средства.для.организации.технологических.операций

1.1. Общая характеристика средств оснащения 
11

1.1.2. Классификация и характеристика средств 
технологического оснащения

Классификация СТО.–.разделение.на.группы.по.наличию.или.отсутствию.установленных.признаков..Выбор.этих.признаков.зависит.от.
целей.классификации..Деление.должно.быть.по.одному.основанию,.
непрерывным,.члены.деления.исключают.друг.друга..
Классификация.СТО.служит.для.их.упорядочения.и.сокращения.
объемов.проектирования.и.изготовления.путем.унификации.
Оборудование,.как.правило,.классифицируют.по.технологическим.
признакам,.а.его.элементы.–.по.функциональным.
Унификация технологических объектов.–.рациональное.сокращение.
их.типов,.видов.и.размеров,.разновидностей.составляющих.частей,.а.
также.материалов,.покрытий.и.норм.точности..Некоторые.убытки.от.
использования.системы.данных.объектов.окупаются.на.стадии.проектирования.и.изготовления..Задачи.унификации.объектов.относятся.
к.классу.оптимизационных.
Устранение. неисправностей. и. восстановление. ресурса. ремонтируемых.машин.требует.использования.следующего.технологического.
оборудования:.диагностического;.разборочного;.очистного;.для.определения. технического. состояния. деталей;. для. нанесения. покрытий;.
кузнечно-прессового;. для. обработки. резанием,. термической. обработки;.измерительного;.балансировочного;.сборочного;.окрасочного;.
обкаточного;.испытательного;.для.перемещения.предмета.труда;.для.
переработки.отходов.
Множество.необходимых.воздействий.на.предмет.ремонта.со.стороны.СТО.определяют.в.результате.разработки.соответствующих.технологических. процессов.. Указанное. множество. воздействий. в. виде.
технологических. переходов. выполняют. исполнительные. агрегаты.
СТО.. Например,. распределение. видов. технологических. переходов,.
связанных.с.ремонтом.двигателя.внутреннего.сгорания.(рис..1.1),.показывает,.что.наиболее.часто.измеряют.длины.(35,2.%),.прикладывают.
крутящие.моменты.при.сборке.и.разборке.(по.14,4.%),.подают.и.ориентируют.заготовки.и.детали.(по.6,2.%),.базируют.и.закрепляют.заготовки.при.обработке.(по.4,0.%)..
Рассматриваемое.распределение.технологических.переходов.определяет.множество.видов.исполнительных.агрегатов.в.составе.технологических.машин..Таким.образом,.часто.используют.устройства.для.базирования.и.закрепления.ремонтируемых.и.восстанавливаемых.изделий,.

1. Классификация средств технологического оснащения

приложения.усилий.и.крутящих.моментов.при.сборке.и.разборке,.внутриоперационного. перемещения. изделий,. измерения. длин,. формы. и.
расположения.поверхностей,.расходов.и.давления.сред,.вращательного.
и.поступательного.перемещения.деталей.или.сборочных.единиц.и.др.

Рис. 1.1. Количество.технологических.переходов,.
приходящихся.на.ремонт.одного.двигателя.внутреннего.сгорания

1.1. Общая характеристика средств оснащения 
13

Агрегаты. одного. вида. отличаются. друг. от. друга. значениями. их.
главного.параметра.(например,.длиной.измеряемых.отрезков,.значениями.крутящих.моментов.при.сборке.и.разборке,.массой.заготовок,.
усилием.закрепления)..Однако.все.множество.исполнительных.агрегатов.может.быть.сведено.примерно.в.тридцать.групп.разнофункциональных.устройств..Этот.важный.вывод.о.структуре.технологических.
машин.позволяет.сосредоточить.основные.проектные.работы.на.разработке.небольшой.номенклатуры.исполнительных.агрегатов.и.их.рядов,.из.которых.могут.быть.скомпонованы.различные.машины.
Наиболее. насыщенными. различными. исполнительными. агрегатами.являются.разборочные,.сборочные,.контрольно-сортировочные,.
для.нанесения.покрытий,.металлообрабатывающие.и.испытательные.
средства..Введение.в.состав.технологических.машин.устройств.для.подачи.и.ориентирования.заготовок.и.деталей.на.операциях.определения.
их.технического.состояния,.контрольных,.обрабатывающих.и.сборочных.существенно.(в.1,5…2,5.раза).сокращает.трудоемкость.этих.операций.и.повышает.уровень.их.механизации.
Затраты.на.создание.и.эксплуатацию.исполнительных.агрегатов.в.
наибольшей.степени.зависят.от.массы.ремонтируемых.объектов,.значений.усилий.и.крутящих.моментов.при.сборке.и.разборке,.площади.
поверхностей.деталей,.на.которые.наносят.покрытия,.точности.обработки..Снижение.этих.затрат.обеспечивают.широким.использованием.
энергии.неживой.природы.(механической,.физической,.химической.и.
др.),.повышением.скоростей.рабочих.движений.и.совмещением.технологических.переходов.во.времени.

1.1.3. Назначение технологического оборудования 
различных видов

Средства.диагностирования.служат.для.определения.неисправностей.и.остаточного.ресурса.агрегатов.перед.разборкой..Они.развиваются.с.внедрением.необезличенного.ремонта.техники.с.целью.определения.необходимого.объема.ремонтных.работ.
С. помощью. разборочного оборудования. выполняют. установку. ремонтируемых.объектов,.их.технологические.перемещения.и.силовое.
разъединение.резьбовых.и.прессовых.соединений.
Очистное оборудование.снимает.эксплуатационные.и.технологические.
загрязнения.с.поверхностей.деталей.и.регенерирует.очистные.среды.
Цель.применения.средств для определения технического состояния.деталей.заключается.в.делении.потока.очищенных.деталей.ремонтного.фон

1. Классификация средств технологического оснащения

да.на.годные,.подлежащие.восстановлению.с.назначением.технологических.маршрутов,.и.негодные,.которые.будут.заменены.на.новые.детали.
Восстановительные.и.защитные покрытия.наносят.с.помощью.соответствующего.оборудования..Первые.используют.для.создания.ремонтных.заготовок,.а.вторые.–.для.придания.поверхностям.деталей.
антикоррозионных.свойств.
Кузнечно-прессовое оборудование. необходимо. для. получения. ремонтных. заготовок. с. использованием. объемного. пластического. деформирования.материала.и.для.сборки.соединений.с.натягом.
Металлорежущее оборудование. служит. для. снятия. припуска. при.
механической.обработке.заготовок.с.целью.достижения.необходимых.
размеров,.шероховатости,.формы.и.расположения.поверхностей.
Оборудование для термической обработки служит.для.нагрева.заготовок,.их.выдержки.при.заданной.температуре.и.охлаждения.с.целью.
получения.необходимой.структуры.материала.и.его.свойств.
С.помощью.универсального измерительного оборудования.производят.ответственные.измерения.параметров.формы.и.расположения.поверхностей.сложных.деталей.
Балансировочное оборудование.используют.для.статического.и.динамического.уравновешивания.вращающихся.деталей.
С.помощью.сборочного оборудования.выполняют.установку.корпусных.деталей,.технологические.перемещения.и.ориентирование.деталей,.а.также.их.силовое.соединение.
Обкаточно-испытательное оборудование.необходимо.для.подготовки.агрегатов.к.предстоящей.эксплуатации.и.их.приемосдаточных.испытаний.
Подъемно-транспортное оборудование. используют. для. перемещения.и.установки.ремонтируемых.(восстанавливаемых).объектов.в.
пределах.рабочих.мест,.участков,.цехов.или.завода..Если.средства.для.
внутриоперационного.перемещения.входят.в.состав.обслуживаемого.
оборудования,.то.они.дают.наибольший.эффект.
Средства для переработки отходов. пакетируют. стружку. и. отходы.
штамповки,.нейтрализуют.и.обезвреживают.отходы.очистного.и.гальванического.участков.

1.1.4. Технологическая оснастка и ее характеристика

Технологическая. оснастка. включает. приспособления. и. инструмент.. Приспособления. наиболее. широко. применяют. при. механической.обработке.заготовок.