ТЕХНОЛОГИЯ 
МАШИНОСТРОЕНИЯ

Москва
ИНФРА-М
2017

УЧЕБНИК

Рекомендовано в качестве учебника 
для студентов высших учебных заведений,
обучающихся по направлениям подготовки 15.03.01 «Машиностроение»,
15.03.02 «Технологические машины и оборудование» 
(квалификация (степень) «бакалавр»)

УДК 621(075.8)
ББК 34.5я73
 
Т38

Технология машиностроения : учебник / В. В. Клепиков, Н. М. Сул-
тан-заде, В. Ф. Солдатов [и др.]. — М. : ИНФРА-М, 2017. — 387 с. — 
(Высшее образование: Бакалавриат). — www.dx.doi.org /10.12737 / 20855.

ISBN 978-5-16-011907-6 (print)
ISBN 978-5-16-104425-4 (online)

В учебнике рассмотрены основные положения и принципы проекти-
рования технологических процессов изготовления деталей и сборки узлов 
и машин. Освещены вопросы выбора организационной формы сборки, 
технологичности конструкции деталей и сборочных единиц, разработки 
технологических операций, нормирования технологических процессов. 
Изучены типовые технологические процессы изготовления различных 
групп деталей машин.
Соответствует требованиям Федерального государственного образова-
тельного стандарта высшего образования последнего поколения.
Для студентов, обучающихся по группе специальностей 151001 «Техно-
логия машиностроения», а также другим машиностроительным специаль-
ностям вузов.

УДК 621(075.8)
ББК 34.5я73

Т38

А в т о р с к и й  к о л л е к т и в:
Клепиков Виктор Валентинович, д-р техн. наук, профессор Мос-
ковского 
государственного 
машиностроительного 
университета 
(МАМИ) — МГМУ (МАМИ);
Султан-заде Назим Музафарович (1940–2015), д-р техн. наук, про-
фессор МГМУ (МАМИ);
Солдатов Валерий Федорович, канд. техн. наук, доцент МГМУ 
(МАМИ);
Преображенская Елена Викторовна, канд. техн. наук, доцент Мос-
ковского государственного технологического университета «Стан-
кин» — МГТУ «Станкин»;
Схиртладзе Александр Георгиевич, д-р техн. наук, профессор МГТУ 
«Станкин»

Р е ц е н з е н т ы:
Шандров Б. В., канд. техн. наук, профессор, зав. кафедрой «Техноло-
гия машиностроения» МГМУ (МАМИ);
Митрофанов В. Г., д-р техн. наук, профессор кафедры «Технология 
машиностроения» МГТУ «Станкин»;
Вороненко В. П., д-р техн. наук, профессор кафедры «Технология ма-
шиностроения» МГТУ «Станкин»

ISBN 978-5-16-011907-6 (print)
ISBN 978-5-16-104425-4 (online)

ФЗ 
№ 436-ФЗ
Издание не подлежит маркировке 
в соответствии с п. 1 ч. 4 ст. 11

© Коллектив авторов, 2016

Предисловие

Выбор технологии изготовления изделия в любой области, в том 

числе и в машиностроении, предопределяет качество выпускаемого 
изделия с одной стороны, и его себестоимость — с другой. Следо-
вательно, именно грамотный выбор технологического процесса 
становится фактором, определяющим в конечном счете конкурен-
тоспособность выпускаемой продукции.

Изготовление машины начинается с момента, когда исходным 

материалам начинают придавать геометрические параметры и фи-
зико-механические свойства, т.е. с изготовления заготовок ее де-
талей, и завершается испытанием машины. В такой широкой об-
ласти находит применение много разных по физической сущности 
и необходимому оборудованию процессов переработки, обработки 
и соединения материалов и полуфабрикатов: различные виды за-
готовительных процессов, термической обработки, сварки, пайки, 
поверхностных покрытий и т.д. Все эти процессы рассматриваются 
в учебных курсах, которые по отношению к технологии машино-
строения являются базовыми.

Опираясь на базовые дисциплины, но не дублируя их, в курсе 

технологии машиностроения изучаются уже не сами вышеупомя-
нутые процессы, а лишь методы их использования для достижения 
заданных параметров качества изготавливаемых изделий.

Совокупность методов, обеспечивающая все заданные пара-

метры изделия, представляет собой технологический процесс его 
изготовления. Отсюда — определение дисциплины: «технология 
машиностроения» является учением о технологических процессах 
изготовления машин.

Предлагаемый учебник призван отразить современные техниче-

ские и методические концепции проектирования технологических 
процессов. Большое внимание уделено вопросам обеспечения тре-
буемых параметров качества изделий при их изготовлении и сборке. 
В учебнике достаточно подробно излагаются вопросы теории и ме-
тодики проектирования технологических процессов изготовления 
деталей и сборки машин в условиях единичного, серийного и мас-
сового типов производства, рассматриваются особенности проек-
тирования типовых и групповых технологических процессов.

В результате изучения дисциплины студент должен:
знать

• типовые технологические процессы изготовления изделий;
• технологические особенности методов обработки и сборки;

• эффективные пути достижения заданной точности и качества 

поверхностного слоя при минимальной себестоимости готового 
изделия при разных типах производства;
уметь

• разрабатывать технологический процесс изготовления типовых 

деталей машин (корпусных, валов, полых цилиндров, некруглых 
стержней и дисков);

• выполнять анализ технологичности конструкции;
• обосновывать выбор технологического процесса;

владеть

• способами использования для решения технологических задач 

современных технических средств;

• методами проектирования и расчета;
• навыками оформления технологической документации.

Глава 1

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА 

СБОРКИ ИЗДЕЛИЯ

1.1. ХАРАКТЕРИСТИКА СБОРОЧНЫХ ПРОЦЕССОВ

1.1.1. Значение сборки в процессе изготовления машины

Сборка является завершающим этапом изготовления ма-

шины, в котором проявляются результаты всей предшествующей 
работы, проделанной конструкторами и технологами по созда-
нию машины. Качество машины во многом зависит от того, как 
понято конструктором и воплощено в конструкции служебное 
назначение машины, как установлены нормы точности, на-
сколько удачно выбраны методы достижения требуемой точ-
ности машины и как они реализуются в технологии изготовления 
машины. При этом условия достижения высоких эксплуатаци-
онных качеств машины не ограничиваются созданием ее удачной 
конструкции или применением высококачественных материалов 
для изготовления ее деталей. Не гарантирует этих качеств и вы-
сокоточное изготовление деталей с обеспечением оптимального 
состояния поверхностных слоев, их сопряженных, или рабочих 
поверхностей.

Процесс изготовления машины может гарантировать достиже-

ние всех требуемых ее эксплуатационных показателей, а также ее 
надежности и долговечности в эксплуатации лишь при условии 
высококачественного проведения всех этапов сборки машины. 
Это связано с тем, что в процессе сборки изделия из вполне доб-
рокачественных деталей по разным причинам могут возникать по-
грешности их взаимного расположения, существенно снижающие 
точность и служебные качества собираемого изделия. Причинами 
возникновения таких погрешностей могут быть:

1) ошибки, допускаемые рабочими при ориентации и фикса-

ции установленного положения собираемых деталей (образование 
зазоров между торцами втулок, монтируемых на валах, и торцами 
соответствующих фланцев и буртиков валов в связи с недостаточно 
плотным их соединением сборщиком, попадание грязи и стружки 
между сопрягаемыми поверхностями, нарушение правильной по-
следовательности затяжки винтовых соединений и т.п.);

2) погрешности установки измерительных средств, применя-

емых при сборке, а также собственные погрешности измеритель-
ных средств;

3) погрешности регулирования, пригонки и контроля точности 

положения детали в машине, достигнутого при сборке;

4) образование задиров на сопрягаемых поверхностях деталей;
5) относительные сдвиги деталей в промежутке времени между 

их установкой в требуемые положения и фиксацией в этом поло-
жении;

6) упругие деформации сопрягаемых деталей при их установке 

и фиксации и пластические деформации поверхностей сопряже-
ний, нарушающие их точность и плотность соединений.

Таким образом, одни и те же детали при соединении их в раз-

личных условиях сборки могут значительно изменять долговеч-
ность службы и другие показатели эксплуатации машины. Поэтому 
технологические процессы изготовления деталей, как правило, 
оказываются подчиненными технологии сборки машины, и сна-
чала разрабатывается технология сборки, а после — технология из-
готовления деталей.

1.1.2. Технологический процесс сборки и его стадии

Сборка — это образование разъемных или неразъемных соеди-

нений составных частей заготовки или изделия. Сборкой обеспе-
чивается необходимая взаимосвязь отдельных деталей и сборочных 
единиц.

Сборочная единица — это изделие, составные части которого 

подлежат соединению между собой на предприятии-изготовителе 
сборочными операциями (свинчиванием, склеиванием, клепкой, 
опрессовкой и т.п.). Характерным технологическим признаком 
сборочной единицы является возможность ее сборки обособленно 
от других элементов изделия, в дальнейшей сборке она может 
участвовать как одно целое. Сборочная единица может состоять 
либо из отдельных деталей, либо из деталей и сборочных единиц 
высших порядков.

Сборочные единицы, входящие непосредственно в готовое из-

делие, являются сборочными единицами первого порядка. Они 
состоят из сборочных единиц второго порядка и т.д. Составными 
частями высшего порядка являются только детали, которые посту-
пают на сборку после их изготовления и окончательного техниче-
ского контроля. Деление изделия на составные части осуществля-
ется по технологическому признаку, т.е. по возможности сборки 
каждой составной части обособленно от других элементов изделия.

Различают узловую и общую сборку. Узловая сборка — сборка, 

объектом которой является составная часть изделия (сборочная 
единица или узел). Общая сборка — сборка, объектом которой яв-
ляется изделие в целом.

В условиях единичного и мелкосерийного типов производства 

основная часть сборочных работ выполняется на общей сборке 
и лишь малая их доля осуществляется над отдельными сбороч-
ными единицами. С увеличением серийности производства сбо-
рочные работы все больше раздробляются по отдельным сбороч-
ным единицам, а в условиях массового и крупносерийного типов 
производства объем узловой сборки становится равным или даже 
превосходит объем общей сборки. Это в значительной мере способ-
ствует механизации и автоматизации сборочных работ и повышает 
их производительность.

Технологический процесс сборки представляет собой часть произ-

водственного процесса, непосредственно связанную с последова-
тельным соединением, взаимным ориентированием и фиксацией 
деталей и узлов с целью получения готового изделия, удовлетворя-
ющего заданным требованиям.

Технологическая операция сборки представляет собой закончен-

ную часть технологического процесса, выполняемую непрерывно 
над сборочной единицей одним или группой рабочих на одном ра-
бочем месте.

Переход сборочного процесса — это законченная часть сборочной 

операции, выполняемая над определенным сборочным соедине-
нием неизменным методом выполнения работы при использова-
нии одних и тех же инструментов и приспособлений.

Процесс сборки состоит из следующих видов работ:

• подготовка деталей к сборке — различные слесарно-приго-

ночные работы (опиливание, шабрение и др.), выполняемые 
при необходимости, окраска отдельных деталей, очистка и про-
мывка деталей, смазывание сопрягаемых деталей, если это не-
обходимо по техническим условиям, комплектация деталей 
по размерным группам и по массе, если этого требует техноло-
гический процесс сборки изделия;

• непосредственно сборочные операции, т.е. процессы соеди-

нения сопрягаемых деталей и узлов с обеспечением правильного 
их взаимного положения и определенной посадки;

• регулировочные работы, проводимые в процессе сборки или 

после ее окончания с целью достижения требуемой точности 
взаиморасположения деталей в сборочной единице или из-
делии;

• контрольно-испытательные работы, выполняемые для проверки 

соответствия сборочных единиц или изделия параметрам, уста-
новленным чертежом или техническими условиями;

• демонтажные работы, в состав которых входят работы по ча-

стичной разборке собранного изделия с целью его подготовки 
к упаковке и транспортированию к потребителю (применяется, 
как правило, при изготовлении крупных изделий).
По стадиям процесс сборки подразделяется на следующие виды.
Промежуточная сборка — сборка деталей, выполняемая для 

дальнейшей их совместной обработки, например: предварительная 
сборка корпуса редуктора с крышкой для последующей совместной 
обработки отверстий под подшипники, предварительная сборка 
шатуна с крышкой шатуна для обработки отверстия под шатунные 
шейки коленчатого вала и т.п.

Предварительная сборка — сборка деталей, составных частей или 

изделия в целом, которые в последующем подлежат разборке, на-
пример: предварительная сборка узла с целью определения размера 
неподвижного компенсатора.

Сборка под сварку — сборка заготовок для их последующей 

сварки. Процесс соединения деталей с помощью сварки в боль-
шинстве случаев является сборочным и может быть введен непо-
средственно в поток узловой или общей сборки. Большой объем 
сборочных работ с применением сварки выполняется при изго-
товлении, например, кузовов и кабин различных автомобилей. 
В процессе сварки основание, кабина и другие элементы кузова 
удерживаются в специальных приспособлениях фиксаторами, чем 
обеспечивается правильное положение элементов относительно 
друг друга.

Окончательная сборка — сборка изделия или его составной ча-

сти, после которой не предусмотрена его последующая разборка 
при изготовлении. После окончательной сборки для некоторых из-
делий может следовать демонтаж изделия для его подготовки к упа-
ковке и транспортированию к потребителю.

По методу образования соединений сборка подразделяется 

на следующие виды:
• слесарную сборку, т.е. сборку изделия или его составной части 

с помощью слесарно-сборочных операций;

• монтаж, т.е. установку изделия или его составных частей 

на место использования;

• электромонтаж, т.е. монтаж электроизделий или их составных 

частей, имеющих токоведущие элементы;

• сварку, пайку, клепку и склеивание.

1.1.3. Виды сборочных соединений

Соединения деталей при сборке могут быть неподвижными 

и подвижными, разъемными и неразъемными.

Разъемные соединения разбираются без повреждений деталей 

и особых затруднений, неразъемные соединения не могут быть ра-
зобраны без повреждений сопряженных элементов, разрушений 
скрепляющего шва или крепежных деталей. При неподвижном со-
единении собранные детали сохраняют неизменное взаимное поло-
жение. При подвижном соединении сопряженные детали могут вза-
имно перемещаться.

К неподвижным разъемным соединениям относятся резьбовые, 

шпоночные и шлицевые, выполненные с переходными посадками 
и посадками на конус, а также штифтовые соединения.

В резьбовых соединениях обычно используются шпильки, болты 

и винты. Шпильки применяют при непосредственном соединении 
плоских поверхностей или при соединении поверхностей с по-
мощью прокладок, причем этому предшествует ввертывание шпи-
лек в базовую деталь. При завинчивании шпилек обеспечивают 
перпендикулярность их осей к плоскости сопряжения и необходи-
мую высоту выступающей над этой плоскостью части шпильки.

Болты применяют в случае, когда отверстия в сопрягаемых де-

талях сквозные. Соединение винтами необходимо тогда, когда оно 
в процессе эксплуатации часто разбирается. Поэтому резьба для 
винтовых соединений выполняется менее плотной, чем в резьбо-
вых соединениях шпильками.

В шпоночных соединениях используются клиновые, призмати-

ческие и сегментные шпонки. При сборке с помощью клиновой 
шпонки ось охватывающей детали смещена относительно оси вала. 
Это смещение обусловлено зазором и является причиной радиаль-
ного биения охватывающей детали. К тому же всегда имеет место 
расхождение в уклонах шпонки и паза охватывающей детали, что 
приводит к перекосу сопрягаемых деталей.

В соединениях с призматическими или сегментными шпонками 

сборка шпонки с валом производится с натягом, шпонка запрессо-
вывается в паз вала.

Неподвижные шлицевые соединения выполняются с различ-

ными посадками центрирующих элементов и бывают туго- и лег-
коразъемными. Тугоразъемное шлицевое соединение выполняют 
с нагревом охватывающей детали до 80—120°С. Нагрев уменьшает 
усилие напрессовки и, следовательно, обеспечивает более правиль-
ную посадку. При сборке легкоразъемных шлицевых соединений 
больших усилий напрессовки не требуется.

Штифтовые соединения выполняются при помощи конических 

и цилиндрических штифтов. Кроме соединения, штифты исполь-
зуются также для обеспечения необходимого взаимного положения 
собираемых деталей. При сборке деталей с сопрягаемыми кони-
ческими поверхностями отверстия под штифт должны обрабаты-
ваться в сборе с охватывающей деталью. В самой детали это отвер-
стие может быть выполнено до сборки.

К неподвижным неразъемным соединениям относятся соединения 

с гарантированным натягом, развальцовывание, клепка, сварка, 
пайка, склеивание и холодная штамповка.

Соединения с гарантированным натягом выполняют с примене-

нием прессовых посадок или теплового воздействия на собираемые 
детали. Детали, изготовленные по допускам прессовых посадок, со-
бирают под давлением на прессе. В результате такого соединения 
деталей на их сопряженных поверхностях возникают значительные 
нормальные давления.

Если условия работы сопрягаемых деталей тяжелые, то сборку 

осуществляют путем теплового воздействия на них. Прочность по-
садки при этом в два раза превышает прочность обычных прессо-
вых посадок. При осуществлении посадки тепловым воздействием 
на сопрягаемые детали микронеровности сцепляются, а не сглажи-
ваются, как это имеет место при обычных соединениях. Тепловые 
посадки целесообразно применять также при больших диаметрах 
и малых длинах сопрягаемых деталей, так как при соединении та-
ких деталей под прессом могут возникнуть перекосы. Примером 
тепловой посадки для такого типа деталей является соединение за-
готовок зубчатого венца и маховика двигателя.

Развальцовывание основано на пластическом деформировании 

одной из сопрягаемых деталей и применяется в том случае, когда 
требуется обеспечить плотное и герметичное соединение деталей. 
Оно выполняется специальным инструментом — развальцовкой — 
путем пластического деформирования одной из сопрягаемых де-
талей. Развальцовывание осуществляется на сверлильных станках 
и специальных установках.

Клепаные соединения используются в конструкциях, которые 

подвергаются воздействию высоких температур и коррозии, а также 
испытывающих ударные и вибрационные нагрузки.

Сварные соединения находят все более широкое применение 

при сборке машин, сокращая использование заклепочных соеди-
нений. Применение сварки экономит материал и снижает трудоем-
кость изготовления. Технологическая особенность процесса сварки 
позволяет вводить электросварочные машины непосредственно