ТЕХНОЛОГИЯ

МАШИНОСТРОЕНИЯ

Москва
ИНФРА-М

2010

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

И.С. ИВАНОВ

Допущено

Учебно-методическим объединением по образованию 

в области технологии и проектирования 

текстильных изделий в качестве учебного пособия 

для студентов высших учебных заведений 

по специальности 150406 

«Машины и аппараты текстильной промышленности»

УДК 621(075.8)
ББК 34.5я73
 
И20

ISBN 978-5-16-003630-4
© И.С. Иванов, 2009

Оригинал-макет подготовлен в «Издательстве ИНФРА-М»

Подписано в печать 07.04.2009. 

Формат 60х90/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. 
Гарнитура Newton. Усл. печ. л. 12,0. Уч.-изд. л. 11,32.

Доп. тираж 1500 экз. Заказ № 

Издательский Дом «ИНФРА-М»

127282, Москва, ул. Полярная, д. 31в

Тел.: (495) 380-05-40, 380-05-43. Факс: (495) 363-92-12.

E-mail: books@infra-m.ru     http://www.infra-m.ru

Иванов И.С. 
Технология машиностроения: Учеб. пособие. — М.: 

ИНФРАМ, 2010. — 192 с. — (Высшее образование).

ISBN 978-5-16-003630-4

Изложены основные положения технологии машиностроения, 

рассмотрены вопросы технологичности конструкции изделий и 
деталей, методы получения заготовок деталей машин и расчета 
припусков, вопросы базирования деталей машин, точности меха-
нической обработки, качества поверхностного слоя. Приведена 
методика разработки технологических процессов механической 
обработки и сборки.

Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по 

машиностроительным специальностям.

ББК 34.5я73

Р е ц е н з е н т ы:
О.А. Новиков, д.т.н., профессор, заведующий кафедрой технологии 
газонефтяного машиностроения РГУ нефти и газа имени 
И.М. Губкина;
Б.Н. Байор, д.т.н., профессор кафедры технологии машиностроения 
Московского государственного индустриального университета.

И20

ВВЕДЕНИЕ

Нет ни одной отрасли человеческой деятельности, не связанной 

с машиностроением — основой для развития всех отраслей народ-
ного хозяйства. В России в настоящее время машиностроение в 
жесточайшем кризисе, обусловленном сжатием платежеспособно-
го спроса предприятий. Происходит примитивизация структуры 
спроса на машиностроительную продукцию, выражающаяся в бо-
лее значительном сокращении спроса на сложную продукцию, 
изготовленную с применением высоких технологий. Тем не менее 
развитие отечественного машиностроения, а не импорт машин — 
единственно правильное направление в прогрессивном развитии 
промышленности. За последние 15 лет машиностроительные ком-
пании приносят около 20% ВВП. Следующие данные свидетель-
ствуют о явном кризисе в этом реальном секторе экономики: в 
2004 г. рост импорта машиностроительной продукции в Россию в 
6 раз превысил темп роста отечественного машиностроительного 
производства. В 2005 г. выпуск продукции был выше уровня 1991 г. 
только в трех секторах экономики: в добыче энергоносителей (на 
11%); в целлюлозно-бумажной промышленности; издательской 
деятельности (на 6%). А в целом показатели объемов выпуска в 
обрабатывающей промышленности составляют сейчас лишь 45% 
от уровня 1991 г. Производство тракторов сократилось примерно в 
14 раз, металлорежущих станков — в 11, прядильных машин — 
в 50, а ткацких станков — в 127 раз.

В результате бездумной национальной политики в отношении 

машиностроения в 90-х гг., а вернее — ее отсутствия к настоящему 
времени сложилась ситуация, когда промышленники уже не в со-
стоянии поправить положение сами — без поддержки государства.

Зарождение технологии машиностроения как отрасли науки 

необходимо отнести к периоду появления трудов, содержащих 
описание опыта производства машин. Потребности развивающе-
гося машиностроительного производства вызвали появление 
 новой технической науки, получившей в дальнейшем название 
«Технология машиностроения». Слово «технология» греческого 
происхождения и образовано из двух греческих слов: techne — ис-
кусство, мастерство, умение и logos — слово, учение.

Технология машиностроения — ключевое звено машиностро-

ения — решает, как и какими средствами изготавливать высокока-
чественные машины с минимальными затратами.

3

В развитие науки о технологии машиностроения большой вклад 

внесли русские ученые. В 1804 г. академик О.М. Севергин сформу-
лировал первые положения о технологии и определил, что «техно-
логия — наука о ремеслах и заводах». В 1817 г. профессор Москов-
ского университета И.А. Двигубский издал книгу «Начальные ос-
нования технологии как краткое описание работ на заводах и 
фабриках производимых».

Первым капитальным трудом по технологии металлообработки 

является трехтомник профессора Петербургского горного инсти-
тута И.А. Тиме «Основы машиностроения. Организация машино-
строительных фабрик в техническом и экономическом отношении 
и производства в них работ» (1885). Теоретические основы техно-
логии и металлообработки изложены профессором Московского 
высшего технического училища А.П. Гавриленко, создавшим курс 
«Технология металлов».

Дальнейшее формирование и развитие этого предмета отраже-

но в трудах Н.А. Бородачева, К.М. Гладкова, Ф.С. Демьянюка, 
А.Н. Каширина, В.М. Кована, Э.А. Сателя, А.П. Соколовского, 
А.Б. Яхина, Б.С. Балакшина, В.С. Корсакова, С.А. Картавова, 
М.Г. Егорова, В.И. Комиссарова, А.А. Маталина, С.Г. Митрофано-
ва, А.В. Подзея, П.И. Ящерицына и других ученых.

В современном понятии технология машиностроения — наука об 

изготовлении машин требуемого качества в установленном произ-
водственной программой количестве и в заданные сроки при наи-
меньших затратах живого и овеществленного труда, т.е. при наимень-
шей себестоимости. Технология машиностроения занимается вопро-
сами типовой и групповой обработки деталей машин, жесткостью 
технологической системы, точностью процессов механической об-
работки, погрешностями технологической оснастки и оборудования, 
влиянием механической обработки на состояние металла поверх-
ностных слоев заготовок, эксплутационных свойств деталей машин, 
методами расчета припусков на обработку, путями повышения про-
изводительности и экономичности технологических процессов и др.

Технология машиностроения — прикладная наука, вызванная 

к жизни потребностями развивающейся промышленности.

Профессор А.П. Соколовский писал: «Учение о технологии 

родилось в цехе и не должно порывать с ним связи. В противном 
случае работа технолога станет академической и бесплодной».

Как учебная дисциплина высшей школы технология машиностро-

ения ограничивается вопросами механосборочного производства.

1. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ 

ПРОЦЕССЫ В МАШИНОСТРОЕНИИ

1.1. МАШИНА КАК ОБЪЕКТ ПРОИЗВОДСТВА

Машина — это механизм или сочетание механизмов, осуще-

ствляющих целесообразные движения для преобразования энер-
гии, материалов и информации или производства работ. В зависи-
мости от основного назначения различают два класса машин: ма-
шины — двигатели, с помощью которых один вид энергии 
преобразуется в другой, удобный для использования; рабочие ма-
шины (машины — орудия), с помощью которых производится 
изменение формы, свойств и положения объекта труда. Каждая 
машина предназначена для выполнения определенных функций в 
определенном (заданном) диапазоне изменения условий ее экс-
плуатации. Производство, связанное с изготовлением машин, на-
зывают машиностроительным. Главная цель машиностроительно-
го производства — изготовление машин заданного качества в не-
обходимом количестве, в заданные сроки и при наименьших 
затратах материалов, энергии, труда и иных ресурсов.

Машины, механизмы и установки, их агрегаты или детали в 

процессе производства их на машиностроительном предприятии 
являются изделиями.

Изделие — предмет или набор предметов производства, подле-

жащих изготовлению на предприятии. Изделием может быть ма-
шина, ее элементы в сборке и даже отдельная деталь в зависимости 
от того, что является продуктом конечной стадии данного произ-
водства. Например, для станкостроительного завода изделием яв-
ляется металлорежущий станок; для завода чесальных машин — 
чесальная машина; для завода поршней — поршень.

Изделия в зависимости от их назначения делят на изделия ос-

новного и вспомогательного производства. К изделиям основного 
производства относятся изделия для поставки (реализации), а к 
изделиям вспомогательного производства — изделия, предназна-
ченные только для собственных нужд изготовляющего их предпри-
ятия. ГОСТом (3.1109-82) установлены перечисленные ниже виды 
изделий.

Деталь — изделие, изготовленное из однородного по наимено-

ванию и марки материала без применения сборочных операций 

5

(например, валик из одного куска металла, литой корпус и т.п.). 
Характерный признак детали — отсутствие в ней разъемных и не-
разъемных соединений. Деталь — комплекс взаимосвязанных по-
верхностей, выполняющих различные функции при эксплуатации 
машины, к которым предъявляются различные требования каче-
ства. Высокие требования предъявляются к качеству изготовления 
сопрягающихся и функциональных поверхностей детали.

Сопрягающиеся поверхности при эксплуатации машины со-

прикасаются с соответствующими поверхностями других деталей. 
Примеры таких поверхностей: поверхности посадочных шеек ва-
лов, плоскости разъемов, хвостовик турбинной лопатки.

Функциональные поверхности детали предназначены для вы-

полнения определенных функций при эксплуатации машины (по-
верхность шкива, соприкасающаяся с приводным ремнем; перо 
рабочей лопатки турбины; зубчатый профиль колеса и т.д.).

Существуют и несопрягающиеся поверхности, служащие лишь 

для оформления требуемой конфигурации детали. Они часто не 
обрабатываются или обрабатываются с пониженной точностью для 
предотвращения отрыва от необработанной поверхности окалины 
или для уравновешивания и балансировки быстро вращающихся 
деталей.

Сборочная единица — часть изделия; собирается отдельно и в 

дальнейшем участвует в процессе сборки как одно целое; в зави-
симости от конструкции может состоять либо из отдельных дета-
лей, либо включать сборочные единицы более высоких порядков 
и детали. Различают сборочные единицы первого, второго и более 
высоких порядков. Сборочная единица первого порядка входит 
непосредственно в изделие; состоит либо из отдельных деталей, 
либо из одной или нескольких сборочных единиц второго порядка 
и деталей. Сборочная единица второго порядка расчленяется на 
детали или сборочные единицы третьего порядка и детали и т.д. 
Сборочная единица наивысшего порядка расчленяется только на 
детали. Рассмотренное выше деление изделия на составные части 
производится по технологическому признаку.

Важнейшая характеристика современных машин — их качество. 

В соответствии с ГОСТ 15467-79 под качеством продукции пони-
мается совокупность свойств, обусловливающих ее пригодность 
удовлетворять определенным потребностям в соответствии с ее 
назначением. Качество машины принято характеризовать систе-
мой показателей, устанавливаемых действующими стандартами.

6

Наиболее важные показатели качества: технический уровень 

машины, ее надежность, эргономические и эстетические характе-
ристики. Технический уровень (мощность, КПД, производитель-
ность, точность работы, степень автоматизации, экономичность 
и др.) определяет степень совершенства машины. Надежность — 
комплексное свойство, включающее безотказность, долговечность, 
ремонтопригодность и сохраняемость. Надежность — свойство 
машины сохранять исправное и работоспособное состояние в те-
чение определенного промежутка времени.

1.2. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ 

ПРОЦЕССЫ В МАШИНОСТРОЕНИИ И ИХ СТРУКТУРА

Производственный процесс — совокупность всех действий людей 

и орудий производства, необходимых на данном предприятии для 
изготовления или ремонта выпускаемых изделий, — в машино-
строении охватывает: подготовку средств производства и органи-
зацию обслуживания рабочих мест; получение и хранение мате-
риалов и полуфабрикатов; все стадии изготовления деталей машин, 
сборку изделий; транспортирование материалов, заготовок дета-
лей, готовых изделий и их элементов; технический контроль на 
всех стадиях производства; упаковку готовой продукции; другие 
действия, связанные с изготовлением выпускаемых изделий. 

Технологический процесс — часть производственного процесса, 

включающая в себя последовательное изменение размеров, фор-
мы, внешнего вида или внутренних свойств предмета производства 
и их контроль. Технологические процессы строятся по отдельным 
методам их выполнения (процессы механической обработки, сбор-
ки, литья, термической обработки, покрытий и т.п.).

Технологическая операция — законченная часть технологиче-

ского процесса, выполняемая непрерывно на одном рабочем мес-
те, над одним или несколькими одновременно обрабатываемыми 
или собираемыми изделиями, одним или несколькими рабочими.

Условие непрерывности операции означает выполнение преду-

смотренной ею работы без перехода к обработке другого изделия. 
Заготовка может быть передвинута или переставлена, но до обра-
ботки следующей заготовки все действия, связанные с обработкой 
этой заготовки, относятся к одной операции. Например, втулку 
можно обработать за одну операцию, обтачивая поверхность с 
одной стороны, переставляя в патроне и обтачивая поверхность с 

7

другой стороны. Если все втулки данной партии обтачивают с од-
ной стороны, затем обтачивают все втулки с другой стороны, то 
обработка ведется в две операции. 

Требуется отработать на токарном станке втулку (рис 1.1). Воз-

можны два основных варианта обработки.

Токарная обработка заготовки состоит из одной операции, вы-

полняемой за две установки. При первой установке заготовку за-
крепляют в трехкулачковом патроне, обрабатывают поверхности 
1–3 (рис. 1, а). Затем заготовку переворачивают, закрепляют за 
обработанную поверхность 3 (рис. 1, б) и обрабатывают поверхно-
сти 4–6, после чего заготовку снимают со станка.

Токарная обработка заготовки осуществляется в две операции. 

У всех заготовок, входящих в серию, обрабатывают поверхности 
1–3 (рис. 1, а). Каждую заготовку после обработки указанных по-
верхностей не переустанавливают, как это было в первом варианте, 
а снимают со станка (первая операция). Затем при схеме уста-
новки, показанной на рис. 1, б, у всех заготовок серии обтачивают 
поверхности 4–6 (вторая операция). Обработка по второму вари-
анту выгодна при серийном производстве, так как настройку ку-
лачков патрона для зажатия заготовки по другому диаметру произ-
водят 1 раз для всей серии.

Технологическая операция — основная единица производствен-

ного планирования и учета. На основе операций определяется 
трудоемкость изготовления изделий и устанавливаются нормы 
времени и расценки; задается требующееся количество рабочих, 
оборудования, приспособлений и инструментов; определяется се-

Рис. 1.1. Схемы установки втулки для обработки на токарном станке

8

бестоимость обработки; производится календарное планирование 
производства и контроль качества сроков выполнения работ. 

Наименование операции присваивается по виду оборудования, 

на котором она выполняется.

Операции следует нумеровать числами ряда арифметической 

прогрессии (5, 10, 15, 20…). Допускается к числам добавлять слева 
нули.

Установ — часть технологической операции, выполняемая при 

неизменном закреплении обрабатываемых заготовок или собира-
емой сборочной единицы.

Необходимо фрезеровать три поверхности заготовки, установ-

ленной на столе горизонтально-расточного станка (рис. 1.2). Заго-
товку необходимо обработать с трех сторон. Однако переустанав-
ливать ее не нужно, так как стол расточного станка поворотный. 
Поверхности 1–3 обрабатывают за одну установку, но в трех пози-
циях. Заготовку поворачивают из одного рабочего положения в 
другое вместе со столом без освобождения зажимов.

Установы следует нумеровать прописными буквами русского 

алфавита (А, Б, В, Г…).

Позиция — фиксированное положение, занимаемое неизменно 

закрепленной обрабатываемой заготовкой или собираемой сбо-
рочной единицей совместно с приспособлением относительно 
инструмента или неподвижной части оборудования для выполне-
ния определенной части операции.

Рис. 1.2. Заготовка, обрабатываемая с одного установа в трех позициях

9

Примерами могут служить обработка вала на фрезерно-центро-

вальном станке (рис. 1.3), обработка деталей на многошпиндель-
ных станках. 

На рис. 1.4 показано фрезерование поверхностей 1 и 2 в двух 

позициях. Заготовка закреплена на поворотной части 3 приспособ-
ления 4. Обработав поверхность 1 (1-я позиция), заготовку, не 
раскрепляя, поворачивают на 180°, фиксируют фиксатором 5 и 
фрезеруют поверхность 2 (2-я позиция).

Для обозначения позиций и осей допускается принять римские 

цифры.

Технологический переход — законченная часть технологической 

операции, выполняемой над одной или несколькими поверхно-
стями заготовки, одним или несколькими одновременно работа-
ющими инструментами без изменения или при автоматическом 
изменении режимов работы станка.

Рис 1.3. Обработка торцев и центрование

Рис. 1.4. Обработка уступа в двух позициях

10