Что такое технология

Что такое технология

Технология машиностроения — наука о спо­собах изготовления деталей машин, а также сборки их в узлы и готовые машины. Само слово «технология» происходит от двух греческих слов: «техне» — мастерство и «логос» — наука. Однако под словом «технология» понимают не только науку, но и практику, т. е. все те про­цессы в производстве, которые изменяют свой­ства, форму или внешний вид изделия. Эти про­цессы называют технологическими. Способы и последовательность их осуществления отражают в чертежах, записывают в инструкциях и т. д. Часто такие описания тоже называют техноло­гией. Технологические процессы разрабаты­вают инженеры-технологи. Правильно разрабо­танная технология позволяет с малыми затра­тами выпускать больше хороших изделий.

Различают технологию механическую и хи­мическую. Механическая — изменяет преиму­щественно формы и частично физические свойства обрабатываемого предмета, а химическая ведет к изменению состава, строения и свойств вещества в результате химических реакций. К механической технологии относится, напри­мер, обработка резанием, к химической — полу­чение пластических масс и т. д. Часто бывает трудно разграничить области механической и химической технологии, так как они либо совме­щаются, либо сочетаются. В машиностроении преимущественно применяется механическая технология.

Современная техника дает технологам раз­нообразные способы для обработки одной и той же детали. Какой же из них выбрать? Ко­нечно, самый быстрый, дешевый и такой, при котором качество деталей будет наилучшим.

Допустим, технологу надо решить, каким способом обработать кольцо шарикоподшипни­ка. В этом случае очень важна высокая произ­водительность: подшипники необходимы в авто­мобилях, тракторах, комбайнах, самолетах, тепловозах, велосипедах, станках, прокатных станах, двигателях. И технолог начинает рас­суждать... Можно взять металлический пруток определенного диаметра, отрезать от него кусок нужной длины, установить на токарный станок, обработать поверху и вырезать сердцевину — получится кольцо. Токарную обработку можно выполнить также на револьверном и на прутко­вом автоматах. А автоматы для этого существуют различные — одношпиндельные и многошпин­дельные. Все перечисленные станки отличаются друг от друга производительностью. На токар­ном станке выточка кольца из прутка займет 11,66 минуты, на револьверном — 7,46 минуты, на одношпиндельном полуавтомате — 1,43 ми­нуты, на четырехшпиндельном автомате — 0,53 минуты (см. ст. «Обработка металлов реза­нием») .

Разумеется, надо выбрать четырехшпиндельный автомат. Тогда на изготовление той же партии деталей потребуется меньше станков, меньше станочников, а значит, и меньше завод­ских площадей. Обработка будет дешевле. Но нельзя ли ее еще удешевить? Трижды поду­мает об этом технолог. Почему, в самом деле, для изготовления кольца взят пруток? Ведь из него приходится вырезать сердцевину. На это тра­тится время, расходуется мощность станка, инструмент, переводится в стружку много ме­талла. И технолог откажется от прутка, он вы­берет трубу.

Но не всегда технолог выбирает самые производительные машины. Ведь они, как пра­вило, и самые дорогие. Если план выпуска дета­лей большой, то расходы на приобретение такого оборудования оправданы. А если приходится обрабатывать небольшую партию, то технолог откажется от автомата. Он выберет токарный станок. Причем технологи подсчитали, что, если изготовить меньше 300 подшипников, выгоден однорезцовый токарный станок, а если больше 300 — многорезцовый.

Возьмем другой пример — обработку бол­тов. Их выпускают в огромном количестве — миллионы штук в год только на одном заводе. На токарном станке 1 штуку можно сделать в 4 минуты, а на многошпиндельном автомате — 18 штук в 1 минуту, т. е. в 72 раза больше. И все же технолог не возьмет многошпиндельный автомат: оказывается, обработка резанием тут вообще не годится.

Отвлечемся несколько от обработки наших болтов. Дело в том, что с быстрым развитием обработки металлов резанием все больше дает о себе знать ее главный недостаток — значитель­ные отходы металла в виде стружки. Это приво­дит к тому, что технологи стремятся вообще за­менять обработку резанием другими процессами, и прежде всего точным литьем (см. ст. «Металл и форма»). Но у отливок есть один весьма серь­езный недостаток: сравнительно низкая проч­ность. Поэтому технолог пока избегает приме­нять литье для деталей, требующих большой прочности. Например, не делают литым шатун автомобильного двигателя, который передает усилия от взрыва газов в цилиндре на коленча­тый вал. Существует другой способ изготовле­ния деталей машин, который обладает преиму­ществом литья, но не имеет его недостатков. Это штамповка. Она также дает по сравнению с резанием небольшие отходы. А прочность штампованных деталей достаточно высока.

Теперь вернемся к нашим болтам. Если их делать на токарных станках, то с каждого болта в стружку отойдет 340 г. Допустим, завод выпус­кает в год 100 тыс. машин. Допустим, что в ма­шине тысяча деталей и с каждой из них отходит в стружку 340 г металла. В год отходы составят 340X1000X100000=34 тыс. т! Автомобиль «Москвич» весит около тонны. Значит, только из этих отходов можно было бы изготовить 34 тыс. автомобилей! Как же согласиться на обработку болтов резанием, даже если она выполняется на самых высокопроизводительных автоматах! По­этому технолог для изготовления болтов выберет кузнечно-штамповочное оборудование, причем возьмет высокопроизводительный автомат, кото­рый будет давать 400 штук в минуту, а отходы с одного болта составят всего 14 г. Потери же при изготовлении резьбы в обоих случаях при­мерно одинаковы.

Но иногда ни резание, ни литье, ни штампов­ка не позволяют технологу осуществить необ­ходимую обработку. Например, нужно полу­чить отверстие очень малого диаметра (1 —2 мм). Пытались такие отверстия сверлить. Неприят­ностей это причинило множество: при наличии малейшего дефекта в металле сверла ломались. А из такого отверстия обломок сверла не выта­щишь. В твердых же материалах отверстия та­ких диаметров совсем нельзя просверлить.

Значит ли это, что подобные отверстия вообще получать невозможно? Конечно, нет. Несколько лет назад в нашей стране, а затем и в других странах был разработан совершенно новый спо­соб обработки металлов — электроэрозионный.

Передовой технолог — это специалист, ко­торый всегда недоволен существующей техно­логией. Он убежден, что всегда можно найти более совершенные способы обработки. И он ищет новое. Но технолог не отказывается и от старых технологических процессов, а всегда старается найти в них новые возможности.

Вот, например, пайка. Это один из старейших технологических процессов, известный еще в древнем мире. Пайка всегда считалась кустар­ным процессом, пригодным лишь для мастер­ской по ремонту предметов домашнего обихода. Казалось бы, к чему она на современном заводе, выпускающем большое количество машин? Но технологи сумели автоматизировать пайку, построили для нее высокопроизводительные кон­вейерные печи. В результате один рабочий мо­жет за смену спаять много тысяч деталей. Так на автомобильных заводах паяют трубки ради­аторов: за одно погружение в печь, за 1 — 2 минуты, сразу скрепляют между собой не­сколько сотен трубок.

Технология развивается быстро, вместе с тех­никой. Вот, к примеру, в 20-х годах, чтобы обра­ботать за час 108 деталей автомобильного двига­теля, требовалось 162 станка. Теперь один ста­нок обрабатывает в час 137 таких деталей. Но­вые машины — новая технология!

При разработке технологического процесса технологи исходят из требований конструкции (получение изделий нужного качества), про­граммы завода (получение необходимого коли­чества изделий) и требований экономики (минимальная стоимость изделия). Но технология при этом тоже предъявляет свои требования: конструкция должна быть такой, чтобы при из­готовлении изделия можно было применить экономичные технологические процессы, меха­низировать и автоматизировать все производ­ственные операции.

Так технологи в содружестве с конструкто­рами и учеными развивают и совершенствуют технику. Так разрабатывается новая техноло­гия, девиз которой — больше, дешевле, лучше!