Вклад ученых России в развитие технологии машиностроения

Содержание

Введение
1. Развитие машиностроения в России
2. История становления технологии машиностроения
2.1. Развитие технологии машиностроения России в XVIII – XIX вв…….9
2.2. Развитие технологии машиностроения России в XX в……………….11
Заключение
Литература

Вклад ученых России в развитие технологии машиностроения

Для массового производства в 1712—1714 гг. на Тульском оружейном заводе мастер Яков Батищев создал прототип современных агрегатных станков: на нем осуществлялось сверление одновременно 24 ружейных стволов. В 1714 г. В. И. Геннин построил на Олонецких заводах многопозиционный станок (3, с. 15).
Также солдат Яков Батищев, предложив новую технологию обработки стволов, изготовил в 1715 г. изобретенную им «обтирную машину для чистки по наружности стволов пилами». На машине обрабатывалось за день 16 стволов, в то время как руками «чистили» только два ствола. С большим успехом работы М. Сидорова и Я. Батищева продолжали мастера-механики XVIII и начала XIX столетий А Сурин, Я Леонтьев, Л. Сабакин, Павел Захава и др (3, с. 16).
Значительный вклад в развитие металлообработки внес М. В. Ломоносов(1711—1765 гг.). Он построил и применил в своих мастерских оригинальные шлифовальные и другие станки. В ряду создателей новых конструкций почетное место занимают русские инженеры и изобретатели И. Осипов, М. Сидоров, И. Ползунов, И. Кулибин, П. Захава (в 1810 г. им были созданы первые автоматы для нарезания резьбы), В. Игнатов, Г. Горохов (3, с. 17).
Изобретатель паровой машины И. И. Ползунов (1728—1766) построил для обработки некоторых деталей паровой машины специальные цилиндро-расточные и токарные станки и сам лично обработал детали на этих станках.
Талантливый русский механик И. П. Кулибин (1735—1818) является автором многих оригинальных изобретений: им, в частности, созданы специальные станки для изготовления зубчаток часовых механизмов (3, с.18).
Характерно, что только за одно десятилетие (1815—1825) на Тульском оружейном заводе было построено 135 единиц специального оборудования. К этому времени в ружьях только две детали изготовлялись вручную, а все остальные обрабатывались на станках. Заслугой тульских оружейников является осуществление в XVIII впервые в мире принципа взаимозаменяемости при изготовлении ружей.
В начале прошлого столетия началось изучение производственных процессов и научное обобщение производственных явлений.
В 1804 г. академик О. М. Саверин сформулировал первые положения о технологии и определил, что «технология — наука о ремеслах и заводах».
В 1817 г. профессор Московского университета И. Двигубский издал книгу «Начальное основание технологии, как краткое описание работ на заводах и фабриках производимых» В этой книге проф. Двигубский дает следующее определение технологии «Технология есть наука, показывающая перерабатывание естественных произведений, или есть описание ремесел».
Творческий процесс непрерывного совершенствования конструкций станков и инструментов создал предпосылки для разработки теории машин-орудий и изучения явлений, происходящих при резании металлов. Первым капитальным трудом, посвященным технологии металлообработки, явился труд профессора И. А. Тиме «Основы машиностроения. Организация машиностроительных фабрик в техническом и экономическом отношении и производство в них работ» в 3 томах (1885).
В результате тщательно поставленных исследований (1867—1880) И. А. Тиме впервые сформулировал основные законы резания и установил правильное понимание сущности процесса резания как последовательного скалывания отдельных элементов металла. Наряду с этим теоретические основы технологии металлообработки были изложены в труде проф. А. П. Гавриленко, создавшего курс «Технология металлов».
Исследования И. А Тиме легли в основу учения о резании металлов и были использованы для дальнейшего развития вопросов резания. Так, П. А. Афанасьев исследовал процесс снятия стружки с учетом силы трения между резцом и деталью. К. А. Зворыкин и А. Н. Челюсткин выполнили теоретические и экспериментальные исследования, позволившие вывести соответственные формулы для определения сил резания. Я. Г. Усачев тщательно исследовал тепловые явления и образование нароста при резании и выявил их влияние на стойкость инструмента и производительность процесса резания.
Но, несмотря на отдельные выдающиеся изобретения, в целом станкостроение и технология машиностроения в царской России развивались с большим отставанием от других капиталистических государств. Только после Великой Октябрьской социалистической революции начала осуществляться широкая программа индустриализации.
В 1929 г. Совет Труда и Обороны СССР организовал Государственный трест среднего станкостроения, что положило начало формированию и развитию специализированного производства металлорежущих станков. Для подготовки конструкторов, технологов и других специалистов-станкостроителей решением Советского правительства в 1930 г. был создан Московский станкоинструментальный институт.
В 1932 г. Московский станкостроительный завод «Красный пролетарий» выпустил первый советский токарно-винторезный станок. В годы первой пятилетки вводятся в строй Московский станкостроительный завод им. С. Орджоникидзе, Горьковский завод фрезерных станков. Во второй и третьей пятилетках станкостроение приступило к производству специальных и специализированных станков для развивающихся отраслей машиностроения. Вводятся в эксплуатацию Харьковский станкостроительный завод им. С. В. Косиора, Киевский завод станков-автоматов им. М. Горького и ряд других предприятий. С 1939 г. стал выдавать продукцию Краматорский завод тяжелого станкостроения им. В. Я. Чубаря (2, с. 28).
В 1933 г. начал функционировать экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков (ЭНИМС), которому принадлежит приоритет в создании многих принципиально новых процессов и оборудования. С его деятельностью связаны все этапы технического прогресса в советском станкостроении.
Советские специалисты в области резания металлов продолжали развивать учение о резании металлов и в содружестве с инженерами-производственниками и передовыми рабочими-новаторами решили такую важную проблему современного машиностроения, как разработка и внедрение в производство скоростной обработки резанием.
Разносторонний опыт советских технологов позволил подвести теоретическую базу и создать научные основы закономерностей, имеющих место в технологических процессах механической обработки.
К первым трудам по технологии машиностроения относятся работы А. П. Соколовского, вышедшие в 1930—1932 гг. в пяти томах.
В книге А. И. Каширина «Основы проектирования технологических процессов» (1933) обобщался опыт автотракторной промышленности.
Наряду с упомянутыми трудами, Б. С. Балакшиным были осуществлены теоретические исследования по технологии, разработанные им в «Теории размерных цепей» (1933), основные положения и выводы которой дают технологам возможность путем предварительных расчетов решать многие серьезные технологические задачи, обеспечивающие повышение точности изготовления машин.
Большое значение для создания теоретических основ технологии машиностроения имели работы Н. А. Бородачева по анализу качества и точности производства, К. В Вотинова (1935), положившего начало и осуществившего обширные исследования по определению жесткости системы станок — инструмент — деталь при механической обработке и влиянию ее на точность обработки, А. А. Зыкова и Д. Б. Яхина, положивших начало научному анализу причин возникновения погрешностей при обработке (3, с. 19).
Большой вклад в науку о технологии машиностроения внесен A. П. Соколовским и его школой, которые разработали идею типизации технологических процессов, получившую всеобщее признание, вопросы точности механической обработки, жесткости и вибраций при резании, механизации и автоматизации, позволяющие осуществлять расчеты точности обработки на станках.
Задачи экономии металла и повышения производительности при механической обработке были теоретически обоснованы в работах B. М. Кована по расчету припусков на обработку; Г. А. Шаумяна по основам расчета производительной обработки на автоматах и автоматических линиях; А. И. Каширина — по разработке производственных характеристик оборудования и др. Всеми этими и другими работами были созданы предпосылки для развития технологии машиностроения в науку, для установления определенных закономерностей, обусловливающих производительность и экономичность процессов при изготовлении машин. В технологии машиностроения используются теоретические и практические выводы связанных с ней других дисциплин: учение о металлорежущих станках, о резании, режущих инструментах, допусках и технических измерениях и т. п.
Так же большая заслуга в развитии станкостроения в СССР принадлежит замечательным советским ученым В. И. Дикушину, Н. С. Ачеркану, Д. Н. Решетову, Г. А. Шаумяну, А. С. Проникову, А. С. Бриткину, а также новаторам производства лауреатам Государственной премии СССР Г. С. Борткевичу, П. Б. Быкову, Н. С. Чикиреву и другим (3, с. 20).
Начало изучения технологических процессов, т. е. рациональных способов обработки заготовок на станках, обеспечивающих получение готового изделия, соответствующего по размерам, форме и качеству поверхности заданным требованиям, относится к первым годам прошлого столетия. В 1804 г. академик В. М. Севергин сформулировал основные положения о технологии процессов, в 1817 г. профессор Московского университета И. А. Двигубский издал книгу «Начальные основания технологии, как краткое описание работ на заводах и фабриках производимых». Первым капитальным трудом по технологии металлообработки стал трехтомник профессора И. А. Тиме «Основы машиностроения. Организация машиностроительных фабрик в техническом и экономическом отношении и производстве в них работ» (1885 г.). Автор этого труда впервые сформулировал основные законы резания и установил правильное понимание сущности этого процесса как последовательного скалывания отдельных частиц металла. Исследования И. А. Тиме легли в основу науки о резании металлов, которая получила широкое развитие в нашей стране после Великого Октября (3, с. 21).
Советские инженеры и техники в содружестве с рабочими-новаторами решили важную проблему современного машиностроения — разработали и внедрили в массовое производство скоростное резание.
Отечественная станкоинструментальная промышленность совместно с учеными создала станки различного технологического назначения и усовершенствованные конструкции режущего инструмента, обеспечивающие большую производительность, высокую точность обработки. Практика и теория взаимно обогащали друг друга.
К первым трудам по технологии машиностроения относятся работы А. П. Соколовского, вышедшие в 1930—1932 гг. Обобщением опыта автотракторной промышленности стали «Основы проектирования технологических процессов» А. И. Каширина (1933 г.) и «Технология автотракторостроения» В. М. Кована (1935 г.). В 1933 г. Б. С. Балакшин провел теоретические исследования по технологии машиностроения, основные положения и выводы которых, изложенные им в книге «Теории размерных цепей», дали возможность специалистам путем предварительных расчетов решать технологические задачи, обеспечивающие повышение точности изготовления машин.
Для создания теоретических основ технологии машиностроения большое значение имели работы Н. А. Бородачева по анализу качества и точности производства; К. В. Вотинова, осуществившего обширные исследования жесткости технологической системы станок — приспособление — инструмент — заготовка и ее влияния на точность обработки; А. А. Зыкова и А. Б. Яхина, положивших начало научному анализу причин возникновения погрешностей при обработке. В 1959 г. вышла книга В. М. Кована «Основы технологии машиностроения», обобщившая научные положения технологии машиностроения и методику технологических расчетов, относящиеся к различным отраслям машиностроения. Задачи экономии металла и повышения производительности труда при механической обработке теоретически обоснованы Г. А. Шаумяном (3, с. 21).
В 1950—1970-х годах проводились многочисленные исследования по системам адаптивного управления станками, групповой обработке, определению влияния различных факторов на точность обработки и качество поверхности. В разработке этих проблем участвовали Б. С. Балакшин, С. П. Митрофанов, П. Е. Дьяченко, М. Е. Егоров, В. С. Корсаков и др (3, с.22).
В настоящее время в связи с бурным развитием электроники создано и широко внедрено в промышленность автоматическое оборудование с системами числового программного управления (ЧПУ) на микропроцессорах.