Перспективы и основные направления дальнейшего развития отрасли

При электрической дуговой сварке основная часть теплоты, необходимая  для нагрева и плавления металла, получается за счет дугового разряда, возникающего между свариваемым металлом и электродом. Под действием теплоты дуги кромки свариваемых деталей и торец плавящегося электрода расплавляются, образуя сварочную ванну, которая некоторое время находится в расплавленном состоянии. При затвердевании металла образуется сварное соединение. Энергия, необходимая для образования и поддержания дугового разряда, получается от источников питания дуги постоянного или переменного тока. Классификация дуговой сварки производится в зависимости от степени механизации процесса сварки, рода тока и полярности, типа дуги, свойств электрода, вида защиты зоны сварки от атмосферного воздуха и др.

По степени механизации различают  сварку вручную, полуавтоматическую и  автоматическую сварку. Отнесение процессов  к тому или иному способу зависит от того, как выполняются зажигание и поддержание определенной длины дуги, манипуляция электродом для придания шву нужной формы, перемещение электрода по линии наложения шва и прекращения процесса сварки.

При ручной сварке указанные операции, необходимые для образования шва, выполняются рабочим-сварщиком вручную без применения механизмов.

При полуавтоматической сварке плавящимся электродом механизируются операции по подаче электродной проволоки в  сварочную зону, а остальные операции процесса сварки осуществляются вручную.

При автоматической сварке под флюсом механизируются операции по возбуждению  дуги, поддержанию определённой длины  дуги, перемещению дуги по линии  наложения шва. Автоматическая сварка плавящимся электродом ведётся сварочной  проволокой диаметром 1-6 мм; при этом режим сварки (ток, напряжение, скорость перемещения дуги и др.) более стабилен, что обеспечивает однородность качества шва по его длине, в то же время требуется большая точность в подготовке и сборке деталей под сварку.

При газопламенной обработке металлов в качестве источника теплоты используется газовое пламя – пламя горючего газа, сжигаемого для этой цели в кислороде в специальных горелках.

В качестве горючих газов используют ацетилен, водород, природные газы, нефтяной газ, пары бензина, керосина и др. Наиболее высокую температуру по сравнению с пламенем других газов имеет ацетиленокислородное пламя, поэтому оно нашло наибольшее применение.

Газовая сварка- это сварка плавлением, при которой металл в зоне соединения нагревается до расплавления газовым пламенем. К преимуществам газовой сварки относятся: простота способа, несложность оборудования, отсутствие источника электрической энергии.

К недостаткам газовой сварки относятся: меньшая производительность, сложность  механизации, большая зона нагрева и более низкие механические свойства сварных соединений, чем при дуговой сварке.

Газовую сварку используют при изготовлении и ремонте изделий из тонколистовой  стали толщиной 1-3 мм, сварке чугуна, алюминия, меди, латуни, наплавке твёрдых сплавов, исправлении дефектов литья и др.

Газопрессовая сварка - сварка металлов с применением давления. Газопрессовую  сварку применяют при сварке стальных стержней, полос, рельсов, труб и других деталей. Одной из разновидностей сварки является лазерная сварка. Академик Н.Г. Басов, так характеризует лазер: "Это устройство, в котором энергия, например тепловая, химическая, электрическая, преобразуется в энергию электромагнитного поля - лазерный луч. При таком преобразовании часть энергии неизбежно теряется, но важно то, что полученная в результате лазерная энергия обладает несравненно более высоким качеством. Качество лазерной энергии определяется ее высокой концентрацией и возможностью передачи на значительное расстояние".

Широкое применение лазерной сварки сдерживается экономическими соображениями. Стоимость технологических лазеров пока еще высока, что требует тщательного выбора области применения лазерной сварки. Однако, если применение традиционных способов не дает желаемых результатов либо технически неосуществимо, можно рекомендовать лазерную сварку. К таким случаям относится необходимость получения прецизионной (высокоточной) конструкции, форма и размеры которой не должны меняться в результате сварки. Лазерная сварка целесообразна, когда она позволяет значительно упростить технологию изготовления сварных изделий, выполняя сварку как заключительную операцию, без последующей правки или механической обработки. Экономически эффективна лазерная сварка, когда необходимо существенно повысить производительность, поскольку скорость ее может быть в несколько раз больше, чем у традиционных способов.

При изготовлении крупногабаритных конструкций  малой жесткости или с труднодоступными швами, а также при необходимости  соединения трудно свариваемых, в том  числе разнородных материалов, лазерная сварка может оказаться единственным процессом, обеспечивающим качественные сварные соединения.

Среди других видов сварки выделяются: сварка токами высокой частоты, холодная сварка, сварка взрывом, магнитно-импульсная, ультразвуковая, диффузионная.

Пайка — это процесс соединения металлов, находящихся в твердом состоянии, посредством расплавленного связующего металла или сплава — припоя. Припоем называют присадочный материал или сплав, вводимый в зазор между соединяемыми поверхностями изделия (детали), способный образовывать полное соединение. Химикаты, применяемые при пайке, способствующие удалению окислов и загрязнений из мест пайки и защищающие поверхности при нагреве от новых образований, называют флюсами.

Пайка — один из наиболее надежных методов соединения деталей. В народном хозяйстве применяют различные  способы пайки: горелкой, в паяльных печах и аппаратах, индукционную пайку, пайку с помощью электронного луча, лазера и др.

3.5 Сборочное производство.

Структура сборочного процесса до настоящего времени еще не определена в такой степени, как это сделано для процесса механической обработки. Сборку трудно выделить из общего процесса производства, так как за основу берут организационный принцип всей работы.

Технологический процесс сборку машин является составной частью производственного процесса,  который последовательно соединяет детали в подгруппы, группы, а из них — готовое изделие, отвечающее техническим требованиям.

Как правило, машины собирают на том же заводе, который производит обработку всех деталей, за исключением крупных и громоздких машин — мощные турбины, подъемные краны и другие, которые собирают на месте у потребителя. Каждая машина состоит из совокупности деталей и узлов, являющихся ее элементами. Деталью называют  первичный  элемент машины, характеризующим признаком которого является отсутствие в ней каких-либо соединений. Узлом принято называть такую составную часть машины, которую  можно собрать из нескольких деталей, независимо от вида соединений (разъемных или неразъемных) в самостоятельный (обособленный) элемент машины.

Цель сборки — соединить отдельные детали в одно целое таким образом, чтобы они имели заданное взаимное расположение основных  поверхностей, имеющих большое значение в работе машины. Сборка машины или отдельного узла начинается с установки базовой детали на стенд или рабочее место. В качестве базовой детали берут деталь, поверхность которой в дальнейшем используется при установке машины на фундамент. К базовой детали в соответствии с планом сборки последовательно крепят остальные детали узлов, при разработке технологического процесса на сборку машин узлы машины  целесообразно делить на группы и подгруппы. В группы включают узлы,  непосредственно входящие в машину, а подгруппы — узлы, входящие в машину в составе группы.

Общей сборкой принято  называть ту часть технологического процесса, в которой происходят фиксация и соединение групп и подгрупп, вводящих в собираемую машину.

Узловой сборкой называют ту часть технологического процесса, которая имеет возможность образовывать группы и подгруппы в узле изделия.

В технологический процесс  сборки входят токопроводящие соединения отдельных конструктивных элементов и электромагнитных систем, относящихся к электрической схеме и монтажу, а также операции контроля работы отдельных узлов и машины в целом.

К основным формам сборки машин относятся стационарная (стендовая) и подвижная.

В технологических процессах сборочных работ существуют два вида соединений: а) подвижные; б) неподвижные, которые делятся на разъемные и неразъемные.

В схеме технологического процесса производят указания методов  соединения деталей в узле машины, например, запрессовать, сварить, склепать, смазать, зашплинтовать и т. д. В зависимости от типа производства различают 5 методов достижения точности замыкающего звена при сборке:

1. полной взаимозаменяемости
2. неполной (частичной) взаимозаменяемости
3. групповой взаимозаменяемости
4. регулировки
5. пригонки

В основном применяют  первые два метода, обеспечивающих взаимозаменяемость при сборке с наименьшими затратами труда. При составлении технологических схем на сборку различных видов машин можно выбрать наиболее технологическую конструкцию собираемой машины.

 Технологичной  конструкцией машины (с точки  зрения сборки) можно считать ту, которая позволяет скомпоновать ее из предварительно собранных узлов, она имеет доступную сборку и разборку, что позволяет сократить цикл сборки и уменьшить затраты, связанные со сборочными работами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Перспективы  развития машиностроительного комплекса

 

В своем сегодняшнем состоянии  предприятия российского машиностроения могут осуществлять производство высокотехнологичной  конкурентоспособной продукции  только для сравнительно узких сегментов  мирового рынка. Современное состояние  отрасли не отвечает целям и задачам повышения долгосрочной конкурентоспособности экономики и занятия устойчивых рыночных ниш на мировых рынках наукоемкой продукции.

С учетом того, что машиностроение играет ведущую роль в экономике  страны (а также присущего данному  отраслевому комплексу свойства давать импульс для инновационного развития практически всех отраслей), объективной и безотлагательной задачей является немедленное проведение реструктуризации и инновационного развития отечественного машиностроения.

Одной из основных задач государственной поддержки в прогнозируемый период должно стать преодоление импортозависимости машиностроительной продукции, которая приводит к экономическому отставанию всех секторов экономики.

В настоящее время развитие машиностроительного  комплекса происходит на фоне следующих положительных тенденций: консолидации активов производителей машиностроительной продукции и создании крупных интегрированных структур в отраслях машиностроения; увеличения объемов государственной поддержки высокотехнологичных секторов экономики (авиастроение, судостроение, транспортное машиностроение, энергетическое машиностроение и др.), а также развития производственной инфраструктуры.

Так, отечественные производители  железнодорожного оборудования в значительной степени находятся под протекторатом государства, позиции импорта и присутствие иностранных компаний на внутреннем рынке регулируются. Стратегия развития транспортного машиностроения в 2007-2010 годах и на период до 2015 года подразумевает выделение государственных средств на проведение НИОКР. Для обеспечения долгосрочного планирования развития производства предусмотрено внедрение практики долгосрочных договоров между потребителями и производителями на поставку подвижного состава и оборудования.

При этом негативными тенденциями развития машиностроительного комплекса являются:

агрессивная ценовая политика крупных  транснациональных компаний, выходящих  на отечественный рынок; неблагоприятная макроэкономическая конъюнктура, сказывающаяся на снижении рентабельности выпускаемой продукции; высокий уровень использования импортных комплектующих в производстве продукции отдельных отраслей машиностроения.

Представляется возможным выделить два возможных варианта инновационного и технологического развития сектора: «компенсация предыдущего технологического отставания», когда российский рынок потребления машиностроительной продукции может опережать некоторое время мировые темпы ввиду текущего отставания; «торможение с формированием нового отставания», связанное с недостаточным внедрением новых технологий из-за различных препятствий.

Для России в качестве долгосрочных целей развития сектора машиностроения (на период до 2025 года) можно выделить следующие: сохранить позиции на рынке по текущим технологиям  и оборудованию с постепенным  наращиванием доли собственного потребления; увеличить долю собственного производства по двойным технологиям для минимизации рисков и повышения обороноспособности; создать новые и развивать действующие совместные предприятия в Российской Федерации, создать новые рынки и новое оборудование и производства гражданского назначения для перелома тенденции импорта; занять значимую позицию на глобальном рынке в статусе экспортера по ряду прорывных технологий, развитие кадрового потенциала машиностроительного комплекса.

Результатом реализации комплекса  мер по развитию отрасли должно быть достижение к 2015 году следующих целей: увеличение внутреннего рынка машиностроения до 125-130 млрд. рублей (100 тыс. ед.) в год; увеличение производства механообрабатывающего оборудования до 90 млрд руб. (до 75 тыс. ед.) и инструмента – до 30 млрд руб. в 2015 году (в ценах 2007 года); достижение положительного внешнеэкономического баланса по машиностроительной отрасли; решение вопросов кадрового обеспечения предприятий, которые характерны для всей промышленности; увеличение абсолютных объемов инвестиций в станкоинструментальную промышленность (до 10 млрд руб. в 2015 году, в ценах 2007 года), прежде всего, за счет прироста доли привлеченных средств. Предполагается также использование финансовых инструментов: лизинга, льготного кредитования.