Основные стадии проектирования БМП
Процесс создания машины (агрегата) – это творческий процесс, сочетающий обработку информации на основе мышления и преобразование её в технические прообразы будущего изделия.
В процессе создания изделия различают понятия проектирование и конструирование.
Под проектированием подразумевают процесс разработки общей принципиальной схемы конструкции изделия. [1,2] Спроектированное изделие должно соответствовать своему назначению и удовлетворять предъявляемым требованиям. В процессе проектирования обычно рассматривают несколько вариантов изделия и выбирают тот, который обеспечивает требуемые характеристики при наименьшей затрате средств и труда, т.е. наибольшую экономическую эффективность [1.2.].
Процесс проектирования ведётся на основе технических расчётов, конструктивной, технологической и эксплуатационной проработки и накопленного опыта проектирования и требует экспериментальной проверки работоспособности ряда деталей, сборочных единиц и изделия в целом.
Под конструированием изделия понимают процесс инженерной разработки конструкции изделия, т.е. техническую часть разработки машины, агрегата.
Теоретическую базу проектирования и конструирования составляют технические расчёты конструкции а также синтез схемных и конструктивных решений.
Таким образом, в процессе создания машины, агрегата решают задачи их принципиального устройства и работы, а также превращения принципиальных решений в реальную конструкцию.
Проектирование машин, приборов, выступает в качестве взаимосвязанного творческого процесса. Сложность функций, выполняемых машинами и аппаратами, требует глубокой проработки их конструкций с позиций технологии производства, технической эстетики, эргономики, экономики и других требований.
Многообразие физических процессов, используемых в современных машинах и приборах, учёт которых необходим при разработке новой конструкции, вызывает необходимость применения разнообразных методов анализа и синтеза. Чаще всего в основе анализа и синтеза лежит задача оптимизации обобщённой целевой функции, отражающая в конструкции надёжность, стоимость, габаритные размеры, массу, энергозатраты и т.д., или задачи исследования процессов методами математической физики – при расчёте тепловых режимов, динамических характеристик и др.
В этих случаях в качестве исходных данных могут быть использованы параметры, полученные чисто практическим путём, объединение которых выполняют физическими или статистическими методами.
Основные этапы конструктивной разработки изделия представлены на рис.1.1
| Техническое задание |
↓
| Уточнение назначения машины и выбор её основных параметров |
↓
| Определение технических Характеристик |
↓
| Разработка кинематической схемы |
↓
| Выбор компоновки машины |
↓
| Конструирование сборочных Единиц |
↓
| Рабочие чертежи деталей. Спецификации |
↓
| Технологическая подготовка Производства |
↓
| Изготовление и испытание опытного образца |
↓
| Выпуск серии |
Рис.1-1 Схема процесса конструкторской разработки изделия.
Любой предмет производства, подлежащий изготовлению на предприятии, называется изделием.
Согласно ГОСТ 2.101 – 68 устанавливаются следующие виды изделий: детали, сборочные единицы, комплексы и комплекты.
Детальпредставляет собой изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций (вал, крепёжный элемент, детали с применением местной сварки и т.д.). Характерным признаком детали является отсутствие в ней разъёмных и неразъёмных соединений.
Сборочная единица – это изделие, составные части которого подлежат соединению между собой на предприятии- изготовителе посредством сборочных операций (сварной корпус, пластмассовый маховик с арматурой, редуктор, электродвигатель и т.д.)
К комплексам относятся изделия, не соединённые на предприятии-изготовителе сборочными операциями, но предназначенные для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций (например, линия покраски корпусов холодильников).
Комплектом называются два или более изделий, не соединённых на предприятии-изготовителе сборочными операциями и представляющих собой набор изделий общего эксплуатационного назначения вспомогательного характера (комплект запасных деталей, измерительный прибор в комплекте с запасными частями; комплект монтажного инструмента и т.д.)
Рассмотрим основные стадии проектирования изделий. ГОСТ 2.103 – 68 устанавливает пять стадий проектирования: техническое задание, техническое предложение, эскизный проект, технический проект и разработка рабочей документации.
Составление технического задания. В этом документе формируются следующие вопросы: цель создания машины, параметры, режимы и условия работы; данные об экспериментальных исследованиях; требования к показателям качества разрабатываемого изделия; указания по принципиальному устройству разработки; степень механизации и автоматизации машины; условия эксплуатации машины; сроки выполнения проекта; серийность выпуска; указания о заводе-изготовителе; технические требования к изделию и проекту.
Разработка технического предложения. Техническое предложение представляет собой совокупность конструкторских документов по обоснованию технической и технико-экономической целесообразности разработки конструкции изделия с учётом технического задания.
Техническое предложение должно содержать обоснование принципиального устройства машины, указания о целесообразности использования в конструкции тех или иных технических решений с учётом особенностей эксплуатации машины, а также сведения по технико-экономической оценке принятых решений.
Разработка эскизного проекта. Эскизный проект – это совокупность конструкторских документов, которые должны содержать принципиальные конструктивные решения, отражающие общее представление об устройстве и принципе действия проектируемого изделия, а также данные, определяющие его назначение и основные параметры. Эскизный проект обычно разрабатывают в нескольких вариантах с необходимыми расчётами.
На начальной стадии эскизного проектирования, как правило, расчёты выполняют приближёнными, окончательный же расчёт для выбранного варианта выполняют в виде проверочного расчёта. Отдельные элементы деталей не рассчитывают, а принимают на основании существующего опыта проектирования подобных конструкций, пользуясь нормативно – справочной документацией.
Разработка технического проекта. Технический проект это разработка, содержащая окончательное техническое решение и дающая полное представление об устройстве разрабатываемого изделия. В проект входят чертежи общего вида изделия и его сборочных единиц, а также пояснительная записка, в которой обоснованы показатели качества изделия и его сборочных единиц, отражено соответствие изделия требованиям техники безопасности и охраны окружающей среды.
Разработка рабочей документации. Это заключительная стадия проектирования изделия, в ходе которой создаются и уточняются чертежи общего вида, чертежи сборочных единиц и деталей, а также составляются спецификации, технические условия и другие документы, необходимые для изготовления изделия. В то же время вносятся уточнения и дополнения в технический проект.
На этом же этапе выпускаются текстовые документы – технические описания и инструкции по эксплуатации и по испытаниям новой конструкции.
В задачи конструктора, помимо разработки конструкторской документации, входит и участие в испытаниях вновь созданной конструкции, в её доводке и освоении в серийном производстве.