Раздел 5. Конструкторско-технологическая подготовка производства изделий из древесины

5.1. Определение размеров элементов и конструкции изделий из древесины. Факторы, учитываемые при определении размеров элементов изделий (функциональные, технические и эстетические). Определение габаритных и функциональных размеров изделий. Нагрузки и воздействия на изделия. Нормирование показателей прочности, долговечности и предела деформаций. Взаимосвязь между напряжениями и деформациями в упругом теле. Показатели, характеризующие сопротивление конструкционных материалов и элементов нагрузкам. Длительный модуль упругости и коэффициент ползучести. Реологические изменения в напряженном материале и явления релаксации. Предел долговременного сопротивления древесины. Запас прочности изделий. Оптимизация размеров изделий из древесины.

5.2. Расчетное и экспериментальное определение устойчивости и прочности конструктивных элементов изделий из древесины. Расчет жесткости горизонтального элемента корпуса (полки) при различных вариантах закрепления. Расчет прочности соединений плоским шипом, вставными круглыми шипами. Расчет прочности корпуса, рамки или коробки изделий из древесины. Прочностные расчеты на выдергивание шурупа, крепление подсадной ножки, выдвинутый ящик. Расчетные и экспериментальные методы определения показателей прочности и оптимальных размеров элементов изделий из древесины.

5.3. Точность и взаимозаменяемость деталей и узлов изделий из древесины. Основные понятия и условия достижения взаимозаменяемости на стадиях подготовки производства и выпуска продукции. Взаимозаменяемость полная и частичная. Номинальный, действительный и предельные размеры. Фактические и предельные отклонения от номинальных размеров. Погрешности обработки детали систематические и случайные, абсолютные и относительные. Суммирование погрешностей. Рассеивание размеров в партии деталей. Факторы обеспечения точности изготовления деталей. Технологические, измерительные и установочные, черновые и чистовые, сборочные и конструкторские базы.

5.4. Допуски линейных размеров, поля допусков и посадки. Понятие о единице допуска на линейные размеры и о номинальном размере. Квалитеты точности в деревообработке, определение и обозначение допусков. Поверхности охватывающие (отверстия, гнезда) и охватываемые (шипы, валы) в соединениях. Свойства соединений. Обеспечение подвижности и неподвижности. Посадки подвижные, неподвижные и переходные. Зазор и натяг. Системы допусков и посадок отверстия и вала. Поле допуска основного размера. Размеры основные и присоединительные. Схема образования посадок в системах отверстия и вала. Предельные состояния зазоров и натяга относительно нулевой линии.

5.5. Определение полей допусков при посадках подвижных с зазором, с натягом и переходных. Положения полей допусков отверстий асимметричное и симметричное. Система стандартных положения полей допусков отверстий, валов и их обозначение. Значения допусков. Способы расчета посадок на максимум-минимум и вероятностный. Рекомендации по назначению посадок шиповых соединений и полей допусков размеров. Нанесение отклонений размеров на чертежах. Определяющие и координирующие размеры. Взаимосвязь поля допусков определяющих размеров и квалитетов.

5.6. Допуски углов призматических элементов. Допуск угла. Нормирование, измерение, обозначение и нанесение на чертеже. Схема определения допусков углов. Степени точности допусков углов. Допуски углов плюсовые, минусовые и симметричные. Практические рекомендации по выбору степени точности углов.

5.7. Допуски формы и расположения поверхностей. Нормирование и обозначение в конструкторской документации. Виды допусков формы и расположения. Выбор видов допусков формы и расположения поверхностей деталей и сборочных единиц. Назначение числовых значений допусков. Степени точности допусков формы и расположения поверхности. Рекомендации по выбору баз и степени точности допусков формы и расположения поверхностей.

5.8. Допуски расположения осей отверстий для крепежных деталей. Нормирование и обозначение в конструкторской документации. Допуски расположения осей отверстий для крепежных деталей. Неуказанные предельные отклонения линейных размеров. Нормирование, нанесение и обозначение в конструкторской документации. Варианты назначения неуказанных отклонений линейных размеров. Классы точности и их квалитеты.

5.9. Размерные цепи. Назначение и виды размерных цепей. Методы расчета размерных цепей и достижения точности замыкающего звена. Задачи прямые и обратные. Выбор метода и последовательность расчета. Обозначение размерных цепей. Области применения теории размерных цепей в отрасли.

5.10. Общие требования к отклонениям размеров и формы изделий из древесины. Пределы допустимых отклонений геометрических параметров. Расчетные методы и практические рекомендации по системе допусков и посадок для конструкторов. Нормативная база взаимозаменяемости. Проблемы обеспечения взаимозаменяемости в деревообработке. Взаимозаменяемость – условие организации поточного производства, применения средств автоматизации, роста производительности и культуры труда. Контроль размеров, формы деталей и его инструментальное обеспечение.

5.11. Шероховатость поверхностей. Шероховатость поверхностей, ее причины, значение, нормирование и обозначение на чертежах.

5.12. Контроль качества и сертификация изделий из древесины. Показатели и критерии качества изделий из древесины. Организация и методы контроля качества. Методы испытания изделий. Системы стандартов показателей качества продукции (технологической документации и технологической подготовки производства). Взаимосвязь конструкции, точности, технологии и оборудования. Статистические данные о дефектах, причинах браковки, рекламаций и ремонта изделий из древесины. Сертификация изделий из древесины. Межгосударственные и национальная системы стандартизации и сертификации продукции.

5.13. Разработка конструкторской документации на изделия из древесины. Правила выполнения конструкторской документации (чертежей, спецификаций, текстовых документов и основных надписей) в соответствии с единой системой конструкторской документации. Техническое описание изделия.

5.14. Системы автоматизации конструкторско-технологической подготовки производства. Автоматизированное и автоматическое проектирование. Определение целей и задач автоматизации проектирования в области конструирования изделий из древесины. Автоматизация этапов проектирования. Уровень автоматизации проектирования Системы автоматизированного проектирования (САПР) и их характеристики.

5.15. Компоненты обеспечения САПР и автоматизированного места конструктора-дизайнера. Математическое, программное, информационное, техническое, лингвистическое, организационное, методическое, кадровое обеспечение САПР изделий из древесины. Основные требования к САПР и средствам их реализации.

5.16. Принципы построения, структура и классификация САПР. Принципы построения САПР: человеко-машинной системы, иерархический, информационного единства и совместимости, развития. Классификация и специфика САПР изделий из древесины.

5.17. Техническое, информационное и программное обеспечение САПР изделий из древесины. Роль и место технического обеспечения в структуре САПР. Компоненты и функции технического обеспечения в САПР. Программное обеспечение конструкторских САПР изделий из древесины: классификация, общие требования, преимущества и недостатки.

5.18. Разработка проектной, конструкторской и текстовой документации в САПР. Методы построения чертежа: параметрический, непараметрический (эскиз), автоматическая параметризация. Основные принципы и понятия трехмерного моделирования. Методы создания трехмерных моделей: «Рабочая плоскость-Эскиз-Модель», «От 2D к 3D». Создание сборочных моделей. Проектирование сборок «сверху-вниз». Автоматизированные средства для подготовки спецификаций и другой текстовой документации в САПР.

5.19. Компьютерное моделирование изделий из древесины. Виды математических моделей и требования к ним в САПР. Методы расчета и моделирования изделий из древесины и их конструктивных элементов. Приближенные методы решения задач. Метод конечных элементов. Основные принципы расчета по методу конечных элементов. Правила создания расчетных моделей и разбиения их на конечные элементы.

5.20. Решение расчетно-аналитических задач при конструировании изделий из древесины в САПР. Компьютерный инженерный анализ. Системы автоматизации инженерных расчетов. Структурная организация и этапы анализа конструкции в системах конечно-элементного моделирования.

5.21. Интеграция систем автоматизации конструкторской, технологической подготовки производства и изготовления изделий из древесины. Компьютерные технологии поддержки жизненного цикла изделий из древесины. Место САПР среди других автоматизированных систем.