Основы проектирования.Технологичность / Лекция 2_Основы проектирования.Технологичность

Проектирования и его структура

ВАЖНО!!! ! ?

Вследствие неполноты начальных знаний процесс проектирования – итерационен, что отражается стрелками обратных движений.

Замечено, что эффективность проектируемой системы определяется: в первую очередь – выбранным принципом действия, во вторую – предложенной структурой и в третью – соотношением параметров.

Ведение разработки последовательно от верхних уровней иерархической структуры проектируемой системы к низшим называется нисходящим проектированием. Его результатом будут требования к подсистемам.

Возможен ход разработки от низшего уровня к верхнему, что образует процесс восходящего проектирования. Такое проектирование встречается, если одна или несколько подсистем уже являются готовыми (покупными или уже разработанными) изделиями. Результатом проектирования будет частная документация подсистем.

Нисходящее и восходящее проектирование обладают своими достоинствами и недостатками. Так, при нисходящем проектировании возможно появление требований, впоследствии оказывающихся нереализуемыми по технологическим, экологическим или иным соображениям. При восходящем проектировании возможно получение системы, не соответствующей заданным требованиям. В реальной жизни, вследствие итерационного характера проектирования, оба его вида взаимосвязаны.

Например, разрабатывая при нисходящем проектировании автомобиль (от общей схемы к подсистемам и, в частности, – к мотору), необходимо увязать общую компоновку с размерами и мощностью уже выпускаемых двигателей. В противном случае придется разрабатывать применительно к данной компоновке новый двигатель, либо изменять первоначальные варианты его расположения или схему компоновки всего автомобиля.

Основные этапы проектирования машин

Проектирование является одним из ключевых этапов разработки машин, в

!ходе которой закладываются их будущие параметры качества.

Чаще всего под словом “проектирование” подразумевают практическую деятельность, направленную на удовлетворение потребностей людей.

Конечным итогом проектной деятельности является проект, т.е. комплект документации, предназначенной для создания, эксплуатации, ремонта и ликвидации (технического) объекта, а также для проверки или воспроизведения промежуточных и конечных технических решений, на основе которых был разработан данный объект.

Проектирование включает в себя:

выполнение расчётов, подтверждающих эффективность предлагаемых конструктивных решений; экспериментальные исследования;

конструирование (определение пространственных структур).

Конструирование – деятельность по созданию материального образа разрабатываемого объекта, при котором инженер работает с физическими моделями и их графическими изображениями. Эти модели и изображения, а также и реальные механические объекты называют конструкциями.

Инженерный расчет – приближенный расчет, выполняется в два этапа: проектировочный (по одному критерию работоспособности) и проверочный (по нескольким, наиболее значимым критериям)!

Технологичность

на этапе изготовления (продолжение) –

обоснование назначения степени точности и чистоты поверхностей деталей – сочетание методов полной и частичной взаимозаменяемости, рациональное составление размерных цепей, согласование параметров точности и шероховатости поверхностей, отклонения их форм и расположения, т.е. использование методов, правил и рекомендаций курса «Основы метрологии, взаимозаменяемости и стандартизации»;

использование параметрической стандартизации и унификации;

обеспечение удобства базирования деталей при обработке, совмещение при простановке размеров конструктивной, технологической и измерительной баз;

простановка размеров с учетом особенностей обработки детали, т.е. под конкретное оборудование и инструмент, определенную последовательность операций;

конструирование деталей простых форм поверхностей, с симметричным расположением и возможностью непрерывной их обработки;

унификация и стандартизация форм деталей, приведение их в соответствие с возможностями оборудования;

обеспечение возможностей подвода-отвода инструмента при обработке каждой поверхности;

возможность одновременной обработки нескольких деталей;

Технологичность

на этапе сборки –

обеспечение удобства захвата и транспортировки деталей и узлов;

обеспечение простых траекторий взаимного движения деталей при сборке – поступательное и вращательное;

обеспечение взаимозаменяемости элементов, отсутствия пригоночных и регулировочных работ;

обеспечение естественности сборочных движений (наличие направляющих и упоров);

обеспечение возможности параллельной и поузловой сборки. Сочленение одних узлов не должно мешать сборке других узлов, а их регулировка – нарушать регулировку всего изделия.

Технологичность

Технологичность тесно связана с типом производства:

единичное производство: используется универсальное оборудование (токарнофрезерное, сварочное и слесарное), типовые инструмент и приспособления. Ускорение работ достигается благодаря применению станков с ЧПУ, унификации, стандартизации и преемственности;

серийное производство: целесообразно создание специального инструмента и приспособлений (формы для литья, штампов, заточка инструмента и т.п.). Эффективно применение гибких автоматизированных производств (ГАП);

массовое производство: целесообразно создание специального оборудования и производственных процессов.

ВАЖНО

Технологичность изделия – понятие относительное, поскольку на технологичность влияют место изготовления, серийность, доступное оборудование, развитость межпроизводственных связей и многое другое, культура рабочих и т.д.

Технологичность

обеспечения нормального функционирования машины или ее частей.

Выбирая материал детали, конструктор обязан иметь представление о следующем:

марка, определяющая химический состав и физикомеханические свойства;

состояние и структура вещества, такие как однородность, зернистость,консистентность и т.п.;

форма заготовки (состояние при поставке) и способ ее получения.

Основные

требования

функциональные технологические экономические