Стадии разработки конструкторской документации. Методы конструирования

В процессе конструирования машин разрабатываются конструкторские документы, к которым относят графические и текстовые документы, в совокупности определяющие состав иустройство проектируемого изделия и содержащие данные, необходимые для его изготовления, контроля, приемки, эксплуатации и ремонта. В зависимости от стадий конструирования эти документы подразделяются на проектные (техническое предложение, эскизный и технический проект) и рабочие (рабочая документация), предназначенные для непосредственного изготовления изделий в условиях производства.

1-я стадия разработки — техническое задание. Техническое задание — это документ, который содержит наименование, основное назначение, технические требования, показатели качества, экономические показатели, предъявляемые к разрабатываемому изделию, а также необходимые стадии разработки и специальные требование «заказчика» к изделию. Технические задания также дают учащимся на разработку курсовых проектов и дипломных работ.

2-я стадия разработки — техническое предложение. Техническое предложение — это совокупность конструкторских документов, содержащих обоснования (технические и технико-экономические) целесообразности разработки документации на новое изделие. При разработке технического предложения выявляют различные варианты возможных решений: выбирают оптимальный вариант, служащий основанием для дальнейших, стадий разработки.

3-я стадия разработки — эскизный, проект. Эскизный проект — это совокупность конструкторских документов, которые содержат принципиальные конструкторские схемные и другие решения, дающие общее представление об устройстве и принципе работы новой машины (изделия), а также данные, определяющие назначение, основные параметры и габаритные размеры разрабатываемого изделия. В эскизный проект входит пояснительная записка с необходимыми таблицами и расчетами, чертежи общих видов, схемы и др.

4-я стадия разработки — технический проект. Технический проект — это совокупность конструкторских документов, содержащих окончательное техническое решение, дающее полное представление об устройстве разрабатываемой машины (изделия).

5-я стадия разработки — рабочая документация (рабочий проект). Рабочая документация разрабатывается для изготовления, контроля, эксплуатации и ремонта изделия. Разработка ведется для изготовления и испытания опытного образца или опытной партии машин (изделий) с необходимой последующей корректировкой конструкторских документов по результатам изготовления и эксплуатационных испытаний опытного образца или опытной партии, установочной партии машин (изделий); массового их производства.

Значительный эффект при проектировании новых машин дают унификация и нормализация деталей, узлов и агрегатов.

Унификация может быть внутренней (в пределах данного изделия) и внешней (заимствование изделий с других машин данного или смежного завода).

Нормализация — регламентирование конструкции и типоразмеров широко применяемых изделий (деталей, узлов, агрегатов) с помощью ограничителей, определяющих минимум нормалей, обязательных для данной отрасли и удовлетворяющих потребности проектируемого класса машин. Ограничительные отраслевые нормали широко используются, например, для ограничения номенклатуры материалов, стандартных изделий и т. д.

Классификация методов создания современных унифицированных машин весьма многообразна, причем возможно сочетание двух, или нескольких методов в одной машине. Главными здесь являются: секционирование, конвертирование, метод базового агрегата, компаундирование, модифицирование, агрегатирование, универсализация машин и т, д.

Секционирование — разделение машины на одинаковые секции и образование производных машин, увеличением числа унифицированных секций. Секционированию хорошо поддаются транспортно-подъемные устройства (ленточные, скребковые транспортеры). Секционирование здесь сводится к построению каркаса машины из набора унифицированных секций при использовании однотипных приводной и натяжной станций и увеличении длины несущего полотна.

Конвертирование предусматривает использование базовой машины или основных ее элементов для создания агрегатов одинакового назначения, близких или различных по рабочему процессу. Примером могут служить поршневые двигатели внутреннего сгорания, переведенные с одного вида топлива на другой, или бензоиновые карбюраторные двигатели, конвертируемые в газовые. Метод базового агрегата основан на применении базового агрегата, превращаемого в машины различного назначения присоединением к нему специального, например навесного, оборудования. Наибольшее применение метод находит в проектировании сельскохозяйственных, дорожных, погрузочных и других машин, где в качестве базового агрегата используют тракторное или автомобильное шасси.

Компаундирование — параллельное соединение машин или агрегатов с целью увеличения общей мощности или производительности комплекса. Спариваемые агрегаты могут использоваться как независимые агрегаты или быть связаны друг с другом синхронизирующими или транспортными устройствами. Примером компаундирования первого типа является парная установка двух судовых двигателей, работающих на один винт, а также установка двух двигателей в крыльях самолета.

Модифицирование — улучшение конструкции машины с целью приспособления ее к новым условиям работы, к обработке новых видов продукции без изменения основной конструкции. Сюда входит замена материалов в конструкции для приспособления к новым климатическим условиям, изменение с этой целью системы смазки, применение антикоррозионных покрытий,

Агрегатирование — создание новых машин путем сочетания унифицированных агрегатов, представляющих собой автономные узлы, устанавливаемые в различном числе и комбинациях на общей станине. Основные преимущества агрегатирования: сокращение стоимости, сроков проектирования, упрощение обслуживания и ремонта, возможность легкой переналадки машин.

Универсализация преследует цели расширения функций машин, увеличение диапазона выполняемых ими операций, расширение номенклатуры обрабатываемых изделий. Она увеличивает приспособляемость машин к требованиям производства и повышает коэффициент их использования. В качестве примера можно привести строгально-фрезерные станки, совмещающие операции фрезерования и строгания, или блюминги слябинги, рассчитанные на выпуск заготовок для сортового и листового проката.