Этапы и основные принципы конструирования изделий

Чтобы создать какое либо изделие (гироскоп, автоматизированное рабочее место контроля и регулировки электороннх плат, прибор и др.) вначале разрабатывается проект этого изделия.

  Проект изделия – совокупность расчетов, чертежей и технических условий к ним, предназначенных для определения оптимальных параметров геометрии, кинематических и динамических характеристик, расчета прочности элементов конструкции изделия или (и) его механизмов и других критериев работоспосо-бности, а также технической целесообразности и экономичности предлагаемого решения.

 Процесс разработки проекта называется проектированием.

 Составная и важнейшая часть проектирования является конструирование деталей, механизмов, узлов и изделия в целом.

Конструирование – процесс поиска оптимального варианта структурной и кинематической схемы изделия в целом и его составных частей, используемых материалов, формы и размеров отдельных деталей, предназначенных для обес-печения эксплуатационных требований к изделию с учетом достижений науки и техники и возможностей промышленности.

     Основные этапы конструирования изделий:

1. Разработка технического задания (ТЗ) – включает назначения изделия, основные требования к нему, принцип работы, структуру, условия работы, габариты, массу, силовые характеристики, долговечность, серийность выпуска и др. Разрабатывается, как правило, заказчиком.

2. Разработка технического предложения (ТП) по реализации техничес-кого задания – на основе на основе проведенного патентного поиска прототи-пов, изучения предшествующего опыта создания подобного изделия, разработ-ки схемных решений и др. работ обосновывается возможность проектирования изделия в соответствии с ТЗ или с уточненными отдельными характерис-тиками. Согласовывается с заказчиком.

3. Разработка эскизного проекта (ЭП) – совокупность кинематических

схем изделия и его механизмов, кинематического расчета, чертежа общего вида (несколько вариантов), состава стандартных, унифицированных деталей и узлов на изделие. Выполняется разработчиком.

4. Разработка технического проекта изделия (ТПр) – выбирается окон-чательный вариант решения, формируются чертежи общего вида изделия и его сборочных единиц, дающих полное представление о изделии и его отдельных узлах, механизмах, деталях и позволяющее разработать в дальнейшем рабочую конструкторскую документацию по критериям – габаритным размерам, работо-способности, долговечности, ремонтопригодности, применению унифицирова-ванных стандартных деталей и узлов и др.

5. Разработка рабочей конструкторской документации – чертежей деталей, узлов, сборочных чертежей и др.

При проектировании используются основные принципы и правила                               

конструирования:

1. Преемственность – использование (по возможности) в новой конст-рукции изделия деталей и узлов, хорошо зарекомендовавших себя в предыду-щих изделиях такого же назначения.

2. Проектирование нескольких альтернативных конструкций изделия, что позволяет проанализировать и выбрать лучшее решение.

3. Соответствие между функцией и структурной составляющей элемен-тов изделия – малодетальность повышает надежность изделия, уменьшает его трудоемкость и себестоимость, а дополнительные детали и узлы могут обеспе-чить большую функциональность, хотя и большую себестоимость.

4. Рациональность силовой схемы – точность знания величин и точек приложения и отсутствие значительных колебания действующих сил позволяет минимизировать размеры и узлов проектируемого изделия.

5. Равнопрочность и равнодолговечность деталей и узлов изделия – обеспечение одинаковых напряжений во всех сечениях деталей и одинаковой

долговечности всех деталей изделия.

6. Унификация – применение в конструкции деталей по возможности оди-наковых элементов (резьбовых отверстий, фасок, галтелей, точностных пара-метров, шероховатости и др.), а в конструкции узлов – одинаковых деталей (винтов, шпилек, подшипников и др.).

7. Стандартизация – применение по возможности стандартных деталей обеспечивает, как правило, надежность работы изделия, снижает стоимость его проектирования, изготовления, ремонта, эксплуатации.

8. Взаимозаменяемость–назначение стандартных допусков, размеров пред-почтительного ряда и др.

9. Минимизация габаритов и массы – обеспечивает снижение затрат на материалы, энергозатрат при эксплуатации, высокую конкурентоспособность изделия.

10. Учет технологических возможностей изготовления деталей, узлов, механизмов и изделия в целом, его сборки, испытания, минимизации затрат на изделие в конкурентных условиях того или иного предприятия.

11. Обеспечение ремонтопригодности проектируемого изделия, т.е. воз-можности предупреждения, обнаружения и устранения отказов и неисправ-ности изделия путем проведения технического обслуживания и ремонтов.

Соблюдение последовательности и использование основных принципов и правил конструирования изделий способствует минимизации временных и ма-териальных затрат на создание проектируемого объекта и обеспечение его конкурентоспособности.

Вопросы для самоподготовки:

1.Что понимают под проектом на изделие и процессом конструирования?

2. Основные этапы конструирования изделий?

3. Основные принципы и правила конструирования изделий?

4. Смысл проектирования нескольких вариантов конструкций изделия?

5. Можно и нужно ли проектировать изделие из стандартных элементов?