Frol_1-125 (1074089), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Прогнозируют выходные характеристики и оценнвают надежность машины с учетом вероятностной природы режимов ее эксплуатации. Проект должен содержать все исходные данные, необходимые для,разработки комплекта технической документации на проектируемый механизм или машину, его согласовывают и утверждают в установленном порядке.
Рабачая документация — завершающий этап проектирования. Он включает в себя разработку рабочих чертежей всех оригинальных деталей и простановку технических требованвй на их изготовление, составление технологической документации, корректировки (в случае необходимости) технического проекта, составленне спецификаций оригинальных и покупных комплектующих деталей, формирование паспорта машины, карты технического уровня, инструкции по эксплуатации и ряда других документов. Рабочая документация должна содержать все данные, необходимые для изготовления проектируемого механизма или машины. Выпуск рабочей документации существенно упрощается при применении САПР.
После завершения разработки комплекта рабочей документации осуществляются техволопнескяя подготовка производства (см. рис. 2.1) н последующие этапы изготовления и отладки спроектированной машины. В ряде случаев для сокрашения сроков выпуска новой техники технологическую подготовку производства начинают заранее, до завершения выпуска комплекта рабочей документации. При2б менеыие техыики САП/САМ значительно сокращает сроки подготовки производства. Лописа проектирования заключается в определенной последовательности операций при проектировании и во взаимосвязи между этими операциями. Эта логика имеет место не только при проектироваыии маханизмов и машин, ыо и при разработке отдельыых деталей, когда реализуются все основыые принцыпы проектирования, изложенные в 5 22.
Примером может служить представленная на рис. 2.3 логика процесса конструирования фланца подшипника. При решении задач проектирования руководствуются рядом основных приыципов. Последователыюсть и итерациоииость. Последовательность заключается в строгой очередности выполнения этапов проектирования механизма или машины, а итерациоыность — в корректировках проектных решений, полученных на предыдущих этапах проектирования.
Модульный иривцвп проектирования состоит в максимально возможном использовании однотыпных узлов (или элементов узлов) при проектированив семейства машин различного целевого назначения. Этот принцип базвруется ыа активном использовании компъютерной техники и применяется тогда, когда уже имеется достаточно четкое представление о семействе проектируемых машин. Применение модульного приыципа при проектировании одного механизма ылы одной машины бессмысленно и невозможно. Только в случае разработки семейства машын и использовании при этом огравичеяного числа готовых узлов последние становятся модулями. Модули являются следствием принятого технического решения, ибо в принципе проектировать можно так, что узлы одного вазваченыя не будут даже отдалеыно похожи друг ва друга. Различают щюизеодстеенные модули (применяемые без каких- либо изменений в машинах различного целевого назначения), и~ехнологические (отличающиеся в основном технологией изготовления и незначительными конструкторскими изменениями, относящимися, как правило, к местам крепления узлов, ыапример: правый- левый, верхний-нижний, передний-задний и т.
п.) и консиуукиионные Гимеющие конструкционыое подобие, но различные размеры). Современное техническое обеспечение САПР позволяет легко получать зеркальные изображения узлов (технологические модули) с минимальными затратами труда и времени. Несколъко сложнее получить конструкционные модули, так как при их проектировании необходимо одновременно выполюпь требования соблюдения размерных рядов и максвмально возможной унифвкацыи. При использоваыыи модульыого принципа проектироваыия ыа уровне принятия концепции должен бъпь решен вопрос о крытерии зт целесообразности окончания модульного принципа для проектируемого семейства машин. Модули, используемые в последующих разработках, переходят в категорию унифицированных узлов.
Принцип унификации связан с применением в семействе проектируемых механизмов или машин унифицированных сборочных единиц (узлов, подузлов, агрегатов), деталей (оригинальных и стандартных), комплектующих. Как показывает опыт «втоматнзированного проектирования, применение типовых унифицированных деталей нецелесообразно. Значительно выгоднее иметь большое количество макрусов н большие заделы в банках данных по модификациям и унифицированным узлам, что позволяет избегать излишней детализации конструкторских разработок. Информацию об унифицированных деталях, узлах и системах целесообразно хранить на микрофишах снстематизированно по группам.
Првяивш соответствия выбора номенклатуры и значений выходных харастеристик целевому назначению проектируемой машины нли механизма. Чем ответственнее проектируемый объект, тем большее число выходных характеристик н параметров объекта регламентируется и тем более жесткие требования к ним предъявляготся. Например, вероятность безотказной работы станков принимается в пределах 0,95 — 0,99, а самолетов — 0,99999 1101. Другои пример: число установленных и проверяемых выходных параметров точности станка при высоких требованиях к точности обрабатываемых деталей может достнппь 20 — 30, в то время как для станков нормальной точности достаточно регламентировать 8 — 10 показателей. Основная цель регламентации выходных параметров станка — обеспечить погрешность обработки, которая находилась бы в установленных пределах в течение всего периода его зксплуатации.
Во всех случаях проектировщяху необходимо помнить, что соответствие выходных характеристик механизма или машины их целевому назначению в первую очередь определяет общая компоновка, принимаемая ив концептуальном уровне. Принцип комн1юмисеов. Проектирование — это непрерывная цепь компромиссов„которые приходится принимать на всех стадиях создания механизма или машины. Например, стремление к увеличению частоты вращения шпиндельных узлов всегда приводит к увеличению тепловыделения в опорах, которое не может превышать определенного уровня, и цринатне окончательного решения всегда требует компромисса.
Улучшение любой технической характеристики машин (скорости, грузоподъемности, точности, надежности, производительности н др.) неизбежно вызывает увеличение ее стоимости, трудоемкости изготовления, часто требует другого уровня обслужйвания и повышения культуры эксплуатации„что всегда приводит к компромиссным решениям. 28 Тенденция современных машиностроительных производств к концентрации операций постоянно требует от проектнровщыка решеыыя задачи рационального сочетания технологических возможностей и усложненна коыструкцын оборудования.
Избыточность технологических возможностей может быть не оправдала экономически. Увеличение надежности машины почти всегда сопровождается ее усложнением и удорожанием. Выбор опор и направляющих, обеспечивающих незначительный износ, применение новых материалов, специальных покрытий, смазок, термообработки повышают трудоемкость и стоимость. Далеко не всегда ясно, что экономически целесообразнее: удорожать механизм илы машину изначально либо совершенствовать систему обслуживания и ремонта в период эксплуатации.
Компромисс заключается в обеспечении надежности в первую очередь ыаиболее ответственных деталей и узлов машины [10]. Пвищви преемств«аноета. Практичвжи любые механизмы и машины являются продуктом эволюции и в них всегда имеются элементы, детали н узлы, разработанные ранее. Соблюдение про~«- ствевиосты является одним ыз эффектнвыых путей снижения затрат н сокращения сроков создания машины. Хорошо отработанные элементы и узлы нет нужды замешпь, и в одной машвне прекрасно могут сосуществовать «новое» и «старое». Изыскание новых принципов построения механизмов и мюпин не является, как правило, задачей консгруироваыия.
Суть яро ектироеания — обеслечение требуемых характеристик маиааюы, а не ногоня эа оригинальностью. Преемственность определяетск самой логикой последовательного развития машин. Модернизация, систематическое совершенствование позволяют поддерживать показатели выпускаемых машин на уровне постоянно возрастающих требований в течение определенного времеви без коренной переработки конструкцви. Например, ведущие автомобильные фиРмы выпусьзиот црииципиально новую модель только раз в 8— 10 лет. Вопрос заключается в том, как наиболее раиионально соченииль новое со старым. Это зависит как от качества отработкн отдельных проектных решений (стоит ли замешпь), так и от уровня технологической подготовки производства (можем лн заменить).
На этом путы существуют две основные опасиосты: консерватизм, влекущий за собой добровольный отказ от творческого поиска ы приводящий к необъективной критике новых решений ы отказу от ннх, и лсихологическая инериия, ослабляющая самоконтроль, в результате чего конструктору очень трудно отрешиться от своего решения, так как он находится в плену идеи. Преемственность при проектировании имеет несколько аспектов: — приверженность фирм к 'определенным, отработанным годамы решениям (компоновки, коыструкциы узлов, дизайн и т.