pronikov_a_s_1994_t_1 (830969), страница 27
Текст из файла (страница 27)
' Техническое задание устанавливает основное назначение проектируемого станка исходя из данных о совокупности изготовляемых деталей (их конфигурации, требований к точности, материалов, твердости и т. д.) и типа производства (от единичного до массового). Техническое задание обосновывает техническую и экономическую целесообразность проектирования нового станочного оборудования. Техническая целесообразность, как правило, вызвана появлением новых технологических процессов или новых материалов, или существенным повышением точности обработки (например, вызванным появлением нанотехнологии), для реализации чего и предназначается проектируемый станок. Экономическая целесообразность обычно обоснована существенным повышением производительности либо увеличением универсальности, либо пригодностью использования проектируемого станка в составе ГПС или АЛ. Во всех случаях техническое задание должно содержать тщательное экономическое обоснование предполагаемой эффективности проектируемого оборудования.
Проектируемый станок должен иметь более высокие технико-зкономические показатели, чем существующие станки, для чего выполняют анализ характеристик лучших станков данного типа и патентный анализ. Техническое задание в итоге регламентирует Обеспечение лпапоб Этапы Нпзначение станка Технические показатели Анализ конструкций Патентный поиск Варианты компонобок Нагрузки, скорости 3скизы, расчеты, оптимизация, технико- зкономическое обоснодание Конструктибные решения, оснобные параметры, расчеты, оптимизация Окончательные п7ехнические решения, опцие диды, схемы, расчеты, технические требобания Деталиродка, рабочие чертежи, технические требодания на детали и узлы Коррекп~иробка документации Исследобания и испытания Корректиробка конструкторской и технологической документации Корректиробка конструктарской и технологической документации Кинематика, гидраблика, пнебматика, злектрооборудобание Ьпандартные ц унврициробанные узлы и детали Паспорт, кщота технического уробня, технические уелобия на станок, рукободстба по зксплуатации расчет зкономической эффектибности Технологическая подготобка произдодстба Доработка конструкции и технологии Эксплуатационные наблюдения и испытания Рис.
5.1. Основные этапы проектирования и освоения новых станков Осиодные требодания к спуанку Тип произ бодстда основные технические показатели станка: максимальные габаритные размеры заготовок, диапазоны нагрузок, точность обработки, производительность, универсальность, оснащенность вспомогательными системами и т, п. Техническое предложение уточняет и разви-' вает техническое задание и состоит из совокупности конструкторских документов, необходимых для дальнейшего проектирования. Базируясь на исходных данных и предпроектной проработке технического предложения, обосновывают и уточняют технические характеристики: диапазоны нагрузок и скоростей привода главного движения, приводов подач и вспомогательных перемещений.
Выбирают двигатели для всех движений и обосновывают их рациональную мощность. На этом этапе выбирают" окончательный вариант компоновки как самого стана, так и всего комплекта станочного оборудования, пользуясь результатами синтеза и оптимизации вариантов компоновок. Разрабатывают принципиальные схемы станка: кинематическую, гидравлическую, пневматическую, электрическую и др. Определяют общие габаритные размеры. В итоге окончательно .
устанавливают технические характеристики и проводят технико-экономическое обоснование целесообразности проектирования нового стан- " ка. Техническое предложение дает полное представление о компоновке и возможностях. станка. Эскизный проект содержит предварительную конструкторскую проработку всех основных узлов и является развитием технического предложения. Он базируется на анализе различных вариантов возможных конструкторских решений, результатах расчетов, оптимизации важнейших параметров и характеристик станка. Исходными данными для проектирования являются параметры режимов обработки (значения скоростей, припусков, подач), массы обрабатываемых деталей и требования к точности их изготовления при осуществлении заданных технологических процессов.
Конструкцию и размеры перемещаемых узлов станка определяют также силы инерции (возникающие на ускоренных ходах) и силы трения (возникающие в направляющих и кинематических парах). При конструировании станка, его узлов и .систем следует максимально использовать стандартные и унифицированные детали, механизмы и элементы, что удешевляет проектируемый станок. Каждое конструкторское решение должно быть обосновано результатами расчетов, рассмотрено с точки зрения технологичности изготовления и сборки, надежности, удобства эксплуатации, ремонтопригодности и т. д.
Технический проект включает окончательную конструкторскую проработку всех узловых чертежей, схем станка и его общих видов. На этом этапе проводят все виды уточненных и поверочных расчетов, оптимизируют все необходимые параметры узлов и систем станка, окончательно определяют эффективность станка или станочной системы. Технический проект должен содержать все исходные данные, необходимые для разработки комплекта технической документации на проектируемый станок. Технический проект согласовывают и утверждают в установленном порядке. Разработка рабочей документации — завершающий этап проектирования.
Он включает разработку рабочих чертежей всех оригиналь:ных деталей и формирование технических требований на.их изготовление, составление технологической документации, корректировку (в случае необходимости) технического проекта, составление спецификаций оригинальных и покупных (комплектующих) деталей, составление паспорта станка, карты технического уровня, инструкции по эксплуатации и ряда других документов. Рабочая документация должна содержать все данные, необходимые для изготовления станка или станочной системы.
После завершения разработки комплекта рабочей документации осуществляются технологическая подготовка производства (см. рис. 5.1), а также последующие этапы изготовления и отладки спроектированного станка. В ряде случаев для сокращения сроков внедрения образцов новой техники технологическую подготовку производства начинают заранее — до завершения выпуска комплекта рабочей документации.
Опытный образец (или партию) изготовляют с целью проверки и испытания нового станка и внесения необходимых изменений в конструкторскую и технологическую документацию. На этом же этапе проводят окончательные расчеты экономической эффективности в результате применения нового станка. Установочная серия в ряде случаев выпускается перед серийным производством станка для проверки работоспособности станка в производственных условиях и выявления слабых сторон конструкции в реальных условиях эксплуатации. По результатам оценки работы станков установочной серии вносят соответствующие корректировки в конструкторскую и технологическую документацию.
Серийное производство станков требует дополнительной коррекции конструкции, технологии его изготовления и сборки. Только в условиях длительной эксплуатации станок подвергается самым разнообразным режимам нагружения. От того, как налажена система сбора информации о качестве и надежности станков, эксплуатируемых в различных отраслях машиностроения, зависит правильность принятия решений при дальнейшем совершенствовании 14ЪС конструкции выпускаемой модели, отвечающей требованиям современного производства и удовлетворяющей разнообразным запросам различных отраслей промышленности.
5.2. Автоматизированное проектирование станков Повышение качества и производительности труда при проектировании станков и станочных систем связано с разработкой и внедрением систем автоматизированного проектирования, что позволяет с минимальными затратами машинного времени и людских ресурсов проектировать станки с требуемыми характеристиками работоспособности. Для автоматизации отдельных этапов процесса проектирования станка применяют базирующиеся на использовании вычислительной техники автоматизированные системы научных исследований (АСНИ), системы автоматизированного проектирования (САПР), автоматизированные системы технологической подготовки производства (АСТПП) и автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП). АСНИ включают системы обеспечения поисковых работ, например в виде банков данных, и системы обеспечения научного эксперимента — автоматизированные испытательные установки.
С помощью этих систем осуществляется этап формирования технического задания. Этапы технического предложения, эскизного, технического и рабочего проектирования являются объектами САПР. Далее используют АСТПП и АСУТП. Интегрированные САПР (системы СА0/САМ ~291) предназначены для автоматизации проектирования станка или его отдельных узлов, т. е. объединяют в качестве подсистем САПР, АСТПП и АСУТП. В первую очередь целесообразно автоматизировать проектирование узлов станков, разработка которых требует трудоемких математических расчетов и обязательной оптимизации основных параметров и характеристик конструкции, что и определяет в итоге основные характеристики их работоспособности: точность, надежность и производительность. Автоматизированное проектирование должно быть непрерывным от начала разработки концепции до окончания деталировки и оформления конструкторской документации, от первой проведенной линии до последней.
Только тогда автоматизация конструкторских работ по-настоящему эффективна. Принципы и особенности автоматизированного проектирования станков, их систем и узлов основаны на применении принципов и методов проектирования сложных систем. Сложную систему определяют совокупности элементов системы и связей между элементами, реализующих цель функционирования. Станок, как всякая сложная система, характеризуется большим числом элементов и связей. Основные принципы проектирования станков: иерархичность и декомпозиция при описании объекта проектирования; итерационность по этапам, уровням проектирования и уровням иерархии объекта проектирования; типизация и унификация проектных решений и средств проектирования. Принцип иерархичности определяет представление объекта проектирования в виде совокупности иерархических уровней.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
