Что значит придумать конструкцию изделия
Способы и этапы разработки конструкции изделия
Задачи и общие правила (РКИ)
Основная задача конструирования – создание конструкции, наиболее полно отвечающей потребностям производства и эксплуатации и отвечающей основным критериям технологичности. При этом главными показателями разрабатываемой конструкции являются:
3. прочность и надежность в работе,
5. металлоемкость и энергоемкость,
6. объем и стоимость ремонтных работ, простота и безопасность обслуживания,
7. удобство управления и пользования,
8. эстетический вид.
При разработке конструкции изделия надо придерживаться следующих основных правил:
1. при конструировании необходимо максимально использовать существующие базовые конструкции;
2. конструирование должно предусматривать агрегатный метод сборки, когда отдельные сборочные единицы собираются параллельно и независимо, а затем из них осуществляется общая сборка изделий;
3. следует упрощать конструкцию, избегая сложных и многодетальных узлов;
4. по возможности исключать открытые механические передачи;
5. в конструкции изделия максимально применять унифицированные элементы;
6. максимально использовать нормализованные детали, а в деталях нормализованные элементы (фаски, скругления, уклоны и т.д.);
7. экономить дорогостоящие и дефицитные материалы;
8. стремиться к уменьшению веса изделия путем рационального выбора формы деталей и рационального составления функциональной схемы изделия;
9. обеспечить максимальную технологичность узлов и деталей;
10. избегать выполнения трущихся поверхностей непосредственно в корпусах изделия, применять легкосъемные подшипники или втулки;
11. узлы и механизмы проектировать доступными для проведения ТО;
12. в конструкции изделия предусматривать элементы, обеспечивающие его безопасность при эксплуатации и ТО (защитные кожухи, страховочные элементы, предохранительные устройства);
13. соблюдать в конструкции элементы технической эстетики, т.е. придавать конструкции стройные архитектурные формы и применять красивую внешнюю отделку.
Основными задачами конструирования являются создание технологичной и функциональной конструкции изделия и разработка конструкторской документации на данное изделие. При этом в соответствии с ГОСТ 2.103-68 выделяют следующие этапы конструирования:
Проектирование— процесс поиска, обоснования и расчета разработки изделия удовлетворяя заданным требованиям. Как процесс проектирование представляет собой цепочку логических действий направленных на решение задач разработки изделия в определенных условиях для определенных целей и с использованием определенных средств.
Результатом проектирования является некая расчетная модель изделия, для которых определены:
-назначение и функции
-принципы состав и схемы изделия
-пример. Габаритные размеры и масса
-параметры рабочих процессов разработки изделия
-вынужденные параметры РИ
Основными механизмами инженера при проектировании является:
-анализ научно технической информации
Как процесс конструирование представляет собой набор расчетно конструкторских процедур, имеющих конкретное выражение на бумаге или наяву
Таким образом результатом конструирования является готовое изделие
А) в виде чертежей и конструкторских документов
В) в виде опытного образца
Основными механизмами при выполнении конструирования является:
-Построение чертежей и схем
-Изготовление макетов и опытных образцов
1
|
2
 | |
|
3
|
4 4«a»
 |  |
|
5
1. Техническое задание (“ТЗ”)
“ТЗ” составляется заказчиком изделия и устанавливает наиболее общие требования к изделию, его разработке и изготовлению. “ТЗ” составляется в соответствии с ГОСТ 15.001-73 “Порядок составления технического задания”. “ТЗ” содержит следующую информацию:
— наименование и область применения изделия. Тут же приводится краткая характеристика производства, в котором будет использоваться изделие;
— основание для разработки (реквизиты первичного документа);
— цель и назначение разработки (разработка новой конструкции изделия либо модернизация уже существующего изделия либо улучшение какой-либо конкретной группы функциональных и эксплуатационных показателей);
— источники разработки (НИР, НТД, патенты и т.д.);
— технические требования, включая требования к составу и конструкции устройства; требования к надежности и технологичности, уровню унификации и стандартизации, применяемым материалам; требования по ТБ, уровню эксплуатации, эстетике и т.д.;
— экономические показатели: ориентировочная экономическая эффективность от применения, срок окупаемости, затраты на производство и годовая потребность в изделиях;
— порядок контроля и приемки. Приводится перечень этапов разработки, порядок приемки и необходимость изготовления опытных образцов.
— приложения к техническому заданию.
1. Техническое предложение (“ТП”)
После согласования “ТЗ” разработчик может представить “ТП”, в котором отмечаются дополнительные требования и отдельные уточнения, которые не вошли в “ТЗ”. Приводятся варианты возможных конструктивных решений с приведением их сравнительных оценок. “ТП” выполняется по ГОСТ 2.118-73.
“ТП” – это совокупность конструкторских документов, содержащих технические и технико-экономические обоснования целесообразности разработки документации изделия на основании анализа “ТЗ” заказчика и различных вариантов возможных решений изделия, а также сравнительной оценки решений с учетом конструктивных и эксплуатационных особенностей разрабатываемого и существующих изделий.
2. Эскизный проект (“ЭП”)
“ЭП” – это совокупность конструкторских документов, которые должны содержать принципиальные конструктивные решения, дающие наиболее общее представление об устройстве и принципе работы изделия, а также данные, определяющие назначение, основные параметры и габаритные размеры разрабатываемого изделия.
“ЭП” выпускается по ГОСТ 2.119-73 и, как правило, включает в себя чертежи общего вида изделия (возможно в эскизной форме) и пояснительную записку. “ЭП” является основанием для разработки технического проекта или (в некоторых случаях) сразу конструкторской документации.
4. Технический проект (“ТПр”)
“ТПр” – это совокупность конструкторских документов, которые должны содержать окончательные технические решения, дающие полное представление об устройстве разрабатываемого изделия и исходные данные для разработки рабочей документации.
“ТПр” выпускается по ГОСТ 2.120-73 и включает в себя следующие работы:
— разработка конструктивных решений изделия и его составных частей;
— выполнение расчетов, подтверждающих технико-экономические показатели изделия;
— выполнение необходимых схем;
— разработка и обоснование технических решений, обеспечивающих необходимые показатели надежности;
— проработка конструкции изделия на технологичность;
— разработка, изготовление и испытание макетов;
— оценка возможности транспортирования, хранения и монтажа изделия;
— оценка эксплуатационных данных изделия;
— выявление номенклатуры покупных изделий;
— разработка эксплуатационной и ремонтной документации;
— разработка чертежей сборочных единиц и деталей, если это вызывается необходимостью ускорения выдачи задания на разработку специализированного оборудования.
Определенная часть вышеназванных работ реализуется в пояснительной записке курсовой работы.
Графическая же часть КР выполняется на последней стадии.
5. Разработка конструкторской документации.
На основании данных технического проекта выполняются конструкторские документы, по которым производится сборка изделия и его составных частей и по которым изготавливаются отдельные детали: спецификации, сборочные и монтажные чертежи изделия, сборочные чертежи отдельных составных частей изделия, рабочие чертежи деталей.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Что значит придумать конструкцию изделия
Вводная часть, 18-21
6. ИЗДАНИЕ (февраль 2009 г.) с Изменением N 1, утвержденным в августе 1988 г. (ИУС 12-88)
Настоящий стандарт устанавливает применяемые в науке и технике термины и определения основных понятий по технологичности конструкции изделий машиностроения и приборостроения.
Термины, установленные настоящим стандартом, обязательны для применения в документации всех видов, учебниках, учебных пособиях, технической и справочной литературе. В остальных случаях применение этих терминов рекомендуется.
Настоящий стандарт соответствует CT СЭВ 2063-79 в части пп.1, 3-6, 8-12.
Настоящий стандарт должен применяться совместно с ГОСТ 21623 и ГОСТ 27782.
Для отдельных стандартизованных терминов приведены в качестве справочных краткие формы, которые разрешается применять в случаях, исключающих возможность их различного толкования.
Установленные определения можно, при необходимости, изменить по форме изложения, не допуская нарушений границ понятий.
Допускается применение отраслевых терминов, не установленных настоящим стандартом, отражающих специфические особенности продукции отрасли.
В приложении приведены пояснения к ряду терминов.
В стандарте приведен алфавитный указатель содержащихся в нем терминов.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1. Технологичность конструкции изделия
Совокупность свойств конструкции изделия, определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, техническом обслуживании и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ
2. Обеспечение технологичности конструкции изделия
Функция подготовки производства, включающая комплекс взаимосвязанных мероприятий по управлению технологичностью и совершенствованию условий выполнения работ при производстве, техническом обслуживании и ремонте изделий
3. Отработка конструкции изделия на технологичность
Часть работ по обеспечению технологичности, направленная на достижение заданного уровня технологичности и выполняемая на всех этапах разработки изделия
4. Технологический контроль конструкторской документации
Контроль конструкторской документации, при котором проверяется соответствие конструкции изделия требованиям технологичности
5. Производственная технологичность конструкции изделия
Технологичность конструкции изделия при технологической подготовке производства, изготовлении, а также монтаже вне предприятия-изготовителя
6. Эксплуатационная технологичность конструкции изделия
Технологичность конструкции изделия при подготовке его к использованию по назначению, техническом обслуживании, текущем ремонте и утилизации
7. Ремонтная технологичность конструкции изделия
Технологичность конструкции изделия при всех видах ремонта, кроме текущего
8. Показатель технологичности конструкции изделия
Количественная характеристика технологичности
9. Базовый показатель технологичности конструкции изделия
Базовый показатель технологичности
Показатель, принятый за исходный при оценке технологичности
10. Частный показатель технологичности конструкции изделия
Частный показатель технологичности
Показатель технологичности, характеризующий одно из входящих в нее свойств
11. Комплексный показатель технологичности конструкции изделия
Комплексный показатель технологичности
Показатель технологичности, характеризующий несколько входящих в нее частных или комплексных свойств
12. Уровень технологичности конструкции изделия
Показатель технологичности, выражаемый отношением значения показателя технологичности данного изделия к назначению соответствующего базового показателя технологичности
13. Трудоемкость изготовления изделия
Суммарные затраты труда на выполнение технологических процессов изготовления изделия
14. Удельная трудоемкость изготовления изделия
Отношение трудоемкости изготовления изделия к величине его полезного эффекта или к номинальному значению основного параметра
15. Средняя оперативная трудоемкость технического обслуживания (ремонта) данного вида
16. Технологическая себестоимость изделия
Часть себестоимости изделия, определяемая суммой затрат на осуществление технологических процессов изготовления изделия
17. Средняя оперативная продолжительность технического обслуживания (ремонта) данного вида
18. Материалоемкость изделия
19. Удельная материалоемкость изделия
20. Коэффициент применяемости материала
21. Металлоемкость изделия
22. Энергоемкость изделия
Расход топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) на выполнение технологических процессов изготовления, технического обслуживания и ремонта изделия, обусловленных его конструкцией.
Примечание. При включении ресурсосберегающих показателей в НТД, как правило, нормируют энергоемкость изделия в изготовлении. При наличии нормативов или статистических данных по расходу ТЭР на техническое обслуживание и ремонт изделия нормируют показатель энергоемкости изделия в целом
(Измененная редакция, Изм. N 1).
АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
Контроль конструкторской документации технологический
Коэффициент применяемости материала
Технологичность конструкции: требования к технологической конструкции деталей, показатели и анализ
Технологичность конструкции – комплексное понятие, которое включает оценку трудоемкости изготовления изделия, коэффициент использования материала, себестоимость и другие параметры. Контроль проектной документации на оптимальность этих параметров является одним из элементов технической подготовки производства. Для каждой технологии изготовления существуют свои критерии оценки, которые регламентируются государственными стандартами изготовления данного вида продукции и другой нормативно-технической документацией.
Общее понятие
Вам будет интересно: «Пояс» — это повод для размышлений: определяйте значение слова по контексту
Под технологичностью конструкции изделия понимают комплекс его свойств, которые способствуют достижению минимальных затрат труда, материалов, средств и других показателей при производстве, ремонте и эксплуатации. Основные определения, касающиеся этого понятия, установлены в ГОСТ 14.205-83. Технологичность прорабатывается на самых ранних этапах жизненного цикла продукции – на стадии получения технического предложения, создания эскизного проекта и разработки конструкторской документации.
В практическом плане технологичность обеспечивается определением наиболее рациональной конструкции деталей и узлов, сортамента и марок применяемых материалов, контролируемых размеров и их предельных отклонений, шероховатости поверхностей, требований к термической и другим видам обработки. В то же время все эти критерии должны способствовать получению продукции с высокими потребительскими свойствами и эксплуатационными характеристиками.
При оценке технологичности конструкции в производстве используют качественные и количественные параметры: удобство изготовления, соответствие техническим возможностям (имеющимся технологиям и оборудованию, квалификации персонала), низкую себестоимость изделия. Технологичность является относительным показателем и зависит также от типа производства (единичное, серийное или массовое).
Основными задачами для обеспечения технологичности конструкции изделия являются:
Вам будет интересно: Как образуется Present Continuous: правила и примеры
При разработке конструкторской документации технологичность конструкции деталей и узлов должна оценивать технологическая служба предприятия. При этом учитываются следующие критерии:
Классификация критериев оценки
Количественные показатели технологичности конструкции разделяют на следующие группы:
Анализ технологичности входит в систему оценки качества изделий, которая интегрирует несколько групп показателей. В практике машиностроительных предприятий чаще всего определяют критерии, указанные на схеме ниже.
Относительные количественные характеристики
Наиболее удобны относительные показатели технологичности конструкции изделия, которые имеют вид К=k1/k2. Среди наиболее значимых конструктивных и технологических характеристик можно выделить следующие:
Вам будет интересно: Фразовый глагол set: перевод и примеры
Эти показатели применяются как для анализа технологичности конструкции деталей, так и применительно к сборочным единицам.
Количественные оценки в абсолютном выражении
Среди абсолютных показателей технологичности выделяют следующие:
Качественные показатели технологичности конструкции
Качественная оценка проводится визуальной проверкой конструктивных и технологических параметров. Ее проводят перед количественным анализом. При этом определяют выполнение следующих условий:
Методика оценки
Отработка конструкции на технологичность производится в следующем порядке:
Номенклатура оцениваемых показателей должна быть минимальной для снижения трудоемкости подготовки производства, но достаточной для оценки и усовершенствования изделия.
Типичные задачи
К характерным решениям, принимаемым при оценке технологичности конструкций, относят:
Влияние вида производства
Технологичность – это не абсолютный показатель. Например, штампованные заготовки являются более технологичными в условиях массового производства (снижают общую трудоемкость), а при единичном изготовлении изделия – наоборот, так как это связано с высокой себестоимостью кузнечной оснастки и оборудования.
В единичном производстве технологичными могут оказаться методы изготовления заготовок, которые сопряжены с большей трудоемкостью и расходом материала (к примеру, газовая резка из листового металла), но с меньшими затратами на оснастку и оборудование. Конечная себестоимость изделий будет ниже. Приведенный пример наглядно показывает, что при оценке технологичности необходимо учитывать тип и условия производства.
Эксплуатационная технологичность
При анализе технологичности конструкции, являющейся объектом эксплуатации, проводят оценку следующих критериев:
Все эти параметры влияют на себестоимость эксплуатации объекта техники и его потребительские свойства.
Технологичность литых и кованых заготовок
При оценке технологичности заготовок, выполненных методом литья, проверяют соответствие чертежа отливки следующим основным требованиям:
Технологичность конструкции штамповок должна удовлетворять таким требованиям, как:
При невозможности соблюдения этих условий рекомендуется использовать сварную конструкцию из нескольких деталей.
Сборочные узлы
Общими требованиями к технологичности сборочных единиц являются:
В качестве количественных характеристик чаще всего рассчитывают трудоемкость и себестоимость изготовления, степень унификации, стандартизации и механизации.
Сварные соединения
Технологичность сварных конструкций определяется такими параметрами, как:
Что значит придумать конструкцию изделия
Установи часы правильно
§ 8. Моделирование и конструирование
В наше время ежегодно создаётся большое количество новых моделей бытовой техники, станков, автомобилей, самолётов и других технических устройств. Для усовершенствования этих устройств разрабатываются новые материалы, конструкции, источники энергии. Решение этих вопросов является результатом технического творчества изобретателей, инженеров и учёных.
Целью технического творчества является нахождение новых решений важных технических задач. Техническое творчество реализуется в процессе выполнения творческих технических проектов, включающих в себя конструирование и моделирование.
Конструирование – это творческий процесс, направленный на создание каких-либо предметов, моделей, т.е. на разработку изделия. («Конструкция» – в переводе с латинского означает «устройство».) Специалисты конструируют космические корабли, самолёты, автомашины, бытовую технику, мебель …
Конструирование является частью проектирования и будет необходимым элементом вашего будущего творческого проекта.
Конструирование изделий из древесины обычно проходит в несколько этапов.
I этап — планирование работы (зрительное представление изделия) и разработка эскизного проекта изделия (технических рисунков).
II этап — изготовление графической документации: чертежей, технологических карт. Разработка технического задания на изготовление деталей изделия.
III этап — изготовление изделия: 
Перед разработчиком (конструктором) в процессе конструирования возникает множество вариантов изделия. Многовариантность в конструировании называют вариативностью . Вариативность присуща как конструкции изделия, так и его внешнему виду – дизайну. (Слово «дизайн» в переводе с английского означает «замысел, проект, рисунок».) В узком смысле дизайн — это художественное конструирование изделия. На рис. 25 приведена вариативность конструкторских решений декоративной кухонной доски.
Красивое и модное изделие, продуманное с точки зрения технической эстетики (красоты), простоты и безопасности обслуживания и эксплуатации, имеет повышенный спрос и ценится дороже. Вот почему прорабатывают множество вариантов изделия, пока не найдут наиболее подходящий. Так появились различные конструкции столов, стульев, кресел и других изделий из древесины.
Для оценки изделия используют несколько характеристик: технологичность, прочность, надёжность, качество, дизайн, экономичность, экологичность и т. д.
Прочное изделие — это то, которое выдерживает определённые нагрузки, не разрушаясь.
Надёжное изделие способно выполнять возложенную на него задачу длительное время при сохранении основных своих характеристик.
Экономичным считают из конструкторских решений изделие, которое при использовании не требует дополнительных расходов. Технологичность, прочность, надежность и другие свойства являются и основными принципами конструирования, изготовления и эксплуатации изделий.
Все выше перечисленные необходимые свойства изделия составляют его качество . Качественное изделие прочно и надежно в работе, удобно в эксплуатации.
Изделия, характеризующиеся всеми перечисленными выше свойствами и имеющие красивые форму и цвет, являющиеся эстетичными, пользуются повышенным спросом на товарном рынке и поэтому являются конкурентоспособными. При конструировании изделий весьма важно подобрать для них нужные материалы, чтобы изделие было прочным и дешевым, легко и быстро изготавливалось, соответст вовало всем предъявляемым к нему требованиям.
При изготовлении нескольких деталей из одной заготовки важно, чтобы их получилось как можно больше и чтобы они были прочными. Например, неэкономично изготавливать изделия из доски, как показано на рисунке (1) ниже. Если взять схему разметки раскроя, приведенную на рис. 2, то все изделия будут бракованными (непрочными), так как их ручки отколются по волокнам. По схеме раскроя, (показанной на рис. 3), верхнее изделие также будет бракованным. Но если заготовкой будет фанера, то наибольшее количество изделий получим по схеме разметки, изображенной на рис. 3.
Одним из приемов конструирования является моделирование изделий.
Опыт показывает, что в процессе творчества полезно создавать модели – уменьшенные или увеличенные образцы (копии) изделий (иногда выполняют в натуральную величину), которые изготавливают, чтобы понять его устройство и принцип действия будущих технических устройств. («Модель» – от латинского «мера, образец, норма». «Копия» – от латинского «множество».) Модель предназначена для изучения реального объекта. В частности, модели автомобилей используют для исследования поведения автомобилей при сильном ветре и во время дорожно-транспортных происшествий.
Все вы с детства любите строить модели зданий, автомобилей, тракторов, лодок и кораблей, бумажных самолетиков. Цель, с которой создали модель, определяет её вид и способ изготовления. Модели могут быть действующими и недействующими, подвижными и неподвижными, контурными (рис. 2, а) и силуэтными, объёмными и плоскостными, моделями-копиями (рис. 2, б) и стилизованными моделями (рис. 2, в).
Рис. 2. Модели: а — контурная из фанеры; б — копия из деталей
конструктора ЛЕГО; в — стилизованная из древесины
А это и есть как раз модели существую щих сооружений и машин.
Модели (изделия, поделки, макеты) можно изготовить из бумаги, картона, пластилина, проволоки, ткани, древесины, фанеры, тонколистовых металлов, природных материалов, бросовых материалов, деталей конструкторов. Большое количество интересных моделей можно изготовить из бросовых материалов (всевозможных крышек, спичечных коробков, пластмассовых бутылок, отслуживших свой срок лазерных дисков, пуговиц). Модели, как и настоящие изделия, изготавливают по эскизам, техническим рисункам и чертежам.
Каждый из вас не раз придумывал и создавал модели. Но чтобы почувствовать себя настоящим конструктором, приступая к конструированию модели (изделия, поделки, макета), необходимо составить примерный план работы.
1. Определить объект моделирования, вид и назначение модели.
2. Определить возможности изготовления, необходимый материал, экономическую и экологическую составляющие процесса изготовления модели.
3. Разработать графическую документацию. Определить масштаб, выполнить эскиз, разработать рабочий чертёж.
4. Определить этапы и последовательность изготовления модели (изделия), разработать технологическую карту. Технологическая карта — форма технологической документации, в которой записан весь процесс создания изделия.
5. Изготовить модель. Выполнить доработку рабочего чертежа в процессе изготовления. Произвести частичную отделку готовых деталей и всего изделия.
6. Выполнить испытание модели (изделия), устранить недоделки и замечания. Закончить отделку.
7. Продумать возможность использования модели, например, для участия в соревнованиях, выставках, конкурсах и т. д.
Моделирование разделочной доски
Схема разметки разделочной доски
Конструирование простейших изделий из древесины
1. Сконструируйте несколько вариантов одного и того же изделия из древесины по заданию учителя.
2. Выполните технические рисунки лучшего из делия и чертежи его деталей.
3. Продумайте, будет ли ваше изделие обладать достаточной прочностью, надежностью; будет ли оно технологичным?
4. Какое значение имеет моделирование для разработки вашего творческого проекта?
Основные понятия и термины:
техническое творчество, моделирование, модель, модель-копия, контурная модель, силуэтная модель, объёмная модель, стилизованная модель. вариант, вариативность, дизайн, технологич ность, прочность, надежность, экономичность, каче ство, свойство,
1. Что называют конструированием изделия?
2. Что называют вариативностью?
3. Какие изделия называют технологичными, прочными, надежными, экономичными?
4. Какие изделия называют качественными?
5. Что называют моделированием и моделью? Для чего используются модели? Приведите примеры моделей, расскажите об их использовании.
6. Для чего изготавливают модели?
7. Приведите примеры видов моделей, которые можно изготовить из деталей конструкторов.
8. Придумайте модели (поделки, изделия, макеты), которые можно изготовить из отходов фанеры, ткани, фантиков от конфет.
Найдите в Интернете интересные идеи для изготовления моделей из бросовых материалов. Разработайте технологическую карту для изготовления одной из таких моделей.