Проектирование в машиностроении
Проектирование в машиностроении
1. Проектирование технологических процессов
2. Этапы процесса проектирования
3. Задачи и принципы проектирования
Для того, чтобы обеспечить выпуск точных и качественных деталей, в машиностроении широко применяются различные методы проектирования. В любых отраслях машиностроения проектирование играет очень важную роль, так как применяется не только при изготовлении новых изделий и механизмов, но и при модернизации уже производимых.
Проектирование технологических процессов
Одним из самых сложных моментов является проектирование технологических процессов металлообработки. Как правило, такой тип проектирования выполняется следующими этапами:
- Разработка предварительного проекта технологического процесса;
- Уточнение расчетов согласно полученным данным и требованиям;
- Формирование финального варианта.
Замечание 1
Для того, чтобы получить оптимальный вариант проекта, обычно сравнивается несколько технологических разработок и выбирается самая правильная.
Степень разработки технологического процесса зависит непосредственно от самого типа производства. Для серийного производства требуются наиболее точные процессы для каждой отдельной детали – такие процессы называются операционными. В них четко и подробное указываются все операции и переходы, режимы обработки, межоперационные размеры деталей, инструменты и так далее.
Для деталей, которые предназначаются для мелкосерийного или единичного производства, подобные тщательные расчеты являются экономически нецелесообразными, поэтому их называют маршрутными.
Этапы процесса проектирования
Процесс проектирования состоит из следующих этапов:
- Определение типа производства и его методов;
- Установление методов производства заготовки и требований к ней;
- Выбор и обоснование технологических баз;
- Составление маршрутов обработки отдельных поверхностей и элементов детали и самой детали в целом;
- Расчет допусков, припусков, предельных размеров на различных стадиях обработки;
- Уточнение степени концентрации операций технологического процесса.
- Выбор оборудования для обработки, оснастки и инструментов;
- Расчет режимов обработки;
- Определение настроек;
- Оформление требований к квалификации работников и временных норм;
- Оформление технологической документации.
При проектировании технологического процесса, предназначенного для обработки деталей сложной формы, зачастую получается очень большой выбор различных вариантов. Поэтому выбор технологического и действующего процесса, который был бы оптимальным, производится по разным целевыми функциям, включающим в себя максимальную производительность, минимальную себестоимость детали, период окупаемости инвестиций и так далее.
Исходные данные для проектирования технологического процесса включают в себя:
- Рабочий чертеж детали, которая обрабатывается или производится;
- Ее описание с указанием конструктивных особенностей, материала и тд;
- Технические условия для изготовления детали (ее особенности, точность изготовления, требования к структуре, обработке и тд);
- Объем выпуска конкретной детали с учетом производства запасных деталей;
- Временный интервал для производства каждой отдельной детали.
Замечание 2
Если проект разрабатывается для какого-то определенного предприятия, то в обязательном порядке следует учитывать, какое оборудование будет там использоваться, квалификацию сотрудников и ряд других факторов местного значения.
Для разработки проекта применяют различные ГОСТ, имеющиеся нормативные документы и справочники, каталоги, паспорта и другую регламентирующую документацию. Перед началом разработки проекта следует внимательно изучить чертежи и ТУ для ее изготовления, а также условия, в которых будет работать деталь.
Очень важным является изначально изучить возможность усовершенствования детали, чтобы снизить ее себестоимость и добиться повышения эффективности процессов обработки.
Задачи и принципы проектирования
Проектирование в машиностроении основывается на техническом и экономическом принципах. Технический принцип призван обеспечить технологический процесс соблюдением технический условий, необходимых для изготовления детали, а также рабочим чертежом. Экономический принцип призван снизить себестоимость детали и издержки производства при ее изготовлении. Поэтому при создании требований к технологическому процессу изготовления детали являются обеспечить максимальную эффективность обработки детали и соответствие техническим требованиям при минимальных издержках и себестоимости продукции.
Проектирование технологического процесс производится при создании новых или модернизации уже действующих промышленных предприятий, а также при запуске новых цехов на предприятиях. Также подобный тип проектирования используется при разработке новых деталей и модернизации уже находящихся в производстве. Основной целью проектирования технологического процесса металлообработки является предоставление наиболее точного описания рабочих процессов с использованием данного метода обработки.
Так как сам процесс проектирования является очень трудоемким и ресурсоемким, то зачастую применяются типовые решения, позволяющие сократить число сопоставляемых вариантов.