Задача конструктора состоит в создании машины полно отвечающих потребностям народного хозяйства, дающих наибольший экономический эффект и обладающий наиболее высокими технико-экономическими и эксплуатационными показателями конкурентоспособные на внутренних и внешних рынках.
Главными показателями являются:
Ø высокая производительность;
Ø экономичность;
Ø прочность;
Ø надежность;
Ø малая масса и металлоемкость;
Ø габариты;
Ø энергоемкость;
Ø объем и стоимость ремонтных работ;
Ø расходы на оплату труда оператора;
Ø высокий технический ресурс и степень автоматизации;
Ø простота и безопасность обслуживания;
Ø удобство управления сборки и разборки.
Взаимосвязи между основными требованиями эксплуатации, предъявляемыми к конструкции машин.
Конструкции машин необходимо соблюдать требования технической эстетики. Машины должны иметь красивый внешний вид, строгую отделку. Значимость каждого из перечисленных факторов зависит от функционального назначения машины:
· в машинах-генераторах, преобразование энергии на первом плане стоит величина КПД, определяющая совершенство преобразования затрачиваемой энергии в полезную;
· в машинах-орудиях, производительность, четкость и безотказность действия степень автоматизации;
· в приборостроении, точность, стабильность показаний;
· в транспортной техники (авиационной, ракетной) малая масса конструкции, высокий КПД двигателя.
Проектируя машину конструктор должен добиваться всеми увеличениями её рентабельности и повышения экономичности эффекта за весь период работы.
Конструирование детали на основе системного подхода.
Системный подход – одно из методологических направлений современной науки связанная с представление, изучения и конструирования объектов, как систем. Примером системы является небольшая ремонтная артель оснащенная техникой, инсрум., рабочим коллективом. В системе нет лишних элементов и связей.
Машиной называется механизм или устройство выполняющее механическое движение, служащее для преобразования энергии, материалов или информации с целью облегчения или замены физического, умственного труда человека и повышение его производительности.
Установление размеров детали при автоматизированном проектировании.
Детали подлежат обработке на автоматических линиях, должны быть прежде всего технологичными. При нанесении размеров следует учитывать технологическую последовательность обработки деталей. Инженер может ориентировочно увидеть последовательность обработки и довольно верно задавать размеры, для чего необходимо знать установившееся в производстве этапы изготовления деталей.
В техпроцессах эти этапы чередуются в следующем порядке:
1) операции связанные с производством заготовок;
2) операции черновой обработки;
3) операции чистовой обработки.
Универсальные пакеты машинной графики (AutoCAD, Компас, T-Flex и др.) и их основные характеристики.
КОМПАС
Имеющая более чем десятилетнюю историю развития российская фирма АСКОН продолжает развивать свою систему автоматизированного проектирования (САПР) КОМПАС. В состав текущей версии КОМПАС входят «КОМПАС-ГРАФИК» -чертежно-графическая система, «КОМПАС-3D»-подсистема геометрического моделирования, «АВТОПРОЕКТ»-подсистема технологического проектирования, «КОМПАС-ЧПУ»-подсистема программируемой обработки на станках с ЧПУ, «КОМПАС-МЕНЕДЖЕР»-подсистема управления проектируемыми данными, а также ряд специальных библиотек, ориентированных на специальные приложения.Редактор конструкторской документации «КОМПАС-ГРАФИК» позволяет создавать и редактировать с полной поддержкой ЕСКД точки, прямые, ломаные линии, окружности, эллипсы, многоугольники, вставлять в документы фрагменты документов форматов tif., jpg., bnp., работать с параметрическими моделями, оформлять текстовые документы, спецификации на проектируемые изделия. «КОМПАС-3D» предназначена для создания 3D параметрических твердотельных моделей деталей, синтезироваться с помощью булевых операций над объемными примитивами (сферы, призмы и т.д.). В свою очередь примитивы создаются кинематическим способом – путем перемещения плоских фигур в пространстве. В сборке образуются из отдельных деталей и подсборок с включением в модель параметрических зависимостей. Визуализация выполняется с помощью каркасных и полутоновых изображений с возможностью управления масштабом и положением изображения в пространстве. Предусмотрен расчет расстояний и массоинерционных параметров.В состав подсистемы «АВТОПРОЕКТ» входят программы проектирования механообработки, штамповки, сварки, термообработки, нанесения покрытий, сборки, а также программы расчета норм расхода материалов, материалоемкости и себестоимости изделий. Разработка ТП ведется на основе ТП-аналога и типовых блоков, поддерживается разработка сквозных технологий с использованием операций различных базовых технологий. В базах данных технологий имеются сведения об оборудовании, материалах, инструменте.Подсистема «КОМПАС-ЧПУ» обеспечивает разработку управляющих программ для станков с ЧПУ для станков сверлильно-фрезерно-расточной группы, токарных, электроэррозионных, газовой, плазменной и лазерной резки. Обеспечивается 2,5-ая координация, обработка для отдельных типов поверхностей, 3-ая координация. Имеется возможность визуализации движения инструмента, вывод синтезированных управлений программы осуществляется на перфоленту или файл. Подсистема включает набор постпрцессоров для ряда систем с ЧПУ. «КОМПАС-МЕНЕДЖЕР». В ее функции входит разграничение полномочий пользователей работающих над одним проектом путем назначения им соответствующих прав доступа. Предусмотрена визуализация структуры изделия в виде иерархического дерева, линейного списка, списка входимости. Для каждого элемента изделия можно создать и просмотреть ряд входных документов.
T-FLEX CAD
Более 8 лет существует в России фирма «Top-system», развивающая свою САПР «T-FLEX CAD». В систему входит ряд подсистем конструкторского и технологического проектирования, прикладных специальных программ, баз данных, подсистема документооборота.Для программного проектирования и оформления конструкторско-технологической документации служит подсистема «T-FLEX CAD-2D». Программное проектирование и подсистему «T-FLEX CAD-2D» удобно применять, если в конструкторских подразделениях разрабатывается большое число похожих деталей.Подсистема трехмерного твердотельного моделирования «T-FLEX CAD-3D». Создание геометрических моделей возможно обычным способом в интерактивном режиме или путем преобразования ранее созданного чертежа, при этом можно использовать такие процедуры, как выталкивание. Вращение заданного профиля, протягивание профиля вдоль построенной образующей, создание сплайновой поверхности по набору простых сечений, объединение тел с помощью булевых операций и др. Реализуя проектирование можно получать чертежи по 3D модели, причем поддерживается двунаправленная ассоциативность, т.е изменения в чертеже автоматически переходят в 3D модель и наоборот. Предусмотрены расчеты массоинерционных параметров и фотореалистичных изображений конструкций и др. Для автоматизации ТПП используется интегрированный в T-FLEX CAD продукт «ТехноПро» и подсистема T-FLEX- ЧПУ.В подсистеме «T-FLEX CAD-ТехноПро» осуществляется формирование технологических документов, в том числе операционных и маршрутных технологических карт с указанием использованных видов оборудования, оснастки, вспомогательных материалов с подбором режущего и измерительного инструмента. Проектирование ТП проводится по типовым процессам или из отдельных блоков операций и переходов. Возможно получение технологической документации после параметрического изменения чертежа в конструкторской подсистеме. При этом подсистема подбирает необходимые операционные и расчетные технологические цепи.Подготовка программ для станков с ЧПУ выполняется в подсистеме «T-FLEX- ЧПУ». В подсистему входит более 100 готовых постпроцессоров для фрезерной, токарной, сверлильной, электроэрозионной и лазерной обработки, имеются средства для генерации постпроцессорв, отсутствующих в библиотеке.Для управления проектами и документами в составе T-FLEX имеется система «T-FLEX DOCs», способная выполнять свои функции в больших корпоративных сетях, в которых создается распределенное хранилище документов более чем на одном сервере.Кроме названных в T-FLEX имеются базы параметрических элементов, специальные программы конструирования, расчета упругих элементов, оптимизации раскроя листового материала, проектирования штампов и прессформ, иммитации процесса обработки детали на станках с ЧПУ для корректировки управляющих программ.