Основные этапы проектирования и конструирования приборов

Министерство образования и  науки РФ

Бийский технологический  институт (филиал)

федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования

«Алтайский государственный  технический университет им. И.И. Ползунова»

 

Кафедра  методов и средств измерения и автоматизации 

 

Реферат по предмету

«Детали приборов и основы конструирования»

 

 

 

Основные этапы проектирования и конструирования приборов.

 

 

 

 

 

выполнил:  студент группы ИИТ-84  Кротюк А.А.

принял:  преподователь    Пята О.И.

 

 

 

 

 

 

 

Бийск 2013.

 

Содержание

 

Введение ··············································· 3

1 Задачи конструирования······························································ 3

2 Организация процесса проектирования-конструирования  и освоения ························································· 4

3 Стадии и этапы разработки  конструкторской документации ·· 6

Заключение ········································································· 13

Список использованных источников ········································· 14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Введение

 

Техника в наши дни  получила стремительное развитие. Темпы  смены новых поколений технических  средств стали опережать темпы  смены их разработчиков. Теперь уже за время активной трудовой деятельности специалиста в передовых отраслях производства происходит смена нескольких поколений технических средств. Столь быстрое техническое перевооружение вызывает не менее быстрое устаревание накопленных знаний и требует их скорейшей замены новыми. В то же время к разработчикам предъявляются все более повышенные требования и перед ними ставятся новые задачи. Чтобы конструктор не отставал от общего прогресса в области развития техники, ему приходится постоянно совершенствовать свои знания исходя не только из конкретной специализации, но и всей отрасли в целом. Обновлению знаний способствует огромный объем научно-технической и производственной информации, который доводится до всех технических работников.

Сегодня наука превратилась в непосредственную производственную силу; благодаря ей совершенствуется техника, создаются изделия, работающие на совершенно новых принципах. Характерно, что определенное научное достижение, имеющее четко сформулированный, законченный вид, может явиться основой для создания бесчисленных образцов техники. Единственное ограничение – возможности общества на данном этапе.

1 Задачи конструирования

Задача конструктора состоит в создании машин, полно  отвечающих потребностям народного хозяйства, дающих наибольший экономический эффект и обладающих наиболее высокими технико-экономическими и эксплуатационными показателями, конкурентно-способными на внутреннем и внешнем рынках.

Главными показателями являются: высокая производительность, экономичность, прочность, надежность, малые масса и металлоемкость, габариты, энергоемкость, объем и стоимость ремонтных работ, расходы на оплату труда операторов, высокий технический ресурс и степень автоматизации, простота и безопасность обслуживания, удобство управления, сборки и разборки.

В конструкции машин необходимо соблюдать требования технической эстетики. Машины должны иметь красивый внешний вид, изящную, строгую отделку.

Значимость каждого из перечисленных факторов зависит от функционального назначения машины - в частности, в приборостроении - чувствительность, точность, стабильность показаний.

Проектируя прибор, конструктор должен добиваться всемерного увеличения его рентабельности и повышения экономического эффекта за весь период работы. Экономический эффект зависит от обширного комплекса технологических, организационно-производственных и эксплуатационных факторов.

 

2 Организация процесса проектирования-конструирования и освоения

Освоению нового технологического оборудования как правило предшествует большая предварительная работа, включающая научные исследования, научное прогнозирование, патентный поиск, технико-экономические исследования, оценку технологических возможностей предприятия, учет конъюнктуры рынка как внутри страны, так и за рубежом и др.

К новой технике относятся впервые реализуемые в народном хозяйстве результаты научных исследований и прикладных разработок, содержащие изобретения и научно-технические достижения, а также новые, более совершенные технологические процессы, орудия и предметы труда (новые модели станков, средств транспортировки-загрузки и др.), обеспечивающие повышение технико-экономических показателей производства.

Опытно-конструкторская  работа (ОКР) представляет собой, как правило, сложный процесс разработки одного или нескольких исполнений изделия, сочетающий собственно конструкторские разработки с большим объемом расчетно-экспериментальных исследований, изготовлением опытных образцов приборов и их всесторонней экспериментальной проверкой и отработкой в процессе освоения промышленного производства.

Содержание ОКР обусловлено  видом и назначением проектируемого прибора, сложностью и новизной аго конструкции, способами изготовления и использования его в условиях эксплуатации.

Основные фазы ОКР. Обычно выделяют три четко выраженные фазы ОКР:

1-я фаза - формулирование цели (разработка технического задания) - процесс осмысления конструкции на основе сопоставления и анализа данных производственного опыта и результатов научно-исследовательских работ с потребностями потребителей и формирования предварительных (возможных и желательных) очертаний объекта разработки, его существенных признаков, т.е. качественных особенностей, и количественного выражения этих признаков с учетом данных инженерного прогнозирования и параметрической оптимизации;

2-я фаза - информационное моделирование изделия (разработка проектной конструкторской документации: технического предложения, эскизного и технического проектов) - процесс последовательного углубления идеализированных знаний об объекте разработки, осуществляемый исходя из данных технического задания и практического опыта путем выполнения следующих работ:

а) многократного (многовариантного) моделирования (прорисовки) объекта посредством отображения его в документации, последующего сопоставления и анализа различных конструкций, построенных на различных сочетаниях составляющих конструктивных элементов, и выделения наиболее желательного (оптимального) варианта т.е. разработки технического предложения;

б) проработки и изучения основных составляющих элементов оптимального варианта конструкции и принципов их взаимодействия посредством отображения конструкции проектируемого оборудования в конструкторской документации, т.е. разработки эскизного проекта;

в) всесторонней проработки и изучения конструкции, всех ее элементов и их взаимосвязей посредством отображения их в документации, позволяющего получить полное представление об устройстве и принципе работы объекта, т.е. разработки технического проекта;

3-я фаза - материальное воплощение конструкторского замысла (разработка рабочей конструкторской документации опытного образца или партии) - процесс эмпирического познания объекта, осуществляемый путем изготовления и экспериментального исследования натурных образцов оборудования в период освоения его производства, сопоставления опытных данных с техническим заданием и документацией на него и внесения необходимых уточнений в эту документацию.

Важнейшая задача ОКР - обеспечение  и поддержание качества проектируемого объекта на современном технико-экономическом уровне и максимально возможное сокращение сроков изготовления и освоения нового оборудования.

В результате проведения предпроектных исследований (поисковых, патентных и др.), инженерного прогнозирования и параметрической оптимизации объектов производства выявляются базовые показатели качества оборудования, которые служат ориентирами на всех этапах ОКР.

Использование в конструкторской  практике эффективной системы управления качеством проектируемых изделий способствует повышению эффективности разработок, качества и конкурентоспособности изделий.

 

3 Стадии и этапы разработки конструкторской документации

Конструирование приборов - творческий процесс со свойственными ему закономерностями построения и развития. Основные особенности этого процесса состоят в многовариантности решения, необходимости согласования принимаемых решений с общими и специфическими требованиями, предъявляемыми к конструкциям, а также с требованиями соответствующих ГОСТов, регламентирующих термины, определения, условные обозначения, систему измерений, методы расчета и т. п.

Детали, узлы, машины изготовляют по чертежам, выполненным на основе проектов - совокупности расчетов, графических материалов и пояснений к ним, предназначенных для обоснования и определения параметров конструкции (кинематических, динамических, геометрических и др.), ее производительности, экономической эффективности. Для особо ответственных конструкций проект дополняют макетом или действующей моделью.

Согласно ГОСТ 2.102 к конструкторским  документам относятся графические и текстовые документы, которые в отдельности или в совокупности определяют состав и устройство изделия, содержат необходимые данные его разработки или изготовления, контроля, приемки, эксплуатации и ремонта.

В зависимости от стадии разработки конструкторские документы подразделяются на проектные (техническое предложение, эскизный проект и технический проект) и рабочие (рабочая документация).

Номенклатуру конструкторских  документов, разрабатываемых на изделие, определяют в совокупности два фактора:

- вид изделия по ГОСТ 2.101-68 (деталь, сборочная единица, комплекс, комплект);

- стадия разработки конструкторской документации (технического предложения, эскизного проекта, технического проекта, рабочей документации).

Стадии разработки конструкторской  документации и этапы работ установлены стандартом. Он обобщает опыт, накопленный в передовых странах по проектированию машин, приборов и аппаратов.

Первая стадия – разработка технического задания - документа, содержащего наименование, основное назначение, технические требования, показатели качества, экономические показатели и специальные требования заказчика к изделию.

Техническое задание разрабатывают  на основе требований заказчика с  учетом достижений и технического уровня отечественных и зарубежных конструкций, патентного поиска, а также результатов  научно-исследовательских работ  и научного прогноза.

Вторая стадия. Разработка технического предложения предполагает создание конструкторских документов, которые содержат технические и технико-экономические обоснования целесообразности разработки нового оборудования на основании анализа технического задания заказчика и различных вариантов конструкции, сравнительной оценки проектных решений с учетом конструкторских и эксплуатационных особенностей проектируемого и существующего оборудования, а также патентных материалов.

Техническое предложение разрабатывается с целью выявления дополнительных или уточненных требований к изделию, его технических характеристик, показателей качества, которые не могли быть указаны в техническом задании, если это целесообразно сделать на основе предварительной проработки и анализа различных вариантов конструкции изделия.

Наиболее характерные  виды работ, выполняемых при разработке технического предложения:

- выявление и проработка возможных проектных решений, определение особенностей этих вариантов по составу, структуре, принципу действия и т.п.;

- проверка вариантов на патентную чистоту и конкурентоспособность с последующим оформлением при необходимости заявок на изобретения;

- проверка соответствия вариантов требованиям техники безопасности и производственной санитарии;

- сравнительная оценка вариантов технических решений по всей совокупности выявленных свойств и показателей, конструктивным и эксплуатационным особенностям проектируемого и существующего оборудования;

- выбор оптимального варианта конструкции и установление требований к последующей стадии разработки.

Особое внимание уделяется изучению тенденций и перспектив развития отечественной и зарубежной техники в соответствующей области.

В техническое предложение  включают конструкторские документы в соответствии с ГОСТ 2.102.

В общем случае в него может входить чертеж общего вида, габаритный чертеж, схемы, таблицы, расчеты, патентный формуляр, ведомость технического предложения. В состав технического предложения целесообразно включать данные обзора и анализа аналогичных конструкций, имеющихся в отечественной и зарубежной практике, данные сравнения характеристик разрабатываемого изделия с характеристиками аналогов, общий вид изделия в оптимальном варианте и описание его устройства, компоновки и принципа действия.

Техническое предложение  после его рассмотрения и согласования служит основанием для выполнения эскизного  или технического проекта.

Третья стадия. Разработка эскизного проекта заключается в разработке комплекта документов, содержащих принципиальные решения и дающие более полное по сравнению с предыдущей стадией общее представление об устройстве и принципе работы изделия, а также технические данные, определяемые его назначением, основные параметры и размеры.