3.2 Конструкторская подготовка производства
Основной задачей конструкторской подготовки производства (КПП) является создание комплекта чертежной документации для изготовления и испытания макетов, опытного образца, серийного или массового производства изделий с использованием результатов научно-исследовательских работ (НИР) и в соответствии с требованиями технического задания (ТЗ), государственных стандартов (ГОСТ), отраслевых стандартов (ОСТ).
Состав работ и основные показатели КПП регламентируются ГОСТами, из которых первичным является ГОСТ 15801–88 «Система разработки и постановки продукции на производство. Снятие продукции с производства. Основные положения». В нем раскрываются основные функции заказчика, разработчика, изготовителя и потребителя продукции, включая порядок разработки, согласования и утверждения технических заданий, проведения испытаний опытных образцов, а также продукции серийного и массового производства.
Многолетний опыт проведения конструкторских работ в проектных организациях и непосредственно в отделе главного конструктора (ОГК) на машиностроительных предприятиях позволяет установить в соответствии с ГОСТ 2.103–68 «Единой системы конструкторской документации (ЕСКД) перечень основных стадий КПП после разработки технического задания: техническое предложение, эскизный проект, технический проект, разработку рабочей документации (рабочий проект)».
Студент должен указать основные задачи и стадии КПП, дать описание этапов разработки конструкторской документации, выполняемых на каждой стадии разработки.
Обязательность выполнения стадий и этапов разработки конструкторской документации устанавливается техническим заданием на разработку по согласованию с заказчиком.
3.2.1 Определение трудоемкости и объема работ конструкторской
подготовки производства
Степень детализации конструкторских работ зависит от типа производства. Проектирование нового изделия в массовом и серийном производстве заканчивается изготовлением опытных образцов. В единичном же производстве изготовление опытных образцов не производится и заменяется изготовлением в опытном порядке отдельных ответственных сборочных единиц конструкции.
В курсовой работе рекомендуется принять следующие стадии конструкторской подготовки производства:
– единичное производство оборудования:
1) техническое задание;
2) разработка рабочей документации;
– мелкосерийное производство оборудования:
1) техническое задание;
2) технический проект;
3) разработка рабочей документации;
– среднесерийное (серийное) производство оборудования:
1) техническое задание;
2) эскизный проект;
3) технический проект;
4) разработка рабочей документации;
– крупносерийное, массовое производство оборудования:
1) техническое задание;
2) техническое предложение;
3) эскизный проект;
4) технический проект;
5) разработка рабочей документации.
Тип производства оборудования ориентировочно можно определить по таблице 1.
Таблица 1 – Определение типа производства оборудования
Тип производства |
Единичное |
Мелкосерийное |
Среднесерийное |
Крупносерийное |
Выпуск, шт. в год |
1–10 |
11–150 |
151–500 |
501–1500 и выше |
Согласно заданию (приложение В) и типу производства (определяется по годовому выпуску изделий в таблице 1) студент определяет стадии конструкторской подготовки производства, группу новизны и сложности конструкции.
Характеристика групп новизны конструкции:
Группа А (текущая модернизация)
Проектные работы, направленные на повышение технического уровня серийно выпускаемых машин без существенных изменений.
Группа Б (разработка приспособлений)
Проектирование новых приспособлений и воспроизводство конструкций по образцам без значительных конструктивных и размерных изменений.
Группа В (модификация)
Проектирование машин, предусматривающее модификацию базовых моделей с использованием унифицированных элементов. Уровень унификации с базовым изделием должен составлять 70 %. При уровне унификации ниже 70 % группа новизны разрабатываемого изделия должна соответствовать разработке нового изделия.
Группа Г (коренная модернизация)
Проектирование сборочных единиц и схем изделий с введением значительных технических и принципиальных изменений отдельных составных частей с новыми размерными параметрами, а также воспроизводство сложных машин по закупленным лицензиям.
Группа Д (новая машина)
Проектирование машин со всеми новыми параметрами, которое связано с проведением экспериментальной проверки отдельных составных частей.
Группа Е (принципиально новая машина)
Проектирование принципиально новых конструкций и технологических процессов при отсутствии зарубежных аналогов, требующее проведения экспериментальных и теоретических исследований; разработка базовых моделей ряда унифицированных машин.
Характеристики групп конструктивной сложности даны в таблице 2.
Таблица 2 – Характеристики групп конструктивной сложности
Группа конструктивной сложности |
Краткая характеристика |
I |
Машины простейших конструкций, не содержащие перемещающихся деталей и имеющие простую конструкцию сварных или литых элементов. Машины, в которых механизм имеет нерегулируемые передачи скорости главного движения, рабочие и вспомогательные процессы взаимно не связаны, перемещение механизмов осуществляется механическими средствами |
II |
Машины несложной конструкции, содержащие одну или две кинематические пары, имеющие одну степень свободы и соединения в пределах допусков (9 – 11 квалитетов) |
Продолжение таблицы 2
Группа конструктивной сложности |
Краткая характеристика |
III |
Машины средней сложности, содержащие более трех кинематических пар, требующие проведения расчетов кинематических передач с несколькими степенями свободы и имеющие соединения в пределах 9 квалитета |
IV |
Сложные машины, состоящие из большого количества узлов и имеющие сложные кинематические передачи, элементы автоматики механического, электрического, гидравлического и других приводов |
V |
Сложные машины автоматического и полуавтоматического действия, сложное оборудование для выполнения нескольких технологических процессов Конструкции изделий, предусматривающие автоматизацию выполнения всех операций, осуществляемых с применением сложных электрических, гидравлических или электронных схем, в которых рабочие и вспомогательные функции работы изделия автоматизированы |
VI |
Машины и устройства, полностью автоматизированные и имеющие систему автоматического регулирования режимов работы, оснащенные микропроцессорными системами управления, роботами. Технологическое оборудование, встраивающееся в автоматические линии и включающее большое количество элементов автоматики |
Общая трудоемкость создания конструкции определяется по формуле:
,
(1)
где
— затраты времени на соответствующую
стадию проектирования, нч;
—
время изготовления опытного образца
(учитывается во всех типах производства,
кроме единичного);
m — количество стадий КПП.