conception de machines (1)
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Classification de conception
La conception mécanique peut être divisée en trois types: nouvelle conception, conception héritée et conception de variantes.
1. Nouveau design
Appliquer la science et la technologie matures ou les nouvelles technologies qui se sont avérées réalisables par des expériences et concevoir de nouvelles machines qui ne l'ont pas été par le passé.
2. Hériter du design
Selon l'expérience d'utilisation et le développement technique, la machinerie existante doit améliorer ses performances, réduire son coût de fabrication ou son coût d'exploitation.
3. Conception des variantes
Afin de s'adapter aux nouveaux besoins, les machines existantes sont partiellement modifiées ou ajoutées ou d, et une variante de produit différente du type standard est développée.
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Processus principal
1. Formuler des tâches de conception en fonction des besoins des clients, des besoins du marché et des nouvelles réalisations de la recherche scientifique.
2. Conception préliminaire. Y compris la détermination du principe de fonctionnement et de la forme structurelle de base de la machine, l'exécution de la conception de mouvement, la conception structurelle et l'élaboration d'un plan général préliminaire et d'un examen préliminaire.
3. Conception technique. Y compris la modification de la conception (selon les avis de l'examen préliminaire), le dessin de toutes les pièces et le nouveau plan général, et le deuxième examen.
4. Conception de dessin de travail. Inclure la modification finale (selon l'avis de la deuxième revue), dessiner tous les dessins d'exécution (tels que les dessins de pièces, les dessins d'assemblage et les dessins d'assemblage général, etc.), et formuler tous les documents techniques (tels que la liste des pièces, les pièces d'usure liste, mode d'emploi, etc.).
5. Conception du stéréotype. Machines pour la production par lots ou en série. Pour certaines tâches de conception qui sont relativement simples (telles que la nouvelle conception de machines simples, la conception héritée ou la conception de variantes de machines générales, etc.), les procédures de conception préliminaires peuvent être omises.
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phase de conception
La qualité d'une machine dépend essentiellement de la qualité de conception. L'effet du processus de fabrication sur la qualité de la machine est essentiellement d'obtenir la qualité spécifiée dans la conception. Par conséquent, l'étape de conception de la machine est la clé pour déterminer la qualité de la machine.
Le processus de conception en question se réfère uniquement à un processus de conception technique étroit. C'est un processus de travail créatif, et c'est aussi un travail qui utilise autant que possible l'expérience réussie existante. Ce n'est qu'en combinant héritage et innovation que nous pourrons concevoir des machines de haute qualité. En tant que machine complète, c'est un système complexe
(1) Planification
Au stade de la planification, effectuez une enquête et une analyse complètes des besoins de la machine conçue (note de l'éditeur: par exemple, étudier attentivement les besoins du client et fournir des informations pertinentes, communiquer à plusieurs reprises avec le client pour clarifier ses idées et ses intentions, etc.). ), à travers Analyze, pour clarifier davantage les fonctions que la machine devrait avoir et mettre en avant les contraintes déterminées par l'environnement, l'économie, le traitement et le délai de prise de décision future. Sur cette base, écrivez clairement les exigences générales et les détails de la tâche de conception, et enfin formez le livre de tâches de conception comme résumé de cette étape.
Le cahier des charges de conception doit généralement comprendre: la fonction de la machine, les estimations de protection économique et environnementale, les exigences de fabrication dans les estimations générales, les exigences d'utilisation de base et le délai prévu pour l'achèvement des tâches de conception. À l'heure actuelle, ces exigences et conditions ne peuvent généralement donner qu'une fourchette raisonnable, plutôt que des chiffres précis. Par exemple, il peut être déterminé par les exigences qui doivent être remplies, les exigences minimales et les exigences que vous souhaitez atteindre.
(2) Conception du schéma
Selon différents principes de travail, il est possible de créer une variété d'agences d'exécution spécifiques. Par exemple, dans le cas de la coupe de fil uniquement, la pièce ne peut être tournée que et l'outil peut être déplacé linéairement pour couper le fil (comme couper le fil sur un tour commun), ou l'outil peut être tourné et déplacé pour couper le fil sans déplacer la pièce (par exemple, utilisez une matrice pour traiter les fils). Cela signifie que même pour le même principe de fonctionnement, il peut y avoir plusieurs solutions structurelles différentes.
Au stade de la conception du plan, la relation entre référence et innovation doit être correctement gérée. Les précédents pour le succès de machines similaires devraient être utilisés comme référence, et les maillons faibles d'origine et les pièces qui ne répondent pas aux exigences des tâches existantes devraient être améliorés ou fondamentalement modifiés. Il est nécessaire d'innover activement, de s'opposer au conservatisme et de copier le design original, et de s'opposer à ces deux tendances erronées de rechercher aveuglément la nouveauté et de rejeter une expérience originale raisonnable.
(3) Conception technique
L'objectif de l'étape de conception technique est de produire des croquis d'assemblage général et des croquis d'assemblage de composants. Déterminer le contour et les dimensions de base de chaque composant et de ses pièces via la conception d'esquisse, y compris la connexion entre chaque composant, le contour et les dimensions de base des composants Enfin, dessinez les dessins de travail, les dessins d'assemblage et les dessins d'assemblage des pièces.
Afin de déterminer les dimensions de base des pièces principales, le travail suivant doit être effectué
(1) La conception cinématique de la machine.
Selon le schéma structurel déterminé, déterminez les paramètres des pièces mobiles (puissance, vitesse, vitesse linéaire, etc.). Effectuez ensuite des calculs cinématiques pour déterminer les paramètres de mouvement (vitesse, vitesse, accélération, etc.) de chaque composant en mouvement.
(2) Calcul dynamique de la machine.
Combinez la structure et les paramètres de mouvement de chaque pièce pour calculer l'amplitude et les caractéristiques de la charge sur chaque pièce principale. La charge obtenue à ce moment n'est que la charge nominale (ou nominale) agissant sur la pièce car la pièce n'a pas encore été conçue.
(3) Conception de la capacité de travail des pièces.
Connaissant la taille et les caractéristiques de la charge nominale sur les pièces principales, la conception initiale des composants et des pièces peut être effectuée. Les critères de capacité de travail sur lesquels la conception est basée doivent être raisonnablement établis en se référant aux conditions générales de défaillance des composants, aux caractéristiques de travail, aux conditions environnementales, etc. Il existe généralement des critères de résistance, de rigidité, de stabilité aux vibrations et de durée de vie. Par calcul ou analogie, les dimensions de base des pièces et composants peuvent être déterminées.
(4) Conception de croquis d'assemblage de composants et de croquis d'assemblage général.
Selon les dimensions de base des principales pièces et composants qui ont été déterminées, concevoir des croquis d'assemblage et des croquis d'assemblage général. Le contour et les dimensions de toutes les pièces doivent être structurés sur l'esquisse. Dans cette étape, la structure et la taille de chaque pièce doivent être bien coordonnées, et la fabricabilité structurelle des pièces et composants conçus doit être pleinement prise en compte afin que toutes les pièces aient la configuration la plus raisonnable.
(5) Contrôle des pièces principales.
Il y a quelques parties. À l'étape (3) ci-dessus, la structure spécifique étant indécise, il est difficile d'effectuer des calculs détaillés de la capacité de travail, de sorte que seuls des calculs et des conceptions préliminaires peuvent être effectués. Après avoir dessiné des croquis d'assemblage et des croquis d'assemblage général, la structure et les dimensions de toutes les pièces sont connues, et la relation entre les pièces adjacentes est également connue. Ce n'est qu'à ce moment que la charge agissant sur la pièce peut être déterminée avec plus de précision, et les divers facteurs de détail qui affectent la capacité de travail de la pièce peuvent être déterminés. Ce n'est que dans cette condition qu'il est possible et nécessaire d'effectuer des calculs de contrôle précis pour certaines pièces importantes ou compliquées avec des formes et des conditions de contrainte compliquées. Selon les résultats de la vérification,
À chaque étape de la conception technique, la technologie de conception optimisée développée au cours des trois ou quatre dernières décennies a de plus en plus montré sa capacité à atteindre le meilleur choix de paramètres structurels. Certaines nouvelles méthodes de calcul numérique, telles que la méthode des éléments finis, etc., peuvent permettre aux problèmes de calcul quantitatifs précédemment difficiles d'obtenir d'excellents résultats de calcul quantitatifs approximatifs. Pour quelques pièces très importantes, compliquées et coûteuses, la méthode d'essai du modèle doit être utilisée pour concevoir lorsque cela est nécessaire, c'est-à-dire que le modèle est fabriqué conformément aux dessins de conception préliminaires, et les pièces faibles ou les sections redondantes sur la structure se trouvent à travers le test Selon la taille, renforcer ou réduire pour modifier le design d'origine, et enfin atteindre le niveau parfait. La théorie de la fiabilité mécanique est utilisée au stade de la conception technique. Il peut évaluer si les composants et la structure des pièces conçus et leurs paramètres répondent aux exigences de fiabilité du point de vue de la fiabilité, et faire des suggestions pour améliorer la conception, améliorant ainsi la qualité de conception de la machine. . Ces nouvelles méthodes et concepts de conception doivent être appliqués et promus dans la conception afin de pouvoir être développés en conséquence.
Selon la structure et la taille du dessin final du dessin de pièce, redessinez le dessin d'assemblage et le dessin d'assemblage général. Grâce à ce travail, vous pouvez vérifier les erreurs de taille et de structure qui peuvent être masquées dans le dessin de pièce. Les gens appellent ce travail familièrement appelé assemblage sur papier.
