В основе производства любой металлопродукции лежит проектирование. На основании проектной документации изготавливаются как изделия сложной иерархической структуры, состоящие из множества деталей, так и отдельные первичные компоненты узлов и механизмов. То есть для выпуска даже самой простой детали требуется проект, а не просто эскизный набросок, нарисованный наспех прямо у станка. Проектирование деталей позволяет обеспечить требуемое качество продукции при снижении затрат на её производство.
2D- и 3D-моделирование: точки пересечения
В доцифровую эпоху проектирование металлических деталей сводилось к разработке двухмерных чертежей, которые выполнялись на бумаге. С появлением в арсенале конструкторов электронных вычислительных машин плоские изображения сначала перекочевали с ватманских листов на дисплей компьютера, а позднее трансформировались в объёмные графические модели.
При этом независимо от вида отображения конструируемых изделий существуют моменты, объединяющие 2D- и 3D-проектирование. В перечень общих работ, выполняемых при классическом и объёмном моделировании, входят следующие.
- Определение размеров деталей.
- Выбор материала изготовления.
- Прочностные расчёты.
- Подсчёт себестоимости продукции.
На основании результатов этих проектировочных операций разрабатывается модель изделия, и определяются конкретные технологические решения для воплощения проекта в металле.
Важное замечание. Не следует думать, что коль скоро цифровое проектирование развивается бурными темпами, то в небытие ушли бумажные чертежи. Это не так. Более того, особо ответственные объекты, например, изделия для оборонной отрасли, которые проектируются в 3D-формате на компьютерах, в обязательном порядке вычерчиваются также и на бумаге. Хотя и здесь без ЭВМ не обходится – компьютер управляет принтером, наносящим линии на старые добрые листы ватмана.
Проектирование вида металлообработки
В ходе разработки проекта металлопродукции определяются технологии металлообработки, с использованием которых будут изготавливаться изделия. Кроме того, подбирается необходимое для производства оборудование – станки и оснастка. В этом контексте нужно заметить, что все металлические детали делятся на две концептуально разные группы. В первую входят изделия, изготавливаемые на одном станке. Вторую составляет продукция, которая от заготовки до готового продукта проходит через разные операции:
- точение;
- фрезерование;
- сверление;
- развёртку;
- шлифовку.
В ходе проектирования изделий определяется степень точности каждого вида металлообработки, подбираются оборудование, оснастка, инструменты, и устанавливаются режимы работы станков.
Проектирование рука об руку с изготовлением
Придётся снова упомянуть доцифровые времена. В те годы проектирование было оторвано от производства. Исполнитель получал от конструктора чертежи и интерпретировал проектную документацию в соответствии со своим уровнем профессиональной подготовки. А, значит, на процесс реализации проекта оказывал сильное влияние человеческий фактор.
Переход от обычных механических станков к оборудованию с ЧПУ коренным образом изменил эту ситуацию. Теперь проектировщик отчасти является и исполнителем, так как ещё на этапе 3D-моделирования закладывает в проектной среде AutoCAD все режимы металлообработки и составляет набор команд, управляющих машинами. Таким образом, в современных условиях проектирование уже не находится в отрыве от производства, а является его неотъемлемой частью.
