Конструкторская документация (КД) на какое-либо изделие представляет собой набор технической документации, по которой осуществляется производство и контроль данного изделия. Кроме того, в конструкторской документации приводятся данные по эксплуатации и утилизации изделия, то есть оговаривается полный жизненный цикл изделия. Разработка конструкторской документации — это отдельный этап жизненного цикла изделия.

Любые действия, производящиеся на каждом этапе, регламентированы каким-либо стандартом, ГОСТом или другой нормативной документацией. Организация проведения таких работ на каждом этапе регламентирована СРПП – системой разработки и поставки продукции на производство (ГОСТ 15).

Данная система СРПП представляет собой комплекс различных ГОСТов. Они устанавливают правила и требования к выполнению работ на каждом жизненном цикле изделия или продукции. Какие это циклы:

1. Исследование и проектирование.

На этом этапе разрабатывается техническое задание (ТЗ) на исследование, изучаются достижения в области науки и техники, потребности экономики, рынков сбыта, технические возможности, требования пользователей, проведение испытаний, проведение тендеров, а также проведение многих других проектных и исследовательских работ.


2. Разработка изделия.

Это та самая стадия, где происходит разработка конструкторской документации, а также и технологической документации. Проходит производство опытной партии изделия, его испытания, и последующая корректировка конструкторской документации по результатам производства и испытаний.

3. Изготовление изделия.

Стадия производства изделий. Здесь обеспечиваются требования к стабильному получению качественной продукции в полном соответствии рабочей документации как конструкторской, так и технологической. Соблюдение требований ТЗ, правил безопасности, экономичности и других факторов.

4. Поставка изделия.

На данной стадии обеспечиваются требования безопасной, надежной поставки изделия конечным пользователям в заданные сроки.

5. Эксплуатация изделия

На этой стадии необходимо обеспечить использование изделия максимально эффективным способом.

6. Ликвидация изделия.

Заключительная стадия, но не менее важная, здесь необходимо безопасно и эффективно ликвидировать как отходы, так и само изделие.

Нас наиболее интересует этап №2 — разработка изделия, а именно разработка КД. Весь процесс разработки конструкторской документации протекает в полном и строжайшем соответствии с определенными правилами. Эти правила содержатся в ЕСКД – единая система конструкторской документации (ГОСТ 2).

Данная система ЕСКД представляет собой комплекс различных ГОСТ, они устанавливают требования к разработке, оформлению и обращению КД, которые разрабатываются для любой стадии жизненного цикла изделия (изготовления, испытания, ремонта, поставки, эксплуатации, утилизации и т.д.).

«Сначала неизбежно идут: мысль, фантазия, сказка, а за ними шествует точный расчет.» Циолковский К.Э.

Система ЕСКД необходима для обеспечения:

1. Использования современных средств и методов при проектировании.
2. Разработки КД в едином и максимально понятном стиле, независимо от разработчика. И для возможности лёгкого взаимообмена.
3. Автоматизации обработки КД
4. Оптимальной комплектности конструкторской документации.
5. Высокого качества проектируемых изделий.
6. Включения в КД требований безопасности производства и использования изделий как для людей, имущества, так и окружающей среды.
7. Снижения сроков и трудоемкости технологической подготовки производства к выпуску продукции.
8. Различных упрощений на чертежах.
9. Ведения баз данных изделий, материалов, комплектующих и т.д. А также создания единого цифрового пространства промышленности.
10. Возможности расширения стандартизации и унификации при проектировании.
11. Возможности сертификации изделия.
12. Правильной эксплуатации изделия.
13. Повышения скорости подготовки документации для быстрой переналадки производства.
14. Гармонического взаимодействия с международными стандартами.

Стадии разработки КД

Разработка КД протекает несколько стадий. Эти стадии также оговорены в ЕСКД – ГОСТ 2.103-68. И каждой из этих стадий соответствует свое буквенное обозначение, который называется литера. Литера обязательно указывается на чертеже в специальном поле штампа. Так, взяв в руки чертеж или другой документ, мы всегда и быстро можем понять на какой стадии находится данная документация и данное изделие. Итак, какие это стадии:

1. Техническое предложение — Литера П.

Здесь подбираются материалы, создаются технические предложения, а также его утверждение.

2. Эскизный проект – Э.

Построение эскизов, 3d-моделей, физических прототипов их анализ и испытание и утверждение эскизного проекта.

3. Технический проект — Т.

Построение физических макетов и прототипов, испытания, анализ и утверждение технического проекта.

4. Опытный образец (партия) изделия – О, О1 или О2.

Рабочей документации для изготовления и испытания опытного образца литеры не присваивают.

После изготовления и предварительных испытаний опытного образца (партии) и проведения корректировок КД по результатам изготовления и испытаний документации присваивают литеру О.

После корректировки КД по результатам приемочных испытаний опытного образца (партии) документации присваивают литеру О1.

По заказу Министерства обороны допускается повторное изготовление и испытание опытного образца, соответственно после корректировки КД по результатам повторного изготовления и испытаний документации присваивают литеру О2.

5. Серийное (массовое) производство – А или Б.

После корректировки КД по результатам изготовления и испытаний установочной серии по документации с литерой О1 или О2, и оснащения технологического процесса документации присваивают литеру А.

По заказу Министерства Обороны допускается изготовление головной (контрольной) серии по документации с литерой А. После корректировки КД по результатам данного изготовления и испытаний документации присваивают литеру Б.

Документация находящаяся на 1,2 или 3 стадии называется проектной конструкторской документацией. А документация, находящаяся на стадии 4 или 5 рабочей конструкторской документацией.

Необходимо понимать, что предусмотреть всё заранее, особенно при разработке сложных изделий, довольно не просто. Поэтому необходимо проводить изготовление опытного образца или опытной партии с проведением различных испытаний. В ходе изготовления и/или испытаний часто возникают предложения по улучшению конструкции изделия и проводятся соответствующие корректировки КД. Так конструкторская документация без литеры получает литеру О, О1 или О2 и может переходить в стадию серийного или массового производства для получения литеры А или Б.

Всё, что Вы видите на этих рисунках, а также практически всё, что Вы видите вокруг себя — это всё спроектировали инженеры-конструкторы. Эти изделия когда-то были просто рисунками, эскизами, которые постепенно проходили все стадии этапа разработки – технический проект, опытный образец, серийное производство, а также повторные этапы по модернизации и т.д. и стали самыми передовыми изделиями в мире.

Над такими сложными изделиями работают множество конструкторов, целые команды, и это долгий путь, и путь не всегда легкий, проходит множество испытаний, доработок, прежде чем изделие станет максимально эффективным, соответствующим современным реалиям и в тоже время экономически целесообразным и получит свою долгожданную литеру А или Б.

Автоматизированное проектирование КД

Совсем недавно, всего несколько десятилетий назад, подобные изделия проектировались полностью вручную. Простыми карандашами на ватмане, расчеты также велись вручную. Чтобы спроектировать сложную деталь со множеством внутренними элементами не редко приходилось создавать прототип из дерева, пластилина или еще какого мягкого материала и потом его разрезать и проверять размеры. Не реально много труда, и больших ресурсов требовалось для разработки КД. Представляете сколько труда нужно было, чтобы сконструировать космическую ракету

С момента появления компьютеров и их вхождения в жизнь людей, в различные деятельности людей, проектирование стало автоматизированным. Кульманы, ватманы, простые карандаши остались в прошлом. Сегодня разработка конструкторской документации ведется только с помощью систем автоматизированного проектирования (САПР) или CAD-систем. Так как преимущества автоматизированного проектирования перед ручной разработкой КД неоспоримы. Низкая трудоемкость, высокая скорость и качество разработки, – это главные преимущества. Это достигается за счет множества факторов:

1. Теперь не надо делать прототипы и их испытания, это все делается на электронной модели.
2. Стандартные элементы, детали, решения и т.д. уже имеются в CAD-системе и создавать их каждый раз нет смысла, они просто достаются из базы данных.
3. Трехмерное моделирование дает понимание о работоспособности изделия, дизайне, инженерный анализ модели — о его качестве, надежности еще до начала производства.
4. Чертеж получается на основе трехмерной модели, с наложением ассоциативной связи, так при изменении модели, чертеж изменится автоматически.

Перечислять все факторы просто не представляется возможным их очень много. Думаю, понятие «автоматизированное проектирование» говорит само за себя. Позитивный эффект от использования CAD-систем с каждым годом становится все больше и больше, так как системы совершенствуются, всё больше задач становится возможно решать в автоматизированном режиме или в ещё более автоматизированном режиме.

Наиболее известными CAD-системами являются: AutoCAD, Компас-3D, NX, SolidEdge, Catia, Creo, Solid Works, Fusion 360, Power Shape и многие многие другие. Как видите их достаточно много, отличаются графическим ядром, функциональными возможностям, но в целом очень похожи и каждый выбирает систему, более заточенную под свои задачи.

Конструкторская документация, которая привела к большим результатам может считаться великой.

Великие конструкторы

Мир знает не мало великих конструкторов, которые создали и сконструировали действительно великие изделия — это автомобили, самолеты, космические корабли и многое-многое другое. Одним из такимх был Энцо Феррари.

Я думаю Вы уже догадались кто он, верно — итальянский конструктор, который создал самый удивительный гоночный автомобиль — Феррари. Этот спорткар сочетает в себе скорость, красоту и элегантность, то что не могут сочетать другие автопроизводители, особенно того времени. Теперь этот автомобиль является визитной карточкой Италии, и он известен по всему миру. Но прежде, чем феррари стала той самой феррари, о которой мы с Вами знаем, она прошла большой путь и множество стадий своего развития вместе с самим Энцо Феррари. Обязательно прочитайте историю создания Феррари… Таких людей надо знать.

Состав конструкторской документации

ЕСКД чётко оговаривает, какие документы бывают в составе конструкторской документации. Все перечислять не имеет особого смысла, с их полным перечнем можно ознакомиться в самом ГОСТ 2.102-68.

К основным из них относятся: сборочный чертеж, чертеж детали, монтажный чертеж, упаковочный чертеж, спецификация, ведомость спецификаций, пояснительная записка, программа и методика испытаний и т.д.

К основным из них относятся: сборочный чертеж, чертеж детали, монтажный чертеж, упаковочный чертеж, спецификация, ведомость спецификаций, пояснительная записка, программа и методика испытаний и т.д.

Последовательность разработки конструкторской документации

Более общий процесс разработки КД на новое изделие описано в этой статье, в ее продолжение можно рассмотреть некоторые детали разработки КД.

Прежде чем приступить к выполнению чертежа, необходимо определиться со следующим:

1. сколько видов, разрезов потребуется для однозначного понимания всей детали;
2. какой будет главный вид;
3. какой выбрать масштаб;
4. какой формат оптимально подходит;
5. какое оформление чертежа должно быть.

Как только определились, можно приступать к оформлению чертежа:

1. создаем лист, выбранного формата;
2. вставляем рамку, нужного оформления, таким образом огораживаем рабочее поле;
3. размещаем неуказанную шероховатость в верхнем правом углу;
4. создаем главный вид с 3d-модели, а также все необходимые его проекции и сечения;
5. наносим размеры с указанием допусков, если необходимо;
6. указываем допуски формы и расположения, а также шероховатость отдельных поверхностей;
7. пишем технические требования.

Чертеж готов, кажется ничего сложного, но на самом деле, чтобы это сделать чертеж необходимо обладать знаниями в разных областях, а также знания самого ЕСКД. Так как каждая линия на чертеже подпадает под целый ряд требований системы ЕСКД, нарушение которых, может отразиться на самом изделии.