Прежде чем какое-либо промышленное предприятие приступит к
изготовлению нового изделия, его нужно создать - сконструировать.
Конструируют всё: мосты и одежду, машины и мебель, здания и обувь,
музыкальные инструменты и головные уборы.
Конструирование сложных
изделий не под силу одному человеку. Сейчас над их разработкой
трудятся специальные организации - конструкторские бюро (КБ), а то и
несколько КБ сразу. Например, агрегаты для крупных гидроэлектростанций
разрабатывают 2 главных специализированных конструкторских бюро: одно
конструирует турбину, другое - электромашинный генератор. И при этом они
используют множество двигателей, приборов и аппаратов, созданных в
других конструкторских бюро.
Работа по конструированию, например, машины начинается с задания: КБ
должно получить от заказчика исходные требования. В них должны быть
указаны назначение машины, ее производительность, условия, в которых она
будет работать, размеры и масса. На основе этих требований КБ составляет
техническое задание на разработку и согласовывает его с заказчиком. В
требованиях на разработку обязательно должны быть учтены современные
направления на ускорение научно-технического прогресса, особенно в
машиностроении, на создание машин, способствующих интенсификации
промышленного производства.
Техническое задание - главный документ для конструкторов. Оно определяет
цели и задачи их работы. Теперь надо тщательно изучить уже существующие
подобные машины, обязательно побывать на заводах, где их делают и где
используют. Это позволит конструкторам полнее учесть опыт и требования
рабочих и инженеров-производственников, сделать машину лучше и дешевле.
Не менее важно узнать, нет ли в смежных отраслях техники подобного рода
конструкторских решений, чтобы использовать их в работе.
Затем можно приступить к подробной разработке деталей машины. Причем
разрабатывать заново нужно далеко не все детали - многие из них
изготовляются различными заводами в большом количестве. На них имеются
чертежи, описания, технические условия или стандарты, по которым
конструктор может подобрать необходимые ему изделия (см. Стандарт,
стандартизация). Такие <чужие> детали, примененные в новой машине,
называются комплектующими.
Однако при создании новой машины многие узлы и детали нужно
конструировать заново. Но и в этом случае конструктор обязан
придерживаться определенных требований, и прежде всего требования
взаимозаменяемости деталей. Это значит, что детали от одной машины
должны подходить к другим машинам того же типа.
Не менее важно использовать одинаковые детали и даже целые узлы в
различных машинах, разрабатываемых в одном КБ. Скажем, для ряда близких
по конструкции металлорежущих станков применить одинаковые коробки
скоростей, ходовые винты, зажимы, штурвалы, рукоятки и т. п. Такие узлы
и детали называются унифицированными.
Затем надо правильно выбрать материал для различных деталей машины,
чтобы их можно было легко изготовить, сделать их, как говорят
конструкторы, технологичными (см. Технология). Нужно обеспечить
прочность конструкции машины, надежность работы ее механизмов. Нельзя
забывать и об охране труда и технике безопасности: новая машина не
должна утомлять рабочего излишним шумом или вибрацией, все ее движущиеся
детали должны быть надежно защищены от случайного прикосновения. Не
менее важны и требования технической эстетики. Красивый, радующий глаз
внешний вид машины, ее не утомляющая зрения окраска - все это не только
облегчит труд рабочего, но и сделает его более производительным (см.
Конструирование художественное).
Так творческая мысль, тщательный поиск и точный расчет превращаются в
эскизы будущей машины. Эскизы - в технический проект, а затем в
подробные чертежи. По ним изготовляют один или несколько опытных
образцов машины. На этих образцах будут проверять, соответствует ли
машина техническому заданию, современному уровню техники и технической
эстетики, оправдала ли она надежды заказчиков и конструкторов. Испытания
образцов проводят и на испытательных стендах в лабораториях и
непосредственно в тех условиях, в которых придется работать новой
машине.
Конструкторам в их сложной и важной работе помогают машины-автоматы,
электронные вычислительные машины. Системы таких машин, называемые
системами автоматизированного проектирования (САПР), созданы во многих
отраслях техники и действуют в КБ. Они значительно облегчают труд
конструкторов.
Наконец испытания закончены, - изделие соответствует предъявленным
требованиям, Государственная комиссия приняла опытные образцы и
рекомендовала новую машину к производству. КБ остается внести в чертежи
необходимые изменения и передать их заводу-изготовителю машины.
