Принципы конструирования деталей и узлов оптических приборов. Технологические основы конструирования элементов и функциональных устройств оптических приборов
Латыев Святослав МихайловичУчебное пособие посвящено основам конструирования современных точных приборов, типичными представителями которых являются оптические приборы, содержащие в своем составе механические, электронные и оптические функциональные устройства и элементы. Специфика конструирования таких приборов заключается в том, что их показатели качества, и в первую очередь показатели точности, технологичности и надежности, в существенной степени зависят от выполнения определенных методов, правил и принципов конструирования, способов и методов параметрического и точностного синтеза конструкций, знаний путей и принципов повышения целевых показателей качества при проектировании. Учебное пособие предназначено для студентов, магистрантов, аспирантов и преподавателей высших учебных заведений приборостроительного профиля, а также инженерно-технических работников промышленности.
The file will be sent to selected email address. It may takes up to 1-5 minutes before you received it.
The file will be sent to your Kindle account. It may takes up to 1-5 minutes before you received it.
Please note you"ve to add our email [email protected]
to approved e-mail addresses. Read more .
You can write a book review and share your experiences. Other readers will always be interested in your opinion of the books you"ve read. Whether you"ve loved the book or not, if you give your honest and detailed thoughts then people will find new books that are right for them.
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ ДЛЯ ВУЗОВ
m
с. М. Латыев
КОНСТРУИРОВАНИЕ точных (ОПТИЧЕСКИХ) ПРИБОРОВ
[ Lь ] ПОАYlТЕХНИКА "11 ИЗДАТЕЛЬСТВО Санкт..Петербурr 2007
УДК 681.7 ВВК 22.34 Л27
Издание выпущено при поддержке:Комитета по печати и взаимо
действию со средствами массовой ин(]юрмации Санкт
Петербурrа
Латыев с. М. Л27 Конструирование точных (оптических) приборов: Учебное пособие.
СПб.: Политехника, 2007.
579 с.: ил.
ISBN 5
7325
0563
6
Учебное пособие пuсвящено основам:конструирования еовременных точ
ных приборов, типичными представителями которых являются оптичес:кие приборы, содержащие в своем составе механические, элеI,тронные и оптиче
с:кие
Московский ордена
Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового
Красного Знамени. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Н. Э. БАУМАНА Кафедра
”Оптические приборы научных исследований”
(РЛ 3) Родионов Е.М. Учебное пособие При создании
новых приборов выполняют работу, которая
называется проектированием и (или)
конструированием изделия. На практике
и в литературе существует две точки
зрения по отношению к сущности этих
терминов. В одних источниках весь
процесс разработки нового изделия часто
называют проектированием. В литературе
эти понятия различают. Считают,
что проектирование предшествует
конструированию и заключается в выявлении
потребности общества в изделии, поиске
идей, физических эффектов, целесообразных
методов и принципов действия, синтезе
функциональных структур возможных
вариантов. Под
конструированием понимают разработку
конкретного варианта изделия на основе
результатов проектирования, при которой
создается его конструкция: устройство,
состав, взаимное расположение частей
и элементов, способ их соединения и
взаимодействия с учетом технологии
изготовления и т.п. Следует
заметить, что, несмотря на различие
понятий проектирование и конструирование,
невозможно найти четкую границу между
этими процедурами проектно-конструкторской
деятельности. К современным
оптическим приборам предъявляются все
новые повышенные требования к показателям
качества, которые закладываются уже на
стадии проектирования и конструирования.
С усложнением объектов конструирования
все более сложным и ответственным
становится труд конструктора, все
большее значение приобретает развитие
научной базы конструирования. За
последние годы это развитие протекает
неравномерно. Наряду с имеющимся мощным
аппаратом инженерных проверочных
расчетов существует еще крайне мало
методик проектных расчетов, необходимых
для синтеза и оптимизации конструктивных
решений, а в реальном конструировании
преобладают эмпирический и эвристический
методы. Характерными
чертами конструирования сложных объектов
является массовость решаемых задач
многовариантность возможных решений.
Следует различать две группы методов:
метод поиска оптимальных решений и
методы оценки возможных решений: процесс
принятия решений основан на синтезе
тех и других. Основным
способом поиска в настоящее время
является метод аналогии, обусловленный
личным опытом конструктора и опытом
обобщенным в справочной литературе:
большинство решений принимается этим
методом. Оценка принимаемых решений
носит качественный характер и лишь в
отдельных случаях основана на выполнении
проверочных расчетов (на прочность,
жесткость, точность). В тех случаях,
когда возникают затруднения с принятием
однозначного решения, конструктор
прибегает к методу перебора известных
вариантов. Оценка вариантов имеет
большое значение и в особо сложных
случаях основывается на проверочных
расчетах и даже на экспериментальных
исследованиях, однако решение и тогда
принимают на основе опыта. Основная
причина этого связана с отсутствием в
настоящее время инженерных методик
выполнения оценок по большому числу
критериев. Следующая
ступень усложнения процесса принятия
решений характеризуется недостаточностью
набора известных возможных вариантов,
процесс конструирования начинается с
поиска подходящих вариантов, который
выполняется методом проб и ошибок, и
состоит в разработке новых вариантов
на основе комбинирования известных. Опыт показывает,
что описанные методы конструирования
не обеспечивают в этих условиях
оптимальность принимаемых решений.
Основной причиной является трудность
одновременной оптимизации параметров
объекта по всем показателям. В реальных
условиях проектирования конструктор,
хотя и держит в поле внимания все
показатели, но предпочтение отдает
лишь некоторым, по его мнению, наиболее
критичным в данном случае. Таким образом,
в настоящее время существует лишь
ограниченная оптимизация при создании
конструкции. Развитие теоретических
основ конструирования на уровне синтеза
происходит медленно. Поэтому необходима
в первую очередь разработка принципов,
устанавливающих зависимости между
конструктивными решениями и показателями
качества конструируемых объектов.
Известны лишь немногие работы такого
рода . Основная литература по вопросам
конструирования носит рецептурный
характер, учит конструированию на
примерах и не содержит теоретических
обобщений. Особо следует
отметить роль теории точности для
конструирования приборов. Основы теории
точности сформулированы в работах
и продолжены в работах . На их
фоне еще лучше видно отставание в
вопросах конструирования. В связи с
этим приобретает большое значение
совершенствование процесса конструирования
прибора. Известно,
что детали как объект конструирования
являются первичными элементами всякой
реальной конструкции. Конструирование
деталей представляет наиболее массовую
операцию в общем процессе конструирования
прибора. Однако, вопросам конструирования
деталей в литературе и производственной
практике уделяется очень мало внимания.
Существуют разрозненные рекомендации
по конструированию деталей с учетом
прочности, жесткости не связанные с
условиями функционирования и особенно
с технологией изготовления и сборки. В данном
учебном пособии основное внимание
уделяется технологическому аспекту
конструирования. В МВТУ на приборостроительном
факультете больше 40 лет существовал
курс “Технология приборостроения” с
единым названием для всех кафедр от
оптики до ЭВМ. Курс, который не связывался
с конструированием конкретных приборов.
Смотри, например, учебное пособие
“Технология приборостроения” 1968 г. -
общеобразовательное пособие по процессам:
литье, штамповка, пластмассы, резание
и т.д. Хотя уже
давно на предприятиях за рубежом
существовало правило: ”Изделие должно
проектироваться под технологический
процесс”. Нет технологии
вообще, точно также как нет изделия без
технологии. Каждое изделие, каждая
деталь требует свою технологию. Например,
процесс может быть один: штамповка для
деталей ЭВМ и штамповка для ирисовых
диафрагм, но технологии изготовления
разные
.
В стране известны
безуспешные попытки изготовить
скопированные изделия. Можно сделать
чертежи, даже перевести дюймы в мм, но,
увы, технологию не скопируешь. Ошибочным
является сейчас деление дипломных
проектов на части: ”Конструкторская
часть”, “Технологическая часть” и
т.д. Это на части не делится, это – одно
целое!!
Пособие
написано на базе лекций, прочитанных
автором студентам кафедр РЛ2 и РЛ3, а
также использованы книги В.В. Кулагина
, С.М. Латыева , С.Т. Цуккермана –
известных конструкторов точных механизмов
и приборов. Учебное пособие посвящено основам конструирования современных точных приборов, типичными представителями которых являются оптические приборы, содержащие в своем составе механические, электронные и оптические функциональные устройства и элементы. Специфика конструирования таких приборов заключается в том, что их показатели качества и в первую очередь показатели точности, технологичности и надежности в существенной степени зависят от выполнения определенных методов, правил и принципов конструирования, способов и методов параметрического и точностного синтеза конструкций, знаний путей и приемов повышения целевых показателей качества при проектировании. Книга состоит из четырех частей. В первой части рассматриваются методы, общие правила и принципы конструирования точных приборов и их элементов. Во второй излагаются основы теории точности и понятия надежности приборов. Третья часть посвящена современным методам повышения качества приборов при проектировании, включая алгоритмическую... Учебное пособие посвящено основам конструирования современных точных приборов, типичными представителями которых являются оптические приборы, содержащие в своем составе механические, электронные и оптические функциональные устройства и элементы. Специфика конструирования таких приборов заключается в том, что их показатели качества и в первую очередь показатели точности, технологичности и надежности в существенной степени зависят от выполнения определенных методов, правил и принципов конструирования, способов и методов параметрического и точностного синтеза конструкций, знаний путей и приемов повышения целевых показателей качества при проектировании. Книга состоит из четырех частей. В первой части рассматриваются методы, общие правила и принципы конструирования точных приборов и их элементов. Во второй излагаются основы теории точности и понятия надежности приборов. Третья часть посвящена современным методам повышения качества приборов при проектировании, включая алгоритмическую (цифровую) коррекцию погрешностей. В четвертой части приводятся типовые конструкции сборочных единиц и элементов точных приборов, рассматриваются способы их юстировки и контроля. Учебное пособие предназначено для студентов, магистрантов, аспирантов и преподавателей высших учебных заведений приборостроительного профиля, а также инженерно-технических работников промышленности. Учебное пособие посвящено основам конструирования современных точных приборов, типичными представителями которых являются оптические приборы, содержащие в своем составе механические, электронные и оптические функциональные устройства и элементы. СТРУКТУРА ОПТИЧЕСКОГО ПРИБОРА.
В оптических приборах происходит преобразование вида y = f(х, qi), где f - функция преобразования; qi - конструктивные параметры прибора. Преобразование входного сигнала ОП осуществляется его функциональными устройствами (ФУ), имеющими, как правило, различные физические принципы. На рис. 1.3 изображен состав современного ОП, основанного на оптических, механических и электронных (электрических) ФУ и их сочетании. С системных позиций ФУ представляет собой подсистему ОП, которая работает автономно, но определенными отношениями связана с другими подсистемами (например, для передачи информации, энергии, вещества). Содержание
Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать djvu Технологические основы конструирования элементов и функциональных устройств оптических приборов
ЧастьI. Основы конструирования деталей
Введение
2-е издание, исправленное, дополненное.
Специфика конструирования таких приборов заключается в том, что их показатели качества, и в первую очередь показатели точности, технологичности и надежности, в существенной степени зависят от выполнения определенных методов, правил и принципов конструирования, способов и методов параметрического и точностного синтеза конструкций, знаний путей и принципов повышения целевых показателей качества при проектировании.
Учебное пособие предназначено для студентов, магистрантов, аспирантов и преподавателей высших учебных заведений приборостроительного профиля, а также инженерно-технических работников промышленности.
Оптический прибор предназначен для преобразования информации от объекта наблюдения (обнаружения), измерения или управления. На рис. 1.2 показана обобщенная схема функционирования ОП.
Предисловие
Часть I. ПРИНЦИПЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ ТОЧНЫХ ПРИБОРОВ И ИХ ЭЛЕМЕНТОВ
Введение
Глава 1. Принципы конструирования элементов и функциональных устройств оптических приборов
1.1. Общие принципы конструирования оптических приборов
1.1.1. Этапы проектно-конструкторской работы
1.1.2. Показатели качества, обеспечиваемые при конструировании оптических приборов
1.1.3. Структура оптического прибора
1.2. Принципы конструирования деталей
1.2.1. Общие аспекты конструирования деталей
1.2.2. Принцип совместной обработки рабочих и базовых элементов детали
1.2.3. Принцип точностной технологичности деталей
1.3. Принципы конструирования соединений
1.3.1. Принцип совмещения рабочих элементов в соединении
1.3.2. Принцип отсутствия избыточного базирования в соединении деталей (статическая определенность соединений)
1.3.3. Принцип геометрической определенности контакта пар в соединении
1.3.4. Принцип силового замыкания,
1.3.5. Принцип ограничения смещений в соединении деталей
1.3.6. Принцип ограничения поворотов
1.3.7. Принцип ограничения продольного и поперечного вылетов рабочих элементов
1.3.8. Учет тепловых свойств соединяемых деталей
1.3.9. Точностная технологичность соединений
1.4. Принципы конструирования узлов и функциональных устройств оптических приборов
1.4.1. Принцип Аббе
1.4.2. Принцип кратчайшей цепи преобразования
1.4.3. Принцип наибольших масштабов преобразования
1.4.4. Принцип отсутствия избыточных связей и местных подвижностей в механизмах приборов
1.4.5. Принцип необходимости юстировки оптических устройств
Глава 2. Общие принципы, правила и методы конструирования
2.1. Принцип унификации конструкций изделий
2.2. Компоновка конструкций,
2.3. Методы функционального и параметрического синтеза конструкций
2.4. Разборка и утилизация изделий
Список литературы
Часть II. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ТОЧНОСТИ ПРИБОРОВ И ЭЛЕМЕНТОВ
Введение
Глава 3. Основы теории точности приборов и элементов
3.1. Разновидности погрешностей, основные понятия и определения
3.1.1. Методические погрешности
3.1.2. Инструментальные погрешности
3.1.3. Характеристики точности приборов и устройств
3.2. Классификация погрешностей
3.2.1. Причинно-следственная структура погрешностей
3.2.2. Свойства погрешностей
3.3. Основные положения линейной теории точности
3.4. Методы нахождения передаточных функций первичных погрешностей
3.4.1. Метод разложения функции преобразования в степенной ряд.
3.4.2. Метод дифференцирования функции преобразования.
3.4.3. Геометрический метод
3.4.4. Метод преобразования исходной схемы устройства
3.4.5. Метод плана малых перемещений
3.4.6. Векторно-матричный метод
3.5. Специфика определения передаточных функций некоторых первичных погрешностей
3.5.1. Влияние векторных погрешностей
3.5.2. Влияние зазоров в кинематических парах
3.5.3. Влияние погрешностей наведения и считывания
3.5.4. Влияние деформаций элементов
3.5.5. Влияние первичных погрешностей и факторов на погрешности фокусных расстояний оптических элементов
3.6. Виды и методы расчетов точности приборов и элементов
3.6.1. Комбинированный метод расчета точности
3.6.2. Методы проектного расчета допусков
3.6.3. Методы проверочного расчета точности
3.7. Расчет компенсаторов погрешностей
Глава 4. Понятие о надежности приборов и ее обеспечение
4.1. Понятия и определения -
4.2. Основные единичные показатели надежности приборов
4.2.1. Показатели безотказности
4.2.2. Показатели ремонтопригодности
4.2.3. Показатели сохраняемости
4.2.4. Показатели долговечности
4.3. Обеспечение надежности приборов
4.3.1. Проектно-конструкторские мероприятия для повышения надежности:
4.3.2. Технологические мероприятия для повышения надежности:
4.3.3. Эксплуатационные мероприятия для повышения надежности
Список литературы.
Часть III. МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ПРИБОРОВ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ
Введение
Глава 5. Конструкторско-технологические методы повышения качества приборов
5.1. Технологический метод повышения качества
5.2. Проектно-конструкторский метод повышения качества
Глава 6. Компенсационный метод повышения качества
6.1. Методы компенсации погрешностей в оптических приборах.
6.2. Технико-экономические обоснования выбора метода компенсации
6.3. Структурные схемы компенсации погрешностей
6.4. Компенсация систематических погрешностей
6.5. Компенсация случайных погрешностей и факторов
6.6. Цифровая (алгоритмическая) коррекция погрешностей
6.7. Юстировка оптических приборов
6.6.1. Структурные схемы юстировки
6.6.2. Котировочные расчеты
Список литературы
Часть IV. КОНСТРУИРОВАНИЕ ТИПОВЫХ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ И СБОРОЧНЫХ ЕДИНИЦ ОПТИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ
Введение
Глава 7. Требования к материалам оптических деталей
7.1. Характеристики материалов оптических деталей
7.2. Оптические характеристики материалов и нормируемые показатели качества оптического стекла
7.3. Определение требований к качеству оптического материала
Глава 8. Типовые оптические детали. Оформление чертежей
8.1. Общие сведения
8.1.1. Требования к оформлению чертежей оптических деталей.
8.1.2. Оформление оптических схем
8.2. Линзы и линзовые блоки (склейки)
8.3. Призмы
8.4. Зеркала
8.5. Сетки, шкалы, растры
Глава 9. Типовые конструктивные узлы, функциональные устройства и их юстировка
9.1 Общие требования к оптическим узлам а устройствам
9.2. Конструкции узлов крепления круглых оптических деталей и линзовых систем
9.2.1. Крепление линз
9.2.2. Конструкции линзовых систем
9.2.3. Юстировка линзовых систем оптических приборов.
9.3. Конструкции узлов крепления призм, зеркал и их систем
9.3.1. Узлы крепления одиночных призм и призменных систем.
9.3.2. Узлы крепления зеркал и зеркальных систем
9.3.3. Юстировка зеркально-призменных систем
9.4. Узлы крепления и юстировка сеток, шкал, растров
9.5. Конструкции узлов крепления и юстировка источников и приемников излучения
9.6 Фотоэлектрические преобразователи линейных и угловых перемещений и их юстировка
Список литературы
Приложения.
Скачать книгу Конструирование точных (оптических) приборов, Латыев С.М., 2007 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.