Proiectarea dispozitivelor optice. Baza tehnologică pentru proiectarea elementelor și dispozitivelor funcționale ale instrumentelor optice
Tutorial este dedicat elementelor de bază ale proiectării instrumentelor moderne de precizie, reprezentanți tipici ai cărora sunt instrumente optice, care conține mecanice, electronice și optice dispozitive funcționaleși elemente.
Specificul proiectării unor astfel de dispozitive este că indicatorii lor de calitate și, în primul rând, indicatorii de precizie, fabricabilitate și fiabilitate, depind în mare măsură de implementarea anumitor metode, reguli și principii de proiectare, metode și metode de sinteză parametrică și de precizie a structuri, cunoașterea modalităților și principiilor de creștere a obiectivelor de calitate în proiectare.
Manualul este destinat studenților, studenților, studenților absolvenți și profesorilor din învățământul superior. institutii de invatamant profil de fabricare de instrumente, precum și lucrători ingineri și tehnici din industrie.
STRUCTURA UNUI DISPOZITIV OPTIC.
Un dispozitiv optic este conceput pentru a converti informațiile dintr-un obiect de observare (detecție), măsurare sau control. În fig. 1.2 prezintă o diagramă generalizată a funcționării OP.
În instrumentele optice, are loc o transformare de forma y = f(x, qi), unde f este funcția de transformare; qi - parametrii de proiectare ai dispozitivului.
Conversie semnal de intrare OP este realizat de dispozitivele sale funcționale (FU), care, de regulă, au principii fizice diferite. În fig. Figura 1.3 prezintă compoziția unui OP modern, bazat pe FU optice, mecanice și electronice (electrice) și combinația lor.
Din punct de vedere sistemic, FU este un subsistem al PO, care funcționează autonom, dar este conectat în anumite moduri la alte subsisteme (de exemplu, pentru transferul de informații, energie, materie).
Conţinut
Prefaţă
Partea I. PRINCIPII DE PROIECTARE A INSTRUMENTELOR DE PRECIZIE ȘI ELEMENTELE ACESTE
Introducere
Capitolul 1. Principii de proiectare a elementelor și dispozitivelor funcționale ale instrumentelor optice
1.1. Principii generale proiectarea dispozitivelor optice
1.1.1. Etapele lucrării de proiectare
1.1.2. Indicatori de calitate asigurați în proiectarea dispozitivelor optice
1.1.3. Structura dispozitivului optic
1.2. Principii de proiectare a pieselor
1.2.1. Aspecte generale ale proiectării pieselor
1.2.2. Principiul prelucrării în comun a elementelor de lucru și de bază ale unei piese
1.2.3. Principiul fabricabilității cu precizie a pieselor
1.3. Principii de proiectare a conexiunii
1.3.1. Principiul combinării elementelor de lucru într-o conexiune
1.3.2. Principiul absenței bazei redundante în conexiunea părților (certitudinea statică a conexiunilor)
1.3.3. Principiul siguranței geometrice a contactului între perechi într-o conexiune
1.3.4. Principiul închiderii forțate,
1.3.5. Principiul limitării deplasărilor în piesele de legătură
1.3.6. Principiul limitării virajului
1.3.7. Principiul limitării surplosnirii longitudinale și transversale a elementelor de lucru
1.3.8. Luând în considerare proprietățile termice ale pieselor conectate
1.3.9. Fabricabilitatea precisă a conexiunilor
1.4. Principii de proiectare a componentelor și dispozitivelor funcționale ale instrumentelor optice
1.4.1. principiul lui Abbe
1.4.2. Principiu cel mai scurt lanț transformare
1.4.3. Principiul celei mai mari scale de transformare
1.4.4. Principiul absenței conexiunilor redundante și al mobilității locale în mecanismele dispozitivelor
1.4.5. Principiul necesității alinierii dispozitivelor optice
Capitolul 2. Principii generale, reguli și metode de proiectare
2.1. Principiul unificării modelelor de produse
2.2. Dispunerea structurilor,
2.3. Metode de sinteză funcțională și parametrică a structurilor
2.4. Dezasamblarea și eliminarea produselor
Bibliografie
Partea a II-a. FUNDAMENTELE TEORIEI PRECIZIȚIEI DISPOZITIVELOR ȘI ELEMENTELOR
Introducere
Capitolul 3. Fundamentele teoriei preciziei instrumentelor și elementelor
3.1. Tipuri de erori, concepte de bază și definiții
3.1.1. Erori metodologice
3.1.2. Erori instrumentale
3.1.3. Caracteristicile de precizie ale instrumentelor și dispozitivelor
3.2. Clasificarea erorilor
3.2.1. Structura cauză-efect a erorilor
3.2.2. Proprietăți de eroare
3.3. Dispoziții de bază teoria liniară precizie
3.4. Metode de găsire a funcțiilor de transfer ale erorilor primare
3.4.1. Metodă de extindere a funcției de transformare într-o serie de puteri.
3.4.2. Metodă de diferențiere a funcției de transformare.
3.4.3. Metoda geometrică
3.4.4. Metodă de conversie a circuitului original al dispozitivului
3.4.5. Metoda planului de deplasare mică
3.4.6. Metoda vector-matrice
3.5. Specificul determinării funcţiilor de transfer ale unor erori primare
3.5.1. Influența erorilor vectoriale
3.5.2. Influența golurilor în perechile cinematice
3.5.3. Impactul erorilor de indicare și citire
3.5.4. Influența deformărilor elementelor
3.5.5. Influența erorilor și factorilor primari asupra erorilor distanțelor focale ale elementelor optice
3.6. Tipuri și metode de calcul al preciziei instrumentelor și elementelor
3.6.1. Metodă combinată de calcul al preciziei
3.6.2. Metode de calcul de proiectare a toleranțelor
3.6.3. Metode de calcul pentru verificarea preciziei
3.7. Calculul compensatorilor de erori
Capitolul 4. Conceptul de fiabilitate a instrumentului și furnizarea acestuia
4.1. Concepte și definiții -
4.2. Indicatori unici de bază ai fiabilității instrumentului
4.2.1. Indicatori de fiabilitate
4.2.2. Indicatori de menținere
4.2.3. Indicatori de stocare
4.2.4. Indicatori de durabilitate
4.3. Asigurarea fiabilității instrumentului
4.3.1. Activități de proiectare și inginerie pentru îmbunătățirea fiabilității:
4.3.2. Măsuri tehnologice pentru îmbunătățirea fiabilității:
4.3.3. Măsuri operaționale pentru îmbunătățirea fiabilității
Bibliografie.
Partea a III-a. METODE DE ÎMBUNĂTĂȚIRE A CALITĂȚII DISPOZITIVELOR ÎN TIMPUL PROIECTĂRII
Introducere
Capitolul 5. Proiectare și metode tehnologice de îmbunătățire a calității dispozitivelor
5.1. Metoda tehnologica de imbunatatire a calitatii
5.2. Metodă de proiectare și construcție pentru îmbunătățirea calității
Capitolul 6. Metoda compensatorie de imbunatatire a calitatii
6.1. Metode de compensare a erorilor la instrumentele optice.
6.2. Studii de fezabilitate pentru alegerea unei metode de compensare
6.3. Diagrame structurale compensarea erorilor
6.4. Compensarea sistematică a erorilor
6.5. Compensarea pentru erori aleatorii și factori
6.6. Corectarea erorilor digitale (algoritmice).
6.7. Reglarea instrumentelor optice
6.6.1. Diagrame de reglare structurală
6.6.2. Calcule cotate
Bibliografie
Partea a IV-a. PROIECTAREA PĂRȚILOR OPTICE TIPICE ȘI A UNITĂȚILOR DE MONTAJ ALE DISPOZITIVELOR OPTICE
Introducere
Capitolul 7. Cerințe pentru materialele pieselor optice
7.1. Caracteristicile materialelor pieselor optice
7.2. Caracteristici optice materiale și indicatori de calitate standardizați ai sticlei optice
7.3. Determinarea cerințelor de calitate a materialului optic
Capitolul 8. Piese optice tipice. Proiectarea desenelor
8.1. Informații generale
8.1.1. Cerințe pentru pregătirea desenelor părților optice.
8.1.2. Proiectarea circuitelor optice
8.2. Lentile și blocuri de lentile (cleiuri)
8.3. Prisme
8.4. Oglinzi
8.5. Grile, scale, rastere
Capitolul 9. Unități structurale tipice, dispozitive funcționale și reglarea acestora
9.1 Cerințe generale La noduri opticeși dispozitive
9.2. Proiectări de unități de fixare pentru părți optice rotunde și sisteme de lentile
9.2.1. Montura pentru obiectiv
9.2.2. Proiectarea sistemelor de lentile
9.2.3. Reglarea sistemelor de lentile ale instrumentelor optice.
9.3. Proiectări de unități de prindere pentru prisme, oglinzi și sistemele acestora
9.3.1. Puncte de montare pentru prisme simple și sisteme de prisme.
9.3.2. Unități de montare pentru oglinzi și sisteme de oglinzi
9.3.3. Reglarea sistemelor oglindă-prismă
9.4. Puncte de montare și reglare a grilelor, scalelor, rasterelor
9.5. Proiectarea unităților de prindere și reglarea surselor de radiații și a receptoarelor
9.6 Traductoare fotoelectrice de mișcări liniare și unghiulare și reglarea acestora
Bibliografie
Aplicații.
Descărcare gratuită e-carte V format convenabil, urmăriți și citiți:
Descarcă cartea Proiectarea instrumentelor de precizie (optice), Latyev S.M., 2007 - fileskachat.com, descărcare rapidă și gratuită.
Descărcați djvu
Puteți cumpăra această carte mai jos cel mai bun preț la reducere cu livrare în toată Rusia.
Manualul este dedicat elementelor de bază ale proiectării instrumentelor moderne de precizie, reprezentanți tipici ai cărora sunt instrumentele optice care conțin dispozitive și elemente funcționale mecanice, electronice și optice. Specificul proiectării unor astfel de dispozitive este că indicatorii lor de calitate și, în primul rând, indicatorii de precizie, fabricabilitate și fiabilitate depind în mare măsură de implementarea anumitor metode, reguli și principii de proiectare, metode și metode de sinteză parametrică și de precizie a structuri, cunoașterea modalităților și tehnicilor de creștere a indicatorilor de calitate țintă pentru proiectare. Cartea este formată din patru părți. Prima parte discută metode reguli generaleși principiile de proiectare a instrumentelor de precizie și a elementelor acestora. Al doilea conturează bazele teoriei preciziei și conceptul de fiabilitate a instrumentului. A treia parte este dedicată metode moderneîmbunătățirea calității dispozitivelor în timpul proiectării, inclusiv algoritmic...
Citiți completManualul este dedicat elementelor de bază ale proiectării instrumentelor moderne de precizie, reprezentanți tipici ai cărora sunt instrumentele optice care conțin dispozitive și elemente funcționale mecanice, electronice și optice. Specificul proiectării unor astfel de dispozitive este că indicatorii lor de calitate și, în primul rând, indicatorii de precizie, fabricabilitate și fiabilitate depind în mare măsură de implementarea anumitor metode, reguli și principii de proiectare, metode și metode de sinteză parametrică și de precizie a structuri, cunoașterea modalităților și tehnicilor de creștere a indicatorilor de calitate țintă pentru proiectare. Cartea este formată din patru părți. Prima parte discută metode, reguli generale și principii pentru proiectarea instrumentelor de precizie și a elementelor acestora. Al doilea conturează bazele teoriei preciziei și conceptul de fiabilitate a instrumentului. A treia parte este dedicată metodelor moderne de îmbunătățire a calității dispozitivelor în timpul proiectării, inclusiv corectarea algoritmică (digitală) a erorilor. Partea a patra oferă proiecte tipice ale unităților de asamblare și ale elementelor instrumentelor de precizie și discută metode pentru reglarea și controlul acestora. Manualul este destinat studenților, studenților, studenților absolvenți și profesorilor instituțiilor de învățământ superior de inginerie a instrumentelor, precum și lucrătorilor ingineri și tehnici din industrie.
Ediția a II-a, corectată și extinsă.
Ordinul lui Lenin de la Moscova, Ordinul Revoluției din octombrie și Ordinul Steagul Roșu al Muncii. UNIVERSITATEA TEHNICĂ DE STAT numită după. N. E. BAUMAN Departamentul „Instrumente optice pentru cercetare științifică” (RL 3) Rodionov E.M. TutorialBaza tehnologică pentru proiectarea elementelor și dispozitivelor funcționale ale instrumentelor optice
Partea I. Noțiuni de bază pentru proiectarea pieselor
Introducere
Atunci când creează noi dispozitive, aceștia efectuează lucrări numite proiectare și (sau) construirea produsului.
În practică și în literatură, există două puncte de vedere cu privire la esența acestor termeni. În unele surse, întregul proces de dezvoltare a unui produs nou este adesea numit design.
În literatură se disting aceste concepte. Se crede că proiectarea precede construcția și constă în identificarea nevoilor societății pentru un produs, căutarea de idei, efecte fizice, metode și principii de funcționare oportune și sintetizarea structurilor funcționale ale opțiunilor posibile.
Designul este înțeles ca dezvoltarea unei versiuni specifice a unui produs bazată pe rezultatele designului, în timpul căreia este creat designul acestuia: dispozitiv, compoziție, aranjament reciproc piesele și elementele, modul de conectare și interacțiune a acestora, ținând cont de tehnologia de fabricație etc.
Trebuie remarcat faptul că, în ciuda diferenței dintre conceptele de proiectare și construcție, este imposibil de găsit o graniță clară între aceste proceduri de proiectare și inginerie.
Dispozitivele optice moderne sunt din ce în ce mai supuse unor cerințe sporite pentru indicatorii de calitate, care sunt stabiliți deja în faza de proiectare și construcție. Odată cu creșterea complexității obiectelor de design, munca designerului devine din ce în ce mai complexă și responsabilă, iar dezvoltarea bazei științifice pentru design devine din ce în ce mai importantă. În ultimii ani, această evoluție a fost inegală. Alături de aparatul puternic existent de calcule de verificare inginerească, există încă foarte puține metode de calcul de proiectare necesare pentru sinteza și optimizarea soluțiilor de proiectare, iar în proiectarea reală predomină metodele empirice și euristice.
Trăsăturile caracteristice ale proiectării obiectelor complexe sunt natura de masă a sarcinilor rezolvate și multivariabilitatea solutii posibile. Trebuie să se distingă două grupe de metode: metoda de căutare solutii optimeşi metode de evaluare a posibilelor soluţii: procesul decizional se bazează pe sinteza ambelor.
Principala metodă de căutare în prezent este metoda analogiei, datorită experienței personale a designerului și experienței generalizate în literatura de referință: majoritatea deciziilor se iau prin această metodă. Evaluarea deciziilor luate este de natură calitativă și numai în unele cazuri se bazează pe efectuarea calculelor de testare (pentru rezistență, rigiditate, precizie).
În cazurile în care apar dificultăți în luarea unei decizii fără ambiguitate, proiectantul recurge la metoda de enumerare a opțiunilor cunoscute. Evaluarea opțiunilor este de mare importanță și în cazuri deosebit de complexe se bazează pe calcule de verificare și chiar pe studii experimentale, dar și atunci decizia se ia pe baza experienței. Motivul principal pentru aceasta se datorează lipsei actuale de metode de inginerie pentru efectuarea evaluărilor bazate pe un număr mare de criterii.
Următoarea etapă de complicare a procesului de luare a deciziilor este caracterizată de insuficiența setului de opțiuni posibile cunoscute; procesul de proiectare începe cu căutarea opțiunilor adecvate, care se realizează prin încercare și eroare și constă în dezvoltarea de noi opțiuni. bazată pe o combinație a celor cunoscute.
Experiența arată că metodele de proiectare descrise nu asigură decizii optime în aceste condiții. Motivul principal este dificultatea optimizării simultane a parametrilor obiectului pentru toți indicatorii. În condiții reale de proiectare, designerul, deși păstrează toți indicatorii în domeniul său de atenție, dă preferință doar unora, după părerea sa, cei mai critici în acest caz.
Astfel, în prezent există doar o optimizare limitată în crearea designului. Dezvoltarea fundamentelor teoretice ale designului la nivel de sinteză se produce lent. Prin urmare, este necesar, în primul rând, să se elaboreze principii care să stabilească dependențe între soluțiile de proiectare și indicatorii de calitate ai obiectelor construite. Sunt cunoscute doar câteva lucrări de acest fel. Literatura principală despre probleme de design este de natură prescriptivă, predă designul prin exemple și nu conține generalizări teoretice.
De remarcat este rolul teoriei preciziei în proiectarea instrumentelor. Fundamentele teoriei exactității sunt formulate în lucrări și continuate în lucrări. Pe fundalul lor, decalajul în problemele de design este și mai clar vizibil.
În acest sens, îmbunătățirea procesului de proiectare a dispozitivului este de mare importanță.
Se știe că piesele ca obiect de proiectare sunt elementele primare ale oricărei structuri reale. Proiectarea pieselor este cea mai răspândită operațiune în proces general proiectarea dispozitivului. Cu toate acestea, în literatura de specialitate și în practica de producție se acordă foarte puțină atenție proiectării pieselor. Există recomandări dispersate pentru proiectarea pieselor luând în considerare rezistența și rigiditatea care nu sunt legate de condițiile de funcționare și în special de tehnologia de fabricație și asamblare.
Acest tutorial se concentrează pe aspectul tehnologic al designului. La Universitatea Tehnică Superioară din Moscova, la facultatea de fabricare a instrumentelor, de mai bine de 40 de ani a existat un curs „Tehnologia ingineriei instrumentelor” cu un singur nume pentru toate departamentele de la optică la calculatoare. Un curs care nu a fost asociat cu proiectarea unor dispozitive specifice. A se vedea, de exemplu, manualul „Tehnologia de fabricare a instrumentelor” 1968 - un manual educațional general privind procesele: turnare, ștanțare, materiale plastice, tăiere etc.
Deși pentru o lungă perioadă de timp a existat o regulă la întreprinderile din străinătate: „Produsul trebuie să fie proiectat pentru procesul tehnologic”.
Nu există deloc tehnologie, la fel cum nu există nici un produs fără tehnologie. Fiecare produs, fiecare detaliu necesită propria tehnologie. De exemplu, poate exista un singur proces: ștanțarea pentru piesele computerului și ștanțarea pentru diafragmele irisului, dar tehnologii de fabricatiediferit . Se cunosc încercări nereușite de a produce produse copiate în țară. Puteți face desene, chiar și convertiți inci în mm, dar, din păcate, tehnologia nu poate fi copiată.
Acum este o greșeală să împărțim proiectele de diplomă în părți: „Partea de design”, „Partea tehnologică”, etc. . Nu este împărțit în părți, este un întreg!!
Manualul a fost scris pe baza prelegerilor susținute de autor studenților catedrelor RL2 și RL3, precum și cărți folosite de V.V. Kulagina, S.M. Latyeva, S.T. Zuckerman - designeri celebri de mecanisme și instrumente de precizie.
Latiev Sviatoslav MihailoviciManualul este dedicat elementelor de bază ale proiectării instrumentelor moderne de precizie, reprezentanți tipici ai cărora sunt instrumentele optice care conțin dispozitive și elemente funcționale mecanice, electronice și optice. Specificul proiectării unor astfel de dispozitive este că indicatorii lor de calitate și, în primul rând, indicatorii de precizie, fabricabilitate și fiabilitate, depind în mare măsură de implementarea anumitor metode, reguli și principii de proiectare, metode și metode de sinteză parametrică și de precizie a structuri, cunoașterea modalităților și principiilor de creștere a obiectivelor de calitate în proiectare. Manualul este destinat studenților, studenților, studenților absolvenți și profesorilor instituțiilor de învățământ superior de inginerie a instrumentelor, precum și lucrătorilor ingineri și tehnici din industrie.
Fișierul va fi trimis la adresa de e-mail selectată. Poate dura până la 1-5 minute până când îl primiți.
Fișierul va fi trimis în contul dvs. Kindle. Poate dura până la 1-5 minute până când îl primiți.
Vă rugăm să rețineți că trebuie să adăugați e-mailul nostru [email protected]
la adresele de e-mail aprobate. Citeşte mai mult.
Puteți scrie o recenzie de carte și împărtășește-ți experiențele. Alți cititori vor fi întotdeauna interesați de părerea dvs. despre cărțile pe care le-ați citit. Indiferent dacă ați iubit cartea sau nu, dacă vă oferiți gândurile sincere și detaliate, atunci oamenii vor găsi cărți noi care sunt potrivite pentru ei.
MANUAL DIDACTIC PENTRU UNIVERSITATI m p. M. Latyev PROIECTAREA INSTRUMENTELOR DE PRECIZIE (OPTICĂ) [ Lь ] POAYLTECHNIKA "11 EDITURA Sankt Petersburg 2007 UDC 681.7 VVK 22.34 L27 Publicația a fost publicată cu sprijinul: Comitetului pentru imprimare și interacțiune cu mass-media St. Petersburg Latyev M L27 Proiectarea instrumentelor de precizie (optice): Manual. Sankt Petersburg: Politekhnika, 2007. 579 p.: ill. ISBN 5 7325 0563 6 Manualul este dedicat elementelor de bază ale: proiectării instrumentelor moderne de precizie, reprezentanți tipici ai cărora sunt instrumente optice, care conțin componente mecanice, electronice și optice Extinde ▼
Manualul este dedicat elementelor de bază ale proiectării instrumentelor moderne de precizie, reprezentanți tipici ai cărora sunt instrumentele optice care conțin dispozitive și elemente funcționale mecanice, electronice și optice.
Specificul proiectării unor astfel de dispozitive este că indicatorii lor de calitate și, în primul rând, indicatorii de precizie, fabricabilitate și fiabilitate, depind în mare măsură de implementarea anumitor metode, reguli și principii de proiectare, metode și metode de sinteză parametrică și de precizie a structuri, cunoașterea modalităților și tehnicilor de creștere a obiectivelor de calitate în timpul proiectării.
Manualul este destinat studenților, studenților, studenților absolvenți și profesorilor instituțiilor de învățământ superior de inginerie a instrumentelor, precum și lucrătorilor ingineri și tehnici din industrie.
Introducere
Crearea de noi tehnologii, bazată pe rezultatele cercetării fundamentale și aplicate, conține o etapă specială a activității mentale, care constă în elaborarea unui proiect tehnic pentru un viitor produs.
Obiectivele acestei etape sunt: identificarea nevoii societății pentru un anumit produs tehnic (luând în considerare caracteristicile tehnice și economice, consumul de resurse naturale, impactul asupra mediului etc.); căutarea de idei și metode de soluții de inginerie; dezvoltarea unui design specific de produs cu eliberarea documentației tehnice necesare.
Această lucrare se numește proiectarea și (sau) construcția unui produs.
Proiectarea și construcția sunt interdependente, se completează reciproc, sunt efectuate, de regulă, de specialiști din aceeași profesie - ingineri proiectanți, au același scop final - dezvoltarea unui nou produs și, prin urmare, întregul proces este adesea numit proiectare. 1.1, 1.2 sau proiectare 1.3.
Totuși, în practică și în literatura de specialitate 1.4, 1.5, 1.6, există un alt punct de vedere, conform căruia aceste concepte se disting. Se crede că proiectarea precede construcția și constă în identificarea nevoilor societății pentru un produs, căutarea de idei, efecte fizice, metode și principii de funcționare oportune și sintetizarea structurilor funcționale ale opțiunilor posibile.
Designul este înțeles ca dezvoltarea unei versiuni specifice a unui produs bazată pe rezultatele de proiectare, în care este creat designul acestuia: structura, compoziția, aranjarea relativă a pieselor și elementelor, metoda de conectare și interacțiune a acestora, ținând cont de materialele utilizate. , tehnologie de fabricație etc.
În timpul procesului de proiectare, se realizează desene ale unităților și pieselor de asamblare, se realizează diagrame, se calculează toleranțele de eroare și tehnologia pentru fabricarea și asamblarea pieselor, se stabilesc specificațiile tehnice ale dispozitivului, se întocmește o descriere tehnică și alte documentații de proiectare necesare pentru se dezvoltă fabricarea și funcționarea produsului.
Există două opinii despre subordonarea reciprocă a conceptelor de proiectare și construcție. Potrivit unuia dintre ele, designul este un proces iterativ de transformare a informațiilor în vederea obținerii unor sisteme tehnice care să satisfacă anumite nevoi umane, iar designul este o parte a designului care constă în transformarea informațiilor în vederea obținerii unor modele grafice ale sistemelor tehnice.
dupa o alta parere)