Proiectarea instrumentelor de precizie (optice).

Tutorial este dedicat elementelor de bază ale designului modern instrumente de precizie, reprezentanți tipici ai cărora sunt instrumentele optice care conțin elemente 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 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 complet

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 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 din învățământul superior. institutii de invatamant profil de fabricare de instrumente, precum și lucrători ingineri și tehnici din industrie.
Ediția a II-a, corectată și extinsă.

Ascunde Latiev Sviatoslav Mihailovici

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 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 dispozitive și elemente funcționale. Spezi<})и:ка конструирования таких приборов закл]очается в том, что их показатели:качества, и в первую очередь показатели точности, технолоrич ности и надежности, в существенной степени зависят от выполнения опреде лепных методов, правил и принципов I\онструирования, способов и методов параметричеСhоrо и точностноrо синтеза конструкций, знаний путей и при емов повышения целевых показателей каче(тва при проеhтировании. Учебное п()собие предназначено для студентов, маrиетрантов, аспиран ТОВ и преподавателей высших учебных заведений приборостроительноrо про ilya și, de asemenea, lucrări de inginerie și tehnică în industrie. UDC 681.7 BBK 22.34 ISBN 5 7325..0563..6 @ Editura Politekhnika, 2007 Prefaţă Crearea noii tehnologii, bazată pe rezultatele cercetării fundamentale şi aplicate, conţine un etos aparte al activităţii mentale, care constă în dezvoltarea unei tehnologii tehnice. proiect pentru un produs viitor. 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) proiectarea KOH a produsului. Proiectarea și construcția sunt interconectate, le completează pe altele, sunt realizate, de regulă, de specialiști din aceeași profesie..............ingineri proiectanți, au același scop final de a dezvolta HOBOR din produsul și, prin urmare, întregul proces este adesea numit proiectare sau construcție. Cu toate acestea, în practică și în literatură 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, în căutarea de idei, (l)efecte fizice, metode oportune și principii de acțiune, în sintetizarea structurilor (l)funcționale ale opțiunilor posibile. ne referim la dezvoltarea produselor KOHKpeTHO ro option pe baza rezultatelor proiectării, în care se creează un design ero: structură, compoziție, aranjarea relativă a pieselor și elementelor, modul de conectare și interacțiune a acestora, ținând cont de materialele utilizate, fabricație. tehnologie etc. În timpul procesului de proiectare, se realizează desene ale unităților de asamblare și ale pieselor, diagrame, se calculează toleranțele de precizie și tehnologia pentru fabricarea și asamblarea pieselor, se stabilesc specificațiile tehnice pentru dispozitiv, se întocmesc o descriere tehnică, se elaborează alte documentații tehnice necesare pentru fabricarea și exploatarea produsului.3 Există două opinii despre intersubordonarea conceptelor de proiectare și construcție. Potrivit unuia dintre ele, proiectarea este un proces iterativ de transformare a informațiilor în vederea obținerii unor sisteme tehnice care să satisfacă anumite nevoi umane, iar proiectarea face parte din proiectare, care constă în transformarea informațiilor în vederea obținerii unor modele analitice ale sistemelor tehnice. Potrivit unei alte opinii, designul include ... designul (și nu invers, ca în primul caz), deoarece sub designer se află construcția, crearea unui obiect tehnic, iar sub proiectant doar dezvoltarea conceptului, a căutarea de idei, previziune etc. Trebuie remarcat faptul că, în ciuda diferențelor existente între conceptele de proiectare și construcție, nu este posibil să se găsească o graniță clară între aceste proceduri de proiectare și activități de inginerie.Ca și în etapa de proiectare de lucru, există elemente de proiectare (de exemplu, machete de dezvoltare pentru a testa principiile fizice de funcționare, selectarea și calculul unor părți ale sistemului), iar în etapa de proiectare nu se poate face fără proceduri de proiectare (căutarea opțiunilor pentru dispozitivele funcționale utilizate , structuri, dezvoltarea şi perfecţionarea circuitelor, cercetarea teoretică şi experimentală a .. caracteristicilor unor soluţii inginereşti). Acest manual este dedicat elementelor de bază ale proiectării instrumentelor de precizie, reprezentanți tipici ai cărora sunt în prezent instrumente optice care conțin dispozitive și elemente q)funcționale mecanice, electronice și optice. Specificul proiectării unor astfel de dispozitive constă în faptul că indicatorii lor de calitate și, în primul rând, acuratețea, fiabilitatea și capacitatea de fabricație, într-o măsură semnificativă... depind de implementarea anumitor reguli și principii de proiectare, metode și metode de c), sinteza parametrică și de precizie a structurilor, cunoașterea modalităților de îmbunătățire a calității dispozitivelor în timpul proiectării. În ciuda faptului că problemele luate în considerare sunt ilustrate în primul rând pe proiectarea instrumentelor optice, ele se aplică pe deplin proiectării altor tipuri de instrumente și mașini de precizie. În prezent, sunt cunoscute suficiente publicații MHoro despre activitățile de proiectare și inginerie. În același timp, 4 trebuie remarcat faptul că asupra problemelor aplicate ale lucrărilor de proiectare KOH în domeniul instrumentației optice există literatura HeMHoro. Cele mai accesibile sunt manualul pentru proiectantul de dispozitive opto-mecanice, manualele și materialele didactice pentru proiectarea dispozitivelor optice și opto-electronice. În mod firesc, este imposibil să luăm în considerare toate aspectele teoretice și practice ale proiectării instrumentelor optice într-o singură carte, chiar și ținând cont de faptul că studenții și alți cititori sunt deja familiarizați cu elementele fundamentale și secțiunile necesare ale proiectării dispozitivelor și mașinilor precum: „Toleranțe și potriviri. , „Rezistența materialelor”, „Părți de dispozitiv.”, „Știința și tehnologia materialelor materialelor structurale KOH”, „Teoria mașinilor și mecanismelor”, „Mecanica teoretică”, „Tehnologia optică”, „Optică aplicată. etc. Prin urmare, autorul, bazându-se pe materialul prezentat în manualele și materialele didactice menționate mai sus, a încercat să îl dezvolte și să îl completeze ținând cont de acele probleme de proiectare care sunt legate în principal de indicatorii de acuratețe a dispozitivelor și a elementelor acestora. Tutorialul constă din patru părți. Prima parte discută aspecte generale și principiile de proiectare a instrumentelor de precizie și elementele acestora. A doua parte este dedicată sintezei și analizei acurateței instrumentelor, conceptelor și metodelor pentru atingerea fiabilității acestora. Partea a treia studiază metode de creștere și asigurare a „calității dispozitivelor în timpul proiectării. Aspectele practice ale proiectării” elementelor dispozitivelor optice sunt reflectate în partea a patra. Manualul este scris pe baza unei discipline academice citită de autor studenților specialităților optice ai Universității de Stat de Tehnologii Informaționale, Mecanică și QPtics din Sankt Petersburg (ITMO), predată la universitate în urmă cu mai bine de 50 de ani de designeri celebri de mecanisme și instrumente de precizie S. T. Tsukkerman și V. V. Kularin, ale căror cărți au cuprins fundamentele teoretice și practice ale pregătirii în proiectare a studenților în domeniul confecționării instrumentelor de precizie în trecut. Autorul își exprimă recunoștința și recunoștința profesorului asociat al catedrei „Informatizarea și proiectarea instrumentelor optice”. ITMO și. N. Timoshchuk I r. V. EuropoBY pentru furnizarea de materiale și asistență în pregătirea MANUALULUI. 5 Partea 1 principii ale PROIECTULUI INSTRUMENTELOR de precizie și elementelor LOR Introducere Există un număr mare de tipuri și tipuri diferite de instrumente de precizie. De exemplu, numai dispozitivele optice sunt clasificate în reodezice, spectrale, de măsurare, militare, spațiale, q), video, control, reglare, telecomunicații, medicale etc. Gama de astfel de dispozitive ajunge la câteva mii de articole. Nomenclatura dispozitivelor și elementelor funcționale lansate industrial utilizate în fabricarea instrumentelor de precizie ajunge la câteva zeci de mii de articole. Proiectantul, atunci când proiectează această tehnică, trebuie să țină cont de specificul obiectului de design specific. Cu toate acestea, pregătirea specialiștilor în activități de proiectare și inginerie nu poate și nu trebuie să fie de natură rețetă și să se bazeze pe studierea specificului creării unui produs Toro sau a altui produs KOHKPETHoro sau a unei clase similare de produse. Prin urmare, pare nejustificat să se formeze designeri, de exemplu, doar în instrumente teoretice, sau în microscopie, sau în tehnici giroscopice. Este necesar să se studieze metodele, regulile generale și principiile de proiectare și construcție care sunt utilizate pentru a crea atât toate produsele tehnice, cât și diferitele tipuri și clase ale acestora, unite prin caracteristici țintă comune. Acest lucru va face posibilă formarea designerilor de profiluri mi și pOKoro, care ulterior vor putea stăpâni specialitatea de a proiecta tipuri specifice de produse „la locul de muncă”. Metodele de proiectare și construcție descriu modalități și mijloace posibile de căutare a ideilor și soluțiilor inginerești pentru problemele de proiectare (care, de regulă, nu depind de tipul de echipament creat). Regulile generale de proiectare sunt înțelese ca recomandări pentru rezolvarea anumitor probleme de proiectare pentru a îndeplini cerințele atât pentru toate produsele tehnice (de exemplu, unificarea, reciclarea acestora), cât și pentru rezolvarea unui număr de probleme definite tipul de tehnologie creată (de exemplu, aspectul, structura acestuia). Principiile de proiectare sunt acele reguli și decizii de proiectare care fac posibilă REALIZAREA funcțiilor țintă necesare unui produs (principalii indicatori ai calității produsului). Pentru toate instrumentele de precizie, astfel de indicatori de calitate sunt indicatori de acuratețe, calitate și tehnicitate, prin urmare, această parte a manualului subliniază în principal principiile de proiectare care influențează acești indicatori. Se acordă mai puțină atenție metodelor și regulilor generale de proiectare și construcție, deoarece acestea sunt discutate în numeroase literaturi despre proiectarea dispozitivelor și fundamentele creativității tehnice. Capitolul 1 PRINCIPII DE PROIECTARE A ELEMENTELOR ȘI A DISPOZITIVELOR FUNCȚIONALE ALE DISPOZITIVELOR OPTICE 1.1. PRINCIPII GENERALE DE PROIECTARE A INSTRUMENTELOR OPTICE 1.1.1. ETAPE LUCRĂRI DE PROIECTARE Conform ROCT 2.103 68 de etape ale lucrărilor de proiectare și etape de dezvoltare a proiectării DOKY Specificație tehnică Propunere tehnică „OHsp py”. 1.1. Etapele celei de-a treia lucrări de construcție „Pl, dar” 7 sunt efectuate în secvența prezentată în Fig. 1.1. Să luăm în considerare pe scurt conținutul etapelor și setul de documentație de proiectare dezvoltată (CD) în legătură cu dispozitivele optice (OD). O specificație tehnică (TOR) este un document, cu KOToporo începe elaborarea oricărui PO, stabilindu-i scopul propus, domeniul de aplicare, indicatorii tehnico-tehnico-economici de calitate, compoziția, condițiile și modurile de funcționare, etapele și calendarul de lucru. Specificatiile tehnice sunt intocmite de catre organizatia clientului cu posibila participare si coordonare cu organizatia executanta Principalele cerinte pentru specificatiile tehnice sunt stabilite in ROCT 15.001 73. Propunerea tehnica este un set de documentatii de proiectare elaborate in vederea identificarii posibilelor opțiuni pentru soluții tehnice și clarificarea caietului de sarcini, care conține: studii tehnice și de fezabilitate pentru fezabilitatea dezvoltării documentației PO bazate pe o analiză a specificațiilor tehnice și diverse opțiuni pentru soluții posibile; evaluare comparativă a soluțiilor ținând cont de caracteristicile de proiectare și operaționale ale PO dezvoltate și existente similare, precum și tendințele și perspectivele de dezvoltare a acestora; rezultatele verificării opțiunilor pentru brevetabilitatea, puritatea brevetului și competitivitatea; evaluarea preliminară a eficacității tehnologice a opțiunilor de proiectare, conformitatea acestora cu cerințele de standardizare, unificare, siguranță etc. În această etapă, se efectuează calcule pentru a confirma performanța Toro sau a unei alte soluții. Unele soluții sunt verificate prin studii experimentale pe machete. Documentația de proiectare emisă în această etapă conține (l)diagrame funcționale ale posibilelor soluții OP, desene generale simplificate, o declarație de propunere tehnică, un formular de brevet și o notă explicativă. Sfera de lucru în această etapă este reflectată în ROCT 2.118 73. Proiectul de proiect este un set de documentație de proiectare dezvoltată pentru a obține soluții fundamentale de proiectare pentru opțiunea selectată a proiectului. Oferă o idee generală a principiului de funcționare și a structurii dispozitivului, precum și a principalelor caracteristici ale acestuia. În această etapă, sunt efectuate toate calculele OP necesare: parametrice, optice, CBeTOTexical, precizie etc. 8 CD-ul produs conține: circuite OP de bază (optice<> , cinematice, electrice); desene de vedere generală (cu posibile simplificări) și cele mai importante unități de asamblare, dând o idee despre aspectul dispozitivului și interacțiunea părților sale; o notă explicativă cu rezultatele calculelor, informații despre caracteristicile tehnice și economice ale proiectului, rezultate suplimentare ale cercetării brevetelor etc. Domeniul de activitate în această etapă este reflectat în ROCT 2.119 73. Proiectul tehnic este un set de documentație de proiectare care conține soluția tehnică finală care oferă o înțelegere completă a designului dispozitivului.În această etapă: se realizează o dezvoltare mai detaliată a proiectării dispozitivului și a componentelor acestuia;se elaborează diagrame schematice și diagrame de conectare; o nomenclatură de se întocmesc produsele achiziționate; se coordonează dimensiunile de ansamblu, de instalare și de racordare; se efectuează o analiză tehnică; se determină echipamentul tehnologic; se elaborează echipamentele necesare; se iau decizii privind selectarea echipamentelor de control, instalarea, depozitarea și transportul echipamentelor. Documentația de proiectare eliberată: desene de vedere generală și unități de asamblare, desen dimensional, desene ale tuturor diagramelor, lista... articolelor achiziționate, formularul de brevet, notă explicativă etc. Domeniul de activitate în această etapă este reflectat în ROCT 2.120 73. muncitorul produce un set complet de documentație de proiectare pentru fabricarea și funcționarea op. În această etapă: sunt realizate desenele tuturor părților designului dispozitivului; dezvoltarea cerințelor și metodelor de asamblare, reglare și testare; ... compilați o descriere tehnică și instrucțiuni de operare pentru dispozitiv, un formular ero și un pașaport tehnic (conține informații despre caracteristicile OP, rezultatele testării ero, compoziția kitului, garanții etc.); dezvolta procese tehnologice pentru fabricarea pieselor complexe și critice; alcătuiește specificații tehnice care conțin cerințe care nu sunt în desene, dar necesare pentru fabricarea și depanarea echipamentelor; întocmește declarații ale produselor achiziționate, claselor și sortimentelor de materiale, scule de schimb, accesorii , etc. Responsabil În cazuri, pentru a identifica posibile erori în desenele de lucru ale pieselor, se produc așa-numitele „ansambluri de control”, desene de ansamblu ale Bcero ale dispozitivului 9 sau ero ale componentelor principale, care sunt realizate conform dimensiuni specifice, citite din desenele de lucru ale pieselor de împerechere.După pregătire și aprobare, proiectarea trece la această fabricație, testare și testare a dispozitivului proiectat.În cazul în care nu este planificată o singură producție, ci în serie, un prototip sau este fabricat un lot pilot de dispozitive. Testele cuprinzătoare ale mostrelor fabricate fac posibilă tragerea unei concluzii cu privire la conformitatea dispozitivului cu specificațiile, identificarea posibilelor defecte de proiectare și eliminarea acestora prin ajustarea sau finalizarea documentației de proiectare. Trebuie remarcat faptul că nu toate etapele enumerate trebuie să fie efectuate ca fiind independente; de ​​exemplu, un proiect preliminar poate fi exclus sau pot fi combinate proiecte tehnice și detaliate. O listă mai detaliată a lucrărilor efectuate în diferite etape de proiectare este prezentată în rOCTax-ul corespunzător și în lucrare. 1.1.2. INDICATORI DE CALITATE PREVAUȚI ÎN PROIECTAREA DISPOZITIVELOR OPTICE În toate etapele de proiectare a unui dispozitiv optic, proiectantul trebuie să găsească soluții tehnice care să asigure că dispozitivul care este creat îndeplinește cerințele nu numai ale specificațiilor tehnice, ci și ale cerințelor care nu sunt reflectate în specificații tehnice, dar a căror implementare este necesară în orice proiect tehnic. Vorbim despre cerințe care asigură realizarea unui dispozitiv de înaltă calitate sau a oricărui alt obiect de design. În conformitate cu ROCT 22851 77, ROCT 15467 79, calitatea unui dispozitiv (produs) este ansamblul de proprietăți ale dispozitivului care determină adecvarea acestuia pentru a satisface anumite nevoi în conformitate cu scopul propus. Pentru a evalua în mod obiectiv calitatea unui dispozitiv, proprietățile acestuia sunt caracterizate cantitativ de indicatori de calitate. Indicatorii de calitate caracterizează caracteristicile tehnice și economice ale dispozitivului și sunt clasificați în următoarele grupe principale: Indicatorii de proiectare caracterizează scopul, domeniul de aplicare, performanța, precizia, intensitatea luminii, puterea de rezoluție, raza de acțiune, dimensiunile generale, greutatea etc. cel mai numeros grup de indicatori de calitate a produsului.Pentru OP, există atât indicatori generali pentru... valori (indicatori de precizie de operare, calitatea imaginii create de sisteme optice), cât și specifici (indicatori , care caracterizează paralelismul axelor de ochire). a dispozitivelor binoculare, mărirea microscoapelor, raportul de deschidere al dispozitivelor fotografice, puterea de radiație a dispozitivelor laser etc.). FIABILITATEA INDICATORULUI se caracterizează prin fiabilitate (proprietatea dispozitivului de a rămâne operațional în timpul HeKoToporo sau timpul de funcționare fără pauze forțate), durabilitate (proprietatea dispozitivului pentru funcționare pe termen lung cu pauzele necesare pentru întreținerea și reparațiile tehnice), peM01ltOppUZOa1l0Cmb (adaptabilitatea dispozitivului de a preveni, detecta și elimina defecțiunile prin întreținere și reparații) și capacitatea de stocare (proprietatea dispozitivului cp de a stoca indicatorii specificati în timpul și după perioada de depozitare și transport). Indicatorii de calitate tehnologică caracterizează conformitatea dispozitivului și a elementelor sale cu condițiile optime ale producției moderne.Cei mai importanți indicatori tehnologici ai calității dispozitivului sunt, de exemplu, coeficientul de asamblare (BLOCKIl0st), coeficientul de utilizare a materiale raționalizate, intensitate specifică a muncii.Indicatorii ernomici caracterizează gradul de adaptabilitate a dispozitivului pentru a interacționa de către o persoană din punct de vedere al ușurinței în muncă, economiei, siguranței muncii.Indicatorii ernomi sunt împărțiți în ziziellici (nivelul de zgomot, amplitudinea și frecvența vibrații, nivel de radiație, temperatură, grad de contaminare, toxicitate etc.), antropometrice (ecrane de dimensiune și locație, indicatoare, mânere, oculare, bentițe pentru cap, scaune etc.), psihofizice (domenii de forțe pe mânere, viteza mișcărilor). , nivelul de iluminare, culoarea și luminozitatea semnalelor luminoase, timbrul și puterea semnalelor sonore etc.) etc.), psihologice (volumul și intensitatea fluxului de informații, numărul și frecvența operațiilor efectuate, numărul și locația controlului, semnalului, elemente controlate etc.). Indicatorii estetici caracterizează aspectul dispozitivului, conformitatea acestuia cu stilul modern, combinația armonioasă a elementelor individuale ale dispozitivului între ele, conformitatea designului dispozitivului cu scopul propus, calitatea și perfecțiunea elementelor de finisare exterioare, suprafețe și ambalaje, expresivitatea și calitatea inscripțiilor, semnelor, documentației tehnice (broșură, catalog, instrucțiuni, pașaport). Indicatori de standardizare și unificare C și și caracterizează gradul de utilizare și aplicare a componentelor și pieselor standardizate, unificate și împrumutate într-un dispozitiv dat. Cu cât există mai multe astfel de elemente în dispozitivul proiectat, cu atât costurile pentru proiectarea lor și pregătirea tehnologică a producției sunt mai mici, cu atât este mai mare, de regulă, fiabilitatea funcționării și cu atât este mai ușor să organizați întreținerea și repararea. INDICATORII LEGALI DE BREVET caracterizează gradul de noutate al soluțiilor tehnice din dispozitiv și sunt determinați de brevetabilitatea și puritatea brevetului. O soluție brevetabilă este una care poate fi recunoscută ca invenție într-una sau mai multe țări. Puritatea brevetului se acordă soluțiilor care nu intră în domeniul de aplicare (nu încalcă drepturile) altor brevete. Indicatorii economici caracterizează nivelul costurilor pentru producerea și exploatarea op. Printre acestea se disting costul total și lanțul angro al dispozitivului. Indicatorii de siguranță caracterizează gradul de protecție a oamenilor și animalelor față de efectele periculoase ale dispozitivelor (protecție împotriva șocurilor electrice, câmpurilor electromagnetice, efecte termice, radiații, radiații optice, zgomot, emisii toxice și unice, vibrații etc.), precum și dispozitivele în sine de la influențe climatice, mecanice, biologice și de altă natură asupra lor. Astfel de indicatori, de exemplu, sunt categoria și clasa de performanță și funcționare. Indicatorii de mediu caracterizează gradul de influență nocivă asupra mediului și poluarea acestuia în timpul fabricării, exploatării și eliminării dispozitivelor. Trebuie remarcat faptul că în timpul proiectării și construcției OP (și nu în timpul producției sau al funcționării acestuia) sunt stabilite capabilitățile potențiale ale viitorului dispozitiv; apare oportunitatea de a crește cel mai eficient toți cei 12 indicatori de calitate ero în comparație. cu solutii tehnice existente (prototip) . De exemplu, costul de consum al dispozitivelor, economia producției și exploatării acestora, după cum au arătat cercetările, la 75 O/o sunt determinate în timpul pregătirii proiectării producției. 1.1.3. STRUCTURA UNUI DISPOZITIV OPTIC Un dispozitiv optic ir este proiectat pentru a converti informațiile dintr-un obiect de observare (detecție), măsurare sau control. În fig. 1.2 prezintă o diagramă generalizată a q)funcționării op. În dispozitivele optice, are loc o transformare de forma y == f(x, Qi)" rе f (funcția de conversie; qi KOHCTPYK parametrii activi ai dispozitivului. Semnalul de intrare este convertit de dispozitive funcționale (FU), care, ca un 1.3 prezintă compoziția COBpeMeHHoro OP, oCHoBanHoro pe fus optice, mecanice și electronice (electrice) și combinarea lor.Din punct de vedere al sistemului, fu este un subsistem op care funcționează autonom. , dar este conectat cu anumite soluții OTHO la alte subsisteme (de exemplu, pentru informații de transmisie, energie, materie). La rândul lor, FU constau din „unități constructive (CU) de unități de asamblare, care sunt proiectate (și ulterior asamblate) separat de alte componente ale OP sau Bcero ale dispozitivului în ansamblu și realizează definiția 1 2 3 x x op y == f(x, qi) Fig. 1.2.Schema generală de funcționare a OP: 1 obiect; 2 OP ; B observator; X parametru informativ al obiectului; X parametru informativ BXodHOZO semnal; Parametrul informativ este semnalul de ieșire HOZO. 13 mechan.u chesk./Oppl.pl.E"lekpl,RO mecanic"opn/"o mecanic el.e"plron.n.yle și electric"opn/"o ko elekplron.n.bLe Fig. 1.3. Compoziție a dispozitivelor funcționale.al.nyh funcția solidă numai în OP (spre deosebire de FU) împreună cu alte componente. În CU (Fig. 1.4) este posibil să se distingă părțile de legătură (CD) unități de asamblare elementară, care constau din două sau mai multe părți care sunt în contact fizic direct între ele. Elementele primare ale SD și, prin urmare, ale OP ale celor mai simple obiecte de proiectare, sunt părți (D) elemente structurale realizate dintr-un material omogen (ca urmare a prelucrării erotice) fără legătură cu alte elemente structurale (fără utilizarea asamblarii). operațiuni). Astfel, structura PO în ansamblu poate fi prezentată sub forma unor niveluri ierarhice ale componentelor (subsistemelor) de mai sus, conectate cu alte OM prin anumite relații (conexiuni) (Fig. 1.4). „tip de dispozitiv. Metodele și principiile de proiectare a elementelor timpilor OP" ale nivelurilor individuale de complexitate au diferențe semnificative, astfel încât studiul lor începe de obicei cu detalii, trecând de la simplu la mai complex, și se termină cu FU. ASPECTE ALE DETALIILOR DE PROIECTARE În această subsecțiune, sunt discutate pe scurt doar câteva aspecte generale, precum și specifice ale proiectării pieselor, deoarece studenții (și alți cititori) sunt de obicei familiarizați cu acestea într-o anumită măsură de la alte cursuri și publicații educaționale. După cum sa spus, piesele sunt cele mai simple obiecte de design. Sunt corpuri omogene indivizibile, formate din elemente (forme (geometria suprafețelor corpurilor) și material. În fiecare parte se disting următoarele elemente structurale (suprafețe): de lucru (active), de bază, de legătură (libere) și tehnologice. Elementele de lucru (RE) (se mai numesc și suprafețe active sau de acționare) îndeplinesc direct funcțiile specificate ale piesei. De exemplu, RE sunt: ​​(suprafețele erice ale lentilei (Fig. 1.5, a); suprafața evolventă a angrenajului- roată (Fig. 1.5, b); suprafețele plane și cilindrice ale soclului cadrului lentilei (Fig. 1. 5, c).Aceste suprafețe, de regulă, sunt prelucrate cu atenție și sunt impuse cerințe mari asupra lor: precizia poziției , precizia formei q), curățenia suprafeței, dimensiunile etc. Elementele de vază (BE) asigură coordonarea piesei (de ex. e. coordonarea RE) în raport cu alte părți și reprezintă suprafețele de-a lungul cărora piesa este împerecheată (legată) cu piesa de bază (Fig. 1.5). Aceste suprafețe sunt, de asemenea, pregătite cu mare atenție. Elementele de legătură (CE) (deseori sunt numite libere) servesc pentru a asigura o legătură materială între elementele de lucru și de bază (Fig. 1.5). SE nu sunt supuse unor cerințe ridicate de minuțiozitate și precizie a producției (cu excepția cerințelor de curățenie a suprafețelor, când aceasta se datorează indicatorilor estetici ai calității piesei). Elementele tehnologice (TE) servesc la asigurarea procesului tehnologic de fabricație și asamblarea ulterioară a unei piese (de exemplu, teșituri, fileuri, adâncituri, găuri centrale în role etc.). Pentru obiectiv (Fig. 1.5, a) 15 a) BE b) RE c) BE RE TZ RE SE SE Fig. 1.5. Element Cp py"typHЪLe (, piesele TZ sunt teșite, ceea ce elimină așchiile care apar pe margini în timpul șlefuirii sale; pentru o roată dințată (Fig. 1.5, b) TE este un orificiu filetat pentru un șurub de blocare pentru fixarea roții dințate pe arborele atunci când paCCBep se toarnă o gaură SUB bolț, în cadrul lentilei (Fig. 1.5, c) TE este un filet (și o canelură pentru ieșirea filetului) pentru fixarea cadrului (cu lentila) în mandrina de centrare pentru prelucrarea eficientă a suprafețelor sale de bază la dimensiune (vezi Fig. 1.42). Trebuie remarcat că aceleași suprafețe (părți ale suprafețelor) MorYT joacă rolul RE, BE și SE. Opțiunea cea mai favorabilă este luată în considerare atunci când este posibil a combina RE și SE în proiectare, minimizând SE.Proiectarea unei piese constă în alegerea materialului la, dimensiunea suprafețelor sale și determinarea dimensiunilor sale.În plus, proiectantul trebuie să indice abaterile admisibile ale caracteristicilor materialul, toleranțele de fabricație de dimensiuni și forme, tipul de acoperire, tipul de prelucrare, condițiile și cerințele tehnice și tehnologice (de exemplu, nitrurare, antireflex, îmbătrânire etc.). Alegerea materialului se face în funcție de scopul funcțional al piesei, condițiile sale de funcționare, tehnologia rațională de fabricație, costul și densitatea materialului, cerințele ernomice și estetice. Proiectantul este ghidat de nomenclatura, gama și proprietățile fizice și mecanice ale materialelor structurale KOH (Tabelul 1.1). 16 Tabelul 1.1 Proprietăți mecanice, mecanice și tehnice ale materialelor FUZU1Co Proprietăți Caracteristici Constanta electromagnetică Polarizare spectrală Densitate Elasticitate Duritate Rezistență la uzură Rezistență osp Coeficient de dilatare liniară Conductivitate termică Capacitate termică Constante termo-optice TepMosp oh"octb Rezistență la radiații Rezistenta la radiații respingător (rezistență la umiditate) Rezistivitate electrică Forță coercitivă Permeabilitate magnetică Rezistență la penetrare Coeficient de frecare de alunecare Coeficient de frecare la rulare Coeficient de aderență Plasticitate Sudabilitate Îndoibilitate Compresibilitate Duritate, "U Optic Mecanic Termochimic, coroziv . Tehnologic de frecare De exemplu, dacă o lentilă este proiectată, atunci materialul acesteia trebuie să fie transparent pentru domeniul de operare al lungimilor de undă ale luminii. Dacă lentila va fi folosită în condiții de picnic TPO sau de covoraș MopcKoro, este necesar să alegeți un material MaTe care să fie rezistent la umiditate, ciuperci, sare și alți factori nocivi. Pe baza condiției de minimizare a masei și a posibilității de a produce o lentilă prin turnare, aceasta ar putea fi realizată din sticlă organică (dacă aceasta nu afectează alți indicatori de calitate ai piesei). Desigur, caracteristicile materialului utilizat trebuie să asigure precizia necesară a dimensiunilor, formelor și rugozității (curățeniei) suprafețelor piesei în timpul fabricării acesteia, precum și menținerea lor stabilă în timpul funcționării pe termen lung sub influența diverșilor factori. 17 Materialele tehnologice sunt cele care pot fi prelucrate cu ușurință prin tăiere, șlefuire, ștanțare, presate, sudate, sinterizate și au proprietăți bune de turnare Tendința generală modernă este utilizarea materialelor din care piesele pot fi produse prin metode productive (de exemplu , turnare prin injecție, ștanțare, presare), precum și utilizarea pe scară largă a materialelor plastice. La alegerea materialului pieselor care interacționează cu o persoană, atât direct, cât și indirect, se iau în considerare indicatorii er-onomici: logici, antropometrici și psihoq)iziologici (nivelul de zgomot, amplitudinea și frecvența vibrațiilor, temperatura, posibilitatea obținerii optime). q) formarea, efortul, contrastul, clasa de performanță, gradul de utilizare etc.) De exemplu, un astfel de material promițător pentru producția de oglinzi spațiale precum beriliul, care are o serie de caracteristici foarte bune pentru aceasta, este foarte toxic în timpul prelucrare, ceea ce limitează utilizarea acestuia. Proprietatea materialului determină și realizarea conformității q) a părților exterioare cu scopul lor, calitatea... I \ calitatea și perfecțiunea finisajului, posibilitatea aplicării de acoperiri decorative și alți indicatori estetici.\ B caz general Soluția la problema selectării materialului LV al unei piese este multivariată, deoarece cerințele de precizie, fiabilitate, greutate, rezistență, rigiditate, economie, estetică etc. intră în conflict între ele, ceea ce trebuie depășit prin optimizare. alegerea materialului prin ierarhizarea importanței după .. indicatori ai calității piesei și a proprietăților materialului Destul de des, alegerea materialului se face prin calcularea valorilor cerute ale caracteristicilor HE în funcție de indicatorii de calitate solicitați (de exemplu, gradele și constantele optice ale sticlei în funcție de aberațiile admise ale sistemului, modulul de elasticitate al materialului rolei în funcție de deformațiile admise, coeficienții (raportul de dilatare liniară a materialului în funcție de modificările admisibile ale dimensiunilor piesei) la schimbarea temperaturii etc.) Proiectantul trebuie să monitorizeze constant apariția de noi materiale și, de asemenea, să încerce să utilizeze materiale netradiționale (pentru piese critice) materiale care, datorită proprietăților lor MorYT, cresc indicatorii de calitate ai produsului proiectat . 18 De exemplu, producția de părți ale perechilor axiale de teodoliți nu din oțel, ci din aliaj de aluminiu V95T (care, atunci când este întărit și anodizat dur, este aproape de oțelul călit ca rezistență și duritate, este bine prelucrat, este stabil în timp, și are un coeficient scăzut de frecare (p" q ) într-o pereche cinematică cu același material și reține bine lubrifiantul) face posibilă reducerea greutății pieselor și simplificarea producției acestora și montarea reciprocă a pieselor. Utilizarea aliajului de titan VT ..1 în fabricarea ramelor pentru unele dispozitive optice „palanele vă permite să evitați deformarea termică a acestora datorită egalității (proximității) coeficienților de dilatare liniară ai titanului și a multor mărci de sticlă optică. Fabricarea ghidajelor mașinilor de măsurat cu trei coordonate din granit sau ceramică face posibilă creșterea capacității de fabricație a acestora și a unui număr de proprietăți de consum în comparație cu opțiunea când ghidajele sunt din oțel sau fontă. Cel mai tipic exemplu de utilizare a materialelor noi și netradiționale în proiectarea pieselor sunt oglinzile telescoapelor spațiale, care sunt fabricate în prezent din materiale precum sticlă ceramică, carbură de siliciu, borosicat și compozite. (l)Actorii importanți care trebuie luați în considerare la alegerea unui material sunt asortimentul disponibil și condițiile de livrare (tije, benzi, țevi, foi, canale, plăci, blocuri, compacte, dimensiunile posibile ale acestora, cea mai mare masă de piese de prelucrat, etc.). etc.), deoarece utilizarea de sortimente și semifabricate care sunt similare în (l)opMe și dimensiunile piesei proiectate permite reducerea semnificativă a intensității forței de muncă a producției sale. O atenție deosebită trebuie acordată condițiilor de furnizare a materialelor optice, deoarece pentru multe tipuri și nomenclatură există restricții semnificative în gama și greutatea pieselor de prelucrat furnizate, care ar putea să nu permită producția de piese de dimensiunile și (formele necesare) ) din acestea sau duc la costuri semnificative pe parcursul fabricării lor.. Cerinţe pentru materiale piese optice iar unele dintre caracteristicile și indicatorii de calitate ai acestora vor fi discutate în continuare în Capitolul 7. Alegerea formei suprafețelor care limitează piesa se realizează în funcție de structura acestora (scop funcțional), fabricabilitate, cerințe estetice și ergonomice, fezabilitate constructivă. Forma elementelor de lucru ale pieselor standard este adesea destul de definită. Exemplele de MorYT includ suprafețele sferice ale lentilelor, suprafețele plane ale suprafețelor refractive și reflectorizante ale prismelor, suprafețele evolvente ale dinților angrenajului, un profil spiralat al unei came etc. Elementele de lucru ale pieselor originale sunt realizate sub formă de suprafețe speciale, pt. exemplu parabolice, eliptice, torice etc.Forma elementelor de bază, libere și tehnologice reprezintă de obicei suprafețe standard: plană, cilindru, con, cq)epy pentru cele optice.Mai avansate tehnologic sunt suprafețele standard obținute la prelucrarea pieselor pe echipamente universale. cu o unealtă standard. q) formele speciale de suprafețe se obțin folosind q) formele de suprafețe cu ajutorul unei q) instrumente de formă, echipamente specializate, dispozitive de fixare, procese tehnologice și control, ceea ce reduce semnificativ fabricabilitatea acestora față de suprafețele standard. Această împrejurare poate afecta proiectarea nu numai a piesei, ci și a produselor Bcero.rrak, la crearea designului unei lentile spațiale-oglindă pentru q)imaginirea nucleului cometei Alley (proiect internațional „Bera”, 1986) din două opțiuni dezvoltate (una a fost dezvoltată de către q) Laboratorul Francez de Astronomie Spațială din R. Marsilia, un altul la ITMO), oferind aceeași calitate a imaginii, a fost ales și fabricat designul ITMO, deoarece a fost bazat pe oglinzi sferice, iar designul lentilelor franceze a fost bazat pe suprafețe de oglindă asq)eric. Trebuie amintit că acuratețea formei q) a suprafeței scade odată cu creșterea lungimii acesteia, cu prelucrare discretă (zonală) a suprafeței în comparație cu cea continuă, cu creșterea numărului de parametri care trebuie menținuți în timpul prelucrării. Forma suprafețelor unei piese afectează indicatorii eronați, determină aspectul acestora, expresivitatea elementelor și compoziția și este asociată cu calitatea și perfecțiunea finisării. De exemplu, sensibilitatea mișcării sale, forța maximă dezvoltată și viteza operațiunilor de control depind de forma mânerului de control al dispozitivului. Parametrii formei MorYT pot fi obținuți euristic, prin calcul, pe baza condițiilor de standardizare și unificare, a capacităților tehnologice de producție etc. (de exemplu, razele de curbură ale suprafețelor sferice ale lentilelor sunt determinate din calculele de aberație și rOCTOB pe acestea, tipul de con al suprafeței conice sau bombate a găurii centrale a unei piese este atribuit în funcție de tipul piesei, masa sa, cerințele pentru precizia prelucrării și rOCT 14034 74).Determinarea dimensiunilor pieselor se realizează luând în considerare un număr mare de factori, printre care trebuie evidențiate precizia funcțională, fiabilitatea parametrică, rigiditatea, compactitatea, estetica și ergonomia, fabricabilitatea, cerințele de standardizare și unificare, greutatea și gama materialelor utilizate.Proiectantul, ghidat de factorii de mai sus, selectează sau calculează dimensiunile necesare ale elementelor structurale ale piesei.În cele mai critice cazuri, piesele sunt supuse unui calcul atent (și uneori cercetări experimentale) conform modele matematice, conectându-și dimensiunile (și parametrii de formă) cu indicatorii de calitate solicitați, aspectul, condițiile de funcționare, producția și alte restricții. De regulă, acestea sunt părți care determină precizia funcționării, calitatea imaginii create și care suferă sarcini statice, dinamice și termice semnificative (de exemplu, părți ale instrumentelor astronomice, militare, spațiale). Pentru părțile optice, calcule similare (de exemplu, aberația dimensională) determină dimensiunea și locația elementelor de lucru. Să luăm în considerare, folosind un exemplu simplificat, procesul de calcul al lungimii și diametrului rolei unui convertor fotoelectric (senzor) de deplasări unghiulare (Fig. 1.6).Sub influența cuplului M, arborele și odată cu acesta rasterul de măsurare, se rotește (axele BoKpyr X), modulează fluxul luminos, trecând prin fantele rasterului indie "KaTopHoro, creând o variabilă pe fotodetector tensiune electrică, convertite în numărarea impulsurilor electrice, care sunt o măsură a unghiului de rotație. , . 21 3 4 5 6 7 8 1 Măsura x x x x L t Le Fig. 1.6. Schema simplificată a 1SONSPl, RU1Scui convertorP1.el: 1 arbore; 2 Ularikovy nodUlinllIK; În fotoreceptor; 4 indicatori raster; 5 lentile; 6 Raster de măsurare; 7 condensator; 8 sursă de lumină Lungimea rolei L B este determinată în principal de relația dintre rulmenții L și dimensiunea capătului de lucru al rolei t: specificat de obicei în specificațiile tehnice: L B == L + t. Distanța dintre lagăre determină rotațiile unghiulare ale rasterului BO Kpyr a axelor Z, Y(DUdr) și, în consecință, curățarea finală DHdr a căii de lucru a rasterului, cauzată de curele radiale. inele interioare rulmenti Dr: DHdr RDUL\r 2Rdr1L, rde R raza traseului de lucru al rasterului. Extinderea finală a rasterului poate duce la defocalizarea imaginii loviturilor ero și la pierderea preciziei muncii preformatorului, prin urmare, în cel mai bun scenariu nu trebuie să depășească adâncimea de câmp de difracție a lentilei de proiecție T d: 2 XDp< Т д == л/(2А), rде л рабочая длина волны; А апертура объектива. Следовательно, расстояние между подшипниками и ис комая длина Bcero валика зависят от класса точности при" 22 меняемых ПОДШИПНИКОВ И характеристик проекционноrо объектива: L == 4RA2 p/A. Определим диаметр d в-алика. Он может быть найден из условия, что под действием моментов вращения и сопротив лени я Мс валик закрyt.Iивается на уrол OPM, dimensiunile și poziția relativă a suprafețelor sale pentru asamblare (în special asamblarea automată, care va fi discutată în paragraful 1.3.9). Probleme de fabricabilitate a modelelor de produse”< OT работка конструкций на технолоrичность) с оrлас но rOCT 14.201 73, rOCT 14.205 83 должны рассматриваться на всех этапах проектно конструкторской работы и изучают" ся в литературе по технолоrии машиностроения и приборо строения, сборке и юстировке приборов , а также по методам уменьшения издержек при создании и конструи ровании продукции . При конструировании деталей конструктор должен опре делить способ термообработки, тип покрытий и смазочный материал, которые оказывают существенное влияние на по казатели их назначения и особенно надежности. Блarодаря термообработке (закалке, отжиrу, старению) улучшаются, например, характеристики прочности и TBep дости, износостойкости, снижаются остаточные напряжения (вызывающие их деформацию во времени), появляется воз можность получения более точных поверхностей в деталях. П окрытия деталей позволяют защитить их от коррозии (налетоопасности, пятнаемости), улучшить их внешний вид, уменьшить износостойкость, изменить некоторые xapaкTe ристики (например, теплопроводность, электрическое со.. противление, коэффициент отражения). Особенно широко приментотся покрытия оптических дe талей: просветляющие, зеркальные, поляризующие, токопро водящие, покрытия"фильтры, защитные и т. д. (см. п. 8.1.1). Смазочные материалы (замазки) предназначены для уменьшения трения и износа подвижных деталей, защитыI от коррозии, борьбы с «осыпкой, rерметизации и влarо.. и пылезащиты. Вопросы термообработки, покрытий, смазки деталей точ" ных приборов изложены в справочниках , rOCTax и специальной литературе. 1.2.2. ПРИНЦИП СОВМЕСТНОЙ ОБРАБОТКИ РАБОЧИХ И БАЗОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ДЕТАЛИ Этот принцип заключается в предпочтительности кон" струкции детали, пОЗ80ляющей осуществлять совместную 25 а) БЭ БЭ РЭ 1 "- ,J. , " :"/ 1 I , " " РЭ 2: "/ / б) РЭ 1 РЭ 2 Рис. 1.8. Конструкции оправы технолоzuческую обработку (за одну установку) ее рабочих и базовых элементов, так как в этом случае точность их вза имноrо расположения будет выше. На рис. 1.8 изображены варианты упрощенной KOHCTl1>YK-uri ale ramei lentilei, într-unul dintre care ambele elemente de lucru (RE 1, RE 2) nu MorYT trebuie prelucrate împreună cu element de bază (Fig. 1.8, a), iar în altele există o astfel de posibilitate (Fig. 1.8, b). În primul caz, precizia locației RE 2 în raport cu RE] și BE va fi mai mare și, în consecință, centrarea lentilelor și precizia menținerii spațiului de aer va fi mai slabă decât în ​​a doua opțiune. Acest lucru se datorează faptului că în timpul unei reamenajări (relocare tehnologică). cadrele din mandrina mașinii iau naștere din poziția relativă a RE și BE a acestuia, cauzată de modificări ale bazelor tehnologice și de măsurare. (Fig. 1.9 prezintă modelele vechi și modernizate (Fig. 1.9, b) ale lentilei Relios 44. Cadrele 8 și 5 ale componentelor optice ale lentilei (Fig. 1.9, a) nu satisfac principiul de proiectare luat în considerare, prin urmare, decentrarea reciprocă a componentelor 1 și 2, 3 și 4 este mai mare decât în ​​designul modernizat și pentru a compensa erorile în golurile versiunii prezentate în Horo în Fig. 1.9, a, este necesar un inel de compensare 6. Cu toate acestea, în proiectarea prezentată în Fig. 1.9, b, principiul 26 a) 5 b) Fig. 1.9. Calitatea lentilei pentru prelucrarea în comun a RE și BE nu este satisfăcută de partea corpului 7, ceea ce poate afecta negativ calitatea alinierii componentelor 1, 2 cu 3, 4. 1.2.3. PRINCIPIUL TEHNOLOGII DE PRECIZIE A PIESELOR Acest principiu constă în luarea în considerare a factorilor de mediu atunci când se atribuie toleranțe la caracteristicile materialului unei piese și la precizia fabricării acesteia. Proiectantul trebuie să rețină că costul piesei depinde în mare măsură de toleranțe. Deci, cu cât este mai mare calitatea materialului folosit, cu atât este mai scump. De exemplu, costul sticlei optice din prima categorie, clasa A, în ceea ce privește indicele de refracție și dispersia medie, este de câteva ori mai mare decât sticla de aceeași marcă a teoriei a cincea Ka, clasa R, iar costul, luând în considerare luați în considerare toți indicatorii de calitate, pot diferi cu un ordin de mărime. În fig. Figura 1.10 prezintă un grafic al relației dintre toleranța 8q pentru precizia de fabricație a piesei și costurile pentru implementarea acesteia ZBq. Graficul prezintă o curbă formată din secțiuni de hiperbole echilaterale 1 4, care caracterizează costurile de obținere a avizului la prelucrarea unei piese pe diverse echipamente folosind diverse unelte, echipamente etc. Punctele nodale E, P, T, formate prin intersecția corespondentei. curbe, sunt limitele zonelor care caracterizează costuri mici, medii și mari și co.. Fig. 1.10. 3 în funcție de costul m. OCn1 și On1 - nivelurile corespunzătoare de precizie cu iseOnl, peste limita denl, sau precizie scăzută, medie și mare a proceselor tehnologice, numite economice. II, producție și tehnică. Nivelul economic (redus) de precizie (EL) al proceselor tehnologice (toleranța este desemnată 8q corespunde preciziei obținute în producția de masă la fabricarea pieselor pe echipamente automate și universale folosind unelte, echipamente și dispozitive standard. Controlul se realizează prin mijloace amplasate la locul de muncă (micrometre, indicatori, calibre, ochelari standard). Pentru fabricile din industria optică, nivelul economic începe în medie cu grade de precizie 9 1 O"ro. Nivelul de precizie (PUT) de producție (medie) corespunde unei precizii de 8q. , obținut în producția de serie la fabricarea pieselor și automat și echipament universal, dar cu utilizarea de unelte speciale, echipamente și procese tehnologice (de exemplu, la fabricarea pieselor: pe mașini de șlefuit; folosind freze diamantate; alezoare; jiguri.. conductori; dispozitive pentru centrarea piesei de prelucrat; cu creșterea numărului). de cicluri repetate"< выхаживанием) обработки поверхностей детали и т. п.). Контроль произво" дится средствами, находящимися как на рабочем месте, так и в отделе техническоrо контроля (ОТК) цеха. Производствен" 4 3 о Д бq т бq п бq э 28 ному уровню соответствуют в среднем допуски по 6 8 MY квалитетам точности. Техническому (высокому) уровню точности (Т"У"Т) COOT ветствует предельно высокая точность 8q , которая может т быть достиrнута с помощью специальных (прецизионных) оборудования, инструмента, технолоrических процессов и условий производства. Например, для достижения точности нанесения делений на штриховых лимбах (диаметром око.. ло 100 мм) с поrрешностью 1 2" используют прецизионные делительные машины, производят стабилизацию темпера" туры (до COTЫ долей rpaдyca), давления и влажности в рабо \ чем помещении, осуществляют защиту от вибраций и друrие мероприятия. Контроль деталей выполняют с привлечением лабораторных средств (автоколлиматоров, микроскопов, ин Tepq>epoMeTpoB). Nivel tehnic corespund celor 4 5 calificări ale mele. Mai mult precizie ridicată Producția unei piese (zona D) poate fi obținută prin finisarea acesteia, efectuată la mașini, sau prin prelucrarea manuală a metalelor (răzuire, lepare, alezare, laminare etc.), de regulă, în timpul procesului de asamblare a piesei într-un unitate (de obicei acest proces se numește Compensarea tehnologică a erorilor pieselor). Limita stângă a acestei zone este foarte incertă, deoarece depinde în mare măsură de calificările lucrătorului, de disponibilitatea echipamentelor necesare, a instrumentelor și a mijloacelor de control. Curba prezentată din fig. 1.10 poate fi aproximată printr-o curbă hiperbolică, care trece prin punctele nodale E, P, t și caracterizează relația dintre toleranță și costurile de execuție: t ZBq 2t + Z05q, 8q (1.1) exponent (de obicei se crede că t == 0,5 -7 1);ZOBq costul de fabricație (element) al unei piese conform unei toleranțe libere.Astfel, atunci când atribuie toleranțe mari (strânse) toleranțelor de fabricație ale pieselor, proiectantul trebuie să fie conștient de faptul că acest lucru va duce la o creștere semnificativă a costului acestora, prin urmare astfel de toleranțe trebuie justificate de alți factori legați, de exemplu, de costurile de 29 Zoq \ , \ \ \ \ \ \ \ \ \ , "".. ...... ...-... ......- 3 I ,/,/,//" 1 montaj, precizia q)funcționării dispozitivului Bcero etc. Costul asamblarii pieselor, după cum se știe, depinde asupra producerii preciziei lor (Fig. 1.11, curba 2) și poate fi caracterizată prin dependența: Z8q == R8 q 2r + R 08q , (1.2) bq r de R coeq (rient pentru exprimarea toleranței în unități de cost; r> O exponent ; R 08q cost al asamblarea în absența imperfecțiunilor Această dependență se datorează faptului că costurile de asamblare cresc odată cu creșterea preciziei de fabricație a pieselor, deoarece piesele mari necesită, de obicei, ajustări, fitinguri și ajustări suplimentare în timpul asamblarii (capacitatea lor este mult mai mare) și, de asemenea, fac este dificil de utilizat fondurile asamblare automată . În general, proiectantul, la atribuirea toleranțelor, trebuie să țină cont de costurile de fabricație și asamblare a pieselor (Fig. 1.11, curba 3), atribuind, dacă este posibil, toleranțe care să corespundă nivelurilor economice de precizie, fabricație și asamblare. În viitor, vom lua în considerare câteva probleme asociate studiului dependențelor 1 și 2 și luând în considerare factorii economici la calcularea toleranțelor Fig. element structural) este proiectarea unei unități de asamblare elementare, care constă din două sau mai multe părți care sunt în contact direct între ele. Părțile legate formează perechi de contact, care sunt clasificate ca: mobile și staționare; a) 1 b) r .... " / " ;B l l / ; / ;" A 71 L t 2 le; fVT 1 3 lA SV Ci"l BESU d,/ RE 2 BES I ll, AB i B l L .! BES RES "RE 1 Fig. 1.12. Elemente, îmbinări de den/,alizate prin q)formă, forță și prindere; împerechere (copiere.. tactare) de-a lungul suprafeței, de-a lungul liniei și în punct. În legătură, există este o piesă de bază și de lucru (de atașare „principale), precum și elemente de bază (UES) și de lucru (RES) (suprafețe) ale conexiunii. În fig. Fig. 1.12 și arată legătura cadranului 1 cu arborele 2. Partea de bază este aici arborele, iar cadranul de lucru, elementul de bază al conexiunii știftului arborelui pentru rulmenți, elementul de lucru este suprafața cadranului , pe care sunt plasate diviziunile curselor ero.În Fig. 1.12, b arată legătura lentilei (partea atașată de lucru 1) cu rama 2 (partea de bază) folosind un inel filetat 3, care este o parte auxiliară în legătură. care forțează lentila la suprafața de așezare a ramei.Indicatorii calității conexiunilor se împart în: operaționali (precizie, fiabilitate, rezistență la uzură, capacitate portantă etc.), structurali (dimensiuni de gabarit, greutate, compactitate, etc.);tehnic (eficienta tehnologica a montajului, reglajului si controlului.. controlului).Proiectarea conexiunilor, in primul rand, incearca sa isi atinga precizia (caracterizata prin precizia pac a pozitiei RES fata de BES, Fig. .1.12), fiabilitate și fabricabilitate Să luăm în considerare principiile de proiectare a conexiunilor care fac posibilă asigurarea acestor indicatori, pe baza a 31 de reguli generale și legi de impunere a conexiunilor materiale ale pieselor între ele în legătură. 1.3.1. PRINCIPIUL COMBINĂRII ELEMENTELOR DE LUCRU ÎNTR-O IMBINAȚIE La proiectarea îmbinărilor, proiectarea preferată este cea care permite cursa KOH a pieselor de îmbinare de-a lungul elementelor lor de lucru. În acest caz, elementele de lucru și de bază ale piesei îmbinate sunt combinate, lanțul dimensional este redus și precizia locației RES față de BES este crescută. De exemplu, în cazul amplasării curselor cadranului pe suprafața r (vezi Fig. 1.12, a), principiul nu va fi îndeplinit, deoarece elementul de lucru (suprafața D) al părții de bază (rola) nu este combinat. cu elementul de lucru al piesei atașate. În cazul amplasării curselor cadranului pe suprafața B, de-a lungul căreia l:i:mba este interfațat cu suprafața D a rolei, se respectă principiul și se poate susține că precizia locației a RES relativ la BES (tacq) al rolei) va fi mai mare decât în ​​primul caz . Partea 1 va fi mai avansată din punct de vedere tehnologic, deoarece nu este nevoie să se mențină toleranțe stricte pentru forma sa pană în comparație cu prima opțiune. a) b) 1 2 2 1 BE 1 BES (BE 2) "" BES (BE 2) Fig. 1.13. Conectarea unei oglinzi cu un cadru 32 În Fig. Figura 1.13 prezintă proiectarea conexiunii dintre oglinda 1 și suportul 2. Designul prezentat în Fig. 1.13, b, face posibilă orientarea mai precisă a suprafeței reflectorizante a oglinzii (RES) în raport cu baza matei KpOH (BES) și nu necesită o toleranță strictă pentru forma pană a oglinzii în comparație cu designul prezentat. în fig. 1.13, a. 1.3.2. principiul ABSENTĂ DE SUBSOMENT EXCESIV ÎN LEGĂTURA PĂRȚILOR (DEFINIȚIA STATICĂ A LEGĂRILOR I) Acordarea corpurilor materiale o poziție definită și fixă ​​în spațiu se numește bazare. La bazare, excesul de grade de libertate ale piesei atașate față de piesa de bază în conexiunea lor sunt eliminate. Bazarea se numește redundantă atunci când gradele suplimentare de libertate ale părții atașate sunt eliminate de mai multe ori, adică atunci când se realizează mai multe conexiuni pentru a elimina gradul suplimentar de libertate Ha. Relația dintre gradele de libertate rămase n și numărul de legături suprapuse m ar trebui să fie n + m == 6. Pentru a identifica legăturile în exces (sau insuficiente) într-o conexiune, utilizați formula q) Ddtf [""1,3) ""1 k==5 q == n + "LPkK 6, k==l (1.3) rde P k este clasa unei perechi elementare de contact, care determină numărul de grade de libertate luate de pereche ( de exemplu, cu contact în punctul P 1 == 1; cu contact pe linia р 2 == 2; pentru contact de-a lungul unui plan Р 3 == 3; pentru contact de-a lungul unei suprafețe cilindrice Р 4 == 4; pentru contact KOHYC KO nus, șurub piuliță Р 5 == 5, în tabel. 1.2 prezintă clasele unui număr de perechi de contacte elementare); K este numărul de perechi dintr-o clasă dată. Dacă q este egal cu zero, atunci locația în conexiune este corectă; dacă q este mai mic decât zero, atunci partea OCTa atașată are grade excesive de libertate; dacă q este mai mare decât zero, înseamnă că există redundanță în conexiune. 33 Contactul suprafețelor de împerechere ale pieselor de-a lungul unui punct De-a lungul unei linii; două puncte; linie de inel Clasa de perechi (numărul de grade de libertate scăzute) P...-, 1 P2 2 KL,assy" el,ementarny"x xontaxtnbl"x perechi Combinații<рорм поверхностей де1"алей в соединениях т аблu ца 1.2 Сфера цилиндр Сфера сфера "z Сфера плоскость Цилиндр цилиндр Z. 7 Цилиндр пло Сфера призма скость Сфера цилиндр Цилиндр цилиндр P2(Z, <ру) Z х.. Р 2 (У, Z) Р 2 (У, Z) По плоскости; Рз Плоскость пло.. Сфера конус Плоскость кольцевой ли.. скость три сферы нии; cqJepe; трем.Z Z" точкам,У, r · ... Х " Р З (Zt Bazarea excesivă poate duce la incertitudine în poziția elementelor de lucru ale conexiunii în raport cu cele de bază, la apariția deformărilor pieselor și la complexitatea ansamblării acestora (adică, o astfel de relație nu va fi precisă, fiabilă și tehnologică) De exemplu, pentru conectarea glisorului 1 ( Fig. 1.14, a), deplasându-se de-a lungul axei cu tijele de ghidare cilindrice 2 și 3, obținem q == 1 +4. 2 6 == 3. Acest design are o bază redundantă (trei din... conexiuni redundante), în Ca urmare, din cauza erorilor de fabricație a pieselor (preciziții în distanțe interaxiale, neparalelismul găurilor în axele glisorului și arborelui), deformării glisorului și blocării în timpul mișcării pot apărea, mai ales în cazul fluctuaţiilor de temperatură. Acest lucru poate fi evitat fie prin goluri mari în ghidaje, care vor duce la o pierdere a preciziei, fie prin reglarea atentă a cilindrilor, care va crește semnificativ intensitatea muncii la montarea îmbinării. Designul glisorului, prezentat în Fig. 1.14, b, nu are aceste deficiențe: q == 1 + 4. 1 + 1 . 1 6 == o. în unele cazuri, o încălcare a principiului poate fi observată cu ochiul liber prin duplicarea interfețelor pieselor (elementele de bază), eliminând aceleași grade. 1.14. Conectarea glisorului cu ghidajele 36 a) 2 nu există libertate în partea atașată față de cea de bază (Fig. 1.15, a, c). Incertitudinea de bază poate fi eliminată fie prin modificarea designului pieselor de împerechere (Fig. 1.15, b), fie prin efectuarea unui tratament tehnologic comun COOT a suprafețelor relevante ale pieselor de îmbinare (dimensiunea n bracket1 și baza 2, Fig. 1.15, c). În acele proiecte de îmbinare în care împerecherea pieselor se realizează simultan de-a lungul a două suprafețe (Fig. 1.16), incertitudinea teoretică a bazei într-o structură reală poate fi evitată prin controlul dimensiunilor corespunzătoare ale suprafețelor de îmbinare sau a toleranțelor asupra preciziei acestora. În fig. 1.16, a prezintă proiectarea conexiunii dintre rama lentilei și tub, care are o centură de centrare c) Dublu în Z,<Рх, <ру б) Рис.l.15.ДуБЛl.lрование в сопряжении деnl,алей а) б) t , ! J L«D Дубль по Х, У, <Рх, <ру " v , Дубль по <рх,<ру Рис. 1.16. Сопряжение деталей в соединении по двум nоверхностям. 37 и резьбу для фокусировки объектива. Чтобы не возникало избыточности базирования в этих сопряжениях, необходи" мо посадку резьбы ПрОИ3БОДИТЬ с r"арантированно большим зазором по сравнению с зазором посадки цилиндричеСRоrо пояска. На рис. 1.16, б представлено соединение вала с подшип" ником, в котором наклоны вала BOKpyr осей Х, У отняты сопряжением ero с подшипником и ПО плоской, и по цилин" дрической поверхностям. Реальное дублирование может возникнуть здесь из..за равенства соответствующих баз (D, L) поверхностей, оrраничивающих повороты (см. п. 1.3.6). Для устранения реальноrо избыточноrо базирования в подобном соединении следует ero конструкцию изменить так, чтобы одна из баз была бы MHoro меньше друrой (рис. 1.16, в, z). в ряде случаев проверка соединения на избыточность ба" зирования требует тщательноrо анализа, поскольку ero ре" зультат не так очевиден, как в рассмотренных примерах. На рис. 1.17 показана типовая конструкция соединения (крепления) плоско"выпуклой линзы с оправой с помощью резьбовоrо кольца. Если q)ормально подойти к определению \ класса элементарных пар контакта в этом соединении, мы должны записать, что: контакт сq)ерической поверхности линзы с буртиком оправы (рис. 1.17, а) является парой тре" тьеrо класса (Р 3) и отнимает смещение линзы по осям Х, У, z; посадка линзы в оправу по цилиндрической поверхности является парой четвертоrо класса (Р 4) и отнимает у линзы Р2 (Х, У) Р 4 (Х, У, <Рх, <ру) Р3 (Z, <Рх, <ру) а) Рз(Z,Х, У) Р 4(Х" У, <Рх,<Ру) Р2(<РХ,<РУ) б) D п Рис. 1.17. Крепление линзы в оправе реаьбовым "ольцом 38 смещения по осям Х, у и повороты BOKpyr этих осей <Рх, <ру; резьбовое кольцо, замыкающее линзу на буртик о-правы (по оси Z), воздействуя на плоскую поверхность линзы, отнима ет у нее повороты BOKpyr двух осей <Рх, <ру. Поворот линзы BOKpyr оси Z(2р (frecare р yrol), adică aproximativ ШIО: D D 2R > 2/! ::::: 0,3, (1,4) rde R este raza lentilei; Jl este coeficientul de frecare de alunecare al materialului cadrului și al lentilei. Când această relație nu este BY Completată, în conjugarea otni FD l t F tr Fig. 1.18. CaMoceNtrirov „o lentilă” din cadrul 39 este supusă deplasării de-a lungul axei Z și rotațiilor BOKpyr ale axelor X, y (<Рх, <ру). Рассмотрим сопряжение линзы по посадочному цилин дру диаметром D л с отверстием оправы. Как известно, эта посадка должна быть с rарантированным зазором. Поэто МУ при выполнении условия (1.4) линза не контактирует с оправой (рис. 1.18) по цилиндрической поверхности диа" метром D л, и это сопряжение не должно учитываться при определении избыточности базирования в соединении. Co пряжение цлоской поверхности линзы с резьбовым коль.. цом, как было сказано, оrраничивает повороты линзы (во" Kpyr центра кривизны сферической поверхности) по осям Х, У. Следовательно, данное соединение является статически определенным: q == 1 +3 . 1 + 2 . 1 6 == о. Коrда условие (1.4) не выполняется, смещения линзы вдоль осей Х, у оrраничиваются ее сопряжением с оправой по посадочному цилиндру, а смещение вдоль оси Z торце" вой кромкой оправы. Сложнее обстоит дело с анализом оrраничения поворо" тов. Повороты BOKpyr осей Х, у оrраничиваются и торцевой кромкой оправы, и цилиндрической поверхностью поса.. дочноrо отверстия и, вроде бы, резьбовым кольцом. Одна" ко из..за Toro, что база торцевой кромки, оrраничивающая повороты, MHoro больше соответствующей базы (длины) I цилиндрическои поверхности линзы, а также вследствие Toro, что усилия, развиваемые резьбовым кольцом, не при" водят к развороту линзы, следует считать, что в реальной конструкции именно торцевая кромка будет определять уrловое положение линзы. Таким образом, при невыполнении условия (1.4) соедине ние не будет иметь избыточноrо базирования, однако роль поверхностей оправы в оrраничении подвижности линзы будет иной. "Указанное обстоятельство приводит к тому, что требования (допуски) к параметрам оправы линзы, резьбово" му кольцу и линзе соединения на рис. 1.1 7 будут раз н ы м и в зависимости от условия (1.4). Например, при выполнении условия (1.4) в соединении, показанном на рис. 1.17, а, отверстие оправы диаметром D должно быть соосно С базовой осью Br оправы, а в соедине" нии, показанном на рис. 1.17, б, этой соосности не требуется, 40 а) б) Цш Наllра ленuя 1."350 llере.меll енuя резца Рис. 1.19. Требования 11: оправе при выnолн-ении условия са.моцен-пtрuров"u ЛUН-ЗЪ/. но зато требуется соосность резьбовоrо отверстия М. Допуск на центрировку самой линзы может быть более широким (свободным) по сравнению со случаем, коrда условие (1.4) не выполняется. Перпендикулярность торцевой по"верхности резьбовоrо кольца к ero резьбовой поверхности будет иметь жесткий допуск в случае выполнения условия (1.4) и широ" кий в случае ero невыполнения. Анализ данноrо соединения на избыточность базирова" ния заставляет конструктора обратить внимание на такие «мелочи, которые часто выпадают из ero поля зрения. Так, опорная кромка буртика оправы не должна иметь rpaTa и за.. усениц, поэтому направления движения резца,."tолжны быть от кромки в «тело детали (рис. 1.19, а, б) при ее обраб,отке. В случае, коrда для уменьшения де(l)ормации кромки апра" вы и линзы при закреплении последней кромку выполняют под уrлом 1350 либо под уrлом, касательным к сq)ерической поверхности линзы (рис. 1.19, б, в), необходимо обеспечить расположение вершины конической поверхности кромки на базовой оси оправы. . . 1.3.3. ПРИНЦИП rЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ОПРЕДЕЛЕННОСТИ КОНТАКТА ПАР В СОЕДИНЕНИИ Этот принцип заключается в определенностu положенuя и формы контакта сопряzаемых поверхностей деталей. Реальные поверхности деталей имеют макро" и микропо" rрешности формы поверхностей. В результате детали кон.. 41 а) 3)) \ / \ I б) F Рис. 1.20. Сопряжение.зер"ала с оправой тактируют друr с друrом не по линиям и поверхностям, а по пятнам (площадкам) неопределенной (рормы, размеры и по ложения которых в сопряжении также неопределенны. Эта неопределенность снижает точность расположения присоединяемой детали и несущую способность базовой дe тали. Наибольшее влияние на точность оказывает не9преде ленность расположения пятен контакта. На рис. 1.20, а изображено соединение зеркала 1 с опра вой 2 с помощью трех уrольников. Из за поrрешностей фор" мы сопряrаемых поверхностей зеркала и оправы их контакт будет происходить не по плоскости, а по трем площадкам 3, расположение и форма которых MorYT быть произвольными в пределах сопряrаемых поверхностей. В результате возни z б) у а) Х. у в дС z z х в) Х у I C C Рис. 1.21. Соnряженu.е осей с nодшипни"ами 42 кает объемная деформация зеркала под F действием сил F со стороны уrольников и...... реакции R со стороны оправы, приводя щая к порче качества изображения. Соединение, изображеIПIоенарис.1.20, б, обладает определенностью расположения площадок контакта блarодаря специаль ным выборкам (либо прокладкам) на опра ве. Здесь возникает только контактная деформация зеркала в пределах контакти рующих зон,.. не приводящая к ухудшению качества изображения. Неопределенность расположения и фор мы контакта цилиндрической оси Bpa Рис. 1.22. Сопряжение щения с подшипником (рис. 1.21, а) не менис"а с оnрав.ой позволяет определить базу В между элементами поверхно сти, оrраничивающими ее наклоны BOKpyr координатных осей Х, У, требует тщательной обработки всей поверхности и отсутствия бочкообразности. Выборка на поверхности оси (рис. 1.21, б, 8) приводит К соблюдению рассматриваемо ro принципа и позволяет избежать упомянутые HeДOCTaT ки конструкции соединения." По этим причинам осущест вляют также выборки на протяженных поверхностях ползунов или направляющих поступа тельноrо движения (см. рис. 1.26). Выборки на торцевой опорной поверхности оправы под линзу (рис. 1.22) позволяют соблюсти также принцип силовоrо замыкания этоrо соединения, изложен ный в следующем парarра(l> e. 1 1.3.4. PRINCIPIUL ÎNCHIDERII FORȚĂ Închiderea forțată a conexiunilor trebuie efectuată astfel încât linia de acțiune a forței de închidere să treacă prin zona de contact (platforma) suprafețelor de împerechere. Apoi, forța și reacția rezultată nu formează un cuplu care acționează asupra pieselor atașate și de bază. Exemple ale acestui principiu MorYT sunt montarea considerată a oglinzii (vezi Fig. 1.20, b), precum și metoda binecunoscută de fixare a unei lentile subțiri, care se sprijină pe trei proeminențe ale cadrului folosind un inel filetat și elastic, care are trei proeminențe care sunt situate 43 față de proeminențe ale cadrului (vezi Fig. 1.22), folosind o cheie de ghidare (șurub) 1. Atunci când o conexiune transmite forță (console, perechi de viteze și de frecare, ambreiaje etc.) sau este necesară distribuirea forțelor (descărcarea oglinzilor, suporturi de rotație etc.), trebuie să ne ghidăm după principiile transmisiei forței (mozo drept și Trasee KopotKozo, deformații НIlЪLХ coordonate, N;OMpeH F F F Fig. 1.23.Repartizarea masei piesei pe punctele de sprijin Ar 1A Fig. 1.24.Raaeruz "a, M, ass. oglinzi pentru 18 suporturi: 1 suport ; 2 descărcare platformă, 3 balamale sferice 44 forțe, distribuție specifică a forțelor), stabilite de MI în lucru De exemplu, Fig. 1.23 prezintă scheme pentru minimizarea de(l)ormației unei piese sub influența forței F (de exemplu , masa) la instalarea acestuia pe mai multe puncte de sprijin.Figura 1.24 prezintă proiectarea de descărcare a oglinzii telescopului, ceea ce face posibilă reducerea la minimum a deformarii oglinzii datorită distribuției uniforme a masei pe 18 suporturi. față de bază, trebuie poziționat perpendicular pe direcția deplasării zero. În acest caz, amplasarea elementelor de lucru ale conexiunii în raport cu cele de bază este asigurată mai precis, modul de putere în conexiune va fi mai favorabil (asociat cu deformarea pieselor, uzura acestora), iar piesele vor fi mai avansate din punct de vedere tehnologic. În fig. Figura 1.25 prezintă două opțiuni pentru limitarea mișcării CMe a tijei 1 de-a lungul axei Y de către partea 2. În Fig. 1.25, iar suprafața piesei 2, care limitează deplasarea tijei, pac este plasată perpendicular, iar în Fig. 1.25, b la un unghi de 900 a față de axa Y. Ca urmare, pentru prima opțiune, dimensionalitatea poziției tijei de-a lungul axei Y datorită dimensionalității dq (de exemplu, rugozitatea) a părții 2 va fi egală la dimensionalitatea propriu-zisă: dU dq dq; iar în a doua variantă va fi mai mare: АУдq dq/cosa. a) 2 b) l 1 2 1 "* 1"""" "1 o o s l" , " , " " "1 Fig. 1.25. COLECȚII ALE ALIANȚEI DEPLĂCĂRI ÎN"a 45 C C Z y b // B B Fig. 1.26. Ghidajele minuscule de mișcare progresivă Reacția R din partea părții 2 la forța de închidere 8 în prima versiune este egală (fără a ține cont de forțele de frecare) cu forța în sine: R 8; iar în a doua variantă este mai mare: R 8 jcos a (adică va fi mai multă uzură a pieselor). Pe lângă aceasta, apare o forță componentă T == 8 tg a, care poate duce la îndoirea și rotirea (față de axa X) a tijei în golul ghidajelor. La fabricarea în prima opțiune, este necesar să se asigure parametrul l, în timp ce în al doilea caz sunt furnizați parametrii l și a. Astfel, folosind acest exemplu elementar, se poate convinge că respectarea principiului limitării mișcării pieselor în conexiuni face posibilă creșterea preciziei, fiabilității și fabricabilității designului. În consecință, ghidajele cilindrice Bpa de mișcare atentă sunt preferabile celor conice (vezi Fig. 1.21, c), iar ghidajele de mișcare de translație de tip T sunt mai bune decât ghidajele de tip XBOCT în coadă de rândunică (Fig. 1.26). Precizia mecanismului cu came 1 cu un unghi de presiune mai mic 1 va fi mai mare decât cea a mecanismului 2 cu un unghi de presiune mai mare 2 (Fig. 1.27). Precizia transmiterii mișcării printr-un mecanism cu șurub cu filet cu unghi ascuțit este mai mare decât cu filetul trapezoidal 2 1 C " . " / 1 1 ]! j / / / / / / / / / / / / Fig. 1.27. "ulch" plat și 46 a) c) b) 300 Fig. 1.28.Mecanisme cu șuruburi.filet și bandă (Fig. 1.28, a c), sau când șurubul este realizat cu un filet trapezoidal, iar piulița cu o bandă dreaptă precisă (Fig. 1.28, z) În Fig. 1.29, este prezentată o parte a structurii lentilei, spațiul de aer d dintre lentilele KOToporo este menținut folosind un inel intermediar de mărimea L. Din cauza încălcării principiului limitării deplasărilor , acuratețea spațiului de aer d nu va fi afectată doar de precizia mărimii inelului l, ci și de precizia diametrelor inelului D 1 și D 2. De exemplu, D 1 (1 1) !J.d6.D l T (R 1 + R 2 dp, unde R 1, R 2 razele suprafețelor pătrate ale lentilelor. În plus, această legătură poate fi critică pentru schimbările de temperatură la diferiți coeficienți a) l ..... q C\I q d b) C\I q ..... q d l Fig. 1.29. Volumul „nl,iv 47 z y x / / / , / / ​​​​// // 2 Fig. 1.30. O unitate de expansiune liniară mobilă „apept” a materialelor lentilei și inelului, care duce la o diferență în modificări ale diametrelor corespunzătoare ale inelului și lentilelor, provocând apariția deformărilor și decentrărilor componentelor optice. „Eliminarea acestor deficiențe se realizează în modelele HEKO prin realizarea de lentile cu așa-numitul guler în formă de U (Fig. 1.29, b), ceea ce face posibilă respectarea principiului limitării deplasărilor. Încălcarea principiului luat în considerare conduce , de exemplu, la faptul că la fixarea căruciorului mobil de poziție 1 care poartă sistemul de proiecție al microscopului de măsurare universal „UIM 23”, șurubul 2 provoacă o deplasare semnificativă de-a lungul axei X (Fig. 1.30). Este mai corect ca ghidajele în coadă de rândunică să efectueze fixarea în direcția axei Y; pentru KOToporo, se respectă principiul limitării deplasărilor. 1.3.6. PRINCIPIUL LIMITĂRII TURII. Conform acestui principiu, conexiunile impuse de partea de bază pe partea atașată ar trebui să fie amplasate pe cea mai mare bază posibilă. Atunci precizia poziției părții atașate, toate celelalte lucruri fiind egale, va fi cea mai mică. În fig. Figura 1.31 prezintă diagrame de proiectare a conexiunii arborelui 1 cu lagărele 2 pentru rotirea oglinzii BOKpyr a axei Y. Opțiunea prezentată în Fig. 1.31, a, este inferioară opțiunii prezentate în Fig. 1.31, b, deoarece baza Bl între rulmenți, limitând posibilele rotații ale arborelui în raport cu axele Z, X (de exemplu, datorită curgerii p BHYTpeH 48 a) în 1 L b) B 2 z x y ", y Fig. 1.31.Sistem de oglinzi axiale a inelelor de rulment x == Hz z == L x == L z == N x 8 y == N x Dispozitivele funcționale (FU) sunt mai complexe decât conexiunile, unitățile de asamblare, constând dintr-un număr mai mare de piese și elemente care pot fi realizate împreună cu alte componente ale OP (sau independent) o anumită (l>Funcție. Aceasta este, de exemplu, , lentile, oculare, mecanisme, dispozitive de scanare, dispozitive pentru montarea surselor și receptoarelor de radiații, obturatoare, diafragme, etape, senzori etc. În unități și unități, este indicat să se facă distincția între lucru (executiv), de bază (lagăr) și referință. (exemplar) piese și elemente de lucru (REU), de bază (REU) și de referință (EEU) Principalii indicatori ai calității componentelor și precizia (locația REU față de EEU și EEU) a transferului și transformării informațiilor, calitatea imaginea creată, fiabilitatea și fabricabilitatea.Principiile discutate în secțiunile următoare constau în reguli generale pentru proiectarea FU-urilor mecanice și optice ale unui dispozitiv, care fac posibilă optimizarea structurii acestora, a conexiunilor interne și a interacțiunii elementelor pentru a crește indicatorii de calitate menţionaţi ai UF-urilor create. 1.4.1. PRINCIPIUL ABBE Conform acestui principiu, numit si principiul excluderii zonei comparatoare, elementul de referinta al aparatului trebuie sa fie situat COOC1l0 cu elementul de lucru (sau obiectul masurat). În acest caz, precizia aranjamentului liniar reciproc al elementelor de referință și de lucru scade atunci când apar rotații ale pieselor din cauza erorilor tehnologice sau operaționale (goluri, erori (forme ale suprafețelor de contact, deformații, denivelări etc.). Fig. 1.44 prezintă un exemplu clasic, care a dat a doua denumire principiului cu comparatoare transversale (Fig. 1.44, a) și longitudinale (Fig. 1.44, b). O referință E și a verificat 61 P scale, ale căror poziții relative ale liniilor sunt măsurate cu ajutorul microscoapelor de citire M 1, M 2. În comparatorul transversal, din cauza rotațiilor căruciorului (q>z) BOKpyr a axei Z, cauzate de erorile ghidajelor, apare mai întâi o eroare semnificativă de măsurare Yl- ordin mic, proporțional cu distanța H dintre scale (Fig. 1.44, c): Yl == Hsin q>z H q>z. Pentru a elimina discrepanța de ordinul întâi, Abbe a propus plasarea scalelor de referință și calibrate coaxial , transformând comparatorul într-unul longitudinal (comparatorul Abbe). În acest caz, precizia de măsurare datorată rotațiilor căruciorului va fi doar BToporo de ordinul micii (Fig. 1.44, z): Y2 == L L" == L2sin 2 (q>/2) L(q> 2/2). Să ne uităm la exemple tipice de conformitate și încălcare a acestui principiu în unele dispozitive operaționale. În fig. În figura 1.45 este prezentată piața de măsurare 1 a mașinii de măsurare a lungimii, care se deplasează în ghidajele cu bile 2. Elementul de referință al penei este rasterul de măsurare (gritul de difracție) 3, care este instalat pentru a respecta principiul Abbe coaxial cu vârful (RE"U) în contact cu obiectul măsurat. Dacă doar rasterul a fost instalat așa cum se arată """"""""""""""""""""""" a) i(n b ) 4 (M 1 X..... D<Рz ........, в) /11 е) , 1 I , н v . 11 , I I L" i"l ДУ2/ 2 L ДУl Рис. 1.44. Ko.м.napaп opы 62 штриховой линией (на верхней поверхности пиноли), то из за неизбежных поворотов пиноли при ее движении вдоль оси у возникала бы зна"чительная поrрешность измерения. С явным нарушением принципа Аббе выполнена KOHC трукция оку лярноrо микррметра типаМОВО (rOCT 786 5 7 7), схема KOToporo изображена на рис. 1.46. Перемещение у марки подвижной сетки осуществляется rайкой 5 при повороте винта 6 и связано с поворотом лимба зависимостью у == Z3 k p х, Z4 21t rде Z4, Z3 числа зубьев соответствующих колес; k и р чис ло заходов и шаr резьбы винтовоrо механизма; х уrол по ворота точной шкалы. При движении сетки из за поrрешностей направляющих происходит ее ПОБОрОТ BOKpyr ОСИ Z(z Hl

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)