Основные понятия технологии приборостроения

Ковалев В.Г.

Курс лекций "Технология приборостроения", часть 1.

Введнение.

"Основными направлениями экономического и социального развития СССР на 1981-1985 годы и на период до 1990 года" предусмотрен неуклонный подъем материального и культурного уровня жизни народа, создание лучших условий для всестороннего развития личности на основе дальнейшего повышения эффективности всего общественного производ-ства, увеличения производительности труда, роста социальной и трудовой активности трудящихся.

Для обеспечения решения этих задач народное хозяйство должно изготовлять большое количество машин и при-боров, в том числе радиоэлектронных. Для этого нужно не только увеличивать объем выпуска различных материалов, но и обеспечивать их рациональное использование, что существенно снижает экономические затраты и прямо способствует выполнению поставленных задач.

С целью обеспечения новых потребностей народного хозяйства при создании новых и приборных устройств ши-роко используют новые конструкционные материалы: сверхчистые, сверхтвердые, жаропрочные, порошковые, полимер-ные и другие материалы, позволяющие резко повысить технический уровень, надежность, снизить затраты на производ-ство. Обработка этих материалов связана со значительными технологическими трудностями.

Развитие и совершенствование любого производства в настоящее время связано также и с его автоматизацией, созданием робототехнических комплексов, широким использованием вычислительной техники, применение станков с чи-словым программным управлением. Эти элементы составляют базу, на которой создаются автоматизированные системы управления, становятся возможными оптимизация технологических процессов и режимов обработки, создание гибких ав-томатизированных производств.

Решение таких задач возможно только высоквалифицированными инженерами, в деятельности которых приме-нение на практике технологических наук имеет очень большое значение. При создании конструкции различных прибор-ных устройств инженер должен обеспечивать определенные их технические и эксплуатационные характеристики и на-дежность в работе, учитывать особенности технологических методов обработки и сборки, а также экономическую целесообразность изготовления избранной конструкции.

Для этого инженер должен обладать глубокими технологическими знаниями в области расчета приборных уст-ройств.

Предметом изучения курса "Технология конструкционных материалов" являются современные рациональные и распространенные в промышленности наиболее прогрессивные технологические методы формообразования заготовок и деталей приборов литьем, обработкой давлением, переработкой пластмасс, порошковой металлургией, методами керами-ки, обработкой резанием, электрофизическими и другими методами. В этом курсе студенты получают кроме общеинже-нерной и специальную подготовку в производстве некоторых видов изделий. Этот курс является основой для изучения последующих технологических курсов "Технология приборостроения" и "Специальная технология".

Создание и развитие конструкции любого изделия производится в несколько этапов и значительная часть этапов конструирования изделия тесно связана с технологией, а пренебрежение технологическими требованиями приводит к зна-чительным экономическим, а иногда и техническим потерям: изделие изготовляется в более продолжительные сроки (час-то срок увеличивается в несколько раз),технические показатели ухудшаются, увеличивается материалоемкость. Иногда становится невозможно изготовить изделие в планируемые сроки.

Уровень технологического мышления (т.е. возможность представления путей изготовления всего изделия) в зна-чительной мере определяет технические возможности конструирования новых электронных изделий. Это легко просле-дить на основе развития электронных приборов (радиоэлектронных устройств и в том числе ЭВМ).Масса, потребляемая мощность, размеры, время безотказной работы этих приборов в период с 1946 года по настоящее время сократились бо-лее чем в 10-100 раз, а надежность в такое же количество раз увеличилась.

Часть 1.Основные понятия об изделии, производственном и технологическим процессах. Понятие о качест-ве приборов.

1.1.Виды изделий.

Изделие-единица промышленной продукции, количество которой может исчисляться в штуках или экземплярах [ГОСТ 15895-77].

Изделия приборостроительного производства в зависимости от их назначения, делят на изделия основного произ-водства и вспомогательного. К первым относятся изделия, предназначенные для поставки (системы автоматического управления; приборы и датчики давления; приборы и датчики линейных и угловых скоростей; приборы и датчики измере-ния медико-биологических параметров и др.).

ГОСТ 2.101-68 устанавливает следующие виды изделий:

-деталь-изделие, изготовляемое из однородного по наименованию и марке материала, без применения сборочных операций (зубчатое колесо отсчетного устройства; корпус редуктора; подложка микросхемы; штампованная пластина магнитопровода; цилиндр рулевой машинки и др.);

- сборочная единица-изделие, составные части которого подлежат соединению между собой на предприятии-изготовителе сборочными операциями (свинчиванием, сваркой, пайкой, клепкой, склеиванием и др.).

Например, тахометр, автопилот, потенциометр, микромодуль, микросхема, накопитель на магнитных дисках;

- комплекс-два и более специфицированных изделия, не соединенных на предприятии-изготовителе сборочными операциями, но предназначенных для выполнения взаимно связанных эксплуатационных функций (ракетный комплекс: ракета, пусковая установка, средства управления);

-комплект-два и более специфицированных изделия, не соединенных на предприятии-изготовителе сборочными операциями и представляющими собой набор изделий имеющих общее эксплуатационное назначение вспомогательного характера (комплект контрольно-измерительных устройств);

Изделия, в зависимости от наличия или отсутствия в них составных частей, делятся на:

-неспецифицированные (детали)-не имеющие составных частей;

-специфицированные (сборочные единицы, комплексы и комплекты)-состоящие из двух и более составных частей.

1.2.Виды конструкторских документов.

К конструкторским документам согласно ГОСТ 2.102-68 относятся

графические (чертеж детали, сборочный чертеж, чертеж общего вида, монтажный чертеж и др.) и текстовые доку-менты (пояснительная записка, технические условия, патентный формуляр и др.), которые в отдельности или совокупно-сти определяют состав или устройство прибора и содержат необходимые данные для его разработки или изготовления, контроля, приемки, эксплуатации и ремонта.

Чертеж детали - документ, содержащий изображение детали и другие данные, необходимые для изготовления и контроля.

Сборочный чертеж - документ, содержащий изображение сборочной единицы и др. данные, необходимые для ее сборки (изготовления) и контроля. К сборочным чертежам относят также гидромонтажные, пневмомонтажные и электро-монтажные чертежи.

Чертеж общего вида- документ, определяющий конструкцию изделия, взаимодействие его составных частей пояс-няющий принцип работы изделия.

Технические условия- документ, содержащий требования (совокупность всех показателей, норм, правил и положе-ний) к изделию, его изготовлению, контролю, приемке, поставке, которые целесообразно указывать в других конструк-торских документах.

1.3.Основные этапы проектирования приборов.

По ГОСТ 2.103-68 установлены стадии разработки конструкторской документации на все виды изделий промыш-ленности.

1.Стадия "Техническое задание" - разработка НИИ на основе анализа работы, эксплуатации, изучения имеющихся образцов; используется техническая и научная литература, а также результаты расчета основных параметров.

ТЗ устанавливает основное назначение технических и тактико-технических характеристик, показатели качества и тактико-экономические требования к изделию, выполнение определенных этапов разработки конструкторской докумен-тации и ее основ, а также специальные требования к изделию.

2.Стадия "Техническое предложение" - разработка технического предложения по результатам анализа ТЗ , с при-своением документации литеры "П".

Техническое предложение-совокупность конструкторских документов, которые должны содержать техническое и технико-экономическое обоснование целесообразности разработки документации изделия на основе анализа ТЗ заказчика и различных вариантов возможных решений создаваемых изделий, сравнительные оценки с учетом конструктивных и эксплуатационных особенностей разрабатываемого и существующих изделий, а также патентных материалов.

3.Стадия "Эскизный проект" - техническое предложение после согласования и утверждения является основанием для разработки эскизного проекта с присвоением документации литеры "Э".

Эскизный проект - совокупность конструкторских документов, которые должны содержать принципиальные кон-структивные решения, дающие общее представление об устройстве и принципе работы изделия, а также данные, опреде-ляющие название, основные параметры и габаритные размеры разрабатываемого изделия.

Эскизный проект после согласования и утверждения служит основанием для разработки технического проекта или рабочей конструкторской документации.

4.Стадия "Технический проект" - на основании эскизной разработки отрабатывается концепция для обеспечения наиболее компактной конструкции, рациональной (технико-экономической) разбивки изделия на сборочные единицы и детали, выявления возможности использования нормализованных и стандартных агрегатов, сборочных единиц