Требования к приборам

Основными требованиями, предъявляе­мыми к приборам, являются надежность, точность, простота в экс­плуатации, малые вес и габариты, экономичность производства.

Надежность работы приборов необходимо рассматривать в про­цессе их эксплуатации в зависимости от следующих факторов:

Температура. Приборы работают в широком диапазоне температур. Для нормальной работы требуется применение незамер­зающих масел, а в ряде случаев — проектирование таких методов соединения (сборки), которые обеспечивали бы нормальную рабо­ту прибора даже при отсутствии смазки.

Характер сопряжений для малых диаметров, даже при измене­ниях температуры в широких пределах, меняется мало, что, каза­лось бы, дает право пренебречь влиянием температуры. Однако иногда для обеспечения устойчивости показаний приборов прибегают к компенсационным звеньям (например, в приборах с упругими чувствительными элементами), что усложняет изготовление и вызывает трудности при подборе соответствующих материалов.

Влажность. Приборы работают в различных атмосферных ус­ловиях, нередко вызывающих усиленную коррозию.

Как показывают наблюдения, даже поверхности деталей, подвергавшихся тщательной отделке и термической обработке (каленые детали гироскопических приборов), коррозируют при эксплуатации. В связи с этим необходимо получение высокого качества поверхностей деталей и применение специальных покрытий.

Диапазон давлений. Приборы работают в широком диапазоне давлений — от глубокого вакуума до высокого давления, что требует высокого качества изготовления чувствительных элементов,механизмов и соблюдения жестких требований к герметичности.

Вибрации и толчки. Избежать разрушающего действия вибраций и толчков в значительной мере можно применением износоустойчивых деталей, изготовленных из соответствующих материалов. Поверхность деталей должна быть подвергнута такой обработке, которая включает операции упрочняющей технологии. Необходимо использовать методы сборки, исключающие возможность нарушения регулировки механизмов в процессе их эксплуатации. Вследствие внешних ускорений предъявляются высокие требования к качеству балансировки узлов и деталей. От точности информации, даваемой прибором, в значительной степени зависит успешность выполнения изделием (машиной, системой) поставленного задания.

Рассмотрим некоторые факторы, обусловливающие ошибки приборов; которые в значительной мере связаны с погрешностями их производства.

Шкаловые ошибки. Шкаловые ошибки у тарируемых при­боров — результат неточности изготовления шкал циферблатов. У приборов со стандартными шкалами ошибки возникают из-за погрешностей изготовления деталей, размерных и кинематических цепей и вследствие неточности регулировки.

Погрешность трения. Эти погрешности происходят от трения в подшипниках, цапфах и других деталях. Они во многом зависят от степени шероховатости обработанных поверхностей, правильности формы деталей и технологии сборки.

Погрешности, вызываемые зазорами. Величина зазора между сопрягаемыми поверхностями влияет на точность по­казаний прибора. Она зависит как от конструктивных (правиль­ного выбора допусков и посадок), так и от технологических (соблюдения размеров и формы) факторов.

К приборам, поступающим в эксплуатацию, предъявляются следующие требования: доступность пользования и простота ухода.

Удовлетворить эти требования — значит обеспечить доступность и удобство размещения пусковых рукояток, кнопок, регулировочных устройств и др., а также создать условия для простого монтажа и демонтажа приборов. Как правило, приборы должны иметь малые габариты и вес. Вес зависит от степени насыщенности приборов деталями из легких сплавов и принятых методов получения заготовок для наиболее крупных деталей, а также от уровня внедрения микроминиатюризации.

В связи с большим удельным объемом приборов в современных машинах и оборудовании себестоимость изготовления приборов яв­ляется важнейшим фактором при их оценке.

Производственные особенности приборостроения.

При малых га­баритах деталей приборов находят широкое применение сопрягаемые поверхности небольших диаметров (часто менее 1 мм), малые модули зубчатых зацеплений, мелкие резьбы. Малые габариты деталей предопределяют высокую абсолютную точность изготов­ления.

Для приборостроения характерна средняя точность, близкая к З-4-му классам. В машиностроении эти классы точности можно получить без особых трудностей, так как величина допуска у боль­шинства деталей для распространенных размеров составляет 0,06-0,08 мм; в приборостроении при тех же классах для характерных размеров допуск составляет 0,02--0,03 мм.

Повышенные требования предъявляют к обеспечению в деталях точности формы — уменьшению конусности, бочкообразности, нецилиндричности, некруглости и т. п. и расположения поверхностей в деталях и сборочных единицах — устранению непараллельности, перекоса осей, неперпендикулярности, несоосности, непересечения осей, несимметричности, радиального биения.

Для высокоточных приборов вводят в технологию изготовления деталей процесс термической стабилизации, цель которой — обеспечение в деталях постоянства их размеров в условиях эксплуатации и длительного хранения, что достигается чередованием операций механической обработки и термической стабилизации (отпуск, от­жиг, старение, обработка при температуре ниже 0°С), проводимых на различных этапах изготовления детали.

Детали малых габаритов обрабатываются на специализирован­ных станках. Широко применяется фасонный инструмент для об­работки как внутренних, так и наружных поверхностей.

Время установки и съема обрабатываемых деталей уменьша­ется при широком использовании в приспособлениях быстродейст­вующих зажимов. Наиболее эффективными оказываются много­местные приспособления. При контроле в ряде случаев контактные методы вызывающие большие погрешности измерения, вооб­ще не могут быть применены. Возникает необходимость внедрения бесконтактных электрических, оптических, пневматических; и других методов измерения. Исключительно большое значение для приборостроения имеет автоматизация измерений малых раз­меров.

Приходится решать также проблему физической взаимозаме­няемости, что означает обеспечение идентичности отдельных эле­ментов по их физическим свойствам (упругости, магнитным и элек­трическим характеристикам и др.).

Невозможность выполнения ряда технологических требований. Вследствие недостаточной изученности многих физических явлений затрудняет изготовление одинаковых по физическим свойствам чувствительных элементов и, следовательно, делает крайне сложным достижение их взаимозаменяемости. Введение в прибор различных компенсационных элементов, устраняющих погрешности изготов­лении, усложняет конструкцию прибора и процесс его производства, особенно сборку.

Характерен для приборостроения значительный удельный вес заработной платы в себестоимости деталей. Это отношение сильно изменяется в зависимости от степени сложности получения заготовок. Так, например, при получении заготовок рамы и корпуса ротора гироскопического прибора наибо­лее совершенным методом (в частности, литьем под давлением) снижается трудоемкость, в результате чего уменьшается удельный вес зарплаты.

Технологический процесс (ТП) и его структура

Как известно, различают производственный и технологический процессы.

К производственному процессу относятся абсолютно все работы связанные с выпуском изделий, входящих в производственную программу.

К технологическому процессу относятся действия непосредственно связанные с изменением состава, формы, размеров, внешнего вида,физических и химических свойств объекта производства.

Основной структурной частью ТП является операция.

Операцией называется законченная часть ТП, выполняемая на одном рабочем месте, одним рабочим или группой рабочих непрерывно.

Если какие-то действия на одном и том же рабочем месте, одним и тем же человеком совершаются последовательно для всей партии деталей, а затем следуют другие действия, производимые над этой же партией, то это равносильно выполнению двух операций, но по стечению обстоятельств выполняемых на одном рабочем месте и одним человеком.

Операция может состоять из одного или нескольких установов.

Установом называется совокупность действий производимых над деталью при однократной установке на какие-либо технологические базы (ТБ) и закреплении.

Установ в зависимости от организации ТП может состоять из одной или нескольких позиций.

Позицией называется совокупность действий производимых над деталью в пределах одного установа при неизменном положении приспособления.

Позиция — каждое из возможных фиксированных положений перемещающейся части приспособления с неизменно закрепленной в таком приспособлении деталью, сборочной единицей или инстру­ментом относительно оборудования, на котором производится ра­бота.

Установы и позиции состоят из переходов.

Переход — часть операции, при которой обрабатывается один или несколько участков поверхности детали одним и тем же инструментом (или группой инструментов) при неизменном или закономерно изменяющемся режиме работы оборудования. Примени­тельно к сборке переход характеризуется неизменностью сопрягаемых поверхностей и применяемого при этом инструмента (приспо­собления).

Примером может служить наматывание катушки, когда выполняется несколько следующих друг за другом переходов: ус­тановка каркаса, крепление вывода к каркасу и др.

Переходом называется законченная часть технологической операции выполняемая одними и теми же средствами технологического оснащения при постоянных технологических режимах и установке.

Переход при обработке резанием может быть разделен на проходы.

Проход — часть перехода, связанная со снятием слоя металла при однократном движении инструмента или группы инструментов относительно обрабатываемой поверхности.

Прием — часть операции, представляющая собой совокупность, действий, связанных каким-либо одним целевым назначением (установ изделия в приспособление, включение станка и др.)

При проектировании новых и реконструкции существующих заводов разработанные ТП являются основой всего проекта. Они определяют потребные оборудование, рабочую силу, производственные площади, технологическую оснастку (приспособления и инструмент), материалы, энергетику, транспортные средства и др. Аналогичное назначение у ТП при постановке производства новых объектов на действующем заводе; при этом выделяют возможность использования имеющегося и необходимость приобретения нового технологического оборудования и оснастки.

Общие правила разработки ТП определены ГОСТ 14301-83.