Тема 1. Конструкторська підготовка при виробництві оптичних приладів

Лекція №1. Зміст і задачі дисципліни. Основні поняття. Елементарні логічні методи конструювання

Зміст і задачі дисципліни

Даний учбовий посібник присвячений основам конструювання точних оптичних приладів, що містять механічні, оптичні і електронні функціональні пристрої і елементи. Особливості конструювання таких приладів полягають в тому, що їх показники якості і в першу чергу точність, надійність і технологічність залежать від дотримання певних правил та принципів конструювання, способів функціонального і точносного синтеза конструкцій, знання шляхів підвищення якості приладів при проектуванні.

В теперешній час технічної літератури по питанням прикладного конструювання оптичних приладів бракує. Найбільш відомі: довідник конструктора оптико-механічних приладів[1], довідник оптика - технолога[10], підручники і учбові посібники по конструюванню оптичних приладів[2,3,5,6,8]. Ці видання в більшості найменувань носять рецептурний характер і не є узагальнюючими, у звязку з роками видання застарілі, і не завжди в повному обсязі містять  питання пов’язані з конструюванням точних оптичних приладів.

Слід зазначити, що розглянути всі теоретичні і практичні питання конструювання оптичних приладів в одному учбовому посібнику неможливо. Автор вважає, що студенти і інші читачі знайомі з такими необхідними основами і розділами конструювання, як «Допуски і посадки», «Опір матеріалів»,«Деталі приладів»,«Технічна механіка», «Матеріалознавство», «Теоретична механіка»,«Технологія приладобудування і оптичного приладобудування», «Теорія оптичних систем». Тому основний акцент в даному учбовому посібнику поставлений на питаннях конструювання пов’язаних з показниками точності приладів і їх елементів.

Учбовий посібник написаний на базі учбової дисципліни, яка на протязі багатьох років викладається на кафедрі оптичних та оптико-електронних приладів. Мета дисципліни здобуття студентами знань, потрібних для розуміння принципів розрахунку та конструювання типових оптичних приладів, дії оптичних приладів та їх елементів, а також вмінь та навичок, які потрібні для оволодіння та засвоєння знань, на базі яких грунтується розробка, розрахунок та конструювання таких приладів. Завдання дисципліни вивчення основних положень теорії точності та надійності приладів, особливостей розрахунку та конструювання вузлів оптичних приладів, вивчення основних етапів проектування типових оптичних приладів та захисту їх від дії зовнішніх факторів.

Існує велика кількість видів оптичних приладів. Їх номенклатура сягає декілька тисяч найменувань. Декілька десятків тисяч найменувань сягає номенклатура функціональних пристроїв і елементів, що використовує промисловість у точному приладобудуванні[12].

Однак підготовка спеціалістів по проектно –конструкторській діяльності не повинна носити рецептурний характер і базуватися на вивченні певного конструкторського виробу. Потрібно вивчати загальні правила і принципи проектування і конструювання, які використовуються при створенні всіх видів технічних виробів.

Методи проектування і конструювання описують можливі шляхи і засоби пошука ідей інженернихї рішень проектно- конструкторських задач. Принципами конструювання є такі правила і конструктивні рішення, які дозволяють отримати потрібні цільові функції виробу

(основні показникі якості виробу: точність, надійність, технологічність).

Основні поняття

Створення нового зразка приладу включає наступні етапи:

1. Розробка фундаментальної ідеї приладу і первинних технічних умов для його реалізації.

2. Вибір технічного принципу реалізації ідеї і розробка принципової схеми приладу.

3. Розробка конструкції приладу.

4. Виготовлення і випробування дослідного зразка приладу.

Другу і третю стадію об'єднують терміном проектування приладів. Тобто конструювання – це друга частина процесу проектування і слідує за розробкою принципової схеми приладу. Конструювання розпадається на ряд етапів регламентованих ДСТУ. Розрізняють етапи:

1. Технічне завдання.

2. Технічна пропозиція.

3. Ескізний проект.

4. Технічний проект

5. Робоче конструювання.

6. Виготовлення і випробування дослідного зразка.

7. Коректування конструкторської документації.

Відповідно до ДСТУ встановлюють наступні види виробів:

1. Деталь (виріб, виготовлений з одного матеріалу).

2. Складальна одиниця (виріб, складові частини якого підлягають з'єднанню на підприємстві виготівнику).

3. Комплекс (два і більш специфікованих вироби не сполучених на підприємстві виготівнику складальними операціями, але передбачувані для взаємозв'язаних експлуатаційних функцій).

4. Комплект (набір виробів, що має загальне експлуатаційне призначення допоміжного характеру).