Основные понятия технологии приборостроения

    Эргономические  показатели можно классифицировать  на:

    а)  гигиенические   показатели   (уровни   оснащенности,   температуры,

влажности,  давления,  напряженности  магнитного  и  электрического  полей,

запыленности, излучения, шума, вибрации и перегрузки);

    б)  антропометрические  показатели  (соответствие  конструкции   изделия

размерам  тела  человека  и  его  отдельных  частей,   распределение   веса

человека);

    в)  физиологические   и  психофизиологические  показатели  (соответствие

конструкции изделия  силовым возможностям человека, скоростным возможностям,

зрительным, психофизиологическим, слуховым и осязательным);

    г)  психологические   показатели  (соответствие   изделия   возможностям

восприятия и  переработки  информации,  закрепляемым  и  вновь  формируемым

навыкам человека при  пользовании изделием.

    5.Эстетические    показатели,     характеризующие     художественность,

выразительность и  оригинальность формы изделия, гармоничность  и целостность

конструкции  изделия  среде  и  стилю,  цветовое  и  декоративное   решение

изделия, художественное решение упаковки и т.п.

    Основной закон  художественного  конструирования  можно  сформулировать

следующим образом: неразрывная связь  функции,  конструкции  и  формы,  или

иначе единство функционального, конструктивного и эстетического.

    6.Показатели  стандартизации   и   унификации   характеризуют   степень

использования в  конкретном изделии стандартизированных  деталей,  сборочных

единиц, блоков и  уровень  унификации  составных  частей  изделия.  Для  его

оценки  используются  такие  характеристики,  как  коэффициент  унификации,

коэффициент применяемости, коэффициент повторяемости и др.

    7.Патентно-правовые  показатели,  характеризующие   степень   патентной

защиты и патентной  чистоты изделий.

    При определении   данных  показателей,  учитываются   наличие  в  изделии

отечественных изобретений, защищаемых  авторскими  свидетельствами  СССР  и

патентами  за  рубежом  и  наличии  регистрации  промышленного  образца   и

товарного в СССР и странах предполагаемого экспорта. Для более объективного

определения патентно-правовых показателей следует  учитывать  неравноценный

технико-экономический  эффект от внедрения этих изобретений, степень и время

известности  технических  решений,   заложенных   в   изделии;   значимость

нарушаемых патентов для изделия в целом.

    8.Экономические  показатели характеризуют затраты на проведение  научно-

технических и опытно-конструкторских  работ, связанных с разработкой  данного

изделия, а также  экономическую эффективность эксплуатации.

    Это особый  вид показателей, оценивающих   ремонтопригодность  продукции,

ее  технологичность,  уровень  стандартизации  и  унификации  и   патентную

чистоту.

    9. Точность  – это степень соответствия  изготовленого параметра  изделия

заданному параметру. Различают заданную, полученную и  ожидаемую  точность.

Также различают способы получения требуемой точности: 1 – последовательного

получения на заготовке  заданной  точности,  2-  автоматического  получения

заданной точности. 

                       Понятие о качестве поверхности.

    Эксплуатационные  характеристики  деталей  (износостойкость,  стойкость

против коррозии, прочность, величина  сил  трения  и  др.)  в  значительной

степени зависят  от качества поверхности.

    Под   качеством  поверхности  деталей   понимают  физико-механическое   и

геометрическое состояние  поверхности.

    С физико-механической  точки  зрения  качество  поверхности   определяют

отклонение физических и механических свойств поверхностного слоя металла от

его свойств в  середине  детали.  При  каждом  методе  обработки  происходит

изменение  поверхностного  слоя.  Так  при  резании  возникают   структуры,

микротвердости  (степень   и   глубина   наклепа),   возникают   остаточные

напряжения.

    В процессе  резания происходит пластическое  деформирование слоя  металла

и изменение структуры. Металл  в  результате  пластического  деформирования

становится упрочненным: увеличивается  прочность  и  появляются  остаточные

напряжения.

    Степень  упрочнения  и  глубина  упрочненного  слоя  зависят  от  метода

обработки, режима резания, геометрии  состояния  (остроты)  рабочей  кромки

инструмента и свойств  исходного металла, скорости резания.

    Степень  упрочнения и глубину упрочненного  слоя обработанной поверхности

определяют путем  измерения микротвердости на поверхности  среза прибором ПМТ-

3.

    Данные  измерения  показывают,  что   при  всех   методах   механической

обработки в поверхностном  слое возникает упрочнение:

    Знак остаточных  напряжений зависит от режима  и  метода  обработки.  Так

при обтачивании  с малой скоростью в поверхностном слое возникают  сжимающие

напряжения, а при  больших  скоростях  растягивающие.  При  выборе  режимов

резания следует  учитывать, что остаточные напряжения сжатия в поверхностном

слое увеличивают  усталостную прочность, растяжение  -  снижают.  Внутренние

напряжения могут  с течением времени приводить  к изменению формы детали. При

горячей обработке (горячая  штамповка, литье, прокатка)  поверхностный  слой

обезуглероживается  на глубину 50-200  мк,  у  холоднотянутой  калиброванной

стали наблюдается частичное обезуглероживание до 70  мк.  Обезуглероживание

поверхностного слоя имеет место и при резании, когда возникают значительные

температуры (например, шлифование).

    С  геометрической  точки  зрения   качество   поверхности   оценивается

следующими параметрами:

    - макронеровностью,

    - волнистостью,

    - микронеровностью (шероховатостью).

    Под   макронеровностью  понимают  единичные,  неповторяющиеся  регулярно

отклонения поверхности  от номинальной формы с малой  высотой и очень большим

числом (для цилиндрических деталей-  овальность  сечения,  криволинейность,

огранка, конусность, бочкообразность, выгнутость и т.д.).

    [pic]

    Волнистость  - периодическое чередование выступов  и  впадин,  вызванные

неравномерностью  процесса резания (вибрацией).

    Микронеровность  (шероховатость) - действительное состояние   поверхности

на малом ее участке (1 кв.мм).

    Пример: микронеровность  и волнистость поверхности.

    [pic]

    Критерий:

    Lнб/Ннб  >1000 макронеровность,

    L1/Н1 = 50...100  -волнистость,

    Lнм/Ннм  <50  -микронеровность.

    Шероховатость  поверхности (ГОСТ 2789-73).

    Параметры  шероховатости поверхности:

    Ra - среднее  арифметическое отклонение профиля  (100-0.008 мкм),

    Rz - высота  неровностей профиля по десяти  точкам (1600-0.025 мкм),

    Rmax - наибольшая  высота неровностей профиля (1600-0.025 мкм),

    Sm - средний  шаг неровностей (12.5-0.002 мкм),

    S - средний  шаг неровностей по вершинам (12.5-0.002 мм),

    tp - относительная  опорная длина профиля, p-  значение  уровня  сечения

профиля.

    Предельные  значения   параметров   указаны   выше   в   скобках.   При

необходимости устанавливают  направление неровностей поверхности.

    Ra - среднее  арифметическое абсолютных значений  отклонений  в  пределах

базовой длины

    [pic]

                     n

    Ra ( 1/n * ( |yi|,

                     i=L

    где L - базовая длина.

    Rz - сумма  средних  арифметических  абсолютных  отклонений  точек  пяти

наибольших минимумов  и пяти наибольших максимумов в пределах базовой длины

                   5                 5

                                                  Rz=       1/5         *((

|Himax|+|(|Himin|),

                  i=1               i=1

    где Himax - отклонение пяти  наибольших  максимумов  профиля;  Himin  -

отклонение пяти наибольших минимумов профиля.

    Обозначение  шероховатости поверхности.

    [pic]   На месте цифр на рисунке  делаются следующие надписи:

    (1)- параметр  шероховатости поверхности по  ГОСТ 2789-73;

    (2)- вид  обработки поверхности и др. указания;

    (3)- базовая  длина по ГОСТ 2789-73;

    (4)- условные  обозначения направления неровностей. 

    Применяемые  знаки:

    [pic]- вид  обработки конструктором не устанавливается;

    [pic]-  поверхность,  образованная  удалением  слоя  металла  (точение,

шлифование, травление  и др.);

    [pic]-  поверхность   образована  без  удаления  слоя  металла   (литье,

обработка давлением  и др.) или поверхность  не  обрабатываемая  по  данному

чертежу. Ra не пишется  в обозначении.

    Причины  возникновения микронеровностей.

    Микронеровность   -    основной    параметр,    оказывающий    наиболее

разностороннее влияние  на эксплуатационные характеристики деталей  приборов.

Микронеровность    характеризуется    высотой    гребешков.    На    высоту

микронеровностей оказывают влияние:

    1.Геометрические  параметры инструмента,

    2.Скорость  резания и подача,

    3.Установка  инструмента относительно оси  вращения.

    [pic]                  [pic]

    1.Влияние  геометрических параметров инструмента.

и (1 - углы резца в плане главный и вспомогательный.

    АВ - главное  режущее лезвие.

    ВС - вспомогательное  режущее лезвие.

    Режущие  кромки сопряжены радиусом r. Высота  микронеровностей H  связана

с шагом подачи S.

    Углы  (  и (1 в  значительной  степени   влияют  на  микронеровности.  С

увеличением ( и (1 высота микронеровностей увеличивается, с  уменьшением  -

уменьшается.

    Величины (  и (1 влияют на силы резания.  Чем меньше (  и (1, тем больше

силы резания и  наоборот. В  свою  очередь  силы  резания  также  влияют  на