Конспект лекций
Основы технологии приборостроения
проф. Волкоморов В. И.
доц. Егоров В.А.
2008 г.
Введение
Techne-искусство,
мастерство
Технология
Logos-слово, учение
Технология – наука, систематизирующая и изучающая совокупность приемов и методов обработки, изготовления, изменения состояния, форм и размеров сырья, материалов и полуфабрикатов в процессе производства продукции.
Технология производства – учение о методах обеспечения заданного качества изделий в процессе их производства с наибольшей производительностью и наименьшими экономическими затратами.
Приборостроение – отрасль науки и техники, разрабатывающая средства автоматизации и системы управления; в то же время отрасль машиностроения, производящая средства измерения, анализа, обработки и представления информации, средства регулирования, автоматизированные и автоматические системы управления.
- совокупность предприятий, научно-исследовательских, проектно-конструкторских, технологических и других организаций, осуществляющих разработку, производство, монтаж, как отдельных приборов, так и комплексов информационно-измерительных, вычислительных и управляющих устройств, систем автоматизации и др.
(под отраслью промышленности понимается характеризующаяся выпуском однородной продукции совокупность предприятий (объединений), потребляющих исходное сырье и материалы, имеющих общие типовые технологические процессы, использующих специально подготовленные кадры и подчиненных единому органу управления – министерству)
Приборостроение, как и промышленность в целом (рис. 1.2), характеризуется своей структурой, которая, в свою очередь, определяет не только состав подотраслей, но и их соотношение по значимости в отрасли (по объему выпускаемой продукции, стоимости основных фондов, численности занятых работников и т. д.). Состав структурных элементов изменяется под воздействием разделения общественного труда и ряда других факторов. Составные элементы структуры отрасли - отдельные ее подотрасли - определяются типами и видами выпускаемой в отрасли продукции, а они весьма разнообразны по назначению, принципу действия, области и условиям применения и другим классификационным признакам.
Это достаточно убедительно можно охарактеризовать приведением в порядке примера лишь некоторых из групп приборов, а именно: приборы для измерения механических, электрических, магнитных, тепловых, оптических, радиотехнических, радиационных и других величин; приборы для контроля за расходованием топливно-энергетических ресурсов, для контроля состояния условий труда, окружающей среды; аналитические, оптико-механические приборы, медицинские приборы и аппаратура; приборы для физических и научных исследований, контроля и регулирования технологических процессов; приборы и датчики систем комплексной автоматизации процессов и машин, для проведения испытаний техники; лабораторные приборы; средства автоматики и телемеханики, механизации и автоматизации инженерного и управленческого труда; вычислительная техника и др.
Укрупненная
структурная схема народного хозяйства
(ВТ - вычислительная техника; РЭА ЛА -
радиоэлектронная аппаратура летательных
аппаратов)
Все изделия приборостроения являются конечной продукцией. И вместе с тем с точки зрения народного хозяйства они могут быть и промежуточными продуктами, когда используются как комплектующие элементы для технических систем и комплексов, выпускаемых в других отраслях.
На основе комплектующих приборов формируются большие технические системы; они используются в орудиях труда и предметах потребления. Комплектующие приборы могут иметь жесткую функциональную структуру и единое конструктивное исполнение или изготовляться в модульном исполнении. Современная приборная техника характеризуется многофункциональностью и широкой применяемостью. Особое место по темпам роста выпуска занимают приборы исследовательского, производственного и специального назначения.
Задачи технологии как науки - выявление физических, химических, механических и других зависимостей с целью определения и использования на практике наиболее эффективных и экономичных производственных процессов.
Созданию науки технология приборостроения предшествовал многовековой производственный опыт. Несмотря на длительную историю развития производства, технология приборостроения как наука сформировалась сравнительно недавно.
Строительство крупных приборостроительных заводов и организация массового производства приборов в 30-40-е годы потребовали комплексного решения задач рационального изготовления приборов, научно обоснованных методов проектирования технологических процессов и технических средств производства.
1-й этап развития науки о производстве характеризуется обобщением огромного опыта работы промышленности.
2-й этап - научный анализ отдельных вопросов производства: точности, качества поверхности, жесткости технологической системы, вибраций при обработке деталей, припусков и др.
3-й этап характеризуется синтезом теоретических основ технологии приборостроения и созданием инженерной методики проектирования техпроцессов изготовления деталей и сборки приборов на основе технических расчетов.
Динамика роста общего объема продукции: 1 - промышленности; 2 - машиностроения; 3 - приборостроения; 4 - средств вычислительной техники
Способы получения информации, материалы, конструирование быстро менялись, что влекло за собой необходимость освоения приборостроения в масштабах массового серийного производства.
Несмотря на тот факт, что приборостроение выросло из машиностроения, у него имеется ряд характерных отличий:
меньшие габариты деталей предполагают более высокую абсолютную точность изготовления (так для деталей машиностроения (по габаритам), точность по квалитетам 8-9 сост. 0.06-0.08 мм, то для средней детали в приборостроении 8-9 квалитеты сост. 0.02- 0.03 мм)
повышенная точность качества формы детали (конусность, бочкообразность и т.д.)
более высокие требования по взаимному расположению поверхностей и осей
широкое применение специального и специализированного оборудования, оснастки и инструментов
широкое применение неконтактных измерительных устройств
необходимость обеспечения не только геометрической, но и физической взаимозаменяемости
широкое применение электроники
Развитие приборостроения отражает стройную техническую политику, которая во многом способствует высоким темпам роста объемов производства продукции при ограниченных затратах. Эта техническая политика положила начало созданию Государственной системы промышленных приборов и средств автоматизации (ГСП).