Конструктивно-технологические факторы, влияющие на погрешность углового положения заслонки объектива Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

УДК 681.1; 621.713.12; 62—521; 623.4.056.2

КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ПОГРЕШНОСТЬ УГЛОВОГО ПОЛОЖЕНИЯ

ЗАСЛОНКИ ОБЪЕКТИВА

Д.С. Вишневский, А.С. Ямников

Рассмотрены факторы, влияющие на угловое перемещение заслонки объектива, её конструкция и проблемы в работе и изготовлении. Показано, что доминирующими могут являться величина мертвого хода штока конечного выключателя, погрешность регулировки винтов - кулачков, кинематические погрешности червячного редуктора. Даны предложения по направлению дальнейших исследований.

Ключевые слова: заслонка объектива, кулачок, редуктор, погрешность.

Сборка - заключительный этап производственного процесса в приборостроении. Механическая обработка всегда подчинена технологии сборки, поэтому технология производства любого изделия начинается с проработки технологии сборки. Только рассматривая весь агрегат в целом, можно определить назначение каждой отдельной детали, установить для нее требуемые значения точности размеров, шероховатость и другие требования к поверхностному слою, т.е. назначить технические условия на изготовление и сборку агрегата. Изучив технологию сборки изделия и работу его узлов и отдельных деталей, назначают допуски размеров на сопрягаемые поверхности и определяют метод сборки.

Трудоемкость сборки составляет 25...35 % от общей трудоемкости изготовления изделия. В массовом и крупносерийном производстве эта доля меньше, а в единичном и мелкосерийном, где выполняется большой объем пригоночных работ, трудоемкость сборки достигает нередко 45...50 % и более. [1] Анализ путей развития автоматизации сборки показал, что можно сократить трудоемкость сборки на 50...55 %, улучшив технологичность конструкции собираемых изделий (17...20 %), повысив уровень автоматизации сборочных процессов (15...17 %), использовав новые технологии (10...12 %), усовершенствовав организационные формы сборки (около 10 %).

Основные направления повышения производительности сборки — устранение пригоночных работ, рациональное построение технологического процесса, его механизация и автоматизация. Конструкция изделия должна обеспечивать его сборку из предварительно собранных узлов, что позволяет осуществлять параллельную сборку и испытание узлов, сокращает продолжительность цикла сборки. На основе анализа конструкции изделия предусматривают конструктивные изменения, упрощающие сборку, и прогнозируют перспективность производства изделий (от этого зависит степень механизации и автоматизации сборки) [2, 3].

На кафедре технологии машиностроения ТулГУ в течение ряда лет проводились исследования по решению функционально связанных размерных цепей, в том числе с переменными передаточными отношениями и

135

нормированным пятном контакта сопрягаемых деталей [4-7]. Проведены исследования влияния свойств поверхностного слоя контактируемых деталей на контактную жесткость и величину стыковых деформаций [8-10].

Для изделий военной техники применяется ряд специальных требований как то: герметичность узлов, радиационная и электромагнитная защиты, высокий показатель приемлемого уровня качества [11-13], работа в широком диапазоне температур - от -50 до +60°С и другие. Обеспечение подобных требований является крайне важным и сложным ввиду специфики применения. Эти требования применяются не только к самому вооружению, но и к оптическим системам наведения и наблюдения. Подобные оптические системы зачастую обладают заслонками, защищающими оптику в не рабочем положении (рисунок).

Кинематическая схема механизма отрывания - закрывания заслонки

объектива

Заслонка состоит из электродвигателя поз. 1, передающего через червячную передачу поз. 2, движение на вал поз. 3 с крышкой поз. 4, закрывающей сам объектив. Окончание вращение вала обеспечивается парой микропереключателей поз. 5, на которые нажимают кулачки поз. 6, расположенные на валу поз. 3. Сами кулачки представляют собой болт с полукруглой головкой и контргайкой. Нажим на микропереключатель происходит через нажимную пластину и плоскую пружину, предохраняющие сам микропереключатель от чрезмерного надавливания.

На практике установлено, что большая часть проблем связано с регулировкой кулачка. Проскальзывание и чрезмерное надавливание происходит из-за температурных колебаний, так же, как и закусывание втулок.

Сама конструкция кулачка уже может вызывать некоторые погрешности: при регулировке болта и последующем затягивании контргайки происходит вытягивание резьбы, что увеличивает продолжительность и сложность сборочного процесса. Но использование подобной конструкции

продиктовано необходимостью регулирования сборки и юстировки всей конструкции. Угловое перемещение заслонки должно составить 89...90°, поэтому используется два взаимно перпендикулярных кулачка. Для предотвращения передавливания кулачка на нажимную пластину стоит плоская пружина между шляпкой болта и нажимной пластиной.

Из-за необходимости отдельных обработки и образования отверстий под вал, к которому крепится крышка заслонки, возможна некоторая несоосность, которая может приводить к неплотному закрыванию объектива. Кроме того, при температуре, отличной от обычных 21...23 °С, происходит закусывание втулок.

Все вышеизложенные проблемы обусловлены несовершенством, как самой конструкции, так и технологического процесса сборки, и требуют скорейшего решения. Кроме того, необходимо рассмотреть возможность автоматизирования сборочного процесса и уменьшить трудоёмкость изготовления изделия.

Список литературы

1. Горелышев И.Г., Кропивницкий Н.Н. Слесарно-сборочные работы. Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1982. 319 с.

2. Ерёмин А. А., Ямникова О. А. Конструктивная сложность как мера технологичности изделий в машиностроении // Актуальные вопросы науки и техники: сборник научных трудов по итогам МНТК. №2. Самара, 2015. С. 40-42.

3. Ерёмин А. А., Ямникова О. А. Расширенная модель сложности конструктивного элемента электронной модели изделия // Инновационная наука. Международный научный журнал. №4. 2015. Ч. 2. Уфа. С. 23-25.

4. Васильев А.С., Грязев В.М., Ямников А.С. Функционально связанные сборочные размерные цепи, обеспечивающие нормированный контакт поверхностей // Сборка в машиностроении, приборостроении. 2012. № 5 (142). С. 36-40.

5. Ямников А.С., Грязев В.М. Выявление и решение размерных цепей с учетом условий контакта сопряженных деталей // М-74 Моделирование технологических процессов механической обработки и сборки // Кол. монография / под ред. А.В. Киричека Т. 1. М.: Издательский дом «Спектр», 2013. 320 с.

6. Грязев В.М., Ямников А.С. Решение размерных цепей с точностью, нормированной по пятну контакта поверхностей // Сборка в машиностроении, приборостроении. 2013. № 8. С. 22-26.

7. Ямников А.С., Чуприков А.О. Деформации элементов технологической системы при нарезании внутренней резьбы на сварных корпусах под действием радиальной составляющей силы резания // «Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии» / ФГБОУ ВПО «Госуниверситет — УНПК». 2014. №2 (304). С. 110-116.

137

8. Грязев В.М., Ямников А. С. Сравнительные характеристики поверхностной жесткости деталей автоматических машин: справочник // Инженерный журнал с приложением. 2013. № 8 (197). С. 7-13.

9. Ямников А.С., Ямникова О.А., Кашмин О.С. Эмпирические зависимости величины сближения контактирующих деталей при импульсной нагрузке // Сборка в машиностроении, приборостроении. 2015. №3. С. 42-48.

10. Кашмин О.С., Ямников А.С., Пушканов М.А. Определение сближения контактирующих деталей при импульсном нагружении // Известия Тульского государственного университета. Вып. 11. Ч. 1. Тула: Изд-во ТулГУ, 2014. С. 222-229.

11 ГОСТ Р ИСО 2859-1-2007. Статистические методы. Процедуры выборочного контроля по альтернативному признаку. Часть 1. Планы выборочного контроля последовательных партий на основе приемлемого уровня качества. М.: Стандартинформ, 2008. 104 с.

12. Вишневский Д.С. Обоснование метода контроля изделий на машиностроительном предприятии // Молодежный вестник политехнического института: сб. статей / Тула, Изд-во ТулГУ, 2015. С. 37-41.

13. Вишневский Д.С., Андреев В.Н. Определение приемлемого уровня качества при использовании выборочного контроля продукции в производстве ОАО «КБП» // Материалы II Региональной научно-практической конференции им. А.Г. Шипунова.3 апреля 2015 г. Ливны, Изд-во ФГБОУ ВПО «Госуниверситет - УНПК», 2015. С. 41-45.

Вишневский Денис Сергеевич, асп., инженер-технолог, tarswolkaramhler. ru, Россия, Тула, Конструкторское бюро приборостроения им. академика А.Г. Шипунова,

Ямников Александр Сергеевич, д-р техн. наук, проф., yamnikovasamail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет

CONSTRUCTIVE TECHNOLOGY FACTORS, INFLUENCING THE ERROR OF ANGULAR

SITUATION LENS GATES

D.S. Vishnevsky, A.S. Yamnikov

The factors influencing angular movement of the gate of a lens, her design and problems in work and production are considered. It is shown that can he dominating the size of the dead course of a rod of the limit switch, an error of adjustment of screws - cams, kinematic errors of a worm reducer. Offers on the direction offurther researches are given.

Key words: lens gate, cam, reducer, error.

Vishnevsky Denis Sergeevich, postgraduate, engineer, tarswolka ramhler.ru, Russia, Tula, KBP named after academician A. Shipunov,

Yamnikov Alexander Sergeyevich, doctor of technical science, professor, [email protected], Russia, Tula, Tula State University