Материал: Автоматизированная разработка технической документации по эксплуатации и ремонту компонентов визира оптического устройства

Автоматизированная разработка технической документации по эксплуатации и ремонту компонентов визира оптического устройства

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Анализ состояния вопроса. Цели и задачи выпускной квалификационной работы

1.2 Описание конструкции и принцип работы визира оптического устройства

2. РАЗРАБОТКА ТРЕХМЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ И АССОЦИАТИВНО СВЯЗАННЫХ ЧЕРТЕЖЕЙ КОМПОНЕНТОВ ВИЗИРА

2.1 Методика создания компьютерных моделей деталей

2.2 Методика создания сборочной единицы

2.3 Метод создания разнесенной сборки

2.4 Автоматизированная разработка конструкторской документации

2.5 Создание связанных спецификаций

2.6 Разработка разнесенных сборок и каталогов компонентов визира

3. ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ КОМПОНЕНТОВ ВИЗИРА

3.1Решение линейных задач теории упругости методом конечных элементов

3.2 Использование трёхмерной модели для расчёта изделия методами имитационного моделирования

3.3Расчет напряженно - деформированного состояния детали в среде SolidWorksSimulation

4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ ВИЗИРА

4.1 Описание, назначение и конструкция детали

4.2 Технологический контроль чертежа детали

4.3 Анализ технологичности конструкции детали

4.4 Определение типа производства

4.5 Выбор заготовки

4.6 Расчет припусков на обработку

4.7 Выбор оборудования

4.8Расчет режимов резания, нормирование операций

5. УПРАВЛЯЮЩАЯ ПРОГРАММА

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

В наше время оптические приборы широко применяются не только в военном деле, но и в обычной жизни. Существуют различные виды таких приборов: различные прицелыи угломеры, дальномеры, фотоаппараты и видео камеры,приборы для наблюдения, приборы для связи, приборы управлениястрельбой и приборы центральной наводки.

Первые прицелы, что вошли в применение в военном деле были кольцевые прицелы. Они устанавливались на арбалеты еще в середине 14 века. Он состоял из кольца закреплённого на ложе оружия и мушки установленной на конце ствола.

Основной целью ВКР является автоматизированная разработка технической документации по эксплуатации и ремонту компонентов визира оптического устройства.

Визир (видоискатель) - это устройство фотоаппарата или видеокамеры, которое служит для наблюдения за объектом съёмки. Некоторые из них используются для повышения четкости изображения.

В процессе использования узлы и различные детали приходят в негодность и нуждаются в замене или ремонте. Поэтому и создается различная технологическая документация, с помощьюкоторой можно быстро и легко заменить или починить комплектующие.

Тема данной ВКР актуальна, так как составление технического руководства является важнейшим аспектом для создания конструкторской документации. Неотъемлемой частью разработки промышленного оборудованиякаждого предприятия является разработка РЭ (руководство по эксплуатации). Данная документация, безусловно, должна быть как и у производителя, так и у пользователя продукции.

Так же не стоит забывать, что РЭ является одним из документов, необходимых для сертификации продукции.

1. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

.1 Анализ состояния вопроса. Цели и задачи выпускной квалификационной работы

Существует несколько видов различныхприцельных приспособлений: для дробовой стрельбы, кольцевые (для стрельбы пулями и дробью), прицелы открытого типа, оптические и диоптрические прицелы, прицелы калиматорные, лазерные прицелы. Некоторые прицелы не имеют прицельной планки, поэтому из них не удобно целиться. Прицел для дробовой стрельбы представлен на рисунке 1.

Рисунок 1 - Прицел для дробовой стрельбы

Простейшим из открытых прицелов является планка, расположенная на задней части ствола. Прицеливание производится путем совмещения на одной линии цели, мушки и целика. Открытый прицел изображен на рисунке 2.

Рисунок 2 - Открытый прицел

Кольцевой, или как он еще называется апертурный прицел. Данный тип превосходит открытый: скорость прицеливания выше за счет простоты операции совмещения мушки с целиком, высокая точность обеспечивается большей прицельной линией, удобен в прицеливании при слабом освещении. Недостатками является частичное перекрытие целиком зрительного поля, а так же то, что такой прицел не редко засоряется. Кольцевой прицел предоставлен на рисунке 3.

Рисунок 3 - Прицел кольцевой

Диоптрические прицелы чаще всего применяются для спортивной, а так же охотничьей стрельбы. В таком прицеле целик перекрывает обзор глазу спереди, на нем существует отверстие очень маленького диаметра, что помогает видеть изображение большей контрастности. Данный прицел дает самую большую точность из всех механических, но сложен в использовании и требует специальной спортивной подготовки от стрелка. На рисунке 4 показан диоптрический прицел.

Рисунок 4 - Диоптрический прицел

Первые оптические прицелы устанавливались на нарезном оружии, которое считалось более дальнобойным, но сейчас их ставят и на менее дальнобойное оружие.

Прицел представляет собой телескоп с приматическими стеклами или линзами. Прицел настраивается так, что выстрел попадает в перекрестие линий, изображенных в трубе прицела. Одной из важнейших свойств оптического прицела - это свойство увеличивать (приближать) объект. Современные прицелы могут увеличивать предметы в 20 раз.

Полезность прицела - это не только способность приближать предметы. Оптические прицелы избавляют стрелка от необходимости фокусировать глаза на сразу трех предметах: цели, мушке и прорези. Оптический прицел взял на себя этот недостаток и сам может собирать изображение на плоскость. Именно это изображениемы и видим, смотря в прицел.

Оптический прицeл - этo труба, в которой лучи света имеют прямой ход. В ней так же находятся объектив, система линз, которая оборачивает изображение, перекрeстие, oкуляр, в который и смотрит стрелок.

Объектив - это система, которая состоит из двух, или более линз. Чем больший диаметр у объектива, тем большую светосилу обеспечивает прицел.

Наружная линза объектива обычно имеет специальное просветляющую пленку. Просветляющее покрытие не дает отражаться свету, попавшему вовнутрь прицела.

Система оборачивания как правило - это система из двух или более линз, которые оборачивают перевернутое изображение в прямое.

Прицельная сетка помогает точно наводить прицел на цель и регулировать прицеливание в стрельбе на дальнее расстояние, а так же при сильном ветре.

Окуляр - конструкция из двух или более линз, которая предназначена для рассматривания цели.

Корпус прицела изготавливается из пластика или легких сплавов. Он объединяет узлы прицела, тем самым создавая единую конструкцию.

Устройство прицела показано на рисунке 5.

Рисунок 5 - Устройство оптического прицела

Особенность коллиматорного прицела в том, что можно наводить прицел на цель, не закрывая глаз, что эффективние при стрельбе по движущейся мешени. При этом делать это можно не закрывая глаза, что удобно и эффективно при стрельбе по цели, которая движется. Такой прицел называют открытым, но есть и закрытые коллиматорные прицелы. Они считаются более прогрессивными. При их использовании стрелок закрывает один глаз. Так же глаз стрелка не должен быть на одной световой линией прицела.

В коллиматорном прицеле используется светодиод, определяющий вид точки-метки, а также используется специальное покрытие линз.

Такой прицел подходит для стрелков, у которых есть проблемы со зрением. Люди с дальнозоркостью отлично видят цель и мушку, но плохо видят метчик. У людей с близорукостью же все наоборот. На рисунке 6 показан коллиматорный прицел.

Рисунок 6 - Коллиматорный прицел

Лазерный прицел - прицельное приспособление, считающееся относительно новым, в настоящее время оно имеет все большее распространение.

Самым важным различием лазерного от других прицелов является то, что оно источает луч лазерного света. Этот луч показывает место, куда стрелок хочет выпустить патрон. Дальнозоркость прицела и диаметр пятна, которое освещает цель, зависит от прозрачности атмосферы, дальности до цели и самой конструкции прицелов.

Такой прицел лучше использовать при стрельбе на не длинные расстояния.

Лазерный прицел изображен на рисунке 7.

Рисунок 7 - Лазерный прицел

Сегодня основной продукциейна Вологодском оптико-механическом заводе является различные оптические устройства. В наши дни общество активно использует в своем развитии и повседневной жизни различные оптические устройства.

Целью данной ВКР является автоматизациякомпонентов визира оптического устройства.

Анализируяпоставленные цели, решаем следующие задачи:

создаем 3D - модели и чертежи компонентов устройства;

создаем разнесенную сборку и каталоги деталей;

рассчитываем нагрузки, которые действуют на вал со стороны колеса;

исследуем деталь «Червяк» в напряженно-деформированном состоянии;

разрабатываемтехнологическую документацию для изготовления «Оправы».

Принцип работы различных оптических устройств различен, но чаще всегооптические прицелы работают основываясь на механических взаимодействиях.

Механизм переключения призмы является составляющей визира. Изучению и анализу этого механизма и посвящена данная ВКР. Стеклянная призма, закрепленная в оправе, предназначена для того, чтобы сфокусировать и отразить луч. Применение устройств с таким механизмом широко распространено на Вологодском оптико-механическом заводе.

1.2 Описание конструкции и принцип работы визира оптического устройства

Для прицеливания по мишени в механических прицелах используются визиры. Они помогают совершать точную наводку на большое расстояние, так жевыполняют наводку в условиях плохого освещения цели, более того применение оптических визиров увеличивает точность наводки в сравнении с механическими устройствами.

В оптических визирах отсутствует приспособление для прицельных углов, а также у них отсутствует механизм выверок, в то время как у оптических прицелов они присутствуют.

Разделение оптических визиров происходит на три типа: коллиматорные, телескопические и панорамные.

Коллиматорный прицел работает на основе принципа совмещения удаленного перекрестия визира, которое имитируется коллиматором.

Коллиматор производит прицеливание по двум точкам: мешени и сетке коллиматора. В отличии от использования визира механического, при использовании коллиматора можно видеть обе эти точки без искажения.

На рисунке 8 показан электромагнитный спектр, который является комплексом электромагнитных волн. Он разбивается на области, которые частично перекрывают друг друга.

Участок от 0,4 мкм до 0.76 мкм занимают видимые нашим глазом лучи. Именно они используются в оптических прицелах.

Рисунок 8 - Спектр электромагнитных волн

Лучи, распространяющиеся прямолинейно, такие как ультрафиолетовые и инфракрасные, отражаются и преломляются. Применяя оптические системы, можно получить невидимое изображение объекта.В дальнейшем это изображение изменяется в видимое, обеспечивая тем самым видимость цели в темноте.

Существует так называемый электронно-оптический преобразователь, с помощью которого происходит процесс преобразования инфракрасных лучей, которые не видны невооруженному глазу.

На рисунке 9 показан такой преобразователь. На торцевой поверхности трубки 1 нанесен светочувствительный слой 2, этот слой называется фотокатодом. Система фокусировки 3 расположена внутри трубки, а на задней поверхности расположен так называемый экран 4.

Рисунок 9 - Электронно-оптический преобразователь: 1 - стеклянная трубка; 2 - фотокатод; 3 - фокусирующая система; 4 - экран

Существуют многощелочные фотокатоды, которые применятся в наше время в прицелах ночного использования.

Светочувствительный полупрозрачный слой, называемый фотокатодом, подключается к минусовой клемме АКБ и распространяется по внутренней стенке стеклянного баллона. Работа фотокатода заключается в просвете. Полупрозрачный фотокатод настолько мал, что достигает в толщину несколько молекулярныхслоев.

Чувствительность фотокатода уменьшается ультрафиолетовыми излучениями, что может вывести прибор из строя. Для предотвращения таких поломок устанавливаются специальные фильтры.

Энергия электронов преобразовывается в энергию лучей, видимых глазу, с помощью экрана.

Принцип котодолюминесценции применяется в работе люминофор временного действия. Движение атомов является причиной того, что катодолюминафора светится. Люминафору называют «временного действия» потому, что по окончании движения атомов, свечение прекращается.

Такие факторы как плоскость электронного тока, состав катодолюминафора и скорость движения электронов в устройстве для преобразования влияют на яркость и цвет сечения экрана.

Зернитость экрана определяется технологией изготовления и структурой люминафоры. От нее зависит разрешающая способность прицела. У современных преобразователей она составляет порядка 25-35 штрихов на 1 мм картинки, изображенной на экране.

Система фокусировки повышает качество прицела. Повышение достигается следующим образом.

Инфракрасные лучи воздействуют с площади фотокатода, за счет этого происходит имитирование пучков электронов. Из-за большой разности потенциалов электроны направляются к экрану. Расплывчатое изображение создается на экране за счет движения электронов пучка. Эти пучки необходимо сфокусировать для увеличения качества изображения.

В наше время широкое применение находят преобразователи с электростатической фокусировкой. Фокусирующие системы, которые применяются для влияния на пучки электронов работают за счет электродов, которые расположены за пределами хода лучей. На их пути находится созданное ими статическое поле со сплошным и постепенным изменением напряженности и потенциала. Электроды в трудных системах устанавливаются между монитором и фотокатодом так, чтобы их потенциал получался равным потенциалу экрана. Относительно оптической оси, поля получаются симметричными. Стабильность параметров является одним из важнейших условий для того, чтобы качество изображения было высоким.

В наше время в электронных преобразователях система фокусировки наряду с фокусировкой пучков переворачивает изображение на экране в сравнении с положением картинки на фотокатоде АВ. Именно поэтому в производстве ночных прицелов не применяются дополнительные системы оборачивания изображения.