Тема дипломного проекта:
«Разработка программного модуля для автоматического расчета допусков на размеры оптического узла»
Описание предметной области.
В повседневном окружении часто встречаются оптические приборы — устройства, в которых излучение какой-либо области спектра (ультрафиолетовой, видимой, инфракрасной), полученные с источника оптического излучения, преобразуются т.е. пропускаются, отражаются, преломляются или поляризуются. Основной функцией оптического прибора является передача изображения полученного с объекта на приемник оптического излучения (глаз, пзс-матрица, компьютер). К оптическим приборам относятся очки, фотоаппарат, микроскоп, телескоп, проектор и другие.
Модель жизненного цикла оптического прибора включает в себя основные этапы изготовления прибора:
разработка технического задания (ТЗ) - документ, устанавливающий основное назначение, область применения, технические показатели качества, состав прибора, условия эксплуатации, этапы и сроки выполнения разработки оптического прибора (ОП).
формирование технического предложения – конструкторский документ, разрабатываемой в целях выявления возможных вариантов технических решений и уточнения ТЗ.
создание эскизного проекта – конструкторская документация, в которой описывается общее представление о принципе работы и устройстве прибора, его основных характеристиках.
формирование технического проекта – конструкторская документация (КД), которая содержит полное представление о конструкции ОП.
создание рабочего проекта – полный комплект КД для изготовления и эксплуатации ОП.
изготовление образца – производство одной единицы изделия с целью тестирования этого прибора;
испытание опытного образца – позволяет сделать заключение о соответствии прибора техническому заданию;
Внедрение – передача изготовленного прибора (-ов) заказчику.
Утилизация – обуславливает такую переработку изделия, которая должна принести пользу владельцу изделия, его производителю, обществу в целом благодаря экономии природных ресурсов, улучшению экологии.[ссылка на учебник]
На основании этапов проектно-конструкторской работы указанных выше, составлена IDEF0-диаграмма с детальным описанием процесса изготовления оптического прибора (рис.1.1. приложение 1).
Для того, чтобы изготовить оптический прибор, заказчик представляет разработанное техническое на изготовление прибора на производстве. На производстве анализируется ТЗ, разбивается прибор на отдельные узлы (линзы, призмы, оправы, корпуса), для каждого узла формируется информация, необходимая для изготовления узлов (например геометрические параметры узла, тип требуемого элемента). Сформированные данные об узлах передаются оптику-расчетчику для расчёта конструктивных параметров каждого узла. Используя рассчитанные параметры, оптик-расчётчик и оптик-конструктор определяют необходимые допуски на конструктивные параметры. На основе рассчитанных данных формируется техническое предложение. На основе составленного технического предложения формируют эскизный проект, технический проект и рабочий проект. Используя эту конструкторскую документацию на производстве изготавливается оптический прибор с последующим внедрением.
На основе анализа этапов проектно-конструкторской работы выявлено, что следующие этапы возможно автоматизировать:
расчет конструктивных параметров
расчет допусков на конструктивные параметры
отображение технических требований
формирование эскиза оптического узла.
Таким образом поставлена цель автоматизировать процесс формирования чертежа узла оптического прибора, разработав соответствующий программный комплекс, который будет формировать чертеж в системе автоматизированного проектирования AutoCAD.
В рамках настоящего дипломного проекта поставлена задача разработать модуль программного комплекса для расчета допусков на конструктивные параметры узла.
Предметной областью дипломного проекта является расчет допусков на конструктивные параметры.
Допуск - разность между наибольшим и наименьшим предельными значениями параметров (размеров, массовой доли, массы), задаётся на геометрические размеры деталей, механические, физические и химические свойства. Виды допусков существующих в оптике указаны в таблице 1.2( приложение 1).
Графическое изображение допуска показано на рисунке 1.2 (приложение 1).
Основные понятия используемые при расчете допусков по ГОСТ 25346-89:
Размер — числовое значение линейной величины (диаметра, длины и т. п.) в выбранных единицах измерения.
Действительный размер — размер элемента, установленный измерением.
Предельные размеры — два предельно допустимых размера элемента, между которыми должен находиться (или которым может быть равен) действительный размер.
Номинальный размер — размер, относительно которого определяются отклонения.
Отклонение — алгебраическая разность между размером (действительным или предельным размером) и соответствующим номинальным размером.
Действительное отклонение — алгебраическая разность между действительным и соответствующим номинальным размерами.
Предельное отклонение — алгебраическая разность между предельным и соответствующим номинальным размерами. Различают верхнее и нижнее предельные отклонения.
Верхнее отклонение ES, es — алгебраическая разность между наибольшим предельным и соответствующим номинальным размерами
Нижнее отклонение - алгебраическая разность между наименьшим предельным и соответствующим номинальным размерами.
Основное отклонение - одно из двух предельных отклонений (верхнее или нижнее), определяющее положение поля допуска относительно нулевой линии. В данной системе допусков и посадок основным является отклонение, ближайшее к нулевой линии.
Нулевая линия - линия, соответствующая номинальному размеру, от которой откладываются отклонения размеров при графическом изображении полей допусков и посадок. Если нулевая линия расположена горизонтально, то положительные отклонения откладываются вверх от нее, а отрицательные — вниз.
Допуск Т — разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или алгебраическая разность между верхним и нижним отклонениями.