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文檔簡介
光學裝配與調校技術主講:李建芳應用電子學院3/18/20251概述隨著科學技術的飛躍發展,光學儀器也得到飛速發展,其種類有:光學計量儀器、物理光學儀器、天文光學儀器、測量遙感儀器、光學測試儀器、醫用光學儀器、顯微鏡、照相機及攝影機等等。光學儀器光學裝配與調校技術3/18/20252光學裝配與調校技術3/18/20253
產品設計零件制造產品裝配光學設計機械設計電路設計光學零件加工機械零件加工電子元器件加工光學裝校工藝光學儀器制造光學裝配與調校技術3/18/20254在生產過程中,將零件加工車間提供的全部零件、標準件以及裝配圖紙明細表上所規定的外購件和輔助材料等,按照設計規定的連接關系和技術要求,組合成為一臺完整的儀器,并通過大量的校正和修配,使之實現設計要求的特定功能的過程稱為裝校。在生產的全過程中,操作工人是通過工藝來指導工作的,光學儀器的裝校,也必須由裝校工藝來指導工作,裝校工藝規定了配裝工作的步驟,指示調節修正的部位和方法,應選擇的裝配工具與測試儀器以及測試的方法等等。裝校光學裝配與調校技術3/18/20255課程內容第一章光學儀器裝配校正的一般知識第二章裝配精度和尺寸鏈計算第三章光學調整原理第五章望遠系統基本光學性能第六章鉸鏈式雙眼儀器的校正第四章校正用的基本光學工具第七章體視測距儀的校正光學裝配與調校技術3/18/20256第一章光學儀器裝配校正的一般知識光學裝配與調校技術§1.1光學儀器的一般構造及特點§1.2光學儀器裝配校正的一般工藝過程§
1.3機械裝配§1.4光學裝配§1.5產品的密封與干燥§1.6環境試驗3/18/20257一、光學儀器望遠鏡、照相機、顯微鏡、投影儀等二、特點現代光學儀器多是光、機、電的結合體。
§1.1光學儀器的一般構造及特點3/18/202581、光學機械儀器的一般構造光學系統:根據光學成像原理,實現某種功能。是整個儀器的核心。機械結構:保證實現光學系統的設計性能光學儀器機械結構的作用:保證實現光學系統的各項光學性能實現光學系統中有運動要求的光學件的運動性能實現整個光學系統鏡筒的運動2、對光學機械儀器成品的一般要求要求鏡筒內部嚴格清潔要求精密的定位精度和傳動精度要求成品具有高的穩定性三、構造
§1.1光學儀器的一般構造及特點3/18/20259開普勒望遠鏡結構特點:物鏡和目鏡均為會聚透鏡,且物鏡像方焦點與目鏡物方焦點重合。無窮遠處的物體PQ發出的平行光入射于物鏡系統,成實象P‘Q’于象方焦平面上;因為物鏡系統的象方焦平面與目鏡系統的物方焦平面重合,故最終由目鏡系統出射的光為平行光,成倒立象于無窮遠處。-U‘O-U‘’o1F1`F2o2物鏡系統目鏡系統UP`Q`原理:光路如圖示PQQ‘’P‘’3/18/202510光學儀器是—個用機械連接起來的光學系統,這個系統由各種機構操縱和控制,它與一般機械有著不同的技術特點。光學儀器的裝配特點:
1.機械零件與光學零件連接時,應保證連接的牢固性,但不能引起光學零件產生應力,如果壓力過大會使光學零件發生變形。
2.需要滿足光學系統成象質量的要求。
3.儀器的內表面、零件表面,特別是光學零件表面要求非常清潔。因為一切附在光學零件表面上的污垢,都將減少光束的通過。若污垢在光學系統的成像位置附近,則在現場內可直接觀察到,這將影響觀察以至造成測量錯誤。
4.光學儀器的使用環境各不相同,要求儀器對外界的影響有良好的穩定性,并具有密封性、防水性、防振動性、防腐蝕性及能在不同溫度下正常工作。四、光學儀器裝配特點
§1.1光學儀器的一般構造及特點3/18/202511裝配:將兩個或兩個以上的相互關聯的零件,按裝配圖所表示的關系及要求裝配在一起,稱為裝配。校正:將初步裝配完成的產品,通過必要的工藝手段,使其達到圖紙所確定的有關技術性能的過程,稱為校正。一、裝配工藝過程概念§1.2光學儀器裝配校正的一般工藝過程3/18/202512裝配工藝規程是描述整個產品裝配工藝過程的重要技術文件。1)裝配工藝規程的主要作用:(1)、決定整個產品的裝配方法和合理順序(2)、將整個過程劃分為工序(3)、規定裝配的技術條件或工藝要求(4)、選擇設備和規定工藝裝置(5)、規定質量檢查方法以及其它有關問題§1.2光學儀器裝配校正的一般工藝過程二、裝配工藝規程3/18/2025132)裝配工藝規程的主要內容(1)、工藝流程圖(2)、所屬裝配零部件(3)、技術要求(4)、按工步規定的工藝過程(5)、裝備型號及名稱(6)、全部專用工具、裝校儀器(7)、主要的標準及通用工具(8)、全部產品材輔料(9)、主要工藝材輔料(10)、檢驗要求及方法§1.2光學儀器裝配校正的一般工藝過程3/18/202514
裝配工藝規程分為兩種:詳細式:
用途——軍品特點——格式嚴密、內容詳細簡明式:
用途——民用產品、小批單件生產軍品特點——規定簡單、內容簡化、有時須配合產品圖使用§1.2光學儀器裝配校正的一般工藝過程3/18/202515裝配工序在同一工作地點、由同一個或同一組工人對同一個部件(工作物)所完成的裝配工藝過程中的一個獨立的環節§1.2光學儀器裝配校正的一般工藝過程3/18/202516工藝流程圖裝配工藝規程用圖表表示出來就叫工藝流程。如望遠鏡裝配物鏡裝配目鏡裝配棱鏡裝配鏡筒組裝總裝調校入庫檢驗§1.2光學儀器裝配校正的一般工藝過程3/18/202517工步單元不更換工具,針對一個規定的連接或工藝過程所完成的工序的一部分稱為工步。§1.2光學儀器裝配校正的一般工藝過程3/18/202518由于光學儀器裝配的固有特點,決定了光學儀器的裝配過程必須分為兩個階段來完成,即分為機械裝配與光學裝配兩階段。前者指產品的機械零件的裝配,而后者則主要指機械零件與光學零件之間的裝配。§1.2光學儀器裝配校正的一般工藝過程三、裝配的基本知識3/18/202519
1、裝配前的準備工作
1).熟悉產品圖紙和閱讀技術文件(包括驗收規程或檢驗大綱、裝配工藝及其他技術資料),了解產品工作原理和用途。
2).對于試制產品,應制定裝配與校正的工作方案。
3).準備所需要的工具、量具及調試儀器等。
4).備齊足夠的輔助材料,如棉花、紗布、汽油、乙醚、酒精及所需的潤滑油(脂)等。
5).對零件進行清理和清洗,去除零件上的毛刺、油垢以及其他塵埃贓物等。
6).對精密件及重要零件作復核,如尺寸精度檢查,形狀位置精度檢查,表面光潔度檢查以及表面銹蝕情況檢查等。§1.2光學儀器裝配校正的一般工藝過程3/18/2025202、機械裝配機械裝配是將合格的機械零件直接組合,或有時通過機械的補償手段(包括修配和調整),即改變某一零件或部件的尺寸或位置而組合起來,以實現結構的特定技術要求。機械裝配分部件裝配和總裝配。
1).部件裝配部件裝配是指產品在進入總裝配前的裝配工作。由于產品的復雜程度和生產組織形式不同,部件裝配工作的內容也不一樣。一般來說,凡是將兩個以上的零件,或將零件與相關聯的支組件,按照裝配圖所表示的關系和技術要求連接在一起,組成一個裝配單元的裝配工作,稱為部件裝配。
2).總裝配(或稱終裝配)總裝配是指按照裝配圖所指示的各環節相互間的關系,以及產品驗收規程中提出的技術要求把全部合格的零件、部件及組件結合成一臺完整的光學儀器的過程。§1.2光學儀器裝配校正的一般工藝過程3/18/2025213、光學裝配光學裝配是指按照裝配圖表示的連接關系和要求,將光學零件和機械零件連接起來,并通過必要的檢查手段,以達到規定的技術要求。§1.2光學儀器裝配校正的一般工藝過程3/18/202522
4、校正和檢查在成品的裝配過程中都伴隨著一系列的校正和檢查以期達到規定的技術要求。
1).校正將總裝配完成的產品通過必要的調試工藝手段,使其達到圖紙和驗收規程所要求的技術性能的過程稱為校正。
2).儀器的檢查包括儀器的精度檢查、光學系統像質的檢查、光學表面清潔度的檢查及例行試驗等。§1.2光學儀器裝配校正的一般工藝過程3/18/202523裝配方法:完全互換法、不完全互換法、修配法、分組選配法、調整法§1.3機械裝配3/18/202524指在一個產品中,用改變其中某一組件(零件或部件)的尺寸或位置,以實現此產品的某一技術要求。對應于產品的某一要求而使組成件的尺寸或位置的改變量稱為補償量。§1.3機械裝配一、補償概念3/18/202525修配法、分組選配法、調整法鉆削加工鉸削加工銼削加工攻絲研磨§1.3機械裝配二、補償方法3/18/2025261、鉆削加工1)、鉆孔用鉆頭在材料上加工出孔的過程稱為鉆孔。2)、鉆頭中心鉆、麻花鉆、锪鉆①、中心鉆在開孔時起定位作用。按不同管徑配制相應規格的中心鉆。
②、常用的是麻花鉆分類:直柄和錐柄直徑為6mm以下的鉆頭只有直柄直徑大于6mm的鉆頭,直柄和錐柄都有規格:小尺寸麻花鉆直徑為6mm以下的鉆頭基本上按直徑每隔0.05~1mm有一種規格。其中:φ0.25~φ1.5每隔0.05mm有一種規格;
φ1.5~φ2.3每隔0.05~0.1mm有一種規格;φ2.3以上每隔0.1mm有一種規格。§1.3機械裝配3/18/202527
鉆削加工要點鉆孔將鉆透時,應減小進刀壓力以防鉆頭折斷。鉆床主軸轉速:根據鉆孔直徑和工件材料選擇。在其它條件相同的情況下,鉆頭越小鉆床主軸轉速應越高。實際加工過程中,可以根據實際的加工效果予以調整。鉆孔時,應注意經常提起鉆頭排屑。刃磨鉆頭時,要使兩切削刃等長,并使頂角對稱。頂角大小一般為118°,對于銅、鋁等有色金屬,頂角可適當大一些(如銅為125°,鋁可為140°),鉆承釘孔的鉆頭,其頂角一般為90°。刃磨時要經常浸水,以防刃口退火變軟。§1.3機械裝配3/18/202528③、锪孔和锪鉆在孔口表面用锪鉆加工出一定形狀的孔或表面的過程稱為锪孔。例如圓柱形沉頭孔(圖a),锪錐形埋頭孔(圖b)和锪凸臺的平面(圖c)。§1.3機械裝配3/18/202529
锪孔工作的要點锪孔時由于刀具的振動而使所锪的瑞面或錐面上出現損痕,為了避免這種現象,要注意以下幾個方面:
(1)用麻花鉆改制的锪鉆應盡量短,以減少振動。
(2)锪鉆的后角和外緣處的前角要適當減小,以防止軋刀現象。
(3)切削速度不能大于一般锪孔速度是鉆孔速度的2/3—1/5,以減少振動而獲得光滑的表面。
(4)锪鋼材料時,在導柱和切削表面加適當的潤滑油。§1.3機械裝配3/18/2025302、鉸削加工1)、鉸孔用鉸刀對在工件上初加工的孔(一般是鉆頭加工孔)進行精加工的過程稱為鉸孔。鉸孔一般可達7級精度,粗糙度可達1.6以上,在光學儀器裝配中,鉸孔是經常使用的加工手段。2)、鉸刀分類:按用途分機用鉸刀、手用鉸刀、手用成套鉸刀按形狀分圓柱形鉸刀、圓錐形鉸刀規格:成套手用鉸刀:共有0.8、1、1.5、2、2.5、3、4、5、6等9種規格,第一種規格中根據制造尺寸的大小各有6支組成一套,第一種規格尺寸都有通孔和不通孔兩種形式。手用1:50錐度鉸刀:6mm以下有0.8、1、1.5、2、2.5、3、4、5、6等9種規格。0.8~2.5規格中,每一種規格有長、短兩種形式。規格尺寸是距離鉸刀小頭端部5mm處的尺寸。§1.3機械裝配3/18/202531
3)、鉸削余量和冷卻潤滑液
鉸孔前要選擇適當的餃削余量和冷卻冷卻潤滑液。(1)鉸削余量鉸削的余量不宜太大或太小,余量太小時,上道工序殘留的變形難以糾正,原有的刀痕也不能去除,使鉸孔質量達不到要求。鉸削余量太大時,則將加大每一刃齒的切削負荷,切屑必然呈撕裂狀態,致使孔壁光潔度降低。選擇鉸削余量量應考慮到鉸孔的精度、光潔度、孔徑的大小、材料的軟硬和鉸刀的類型等。(2)冷卻潤滑液鉸削的切屑很細碎,較容易粘附在刀刃上,甚至夾在孔壁與鉸刀校準部分的棱邊之間,把已加工表面刮毛,使孔徑擴大,允其鉸削比較軟的材料如鋁料等時,由于切削過程中發熱而容易產生積屑窟瘤。因此,在鉸削中必須采用適當的冷卻潤滑液,借以沖掉切屑和消散熱量。§1.3機械裝配3/18/202532
4)、鉸削加工要點(1)工件夾緊在虎鉗上時,要使操作者對鉸刀的垂直方向有一個正確的視覺和標志。(2)兩手用力要平衡,旋轉鉸刀的速度要均勻,鉸刀不得搖擺,避免出現“喇叭口”或將孔徑擴大.(3)注意變換鉸刀每次停歇的位置,以消除鉸刀常在同一處停歇而造成的振痕。(4)鉸削進給時,不要猛力壓鉸刀,要隨著鉸刀的旋轉輕輕加壓力于鉸刀,使其緩慢進入孔內并均勻地進給,以保證良好的光潔度。(5)鉸刀不能反轉,退出時一定要順時針轉動。(6)當鉸削鋼料時要注意經常消除切屑碎末,以免孔壁拉毛。(7)鉸削過程中如果鉸刀被卡住,不能強力扳轉鉸刀,以防損壞。此時應取出鉸刀,清除切屑。(8)機鉸時要在鉸刀退出后再停車,以防孔壁有刀痕。§1.3機械裝配3/18/2025333、銼削加工1)、銼削用銼刀從工件表面上銼掉多余的金屬,使工件達到圖紙上要求的尺寸、形狀和表面光潔度,這種加工方法叫銼削。銼削是鉗工主要操作之一,而且是一種細加工方法。2)、銼削主要內容如下:
銼削外平面和曲面;
銼削內外角以及復雜的表面;
銼削溝槽、孔和各種形狀相配合的表面。§1.3機械裝配3/18/202534
3)、銼刀種類及用途
每一種銼刀的齒紋粗細、等級都可以分為下列幾種--1號:粗銼刀;2號:中銼刀;3—6號:細銼刀。
選用銼刀要遵循下列原則:
(一)選鋒哪一種形狀的銼刀,決定于工件的形狀。
(二)選擇哪一級銼刀,決定于工件的加工余量、精度和材料性質。
粗銼刀——用于挫軟金屬、加工余量大、精度等級低和表面光潔度低的工件。
細銼刀——用于跟粗銼刀相反的場合。
此外新銼刀的齒比較銳利,適合銼軟金屬。新銼刀用一段時間后再銼硬金屬較好。§1.3機械裝配3/18/202535各種形狀銼刀的用途§1.3機械裝配3/18/202536
4)銼刀的使用規則為了延長銼刀的使用壽命,必須遵守下列規則:1.不準用新銼刀挫硬金屬;2.不準用銼刀挫淬火材料;3.有硬皮或粘砂的鍛件和鑄件,須在砂輪機上將其磨掉后,才可用半鋒利的銼刀銼削;4.新銼刀先使用一面,當該面磨鈍后,再用另一面;5.銼削時,要經常用鋼絲刷清除銼齒上的切屑;6.銼刀不可重疊或者和其他工具堆放在一起;7.使用銼刀時不宜速度過快,否則容易過早磨損;8.銼刀要避免沾水、沾油或其他臟物;9.細銼刀不允許銼軟金屬;10.使用什錦銼用力不宜過大,以免折斷。§1.3機械裝配3/18/2025374、攻絲在零件上切削螺孔的過程叫做攻絲。
1)、攻絲前的底孔攻絲前要根據所制螺孔的尺寸,預先鉆一定大小的孔,稱為底孔。底孔直徑的大小,要根據被加工材料的塑性大小和鉆孔的擴張量來考慮,使攻絲時既有足夠的間隙來容納被擠壓出的金屬,又能保證加工出的螺紋得到完整的牙形。§1.3機械裝配3/18/202538
2)、攻絲工具絲錐是對孔進行攻絲的工具。可分為手用絲錐、機用絲錐和管螺紋絲錐三種。如圖為成套絲錐切削量的分配。§1.3機械裝配3/18/202539
3)、攻絲加工操作要點(1)攻絲時應使絲錐軸線平行于孔的軸線,否則會因絲錐引偏而折斷;(2)攻絲剛開始時旋轉要慢,攻絲過程中應經常將絲錐倒轉,以便斷屑和排屑,防止因切屑堵塞而折斷絲錐;(3)不通孔的攻絲要注意深度,在接近深度尺寸時,要特別小心斷錐,必要時應完全退出絲錐排屑;(4)底孔的孔口應倒角,通孔螺紋兩端口都要倒角;(5)當材料的硬度較高時,應順次使用頭攻、二攻、三攻進行攻絲,不直接使用三攻;(6)攻絲時可適當加潤滑液,對鋼材可用機油,精度要求高的可用菜油或二硫化鉬,對鋁材則應加煤油。§1.3機械裝配3/18/2025405、機械零件的研磨1)、研磨的基本概念利用涂敷或壓嵌在研具上的磨料顆粒,通過研具與工件在一定壓力下的相對運動對加工表面進行的精整加工(如切削加工)。研磨可用于加工各種金屬和非金屬材料,加工的表面形狀有平面,內、外圓柱面和圓錐面,凸、凹球面,螺紋,齒面及其他型面。加工精度可達IT5~01,表面粗糙度可達Ra0.63~0.01微米。研磨實質是機械化學綜合作用的一種加工工藝過程。特點是能獲得較準確的幾何形狀和較高的表面光潔度并達到極為準確的尺寸精度,所需設備及工具也比較簡單,所以在光學儀器裝配過程中廣泛而大量地應用研磨作為機械零件最后精密加工的一種手段。§1.3機械裝配3/18/2025412)研磨方法研磨方法一般可分為濕研、干研和半干研3類。①濕研:又稱敷砂研磨,把液態研磨劑連續加注或涂敷在研磨表面,磨料在工件與研具間不斷滑動和滾動,形成切削運動。濕研一般用于粗研磨。②干研:又稱嵌砂研磨,把磨料均勻在壓嵌在研具表面層中,研磨時只須在研具表面涂以少量的硬脂酸混合脂等輔助材料。干研常用于精研磨。③半干研:類似濕研,所用研磨劑是糊狀研磨膏。研磨既可用手工操作,也可在研磨機上進行。工件在研磨前須先用其他加工方法獲得較高的預加工精度,所留研磨余量一般為5~30微米。
§1.3機械裝配3/18/2025423)研具研具是使工件研磨成形的工具,同時又是研磨劑的載體,硬度應低于工件的硬度,又有一定的耐磨性,常用灰鑄鐵制成。濕研研具的金相組織以鐵素體為主;干研研具則以均勻細小的珠光體為基體。研磨M5以下的螺紋和形狀復雜的小型工件時,常用軟鋼研具。研磨小孔和軟金屬材料時,大多采用黃銅、紫銅研具。研具應有足夠的剛度,其工作表面要有較高的幾何精度。研具在研磨過程中也受到切削和磨損,如操作得當,它的精度也可得到提高,使工件的加工精度能高于研具的原始精度。§1.3機械裝配3/18/2025434)、磨料①
金剛砂金剛砂是儀器裝配中對鋼鐵零件研磨的主要磨料。其主要成分氧化鋁(Al2O3)或碳化硅(SiC)。金剛砂分天然與人造兩種,由于天然的氧化鋁雜質較多,成分不純,一般均采用人造金剛砂。按其粒度大小共分為29個標號。通常使用的金剛砂膏是用金剛砂加上適量的硬脂酸和動物油脂(如豬油)而成。§1.3機械裝配3/18/202544
②綠粉(軟膏)綠粉是儀器裝配中要求高精度、高光潔度的研磨劑。它對零件的切削作用不同于金剛砂的純機械切削作用,而是機械與化學的的綜合作用,故對提高研磨精度及光潔度方面效果較好。綠粉的主要成分是氧化鉻(Cr2O3),其次是硅酸、油脂、油酸、煤油、碳酸氫鈉等。油脂的作用是在研磨的過程中,當零件發熱,油脂使其產生一層相當微薄的氧化層,由于這種氧化層是很不牢固的,從而能很快磨掉,提高效率。綠粉研磨的另一個優點是不會破壞制件金屬表面組織,從而不會影響其硬度。§1.3機械裝配3/18/202545
③石英砂(軟膏)石英砂是儀器裝配中有色金屬制件(特別是鋁合金)的研磨劑。由于顆粒較粗,故僅用于低精度、低光潔度的零部件研磨。石英砂的主要成分是二氧化硅(SiO2)§1.3機械裝配3/18/202546
④紅粉紅粉是光學儀器生產中磨削光學零件的主要磨料之一,也是要求高精度、高光潔度的金屬制品的磨料。紅粉的主要成份是氧化鐵(FeO3)。拋光光學零件表面,可直接用紅粉加蒸鎦水使用。精研金屬件則可配制紅粉軟膏,即紅粉加適量潤滑脂、硬脂酸、動物油脂、煤油配制而成。§1.3機械裝配3/18/202547
5)、研磨加工的基本要點(1)研具材料的選擇要合適。(2)工具和研具相互之間不受強制導行。(3)研磨運動的方向,必須不斷改變,使研磨劑和磨粒一直在新的方向起切削作用。(4)當工具表面形狀一定時,研磨運動應盡可能地使工件近于理想的幾何狀態。(5)研磨運動必須使工具表面的幾何形狀盡可能的保持長久不變,必要時應修正研具表面。(6)研磨劑的選擇要合適。(7)一般要用綠粉進行最后研磨,以提高工件表面的質量。(8)金剛砂軟膏不適用于研磨有色金屬及硬度較低的材料。§1.3機械裝配3/18/2025486、機械零件的清洗1、清洗的目的是使零件凈化和脫脂,一般用汽油作清洗劑。其主要要求是不含水份,化學反應呈中性。2、零件清洗后應進行烘干,在許多工藝規程上規定的烘干時間往往比較長。§1.3機械裝配3/18/202549(一)、螺紋連接1、常用螺紋(1)、種類螺紋連接是光學儀器中一種應用最廣泛的可拆連接。在光學儀器上常用的螺紋:粗牙普通螺紋、細牙普通螺紋、特細牙普通螺紋、梯形螺紋、英制螺紋、目鏡螺紋、顯微鏡螺紋等。(2)、普通螺紋的旋合長度短旋合長度(代號:S)S≤2.5-3牙中等旋合長度(代號:N)N=2.5-3到7-8牙長旋合長度(代號:L)L>7-8牙(3)、普通螺紋的精度公差帶國家標準對螺紋的中徑和頂徑規定了制造公差,共分為3、4、5、6、7、8、9等七級。(4)、普通螺紋的完整標記普通螺紋的完整標記由螺紋代號、螺紋公差帶代號和螺紋旋向和螺紋旋合長度組成。§1.3機械裝配三、常見連接及其裝配3/18/202550§1.3機械裝配2、螺釘連接和螺栓連接螺紋連接螺釘連接螺栓連接常用于連接其中一零件較厚時的情況,這種連接方法是直接在一個被連接件上制出螺紋孔,把螺釘擰入,構成連接。常用于被連接件具有較大尺寸、連接外壁薄不適于制螺紋或材料強度較低,螺紋易損壞等情況。3/18/2025513、螺紋連接的防松螺紋連接一般具有一定的自鎖性,通常不會自行松掉,但在沖擊、振動、尤其在振動頻率較高、外力頻繁變化或工作溫度變化較大的情況下就容易松脫。1)、鎖緊螺母防松2)、彈性墊圈防松3)、點鉚螺釘頭防松4)、制緊螺釘防松5)、螺紋涂粘結劑防松§1.3機械裝配3/18/2025521)、鎖緊螺母防松利用鎖緊螺母來防止螺栓松脫的方法。在精密機械中是一種常用方法。先把螺母1擰緊至預定位置,然后擰緊螺母2。如圖所示,當擰緊螺母2后,在兩螺母間螺紋因受附加拉力而引起彈性變形,使螺牙的接觸位置改變。在螺紋接觸面上兩螺母的接觸端面上均產生壓力,并產生附加磨擦力,如果螺母欲回松則必須克服這種磨擦力,因而起到了防松作用。§1.3機械裝配3/18/2025532)、彈性墊圈防松彈簧墊圈銑有一個70°一80°的斜切口,并在斜面處上下錯開。通常用65Mn鋼制成,并經淬火具有較好彈性。當把螺母擰緊后,彈簧墊圈受壓變形,產生了很大的軸向彈力,將螺母頂住,使螺釘產生軸各張緊力,因此螺紋間經常保持一定的磨擦力,可防止螺釘松脫。為了防止斜口尖角刺入被連接零件表面的支承面,常在與連接件表面,即彈簧墊圈下部墊襯一個直徑大于彈簧墊圈直徑的平墊圈。§1.3機械裝配3/18/2025543)、點鉚螺釘頭防松對于埋頭螺釘通過螺釘頭部與被連接件的局部點鉚,使螺釘不能隨意轉動,從而直到防松作用。§1.3機械裝配3/18/2025554)、制緊螺釘防松通過螺母在垂直于螺紋軸線方向開設小螺孔,在上制螺前一般須先按照標準鉆承釘孔,以保證制螺可靠地制緊螺紋。在有些情況下制螺也可開設在平行于軸線方向,同樣起到防松作用。§1.3機械裝配3/18/2025565)、螺紋涂粘結劑防松這種方法是用粘合劑將螺釘或其他螺紋膠合連接,如將物鏡壓圈用膠合劑粘結在被連接零件上。常用的粘合劑有蟲膠、環氧樹脂及硅橡膠等。§1.3機械裝配3/18/2025574、螺紋連接的裝配在光學儀器中螺紋連接除采取防松措施外,裝配時還應注意以下問題:1)、光學儀器中用得最多的是中等精度的螺紋連接,在裝配過程中,如遇螺紋配合太緊,不易旋入的情況,不能用強力旋入,以免損傷零件或使螺紋咬死,應細心分析檢查,排除故障。常見故障有:螺紋亂扣、螺紋孔口有毛刺、螺紋軸線不正、螺紋鍍精飾層后影響實際配合尺寸。2)、擰緊成組螺釘或螺母時,必須按照“均勻”的原則,順序分次逐步擰緊。3)、當壓圈用于直接壓緊透鏡或其它光學零件時,操作應特別細心,不能過緊過松,以防止光學元件因受力過大而產生應力或引起變形,更不能因上得過松而導致零件松動。4)、小直徑固緊螺紋,如拆裝次數過多容易引起滑絲,根據工廠的生產習慣,遇到這種情況,征得有關部門的同意,允許將螺紋的公稱尺寸加大一級,重新攻絲后使用。§1.3機械裝配3/18/202558(二)、銷連接在光學儀器中銷連接的應用相當廣泛,它除了起連接作用外,更重要的是起定位作用。§1.3機械裝配3/18/2025591、圓柱銷的裝配裝配要點:1)、一般情況下,圓柱銷應與被連接件中的1件或2件具有一定過盈、過盈大小根據結構的需要確定,并由此選用鉸刀;2)、被連接件固定后,必須同時鉆孔和鉸孔;3)、鉆孔后應留有鉸削余量,對于3mm以下的圓柱銷配合,其鉸削余量一般0.1mm,鉸孔以后的表面粗糙度就達到1.6以上;4)、圓柱體用銷連接時,如無引導孔或鉆模,則鉆孔應在V型鐵上進行,并注意找正,使鉆頭軸線垂直通過圓柱體軸線;5)、裝配時在圓柱銷上應涂以微量機油或潤滑脂,銷子可以用手錘打入或者在壓力機上壓入。§1.3機械裝配3/18/2025602、圓錐銷的裝配圓錐銷又名錐銷,主要用于兩連接件的定位。工廠常用銷的錐度是1:50。圓錐銷的裝配要點如下:1)、被連接件固定后必須同時鉆孔和鉸孔;2)、鉆孔時應留有鉸削余量,對于3mm以下的圓錐銷,其余量一般為0.1mm,鉸孔后的表面粗糙度應達到1.6以上;3)、鉸孔時孔徑大小的控制,一般以試裝法確定,以銷子能自由插入孔中的長度占總長度的70-80%為宜;4)、裝配時在銷子上應涂微量機油或潤滑脂,銷子可以用手錘打入或者在壓力機上壓入。§1.3機械裝配3/18/202561(三)、鉚接
1、鉚接概述兩個或兩個以上的零件用鉚釘連接起來的過程叫做鉚接。在鉚接時,如需將鉚釘加熱后再鉚接的,則稱為熱鉚;不需要加熱而直接鉚接的稱為冷鉚。在精密機械中,由于其結構尺寸及外載荷均不是很大,選用的鉚釘尺寸也較小,因此一般都采用冷鉚。鉚接工作按使用要求不同,可分為如下兩種:活動鉚接(鉸鏈鉚接):其鉚合后的鉚釘桿作為轉軸,兩個被鉚接件能相互轉動。例如剪刀、圓規等的鉚接。固定鉚接用鉚釘將被連接件結合后是固定不動的。§1.3機械裝配3/18/2025622、鉚釘的種類及應用鉚釘的種類很多,常見的如下表:§1.3機械裝配3/18/2025633、鉚接工具鉚接工具除了錘外還應根據鉚釘類型和尺寸來選擇壓緊沖頭,鉚釘沖和鉚墊座。1)、壓緊沖頭的用途是:當鉚釘插入孔后,用手錘敲擊壓緊沖頭,使被鉚合的板料制件互相壓緊。2)、鉚釘沖根據鉚釘頭不同的形狀和尺寸,選用相應形狀和尺寸的鉚釘沖。3)、鉚墊座鉚墊座的形狀應與鉚釘頭的形狀相適應。§1.3機械裝配3/18/202564(四)、錫焊錫焊工藝除在光學儀器中的電器裝配與接線時獲得廣泛應用外,在機械結構上也有一定的應用。1、錫焊機理1)、潤濕,是指熔融焊料在被焊母材料表面進行充分擴展并形成附著層的過程,焬焊就是這種金屬的“潤濕”現象。潤濕是焬焊的首要條件。2)、金屬的擴散和重新結合用焊材焊接母材料時,伴隨著潤濕現象,將會出現金屬的擴散和重新結合,并在焊料和被焊母材間形成一層新的合金層。§1.3機械裝配3/18/2025652、錫焊料常用的錫焊料有:1)、錫—鉛焊料特點:降低熔點、提高機械性能、減少表面張力2)、以錫—鉛為基體的其它焊料錫—鉛-銀焊料、錫—鉛-銻焊料§1.3機械裝配3/18/2025663、錫焊的操作要點1)、被焊的母材料表面必須是無氧化膜或其它覆蓋物的“新鮮”、清潔、焊接性能良好的表面。為此,常采用以下辦法:(1)、在母材料上覆蓋一層焊接性能良好的材料,如錫、錫鉛合金、銅等;(2)、對于氧化膜必須用砂布、喬刀、細銼等工具去除,助焊劑雖有去除氧化膜的功用,但其作用只限于去除焊接前短時間內形成極薄氧化膜;(3)、機械加工以后,在母材料表面涂敷一層保護膜涂料,防止氧化和產生其它化學變化;(4)、為了防止金屬表面氧化,根據結構上的特點,在焊接前短時間內進行機械加工,以獲得“新鮮”的金屬表面2)、被焊接金屬表面和焊料、焊接工具等必須嚴格保持清潔。3)、應加熱到最合適的溫度,并在盡可能短的時間內完成焊接。4)、焊點應適度光亮、飽滿,在接合處無裂紋和氣泡。§1.3機械裝配3/18/202567(五)、光學零件的輥壓光學零件的輥壓是使圓形光學零件固定于金屬鏡框內的一種既簡單又可靠的工藝方法。輥壓的實質是將金屬零件的邊壓彎后,緊緊地包在光學零件或者其它零件倒邊上,達到將光學零件轱緊在鏡筒內的目的。1、設備和工具1)、機床2)、夾具3)、其它工具2、對零部件的要求及輥壓前的準備1)、對光學零部件的要求(1)光潔度應符合圖紙要求;(2)配合表面清潔,圓柱面上無多余的膠和漆粒。2)、對鏡框的要求:配合表面清潔、光滑、完整無毛刺、無明顯的凸起或凹痕,對于輕微的疵病可用砂紙或刮刀清除之。§1.3機械裝配3/18/2025683)、輥壓前的準備工作(1)檢查機床及夾具的跳動是否合格;(2)按光學清擦工藝清潔光學零件圓柱面;(3)若輥壓件有密封要求,則應在鏡框圓柱表面和肩臺涂以密封膠,圓柱面上涂硅橡膠的寬度應不小于2mm或少于配合圓柱面寬度的二分之一。§1.3機械裝配3/18/202569三、操作要點1、零件配合的間隙不能太大,一般約為0.02-0.08mm;2、輥邊應全面地包在光學零件或金屬零件的倒邊上,不應壓在光學零件的拋光面上;3、在輥邊部位上車成斜面,尖部壁厚應不小于0.05mm;4、輥壓時主軸轉速與輥壓件直徑大小有關,一般應掌握其線速度在10-20公尺/分鐘范圍內;5、輥壓應光滑整齊,不掛棉花纖維,并應無肉眼看到的狹縫;6、為使輥邊光潔度提高,在輥壓時可在輥刀面涂以白地蠟,以增加潤滑作用。§1.3機械裝配3/18/202570
一、概述二、光學裝擦的基本技術要點三、光學裝擦所用的主要設備及工藝裝置四、光學零件清潔程度的檢查和零件疵病的記錄§1.4光學裝配§1.4光學裝配3/18/202571光學儀器中對光學零件的清潔度有很高的要求。清潔光學零件的目的:1、達到清晰的觀察效果;2、嚴格脫脂,防止霉霧附著物的產生。(一)、光學零件表面的臟物1、灰塵—空氣中散落在光學零件表面上的固體微粒及棉花纖維等。2、塵粒、微渣—從儀器內表面脫落的固體微粒。3、油斑、手指印、口水圈印4、附著物—霉霧§1.4光學裝配一、概述3/18/2025721、光學清洗劑(1)精餾乙醇—高純度無水酒精,主要用于光學零件脫脂。(2)乙醚—對油脂、蠟、樹脂等均能很好地溶解。(3)醇醚混和液—現工廠使用的通常是由15%的乙醇和85%的乙醚混和而成。2、擦拭材料脫脂棉、脫脂布3、使用與管理(1)光學清洗劑、脫脂棉和脫脂布必須經鑒定合格,才能使用。(2)光學清洗劑必須用帶蓋的玻璃瓶裝,當天使用的清洗劑應按需用量,保持瓶內清潔。(3)光學清洗劑除加蓋保管外,還應注意防火防爆。(4)脫脂棉和脫脂布必須用脫脂紙包裝,且不能用手直接接觸,備用的應存放于清潔的干燥器內。(5)纏棉器上的脫脂布應每天更換一次。(二)光學零件清洗劑和擦拭材料及其管理§1.4光學裝配3/18/202573二、光學裝擦的基本技術要點(一)、在光學裝擦中,應注意如下要點:1、光學裝配工房必須清潔、干燥明亮,最好能有雙層窗,溫度宜在23℃左右,相對濕度在60-65%,應盡量減少外來人員進入,并應盡量避免多走動和急速走動。要注意個人衛生。2、金屬零件要認真清潔,工具要注意脫脂。3、在操作過程中盡量避免弄臟玻璃。4、不能用手直接接觸光學零件、材輔料、工具的直接使用部位,必須接觸時,應帶脫脂指套。5、金屬零件內表面應按工藝要求噴防塵脂,涂層必須極薄而均勻,不允許涂的地方,應嚴格清潔脫脂。6、材輔料、工具及已清潔、脫脂和涂過防塵脂的零件應妥善保管,主要是清潔和干燥。§1.4光學裝配3/18/2025747、卷棉球時棉花應包住直桿尖端,以避免損傷光學零件表面。8、當光學零件表面有口水圈或附著點子不易清擦時,可用乙醇、蒸餾水稍用力擦去,在技術熟練的情況下,可用紅粉或白粉拋去。9、光學零件表面若附有細小的棉花纖維等,可用吹氣球吹去。10、輥壓零件的輥邊必須光滑而不掛棉花。11、清擦膠合或鍍銀的光學零部件的表面時,棉花蘸清洗劑不能太多,以免因浸入清洗劑而引起脫膠、脫銀。12、在清擦光學零件過程中,當手感覺棉花球接觸零件表面移動無阻力而平滑時,即可停止清擦而進行清潔度檢查。§1.4光學裝配3/18/2025751、清擦透鏡表面的棉球不宜太小,要卷得光滑而不宜太緊。2、清擦凈非拋光的圓柱表面。3、清擦夾具跳動不宜太大,配合部位不能有毛刺。4、單面鍍膜的零件,未鍍膜的一面大致擦一下,能檢查出疵病即可。5、擦清潔的透鏡,用透鏡夾夾住,從夾具上取下,在直射光和斜射光下用4×-6×放大鏡檢查。(二)、透鏡的清擦§1.4光學裝配3/18/2025761、清擦帶框透鏡的棉球應比擦透鏡的棉球卷得小些,尖端不宜太大,棉球應卷得光滑而稍緊。2、對于輥邊的帶框透鏡,須先檢查輥邊質量,不能有毛刺和松動現象,輥邊必須光滑不能掛棉花纖維。3、對于壓圈固定的帶框透鏡,須先檢查壓圈、隔圈和鏡框等質量,與光學零件接觸的肩臺,應光滑無毛刺,并檢查氧化膜是否正常。4、清擦時,先將金屬框及輥邊的邊緣清潔干凈,然后按資料規定的部位涂一薄層防塵脂,清擦時先用乙醇擦,進行脫脂,然后再用醇醚混合液清擦。5、清擦時,棉花蘸清洗劑不能太多,防止清洗劑滲入鏡框與光學零件接觸部位溶解硅橡膠,破壞密封性。6、清擦時棉球越過中心向邊緣推,到了邊緣要迅速輕輕提起,防止棉花纖維留在鏡框上。(三)、帶框透鏡的清擦§1.4光學裝配3/18/2025771、先清擦毛面,后清擦工作面。2、棱鏡要用棱鏡鑷子夾取,若須用手接觸,則須帶脫脂指套。3、清擦棱鏡的棉球其形狀為長圓柱形,棉球的長短應與棱鏡的寬度相適應。4、對鍍銀棱鏡首先要檢查銀層質量是否有變化,注意不能損傷銀層上的保護漆膜,以防止清洗劑滲入,引起銀層變化或脫銀。5、清擦棱鏡工作面時應用棱鏡鑷子夾住兩側面,先用棉球蘸酒精脫脂,然后再用醇醚混合液擦,擦時直桿要穩而平正,從上往下擦。6、推棉球時感覺平滑而無阻力即表示已擦干凈,此時可檢查表面光潔度。(四)、棱鏡的清擦§1.4光學裝配3/18/2025781、分劃板框均須打磨掉與分劃板接觸部位的氧化膜。2、分劃板框最好能用超聲波清洗,洗后要烘干,時間不低于1小時。烘干后應用棉球蘸醇醚混合液仔細清潔與分劃板接觸的部位。3、如果分劃板是輥壓的,則應仔細清擦分劃板的圓柱面,然后裝入鏡框。4、輥壓后的分劃板須檢查輥壓質量,應光滑而不掛棉花。5、檢查輥壓質量后,再用棉球蘸醇醚混合液大致清潔分劃板表面,檢查經輥壓后是否產生新的疵病。6、帶框分劃板在清擦之前應先用精餾乙醇進行超聲清洗脫脂,超聲清洗后即用醇醚混合液擦去溶劑印子。7、棉球要卷得小、光滑而緊密。8、清擦時,越過中心向邊緣推,棉球不能推得太快太重。9、清洗劑的使用也是先用乙醇擦,再用醇醚混合液擦,注意不要蘸得太多。10、要相當細心的擦凈表面每一臟點,當手感覺無阻力而平滑時,即表示已清潔。(五)、清擦分劃板§1.4光學裝配3/18/202579三、光學裝擦所用的主要設備超凈工作臺1、簡單工作原理室內空氣在通風機強制作用下,經箱體的空氣預過濾器進入通風機,再經高效過濾器,經兩次過濾后,潔凈空氣即呈層流形式由均壓層排出,送至工作臺,從而在工作臺范圍內造成一個局部凈化的空間。§1.4光學裝配3/18/202580
2、超凈工作臺的使用和維護要點(1)操作前,“自凈”5-10分鐘。(2)臺面上不宜放置多余物件。(3)不要在工作區附近快速走動。(4)工作完畢,應先將防塵罩放下,再停止風機動行。(5)當發現風壓表指示的風壓下降(低于0.25米/秒)時,更新過濾器。§1.4光學裝配3/18/202581四、光學零件清潔程度的檢查和零件疵病的記錄光學零件經清擦后對其清潔度要求的原則:1、對于個別的(如臟點、落灰、纖維等)不會發展的疵病,只要不影響從目鏡方向觀察,并且在經機械試驗后,其數量也不會增加,可允許存在。2、油斑、附著物是不允許存在的。3、視場中心要求較高。4、對于成像面附近或光潔度要求高的零件清潔度要求高。5、在鏡身內壁或鏡框上的棉花纖維,只要不伸入視場而又能判定其數量在經機械試驗后,不會增加和走動,允許存在。清潔度檢查一般是在75-100瓦的白熾燈光下用肉眼或輔以一定倍率的放大鏡進行,光線可以是直射的或斜射的。§1.4光學裝配3/18/2025821、物鏡的類型根據不同的光學系統,物鏡可分為望遠鏡、顯微鏡、攝影投影物鏡。物鏡與鏡框的連接形式大致有如下幾種:輥邊法:常用于中、小尺寸單件透鏡的固定;壓圈法:用壓圈將透鏡壓緊在鏡框內的一種連接方法,通常用外螺紋壓圈來固定透鏡;膠粘法:利用膠粘劑(如環氧樹脂)把透鏡粘在鏡框內的一種方法,通常用于小透鏡的固定。
§1.5物鏡的典型結構形式及其裝配一、概述3/18/2025832、物鏡裝配的技術要求組成物鏡的所有透鏡應保證同心,有些物鏡還要求光軸與鏡筒機械軸同心;透鏡之間應保持一定的間距;透鏡的固定應做到連接可靠,壓力均勻,松緊適應,既不能使透鏡有松動,又不能因壓得太緊而產生形變和壓力過大導致像質變壞;物鏡應保持一定的分辨率和像質;夜視儀器的物鏡通常對雜光有一定的要求;物鏡應具有一定的清潔度,光學零件表面疵病應符合要求;鏡筒內壁應呈無光黑色,如因修切而導致露出金屬色色澤,必須符合圖紙規定。
§1.5物鏡的典型結構形式及其裝配3/18/2025841、透物鏡裝配方向的辨別透鏡的裝配方向可以查閱有關技術圖紙來確定,在實際工作中可以根據透鏡的曲率半徑以及一些其它因素(如厚度、表面鍍膜與否)確定其裝配方向和外形相似的透鏡。但對于兩曲率半徑相近時,可采用以下方法:在光學零件完工后,在圓柱面上標注記號,供裝配時辨別。觀察燈絲反射像,具體方法為:將透鏡置于臺燈下,保持一定距離,稍微擺動透鏡是,此時可以看到上、下兩個燈絲的反射像。對雙凸透鏡,上面的像是由下面的球面反射而成的實像;下面的像是由上面的球面反射而成的虛像。曲率半徑大的表面所成的燈絲像大;曲率半徑小的表面所成的燈絲像小,此時區別兩像的方向和大小,就可經區別透鏡的表面了。用相應的光學樣板直接辨別透鏡的表面,與樣板符合的表面呈現出光圈,而有微小差別的表面則無光圈。
§1.5物鏡的典型結構形式及其裝配二、物鏡的裝配3/18/202585
2、保證各透鏡之間的同中心
一般的物鏡,其各片之間的同中心由機械結構直接保證;對某些要求較高的由多片透鏡組成的物鏡,則可以用調整透鏡中心位置或轉動透鏡的方法來校正透鏡的同中心。3、保證物鏡軸與機械軸的同心
對于光軸和機械軸的同中心要求較高的物鏡,只依靠光學零件的加工定中心精度和機械零件的制造精度是無法保證其要求的,常用的辦法是裝配以后進行同中心修切。
§1.5物鏡的典型結構形式及其裝配3/18/202586
4、透鏡之間的間距(光學間距)的裝定
透鏡之間的間距對整個物鏡的焦距大小和像質都有一定影響。要求較高,特別是由多片透鏡組成的物鏡,必須按圖紙規定裝定其光學間距,其具體辦法如下:在測厚儀上測量工藝規程上指定的透鏡中心厚度;按工藝規程規定的程序測出物鏡內各個透鏡有關表面的讀數;將以上兩項數據填入光學間隔加工程序表內,算出調整前的實際光學間隔;按技術要求進行調整。
§1.5物鏡的典型結構形式及其裝配3/18/202587(一)、概述密封的目的是防止潮濕空氣和灰塵侵入產品造成金屬零件生銹、光學零件落灰、材輔料變質和光學系統長霉長霧等現象。當大氣濕度發生變化時,產品的內部的空氣壓力也隨之發生變化而造成與外部大氣壓力差,它們之間不斷地交換,其速度在很大程度上取決于產品的密封質量。產品的密封必須使得這一交換速度很慢,以保證產品一定的使用壽命,或者在產品內部有干燥器的時候,使干燥器的吸濕能力能適應這一交換速度。§1.6產品的密封與干燥一、產品的密封3/18/202588(二)、常用的密封方法整個密封工藝來說,可采取的辦法很多,光學儀器根據其本身特點常采用以下密封方法:1、用密封蠟涂敷產品結合部縫隙,起到密封作用。2、用油浸毛氈填補產品結構空隙。3、用潤滑脂填充結構活動部位的微小空隙,起到潤滑作用的同時,也起到密封作用。4、用硅橡膠代替密封蠟涂于產品結合部縫隙。
硅橡膠的特點:(1)具有良好的粘附性能(2)溫度適應范圍較寬(3)具有優良的防老化性能(4)具有優良的防霉防霧效果5、用硅橡膠密封圈代替油浸毛氈。6、采取綜合措施進行密封。§1.6產品的密封與干燥3/18/202589硅橡膠密封工藝的操作要點應根據產品的不同部位,不同基體材料和不同的工藝過程及要求,選用各種不同牌號的膠。各密封部位在涂膠前,須將其表面擦拭干凈,除去油污及臟物。按密封部位的幾何形狀及表面尺寸適量地涂膠,涂敷的膠層不允許斷位或夾有氣泡。硅橡膠在尚未固化前,嚴禁用混合液或汽油擦拭其表面,對于在固緊密封部位擠出的余膠,可用干棉花球或擦布擦干凈。涂抹在玻璃表面的硅橡膠一定要在24小時內擦干凈。整具產品的硅橡膠尚未固化前,不加壓充氣,以防充漏。產品返修,如因封有硅橡膠難以拆卸時,可施以清除劑。重新密封時,必須將原有的余膠清除干凈。§1.6產品的密封與干燥3/18/202590(三)、檢查產品密封性的方法1、定量法如圖,將干燥氮氣灌入被檢產品內部,使其與外部大氣造成一定的壓力差,壓力差的數值用水銀氣壓計或壓力表指示。當灌氣達到預定的壓力差時,停止灌氣,檢查這一壓力的下降的速度,就表征了產品的密封性。優點是能定量地用數字表達產品密封性的嚴密程度,缺點是不能知道漏氣的部位。2、浸入法將干燥氮氣灌入產品內部,然后密封灌氣口,將產品浸入水槽或在其結合縫隙處涂以香皂液。實際生產中,可以根據產品結構和密封性的具體情況選用一種或兩種方法并用。§1.6產品的密封與干燥3/18/202591潮濕的空氣是霉霧生長的一個主要條件,潮氣本身也會蒙上光學零件,或低溫時在光學零件上凝聚成霜點。產品密封以后,其內部與外部一樣是充滿了“潮濕”的空氣,所以必須使其內部干燥。干燥方法:1、固定干燥法2、抽灌干燥氮氣法3、循環干燥法二、產品的干燥§1.6產品的密封與干燥3/18/2025921、固定干燥法
1、設備干燥箱或干燥缸,箱內腔共分上、中、下三層,上中層用于放置被干燥的產品,下層高度略小,用于放置干燥劑,層與層之間用活動金屬網隔開。2、干燥劑通常為強吸水無水氯化鈣,在有些情況下也可再放入強烈吸水劑五氧化二磷以增強干燥效果,但在混放的情況下,必須特別小心,不能使五氧化二磷與氯化鈣接觸,否則將發生化學反應,生成氯化氫氣體,對產品的較大的腐蝕作用。3、干燥時間干燥時間較長,一般不小于24小時。如果產品內腔比較復雜,空氣相對濕度較大,則應延長干燥時間。4、干燥箱的濕度干燥箱的相對濕度必須控制在30%以下。隔一定時間要測量一次。§1.6產品的密封與干燥3/18/2025932、抽灌干燥氮氣法1、設備:如下圖2、操作工藝操作時,先將產品氣孔打開,放入產品裝置箱內,推合箱蓋,使裝置密封,然后啟動真空泵,將產品裝置連同產品內的潮濕空氣抽出,關閉真空泵后,打開裝置箱灌氣孔,充入具有一定氣壓的純凈氮氣,抽灌完后,打開箱蓋,迅速將產品氣孔堵上并密封,以免外界空氣滲入。注意事項充入速度要緩慢,以防弄臟光學系統。對于有些難以達到干燥效果的產品,可以采用將產品加熱后再抽灌的方法(一般在50℃下烘2小時)。§1.6產品的密封與干燥3/18/2025943、循環干燥法1、設備:如下圖2、操作工藝對于一般產品來說,產品的兩頭各有一個進氣閥和出氣閥,開動抽氣機后,產品中原有的空氣從出氣閥抽出,經過濕度計、抽氣機到吸潮器,最后成為較清潔并且較干燥的空氣從進氣閥進入產品,這樣多次循環,直至濕度計所指示的濕度符合要求為止。§1.6產品的密封與干燥3/18/2025954、三種干燥方法的比較1、固定干燥法是光學儀器裝配中較為古典的一種方法,主要缺點是若要達到充分的干燥效果,則需要相當長的時間,工作效率低;優點是設備簡單,操作維修方便,產品光學系統不易弄臟等。2、抽灌氮氣和循環干燥法的共同優點是:工作效率高、效果較為徹底、產品內腔變空氣為氮氣后大大有利于抑制光學系統上霉霧的生長,尤其是那些較為龐大的產品,無法放入干燥箱和抽灌箱內;缺點:容易弄臟產品光學系統。§1.6產品的密封與干燥3/18/202596(一)、基本概念環境試驗是光學儀器(主要是軍用光學儀器)的一種特殊試驗方法。因為軍用光學儀器和一些在室外工作的儀器必須考慮適應在野外各種氣象條件和自然條件下工作,必須考慮到在戰爭條件下工作,所以軍用光學儀器在裝配完后必須進行一定方式的環境模擬試驗,以考驗其工作的可靠性、結構的牢固性、耐久性、密封性、對溫度變化和機械影響的穩定性等。§1.7環境試驗一、概述3/18/202597
(二)試驗分類
按國軍標分為三類1、鑒定試驗用于全面評價新產品的質量是否達到戰術、技術要求和工廠是否具備批量生產能力和條件。2、定期試驗為了鑒定正常生產的產品是否能保持批量生產的合格性。3、質量一致性試驗對正常生產的產品的例行性試驗。§1.7環境試驗3/18/202598(三)、環境試驗項目
§1.7環境試驗3/18/202599(一)低氣壓試驗(二)高溫試驗(三)低溫試驗(四)溫度沖擊試驗(五)日輻射試驗(六)淋雨試驗(七)濕熱試驗(八)、霉菌試驗(九)、鹽霧試驗(十)、砂塵試驗(十一)、浸漬試驗(十二)、振動試驗(十三)、沖擊試驗(十四)、綜合環境試驗(十五)、結構可靠性試驗§1.7環境試驗二、環境試驗的內容和要求3/18/2025100(一)、低氣壓試驗1、目的
考核產品在高原作戰和空運環境下的承受能力。2、試驗條件(1)貯存和工作試驗在低氣壓試驗箱內,將壓力降到57KPa(相當于海拔高度4570米),試驗時間1小時。(2)快速減壓試驗在低氣壓試驗箱內,在短時間內將箱內壓力由57降到18.8KPa,時間10分鐘上,然后以正常速度將箱內壓力恢復到正常。3、檢查和要求檢查時不得出現下列情況:(1)密封性被破壞,有漏氣、漏液等現象;(2)低密度材料因發生物理和化學變化而失去原來的形態和作用;(3)電子元器件擊穿或失敗;(4)零件炸裂。§1.7環境試驗3/18/20251011、目的
考核產品在高溫環境下的承受能力2、試驗條件分為高溫工作試驗和高溫貯存試驗(1)高溫工作溫度:50-60℃,時間:2小時。(2)高溫貯存溫度:60-70℃,時間:48小時。3、檢查和要求高溫工作后,產品不得出現下列情況:(1)潤滑脂流溢(2)膠合件脫膠(3)機械失靈或不正常(4)內部光學零件有水氣(5)像質及分辨率超出規定(6)精度超出(7)電器元件及照明設備工作不正常(二)高溫試驗§1.7環境試驗3/18/20251021、目的考核產品在低溫環境下的承受能力,分為低溫工作試驗和低溫貯存試驗。2、試驗條件(1)低溫工作溫度:-40℃,時間:2小時。(2)低溫貯存溫度:-50--55℃,時間:24-48小時。3、檢查和要求低溫工作試驗后,產品不得出現下列情況:(1)膠合件脫膠(2)密封材料及表面處理層崩裂(3)內部光學零件結霜(4)活動機構失靈、卡死或折斷(5)光學零件破裂(6)測量精度超出(7)電氣元件及照明設備不能正常工作(8)產品置于正常環境條件下,達到溫度穩定后,內部出現水汽或水痕(三)低溫試驗§1.7環境試驗3/18/20251031、目的指產品在高溫和低溫兩種試驗溫度情況下的突然轉移,目的是考核產品在周圍空氣急劇變化時的承受能力。2、試驗條件(1)高溫溫度:60-70℃,時間:4小時(2)低溫溫度:-50--55℃,時間4小時(3)高低溫轉換時間:不大于5分鐘(4)循環次數:連續三次3、檢查和要求(1)光學零件、光電器件、水準器玻璃炸裂(2)活動機構失靈或松動(3)光電器件不能正常工作(4)產品內部有霧滴或水痕(5)塑橡件變形斷裂、鍍層開裂、密封性破壞(6)光學性能或測量精度降低(四)溫度沖擊試驗§1.7環境試驗3/18/2025104(五)日輻射試驗1、試驗目的日輻射試驗的目的是考核產品在地面大氣環境條件下對太陽輻射能量所產生的熱效應的承受能力。2、試驗條件日輻射試驗在特制的試驗箱或試驗室內進行,溫度為45℃,試驗的總輻射時間為48小時。3、檢查和要求試驗結束后,產品在正常環境條件下檢查不得出現材料彎曲、膨脹、龜裂、折斷、軟化、粘合、裉色以及塑橡件的變質、老化等疵病。§1.7環境試驗3/18/2025105(六)淋雨試驗1、目的考核產品在無防雨措施暴露環境下遇到大雨時的防水能力。2、試驗條件根據設備條件和產品技術條件專門規定,一般為雨滴密度、高度、產品與試驗用水的溫差及試驗時間(通常為30分鐘)。
3、檢查和要求試驗結束后,擦干產品外表進行檢查,不得出現下列情況(1)產品內部進水或有水跡(2)內部光學零件表面附有水氣(3)金屬件銹蝕(4)電氣部分工作不正常,絕緣電阻下降超出規定試驗產品的某些與內部無聯系的部件,由于結構上的原因,不宜直接經受淋雨,在征得訂購方同意后,可對該部位采取保護措施。§1.7環境試驗3/18/2025106(七)濕熱試驗1、目的考核產品在高溫、高濕環境條件下的承受能力2、試驗條件試驗時間以24小時為一個周期,共進行10個周期。每個周期內分為以下4個階段:(1)升溫階段:2小時內將溫度升到60℃,相對濕度升到90%-100%。(2)高溫高濕階段:在60℃和相對濕度為90%-100%的條件下保持6小時。(3)降溫階段:8小時內將溫度降到30℃,相對濕度保持在85%以上。(4)低溫高濕階段:在30℃和相對濕度為90-100%的條件下保持8小時。3、檢查和要求
在第五個周期和第十個周期結束前,使產品處于上述低溫高濕狀態下對其電性能進行檢測,整個試驗結束后,產即對產品進行全面檢查,不得出現下列情況:金屬表面有明顯銹蝕,活動部位的潤滑油脂受污;產品內部凝結有露或水的痕跡;材料吸濕后膨脹、變質,性能降低或功能破壞;絕緣材料絕緣性能破壞;光學膜層強度降低、顏色變壞;表面處理層起泡。§1.7環境試驗3/18/2025107(八)、霉菌試驗1、試驗目的考核產品的抗霉能力,考核霉菌生長對產品的影響。2、試驗條件溫度與濕度試驗在溫濕度交變循環條件下進行,每24小時循環一次,前20小時保持溫度30℃,相對濕度90%,在以后的4小時中,保持溫度25℃,相對濕度90%,最少2小時,用于溫濕度變化的時間最長為2小時。試驗周期:不少于28天。3、檢查和要求:產品內部光學零件表面無霉菌生長;產品內部表面(光學零件除外)及外露光學零件表面允許有微量長霉;產品外露表面(光學零件除外)允許有輕微長霉;產品盒表面及帆布、皮革等表面允許有中等長霉。§1.7
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