光學裝配1

1、2024/3/20,1,光學裝配與調校技術,主講：李建芳,應用電子學院,,2024/3/20,2,概述,隨著科學技術的飛躍發(fā)展， 光學儀器也得到飛速發(fā)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(yī)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,2024/3/20,3,光學裝配與調校技術,2024/3/20,4,,產(chǎn)品設計,零件制造,產(chǎn)品裝配,光學設計,機械設計,電路設計,

2、,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,2024/3/20,5,在生產(chǎn)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(guī)定的外購件和輔助材料等，按照設計規(guī)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(xiàn)設計要求的特定功能的過程稱為裝校。 在生產(chǎn)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

3、藝來指導工作，裝校工藝規(guī)定了配裝工作的步驟，指示調節(jié)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,2024/3/20,6,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(tǒng)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,,2024/3/20,7

4、,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(chǎn)品的密封與干燥,§ 1.6環(huán)境試驗,,,,,,,2024/3/20,8,,一、光學儀器,望遠鏡、照相機、顯微鏡、投影儀等,二、特點,現(xiàn)代光學儀器多是光、機、電的結合體。,§ 1.1

5、光學儀器的一般構造及特點,,,,,,2024/3/20,9,1、光學機械儀器的一般構造光學系統(tǒng):根據(jù)光學成像原理，實現(xiàn)某種功能。是整個儀器的核心。機械結構:保證實現(xiàn)光學系統(tǒng)的設計性能光學儀器機械結構的作用：保證實現(xiàn)光學系統(tǒng)的各項光學性能實現(xiàn)光學系統(tǒng)中有運動要求的光學件的運動性能實現(xiàn)整個光學系統(tǒng)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(wěn)定性,三、構造,&

6、#167; 1.1光學儀器的一般構造及特點,,,,,,2024/3/20,10,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(fā)出的平行光入射于物鏡系統(tǒng)，成實象P‘Q’于象方焦平面上；因為物鏡系統(tǒng)的象方焦平面與目鏡系統(tǒng)的物方焦平面重合，故最終由目鏡系統(tǒng)出射的光為平行光，成倒立象于無窮遠處。,,,,,,,2024/3/20,11,光學儀器是—個用機械連接起來的光學系統(tǒng)，這個系統(tǒng)由各

7、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(chǎn)生應力，如果壓力過大會使光學零件發(fā)生變形。 2．需要滿足光學系統(tǒng)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(tǒng)的成像位置附近，則在現(xiàn)場內可直接觀察到，這將影響觀察

8、以至造成測量錯誤。 4．光學儀器的使用環(huán)境各不相同，要求儀器對外界的影響有良好的穩(wěn)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,,,,,,2024/3/20,12,,裝配：將兩個或兩個以上的相互關聯(lián)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(chǎn)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

9、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,,,,,,2024/3/20,13,裝配工藝規(guī)程是描述整個產(chǎn)品裝配工藝過程的重要技術文件。1）裝配工藝規(guī)程的主要作用：（1）、決定整個產(chǎn)品的裝配方法和合理順序（2）、將整個過程劃分為工序（3）、規(guī)定裝配的技術條件或工藝要求（4）、選擇設備和規(guī)定工藝裝置（5）、規(guī)定質量檢查方法以及其它有關問題,§ 1.2 光學儀器裝配校

10、正的一般工藝過程,二、裝配工藝規(guī)程,,,,,,2024/3/20,14,2）裝配工藝規(guī)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(guī)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(chǎn)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,,,,,,2024/3/20,15

11、,,裝配工藝規(guī)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(chǎn)品、小批單件生產(chǎn)軍品 特點 ——規(guī)定簡單、內容簡化、有時須配合產(chǎn)品圖使用,§ 1.2 光學儀器裝配校正的一般工藝過程,,,,,,2024/3/20,16,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(huán)節(jié),,§ 1.2 光學儀器裝配校正的一般工藝過

12、程,,,,,,2024/3/20,17,工藝流程圖,裝配工藝規(guī)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,,,,,,2024/3/20,18,工步單元,不更換工具，針對一個規(guī)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,,,,,,2

13、024/3/20,19,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(chǎn)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,,,,,,2024/3/20,20,1、裝配前的準備工作 1）. 熟悉產(chǎn)品圖紙和閱讀技術文件(包括驗收規(guī)程或檢驗大綱、裝配工藝及其他技術資料)，了解產(chǎn)

14、品工作原理和用途。 2）．對于試制產(chǎn)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

15、 光學儀器裝配校正的一般工藝過程,,,,,,2024/3/20,21,2、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(xiàn)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(chǎn)品在進入總裝配前的裝配工作。由于產(chǎn)品的復雜程度和生產(chǎn)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，

16、或將零件與相關聯(lián)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(huán)節(jié)相互間的關系，以及產(chǎn)品驗收規(guī)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,,,,,,2024/3/20,22,3、光學裝配光學裝配是指按照裝配圖表示的連接關系和要

17、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(guī)定的技術要求。,§ 1.2 光學儀器裝配校正的一般工藝過程,,,,,,2024/3/20,23,4、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(guī)定的技術要求。 1）．校正 將總裝配完成的產(chǎn)品通過必要的調試工藝手段，使其達到圖紙和驗收規(guī)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(tǒng)像質的檢

18、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,,,,,,2024/3/20,24,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,,,,,,2024/3/20,25,指在一個產(chǎn)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(xiàn)此產(chǎn)品的某一技術要求。對應于產(chǎn)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

19、裝配,一、補償概念,,,,,,2024/3/20,26,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,,,,,,2024/3/20,27,1、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(guī)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

20、有直柄直徑大于6mm的鉆頭，直柄和錐柄都有,規(guī)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(guī)格。其中：φ0.25~φ1.5每隔0.05mm有一種規(guī)格； φ1.5~φ2.3每隔0.05~0.1mm有一種規(guī)格； φ2.3以上每隔0.1mm有一種規(guī)格。,§ 1.3機械裝配,,,,,,2024/3/20,28,,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(jù)鉆孔直徑和工

21、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(jù)實際的加工效果予以調整。鉆孔時，應注意經(jīng)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(jīng)常浸水，以防刃口退火變軟。,§ 1.3機械裝配,,,

22、,,,2024/3/20,29,③、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,,,,,,2024/3/20,30,,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(xiàn)損痕，為了避免這種現(xiàn)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

23、緣處的前角要適當減小，以防止軋刀現(xiàn)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?shù)臐櫥汀?§ 1.3機械裝配,,,,,,2024/3/20,31,2、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(jīng)常

24、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(guī)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(guī)格，第一種規(guī)格中根據(jù)制造尺寸的大小各有6支組成一套，第一種規(guī)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(guī)格。0.8~2.5規(guī)格中，每一種規(guī)格有長、短兩種形式。

25、規(guī)格尺寸是距離鉸刀小頭端部5mm處的尺寸。,§ 1.3機械裝配,,,,,,2024/3/20,32,,3）、鉸削余量和冷卻潤滑液 鉸孔前要選擇適當?shù)娘溝饔嗔亢屠鋮s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(tài)，致使孔壁光潔度降低。 選擇鉸削余量量應考慮

26、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(fā)熱而容易產(chǎn)生積屑窟瘤。因此，在鉸削中必須采用適當?shù)睦鋮s潤滑液，借以沖掉切屑和消散熱量。,§ 1.3機械裝配,,,,,,2024/3/20,33,,4）、鉸削加工要點(1)工件夾緊在虎鉗上

27、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(xiàn)“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(jīng)常消除切屑碎末，以免孔壁拉

28、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,,,,,,2024/3/20,34,3、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；

29、　　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,,,,,,2024/3/20,35,,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?！　∵x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

30、、加工余量大、精度等級低和表面光潔度低的工件?！　　　〖氫S刀——用于跟粗銼刀相反的場合?！　〈送庑落S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,,,,,,2024/3/20,36,各種形狀銼刀的用途,§ 1.3機械裝配,,,,,,2024/3/20,37,,4）銼刀的使用規(guī)則 為了延長銼刀的使用壽命，必須遵守下列規(guī)則：1．不準用新銼刀挫硬金屬；2．不準用銼刀挫淬火材

31、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(jīng)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,,,,,,2024/3/20

32、,38,4、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(jù)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(jù)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,,,,,,2024/3/20,39,,2）、攻絲工具絲錐是對孔進行攻絲的工具?？煞譃槭钟媒z錐、機用絲錐和管螺紋絲錐三種。如圖

33、為成套絲錐切削量的分配。,§ 1.3機械裝配,,,,,,2024/3/20,40,,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(jīng)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

34、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,,,,,,2024/3/20,41,5、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，

35、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,,,,,,2024/3/20,42,2) 研磨方法研

36、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(tài)研磨劑連續(xù)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

37、留研磨余量一般為5～30微米。,§ 1.3機械裝配,,,,,,2024/3/20,43,3) 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。

38、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,,,,,,2024/3/20,44,4)、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

39、量的硬脂酸和動物油脂（如豬油）而成。,§ 1.3機械裝配,,,,,,2024/3/20,45,,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(fā)熱，油脂使其產(chǎn)生一層相當微薄的氧化層，由

40、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(yōu)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,,,,,,2024/3/20,46,,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,,,,,,2024/3/20,47,,④紅粉紅粉

41、是光學儀器生產(chǎn)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,,,,,,2024/3/20,48,,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

42、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(tài)。（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,,,,,,2024/3/20,49,6、機械零件的清洗1、

43、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(guī)程上規(guī)定的烘干時間往往比較長。,§ 1.3機械裝配,,,,,,2024/3/20,50,（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）、

44、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(guī)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,,,,,,202

45、4/3/20,51,§ 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。,,,,,,,,2024/3/20,52,3、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、

46、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,2024/3/20,53,1）、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

47、上兩螺母的接觸端面上均產(chǎn)生壓力，并產(chǎn)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,,,,,,2024/3/20,54,2）、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(jīng)淬火具有較好彈性。當把螺母擰緊后，彈簧墊圈受壓變形，產(chǎn)生了很大的軸向彈力，將螺母頂住，使螺釘產(chǎn)生軸各張緊力，因此螺紋間經(jīng)常保持一定的磨擦力，

48、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,,,,,,2024/3/20,55,3）、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,,,,,,2024/3/20,56,4）、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

49、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,,,,,,2024/3/20,57,5）、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(huán)氧樹脂及硅橡膠等。,§ 1.3機械裝配,,,,,,2024/3/20,58,4、螺紋連接的裝配在光學儀器中螺紋連接

50、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

51、，以防止光學元件因受力過大而產(chǎn)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(shù)過多容易引起滑絲，根據(jù)工廠的生產(chǎn)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,,,,,,2024/3/20,59,（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,,,,,,202

52、4/3/20,60,1、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(jù)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）

53、、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,,,,,,2024/3/20,61,2、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

54、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,,,,,,2024/3/20,62,（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

55、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(guī)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,,,,,,2024/3/20,63,2、鉚釘?shù)姆N類及應用鉚釘?shù)姆N類很多，常見的如下表：,§ 1.3機械裝配,,,,,,2024/3/20,64,3、

56、鉚接工具鉚接工具除了錘外還應根據(jù)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(jù)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,,,,,,2024/3/20,65,（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

57、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(xiàn)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(xiàn)象，將會出現(xiàn)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,,,,,,2024/3/20,66,2、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

58、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,,,,,,2024/3/20,67,3、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

59、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(chǎn)生其它化學變化；（4）、為了防止金屬表面氧化，根據(jù)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,,,,,,20

60、24/3/20,68,(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

61、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,,,,,,2024/3/20,69,3)、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,,,,,,20

62、24/3/20,70,三、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

63、加潤滑作用。,§ 1.3機械裝配,,,,,,2024/3/20,71,,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,,,,,,2024/3/20,72,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(chǎn)生。（

64、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,,,,,,2024/3/20,73,1、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(xiàn)工廠使用的通常是由15%的乙醇和85%

65、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(jīng)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,§

66、1.4 光學裝配,,,,,,2024/3/20,74,二、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(wèi)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

67、，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,,,,,,2024/3/20,75,7、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。

68、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,,,,,,2024/3/20,76,1、清擦透鏡表面的棉球不宜太小，要卷得光滑而不宜太緊。2、

69、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,,,,,,2024/3/20,77,1、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

70、帶框透鏡，須先檢查輥邊質量，不能有毛刺和松動現(xiàn)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(guī)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