Вход

Удаление загрязнений с оптических и механических деталей. Сборка зеркал и призм в оправах

Реферат по радиоэлектронике
Дата добавления: 01 июля 2009
Язык реферата: Русский
Word, rtf, 4.1 Мб (архив zip, 2 Мб)
Реферат можно скачать бесплатно
Скачать
Данная работа не подходит - план Б:
Создаете заказ
Выбираете исполнителя
Готовый результат
Исполнители предлагают свои условия
Автор работает
Заказать
Не подходит данная работа?
Вы можете заказать написание любой учебной работы на любую тему.
Заказать новую работу

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ


кафедра ЭТТ







РЕФЕРАт

на тему:

«удаление загрязнений с оптических и механических деталей. сборка зеркал и призм в оправах»














МИНСК, 2008


1. Промывка механических и чистка оптических деталей


Промывка механических деталей


Все механические детали в процессе изготовления на станках загрязняются охлаждающими эмульсиями и маслами, которые впитываются в поверхность деталей и удерживаются там длительное время. Кроме того, детали загрязняются при транспортировке и хранении, их на складах. Поэтому для качественного изго­товления механизмов и обеспечения их работоспособности при эксплуатации прибора, а также с целью предохранения оптических деталей от загрязнения, в про­цессе сборки приборов предусма­тривается промывка механических деталей.

Процесс промывки заключается в удалении всевоз­можных загрязнений и обезжиривании всех поверхностей детали.

Промывку детали осуществляют чаще всего ручным способом. В качестве растворителя применяют авиационный бензин Б-70. Детали промывают в специальном помещении, обеспечивающем противопожарную безопас­ность. Бензин заливают в бачки или ванночки различной величины в зависимости от числа и размеров промываемых деталей. Детали помещают в ванночку и промывают волосяными щетками или ершиками. Для получения высокой чистоты каждую поверхность детали промывают несколько раз, меняя при этом загрязненный раство­ритель чистым; для предварительной промывки исполь­зуется бензин, полученный после отстоя, или второго сорта; окончательная промывка выполняется чистым авиа­ционным бензином.

После выполнения различных пригоночных работ поверхности механических деталей также подвергают промывке, предохраняя при этом поверхности, имеющие лакокрасочные покрытия, от смачивания бензином. Неразборные (радиальные, радиально-упорные, сферические) подшипники промывают в бензина в собранном виде, а после просушки их вновь смазывают; разборные (упорные) подшипники промывают в разобранном виде, а затем их вновь собирают и смазывают.

При крупносерийном и массовом производстве промывку механических деталей осуществляют при помощи ультразвуковых установок.

Рис. 1. Схема ультразвуковой установки для промывки деталей


Промывку с помощью ультразвука проводят в спе­циальных ваннах (рис. 1). Ванна 6 заполняется растворами щелочей, кислот или органическими растворите­лями. В растворы щелочей на 1 л воды входят следующие компоненты в г; сода кальцинированная — 20; тринатринфосфат — 10, силикат натрия — 20, едкий натрий — 5—25 и др. В растворы кислот ; на 1 л входят: серная кислота — 100 мл, соляная кислота — 50 мл, хлористый натрий — 60 г, азотная кислота — 100 мл, фтористый калий или кальций — 5—10 г и др.

Применяют как горючие, так и негорючие органические растворители.

К горючим растворителям относятся бензин сорта «Галоша» и других сортов, ацетон, спирт этиловый, бензол.

Из негорючих растворителей используют тетрахлорэтан, пентахлорэтан, трех-, четыреххлористый этилен, четыреххлористый углерод.

Указанные растворы и растворители хорошо отмывают загрязнения при воздействии на растворители и на детали ультразвуковых колебаний.

Установка непрерывного действия для промывки де­талей ультразвуком обеспечивает предварительную проверку при помощи источника ультразвуковых колебаний 5, ополаскивание деталей горячей водой в камере 3 и сушку деталей сжатым воздухом в камере 4. Корзины с дета­лями из камеры в камеру последовательно перемещает конвейерное устройство в виде непрерывной цепи. При промывке деталей ультразвуком применяют установки с частотой колебаний от 10 до 40 кГц.

Длительность процесса промывки ультразвуком ис­числяется несколькими секундами или минутами, в зави­симости от степени загрязнения механических деталей. Промывка деталей ультразвуком является наиболее про­изводительной.

Механические детали, прошедшие операцию промывки, сушат в струе чистого сжатого воздуха. Этим способом хорошо просушиваются детали, которые промывают лету­чими растворителями (бензином, смесью спирта и эфира и др.).

Детали, прошедшие промывку на ультразвуковых установках растворами щелочей, сушат в специальных сушильных шкафах с температурой нагрева до 50—80° С.

Промытые и высушенные детали укладывают в спе­циальную тару (ящики с ячейками), предохраняющую детали от царапин и забоин во время их транспортиро­вания к месту сборки.


Чистка оптических деталей и узлов


В результате отражения света от стенок кор­пусных деталей, оптических поверхностей, оправ и нера­бочих поверхностей, а также рассеяния света недостаточно чистыми оптическими деталями в приборах возникает рассеяный свет.

Лучи рассеянного света, выходящие из прибора через выходной зрачок или падающие на плоскость изображе­ния в пределах поля зрения, ухудшают его работу.

Оптические детали загрязняются в процессе их изго­товления, транспортирования, хранения и сборки их с механическими деталями. К загрязнениям относят пыль, осыпавшиеся частицы отделочных материалов (лака, краски и оксидных пленок), мельчайшие металлические частицы (стружки), частицы смолы, крокуса, клея и т.н. Загрязнения в виде налетов, представляющих собой коррозию полированных поверхностей оптических дета­лей, портят поверхности деталей и могут привести их в полную негодность.

В результате гидролиза стекла при воздействии на него атмосферной влаги возникают капельно-жировые налеты, которые представляют собой мельчайшие капли концентрированных растворов щелочей. В зависимости от температуры окружающей среды и влажности воздуха этот налет может высыхать и вновь возникать.

При осаждении влаги и жира на поверхности деталей и последующем взаимодействии их с продуктами разру­шения стекла образуется жировой налет в виде тончайшей пленки. Эта пленка способна поглощать (адсорби­ровать) влагу из воздуха и образовывать капельный жировой налет.

Биологический налет образуется в порах поверхности стекла в виде плесени. Этот налет возникает в приборах при наличии органических веществ (картона, пробки бумаги и других материалов). Продукты выделения плесени, имеющие кислую реакцию, разрушают стекло. В процессе сборки узлов проводят чистку оптических деталей, в результате которой с поверхностей оптических деталей удаляются следы жира, пыль, осыпки и прочих загрязнений.

Процесс чистки оптических деталей состоит из двух стадий: предварительной и окончательной.

Предварительную чистку оптических деталей осуще­ствляют до установки их в оправы. Основная цель чистки на этой стадии — растворение и удаление жиров, остат­ков наклеечных смол, воскообразны, веществ и других загрязнений, образовавшихся на поверхности детали.

Технологический процесс предварительной чистки деталей ведут в следующей последовательности:

протирают детали обезжиренной салфеткой, смочен­ной органическим растворителем (например, этиловым спиртом-ректификатом);

протирают детали ватным тампоном, смоченным орга­ническим растворителем (например, смесью 85—90 объ­емных частей петролейного эфира и 5—10 частей этило­вого спирта-ректификата);

удаляют с поверхности твердые нерастворимые частицы с помощью протирочных материалов (например, бели­чьей кистью).

Основной процесс чистки оптических деталей ведут при сборке оптических деталей в узлы . При этом удаляют с обезжиренных деталей пылинки, а также случайно попавшие жировые пятна. На этой стадии протирают полированные поверхности оптики ватным тампоном, смоченным растворителем, а затем снимают оставшуюся пыль обезжиренной беличьей кисточкой или струей воздуха из резиновой груши.

Чистка оптических деталей при сборке является ответ­ственным процессом, влияющим на качество изготовления оптико-механических приборов, поэтому ее необхо­димо проводить после каждой сборочной операции, вы­полняемой над оптической деталью или оптическим узлом. В результате большинство оптических деталей подвергается неоднократной чистке.

В качестве растворителя применяют этиловый спирт-ректификат, обезвоженный до крепости не ниже 98,5% (по объему). Этиловый спирт хорошо растворяет смолы и воскообразные вещества. Поэтому его применяют в ка­честве первого растворителя на первой стадии чистки оптики.

В качестве второго растворителя служат петролейный эфир и его смеси с этиловым спиртом (смесь 85—90 объ­емных частей эфира и 15—10 объемных частей спирта). Эти органические растворители применяют для обезжири­вания и чистки оптики, а также для обезжиривания поверхностей механических деталей, соприкасающихся с оп­тическими деталями, и для промывки инструмента сбор­щика-оптика.

Все перечисленные растворители очень летучи и легко воспламеняются, поэтому их нужно хранить в стеклянной посуде с хорошо притертыми стеклянными пробками. Для чистки оптических деталей выделяют отдельные помещения, изолированные от других участков сбороч­ного цеха. В помещении должна быть приточно-вытяжная вентиляция с подачей профильтрованного воздуха. Окна помещения должны быть плотно закрыты и заклеены в любое время года, стены и потолок окрашены масляной краской, а пол и верстак покрыты линолеумом. Мебель должна иметь по возможности простую форму. Инстру­мент и приспособления следует держать в застекленных шкафчиках, окрашенных светлой масляной краской. Тем­пература в помещении должна поддерживаться в преде­лах 18—25° С при относительной влажности не более 65%. Рабочее место для чистки оптических деталей обору­дуют следующим набором приспособлений и инструмента, облегчающих и ускоряющих процесс чистки:

набором пинцетов для деталей различной формы и величины;

подставкой для инструмента;

приспособлением с замшей для наматывания ваты (со стеклянным колпачком);

баночкой для хранения обезжиренной ваты;

коробочкой для сбрасывания использованных ватных тампонов;

стеклянными флакончиками (капельницами) для органических растворителей; стеклянным колпаком для защиты от пыли оптических деталей и узлов;набором инструмента (палочки для чистки оптики, кисточка беличья для смахивания пыли и резиновая груша для ее сдувания); вращающимися волчками с оправками (цанговыми патронами) для зажима круглой оптики, лампой с экраном и лупой 4—10х для рассматривания чистоты поверхности оптических деталей.


Рис.2. Вращающийся волчок


Вращающиеся волчки (рис.2.) применяют для ускорения процесса чистки поверхностей круглой оптики (линз, сеток, защитных стекол) и оптических узлов (оку­ляров, объективов и др.).

Маховик 4 вращается от руки сборщика. В результате вращения оптической детали 2, закрепленной в цанговой оправе 3, ускоряется процесс чистки поверхности, так как вместо хаотических движений руки достаточно про­вести кисточкой 1 или ватным тампоном в горизонтальном направлении от центра вращения детали к краю, и она становится чистой. Коническая резьба на наружной поверхности цанговой оправы и внутренней поверхности резьбового кольца позволяет плавно и с нужным усилием зажимать очищаемые детали и узлы. В некоторых случаях вместо волчка применяют электродвигатель. Про­цесс чистки совмещают со сборкой узлов и приборов. Например, при сборке окуляров, объективов и других узлов, после выполнения переходов подрезки оправ, центрирования и завальцовки линз проводят промывку механических и чистку оптических деталей.

Призмы и зеркала в процессе чистки устанавливают нерабочими поверхностями на обезжиренные салфетки и придерживают пинцетами. Склеенные оптические детали (линзы, призмы) чистят аккуратно, не допуская попада­ния растворителя па места склейки. Особую аккуратность нужно соблюдать при чистке сеток, шкал и зеркал. Штрихи сеток и шкал наносят фотографическим способом или механическим нарезанием алмазом, а также грави­рованием на грунте с последующим травлением.

Штрихи, полученные фотопутем, стираются раствори­телями, поэтому шкалы и сетки с такими штрихами чистят обезжиренными сухими кисточками. Штрихи, выполненные механическим способом, заполняют спе­циальной краской, в состав которой входят олифа, жидкое стекло, кедровое или лавандовое масла, сажа или цин­ковые белила. Такие сетки и шкалы можно чистить ватным тампоном, слегка смоченным растворителем, про­водя им по поверхности детали с незначительным на­жимом.

Протирочные материалы — гигроскопическую вату и салфетки обезжиривают путем кипячения их в 1%-ном растворе щелочи или соды в воде в течение 2 ч.

Зеркала с наружным зеркальным покрытием (алюминированием) чистят, обмахивая их мягкой сухой ки­сточкой (барсучьей или беличьей).

После чистки оптических деталей и узлов контролируют качество чистки их поверхностей при помощи лампы с матовым экраном и увеличительной лупы. (рис.3.)

Контроль осуществляют визуально в проходящем или отраженном свете. При этом проверяемую деталь 3, устанавливают между экраном 1, освещенным лампой 2, и лупой 4, расположенной перед глазом 5 контролера (рис. 4).

Рис. 3. Схема контроля чистоты поверхности оптических деталей


При сборке узлов с оптикой следят за тем, чтобы не загрязнить оптические детали пальцами рук и инструментом. Губки пинцетов и другие металлические инстру­менты должны быть обклеены замшей или резиновыми пластинками, а затем обезжирены.

2. Сборка зеркал и призм в оправах


Общие сведения


Узлы крепления зеркал и призм конструктивно более разно­образны, чем сборки круглой оптики. Ввиду конструктивной простоты зеркал по отношению к призмам, зачастую имеющих сложную конструкцию, сборочные узлы зеркал проще, чем ана­логичные узлы, призм.

При рассмотрении технологии сборки и юстировки зеркал и призм целесообразно выделить две основные группы сборочных операций: сборку неподвижных зеркал и призм и сборку этих деталей, совершающих при работе прибора качание и вращение вокруг соответствующих осей.


Сборка неподвижных зеркал и призм


При сборке неподвижных зеркал и призм необходимо обес­печить: 1) угол излома визирной оси (рис. 1 и 2); 2) отсут­ствие натяжении в больших призмах и пирамидальностисти в них; 3) заданные размеры свободных отверстий деталей;

Рис.4.


4) симметричность свободных отверстий деталей относительно оси системы; 5) наклон изображения в пределах допуска; 6) при установке деталей между объективом и сеткой центрировку си­стемы в допуске; 7) разрешающую силу (при сборке призм).

Наиболее просто собираются неподвижные зеркала и призмы наблюдательных труб (рис. 5 а и б), установленные перед объективом в параллельных пучках лучей.

Зеркала кладутся на опорные плоскости R корпуса и при­жимаются к ним крышкой 3 -посредством четырех или трех винтов4 либо плоской пружиной А (рис 6, б).

Рис.5.


Иногда между зеркалом и крышкой помещают картонную или пресс-шпановую прокладку 5 (рис 4, а). Аналогично собираются призмы, например при помощи прижимной планки 1, пружины 2 и крышки 3 (рис 4, б).

Перёмещение зеркал по стрелкам в, б, г для узлов, пред­ставленных на рис. 4, не вызывает какой-либо деюстировки прибора. Поворот зеркала по стрелке а вызывает постоянную ошибку угла , которая для наблюдательных труб не имеет значения, а для прицельных может быть учтена при установке нуля шкалы углов, прицеливания при пристрелке оружия. В-этом же случае перемещения деталей могут привести к среза­нию наклонных пучков лучей.

Поворот зеркала вокруг оси Z вызывает наклон изображе­ния. Все юстировочные повороты и смещения зеркала могут быть осуществлены только припиловкой опорных поверхностей оправы или установкой прокладок (например, 6, рис. 4, разрез АВ) между этими поверхностями и опти­ческими деталями. Это нежелатель­но, так как в условиях эксплуатации прибора, например при тряске, про­кладка может сместиться, а прибор разъюстироваться.

Рис.6.


При установке деталей после объектива (рис. 5) поворот деталей по стрелке а и смещения по стрелкам в и г приводят к децентрировке системы и параллаксу. Поворот деталей относительно оси Z (по стрел­ке е) приводит к наклону изображения.

На рис. 5 а, б, в показаны соответственно узлы крепления простой -прямоугольной призмы, плоского зеркала и прямоуголь­ной крышеобразной призмы. Узлы позволяют центрировать призмы путем изменения положений втулок 1 и 2 в корпусе 3 в направлении стрелок в и г (рис. 5, а). Поворот вокруг оси Z может быть осуществлен только при помощи введения прокла­док между деталью и корпусом и обычно в данных узлах не производится.

Юстировку наклона изображения в приборах с большим чис­лом зеркал или призм, используемых в лабораторных условиях, удобно производить зеркалом 1 или призмой 2 (рис. 6), кото­рые могут менять наклон отражающей грани. Это достигается поворотом оправы 3 призмы при помощи трех винтов 4, накло­няющих винт 5 с шаровой головкой па нужный угол е относи­тельно неподвижной крышки б корпуса призмы. Величина на­клона ограничивается величиной зазора между винтом 5 и от­верстием в крышке 6.

Центрировка зеркала или призмы в оправе может быть осу­ществлена различными методами. Простейший способ центрировки выполняется при помощи двух трубок I и II (рис. 7, a) без объективов и окуляров, ввинчиваемых в базовые резь­бы 5 и 4 корпусов 3 и 5 призмы (рис. 5, а и в). Трубки имеют сетки А, В и С, находящиеся на конечных расстояниях от юсти­руемой призмы (или зеркала). Сетка 1 имеет черный кружок; па сетке 2 нанесено черное кольцо; сетка 3 имеет, также черное кольцо диаметром, промежуточным между диаметром чёрного кружка и кольцом сетки 2.


Рис.7.


Центры колец сеток и черного кружка должны быть точно центрированы. На расстоянии 250 мм наилучшего зрения от сет­ки 3 в трубке II имеется диафрагма К, в плоскости которой помещается зрачок глаза наблюдателя. Если призма (пли зер­кало) установлена правильно, то при наблюдении в трубку II кружок сетки С и кольца сеток А и В будут концентричны друг другу. При смещении детали по стрелкам в и г и наклоне по стрелке а концентричность колец нарушается.

Описанный метод центрировки не очень точен и не позволяет оценивать количественно величину децентрировки детали. Оптические приспособления позволяют избежать указанных недостатков.

Удобно комбинированное оптическое устройство, позволяющее определять и наклон и параллельное смещение зеркала или призмы (рис. 8). Вместо сетки 1 трубки II (рис. 7, в) в трубке I (рис. 8, а) устанавливается зеркало 2 с маркой Е в центре Микроскоп I (рис. 7,в) заменяется автоколлимационной трубкой II с объективной насадкой М, имеющей круглое отверстие (рис. 8, а). При освещении сетки трубки II в торец лучи выйдут из объектива параллельными пучками и, пройдя отверстие в насадке отразятся от юстируемого зеркала А В и зеркала 2 (рис. 8, а).

При правильной установке зеркала (положение АВ) отра­женные лучи (две стрелки) соберутся в фокусе окуляра трубки и марка С сетки совместится с ее автоколлимационным изображением .

При наклоне зеркала (положение А'В') на угол лучи (три стрелки) будут направлены на зеркало 2 не под углом

Рис. 8.

и, отразившись от него, дадут в плоскости сетки 3 трубки авто­коллимационное изображение С", смещенное относительно мар­ки С на величину Д. При юстировке призмы автоколлимационное изображение С’ марки С можно получить и непосред­ственно от ее передней грани без использования зеркала 2. Однако яркость блика бывает обычно недостаточна.

При параллельном смещении зеркала (положение А'В' па рис. 8,б) параллельные лучи, идущие через отверстие в насадке М, не дадут смещения изображения С’ относительно мар­ки С, но лучи, проходящие насадку М, выйдут из нес сходя­щимся пучком, повторяя схему рис. 7, в. Передний фокус F насадки М должен быть совмещен с маркой Е сетки 2. При пра­вильном положении зеркала (положение АВ) лучи после отра­жения от зеркала дадут изображение Е' марки Е в центре С.


Сборка вращающихся призм


К вращающимся призмам относятся призмы, которые при работе, прибора могут поворачиваться относительно вертикаль­ной оси на 360°, обеспечивая круговой обзор местности при не­подвижном положении глаза наблюдателя. Принципиально кру­говой обзор может быть осуществлен вращением только одной прямоугольной призмы. Однако поворот се относительно оси вращения (ось Z) вызывает наклон изображения, для устране­ния которого в оптическую систему прибора вводят дополни­тельную призму.

Выравнивание изображения осуществляется двумя призма­ми - Дове (рис. 6) и Пехана. Как известно, призма, Дове раз­ворачивается в плоскопараллельную пластинку, наклонную оси системы. При установке призмы за объективом в непараллель­ных лучах призма вносит аберрации, не симметричные оси си­стемы и которые невозможно компенсировать аберрациями линз симметричными оси. Поэтому призма Дове ставится всегда в параллельном ходе лучей либо перед объективом, либо между линзами оборачивающей системы с параллельным ходом между ними.

Рис.7. Рис.10.


При юстировке призмы Дове, не­обходимо, чтобы отражающая грань призмы была параллельна оси ее вращения, а последняя совпадала бы с визирной осью системы. Эти условия выполняются при юстировке призмы в оправе при помощи прокладок 3 (рис. 9), а иногда винтов. Юстировка производится при помощи коллиматора II и зрительной трубы I, оси которых долж­ны быть или совмещены, или параллель­ны (рис. 10). В этом случае изображение перекрестии сетки коллиматора будет совпадать с центром сетки зрительной трубы. Юстируемая призма I в цилиндрической оправе 2 устанавливается в призмах 3 столика юстировочной установки, который может вращаться (по стрелке а), поднимать­ся или опускаться (по стрелке б) и наклоняться (по стрелке г).

При юстировке призму устанавливают так, чтобы отражаю­щая грань была внизу или вверху. Так как при произвольном положении столика ось призмы не будет совпадать с осями кол­лиматора и зрительной трубы, то изображение сетки коллима­тора сместится относительно центра сетки зрительной трубы. Движениями столика добиваются совмещения этих крестов. Поворачивают призму в оправе на 180° (по стрелке б), причем изображение нитей сетки коллиматора повернется па 360°.

Юстировка призмы выполняется методом половинных попра­вок. Половина величины смещения перекрестия устраняется дви­жениями столика, а другая половина — наклонами призмы при помощи прокладок 3.

Рис.11. Рис. 12.


Существуют конструкции, позволяющие наклонять призму при помощи винтов. На рис. 11 показана одна из аналогичных конструкций, в которой наклоны призмы достигаются винтами, сжимающими стенку А оправы призмы. Такое крепление приз­мы находит применение в спек­тральных приборах (стилоскоп).

Данная конструкция позво­ляет легко и точно юстировать призму; однако при эксплуатации прибора в условиях сильной тряски и ударов юстировка призмы может нарушаться. Поэтому в приборах, работающих в указанных условиях, юстировка вин­тами не применяется и положение призмы определяется точны­ми размерами посадочного отверстия в оправе призмы и незна­чительными наклонами призмы в оправе за счет толщины про­кладок 3.

Если, при юстировке призмы Дове центры сеток коллиматора и зрительной трубы совмещены и горизонтальный (или верти­кальный) штрих сетки совмещен с соответствующим штрихом сетки коллиматора, а перпендикулярный к нему штрих (например, АВ на рис. 12) сетки коллиматора наклонен относительно соответствующего штриха CD сетки трубки, то это означает, что призма обладает пирамидальностыо, которую исправить юстировкой невозможно. В этом случае необходимо призму Дове за­менить.

После юстировки призма должна контролироваться на раз­решающую силу, которая могла бы ухуд­шиться вследствие сильного сжатия призмы винтами, а также на натяжения, возникающие по той же причине.


ЛИТЕРАТУРА


  1. Малов А.Н., Законников Обработка деталей оптических приборов. Машиностроение, 2006. - 304 с.

  2. Бардин А.Н. Сборник и юстировка оптических приборов. Высшая школа, 2005. - 325с.

  3. Кривовяз Л.М., Пуряев Д.Т., Знаменская М.А. Практика оптической измерительной лаборатории. Машиностроение, 2004. - 333 с.

  4. Справочник технолога-оптика под редакцией М.А. Окатова, Политехника Санкт-Петербург, 2004. - 679 с.

© Рефератбанк, 2002 - 2017