62286 (Выполнение разъемных и неразъемных соединений оптико-механических приборов)

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Кафедра электронной техники и технологии

РЕФЕРАТ

на тему:

«Выполнение разъемных и неразъемных соединений ОПТИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ »

МИНСК, 2008

Выполнение разъемных соединений

Как уже известно, сборка оптико-механиче­ских приборов осуществляется путем соединения деталей друг с другом; эти соединения бывают разъемными и неразъемными.

Разъемными соединениями называют соединения, ко­торые можно разобрать без порчи деталей или их элементов. Разъемные соединения выполняют при помощи винтов, болтов, шпилек, штифтов, шлицевых (зубчатых) деталей, шпонок. Наиболее распространены соединения, выполняе­мые при помощи винтов с конической и цилиндрической головками, а также при помощи установочных (стопорных) винтов и шпилек. Жесткую фиксацию деталей осуществляют при помощи штифтов и шпонок.

Винты с конической (потайной) головкой применяют для сборки деталей и узлов, в которых не предусматри­вается взаимное перемещение деталей в процессе сборки и отладки. Соединение, выполненное этими винтами, имеет хорошую жесткость и не требует дополнительной фиксации штифтами. Из рис.1. видно, что винт 2 ввин­чивается в резьбовое отверстие детали 1, плотно притяги­вая деталь 3.

Плотная посадка по конической поверхности винта и прижимаемой детали 3 не позволяет перемещаться детали 1 относительно детали 3. Отверстия обрабатывают до подачи деталей на сборку.

В тех случаях, когда нужно выполнить регулировку одной детали относительно другой, сверлят отверстие и нарезают резьбу в детали 1 после окончательной установки детали 3 в нужное положение. Это снижает эффективность сборки и чистоту приборов, так как при обработке резь­бового отверстия в деталях образуется стружка. Поэтому после сверления резьбовых отверстий приходится раз­бирать узел, промывать и смазывать детали, а затем повторно его собирать.

Винты с цилиндрической головкой применяют в тех случаях, когда по условиям сборки необходимы регули­ровочные работы. Возможность регулировки деталей и узлов обеспечивается зазором между винтом 2 и отвер­стием детали 3 (рис.2.) Взаимное перемещение деталей 1 к 3 возможно в пределах двойной величины зазора. Этот способ соединения деталей позволяет осуществ­лять поточный метод сборки с выполнением регулировоч­ных и котировочных работ. Отверстия в деталях для соединения винтом выполняют до сборки.

Для соединения, выполняемого при помощи «цилин­дрических» винтов, предусматривают штифтование сопрягаемых деталей штифтом 4, что исключает взаимное перемещение деталей / и 3 в процессе эксплуатации изделия. Отверстие под штифт сверлят в детали 1 по имеющемуся отверстию в детали 3 после сборки. Перед установкой штифта на место отверстия в деталях 1 и 3 совместно обрабатывают разверткой.

Рис.1. Соединение винтом с цилиндрической головкой.

Рис.2. Соединение винтом с конической головкой.

Соединение деталей установочными винтами часто применяют для фиксирования деталей в нужном поло­жении. Установку и закрепление двух сопряженных деталей 2 и 3 осуществляют конусом винта 1 (рис. 3).

Установочные винты закрепляют подвижные детали за счет усилия, возникающего от ввинчивания винта 1 в деталь 3.

Резьбовое отверстие под винт 1 выполняют в детали 3 при ее изготовлении в механическом цехе, а отверстие на глубину конуса с углом 90° сверля: в детали 2 в про­цессе сборки.

Установочные винты применяют в процессе юстировки для перемещения оправ, несущих оптические детали, например сетки, призмы, зеркала, уровни и другие детали. В этом случае оправу устанавливают и закрепляют на трех или четырех винтах, которые пооче­редно ввинчивают или вывинчивают, обеспечивая пере­мещение оправы и ее установку в нужное положение. При производстве оптико-механических приборов ши­роко используется также соединение деталей и узлов шпильками и болтами, которое не отличается от соедине­ния цилиндрическими винтами.

Рис.3. Соединение деталей.

Рис.4. Резьбовое с установочным винтом.

Кроме резьбовых соединений при помощи крепежных винтов, болтов и шпилек, широко применяется соединение цилиндрических оправ с помощью метрической и трапе­цеидальной (окулярной) резьбы, особенно — при сборке круглых оптических деталей объективов, окуляров, кон­денсоров, а также линз оборачивающих систем, сеток и защитных стекол.

На рис.4. показано соединение трубы прибора с объ­ективом. Оправа объектива 3 ввинчивается по резьбе в трубу 1 прибора до упора в торец и фиксируется уста­новочным винтом 2 для прочности соединения.

Для фиксации и крепления деталей в узлах исполь­зуют штифты с цилиндрической и конической поверхно­стями. Штифты с цилиндрической поверхностью приме­няют для жесткой и надежной фиксации при торцовом соединении деталей и узлов после их регулировки в про­цессе сборки прибора. Штифты с конической поверхностью используют для крепления деталей и узлов, которые соединяются по цилиндрическим поверхностям, например для крепления цилиндрического зубчатого колеса на валу двигателя и т. п.

В технологическом процессе соединения деталей и узлов штифтами предусматривается сверление и развер­тывание отверстий под штифты, установка и запрессовка штифтов с натягом. Штифты, как правило, запрессовы­вают после регулировки и отладки узлов.

Соединение деталей при помощи шпонок осуществляют для фиксации и закрепления зубчатых колес, махович­ков, шкивов на валах, а также для передачи вращения от приводов к исполнительным механизмам приборов. Технологический процесс соединения деталей шпонками включает плотную посадку шпонок в шпоночные гнезда оси или вала, установку и плотную посадку зубчатых колес, кулачков, маховичков, шкивов на валы и оси с последующей фиксацией их винтами, гайками, штифтами или другими деталями, обеспечивающими жесткое соеди­нение.

При изготовлении оптико-механических приборов для соединения зубчатых колес с валами используют шлицевые детали. Шлицы выполняют по наружной поверхности охватываемой детали и по внутренней поверхности ох­ватывающей детали. Форма шлицев бывает прямоуголь­ной, треугольной и эвольвентой. Соединение осуще­ствляется путем скользящей посадки и шлицев охватывае­мой детали и шлицы охватывающей детали.

В процессе сборки оптико-механических приборов и узлов винтовые соединения предохраняют от саморазвинчивания. Под действием сил, возникающих во время работы прибора или при вибрации, происходит саморазвинчивание крепежных деталей (гаек винтов, болтов, резьбовых колец и т. д.), в результате чего детали начи­нают, взаимно перемещаться. При ослаблении крепления деталей теряется точность и надежности работы прибора. Для устранения этого недостатка предусмотрено несколько способов стопорения резьбовых соединений: контргай­кой, стопорными винтами, разводными шплинтами, про­волокой, кернением, пружинными деформируемыми шай­бами и заливкой клеями или смолами.

Выбор того или иного способа предохранения винтовых
соединений от саморазвинчивания определяется конструк­цией изделия, материалом скрепляемых деталей, условиями сборки и эксплуатации изделия и необходимой степенью надежности. Так, например, пружинные шайбы нельзя использовать при соединении керамических дета­лей, так как при завинчивании гайки или болта эта шайба может повредить керамическую деталь. В соединении, в котором периодически необходимо подтягивать гайки, не может быть применена совместная штифтовка болта и гайки. Различные деформируемые шайбы не исполь­зуют в резьбовом соединении, если есть основания сом­неваться в качестве загибки этих шайб при сборке изде­лия, так как при плохом выполнении этой операции загибные шайбы не могут предотвратить ослабления винтового соединения.

Предохранение винтовых соединений от саморазвин­чивания с помощью контргаек осуществляется за счет сил трения, возникающих в резьбе и опорных торцах гаек. Для этого вслед за основной гайкой навертывается вторая, дополнительная гайка. Этот способ не устраняет, саморазвинчивания гаек и требует постоянного наблю­дения и подтягивания их в процессе эксплуатации прибо­ров.

Предохранение винтовых соединений от саморазвин­чивания с помощью разводных шплинтов (рис. 5, а) осуществляется путем установки шплинта 2 в отверстия гайки 3 и винта (болта) 1 с последующим разведением концов шплинта относительно друг друга. Отверстия под шплинт 2 сверлят при сборке узла или прибора.

Предохранение винтового соединения от саморазвин­чивания с помощью пружинных шайб (рис. 5, б) осуще­ствляется путем прокладывания шайбы 3 между гай­кой 1 и закрепляемой деталью 2.

Для предохранения винтовых соединений от самораз­винчивания используют также деформируемые шайбы 1 (рис. 6, а). Эти шайбы прокладывают между гайкой 2 и закрепляемой деталью, а затем загибают усы — один по грани гайки, другой по краю детали. Деформируемые шайбы бывают различной конфигурации.

Предохранение винтовых соединений от саморазвин­чивания кернением (рис. 6, б) осуществляется путем обжатия головки винта 2 металлом закрепляемой детали 1 при помощи кернера 3.

Для предохранения винтовых соединений от самораз­винчивания путем заливки клеем пространство вокруг головок установочных винтов 2 заполняют нитроклеем АК-20 или шеллаком 1 (рис. 6, в). Этот вид заливки деталей нашел применение в котировочных устройствах и выполняется после юстировки и контроля узлов и приборов. Установка винтов на сурик с применяется для герметизации узлов и приборов, работающих в условиях повышенной, влажности, а также для предохранения от саморазвинчивания резьбовых соединений (рис. 6, г).

Рис.5. Стопорение шплинтами и пружинными шайбами.

Рис.6. Предохранение винтовых соединений.

Сурик —это смесь свинцового сурика (90%) и нату­ральной олифы (10%). Для установки винтов 2 на сурик 1 достаточно окунуть резьбовой конец винта (рис. 6, г) в смесь и ввернуть винт в соединение.

Выполнение неразъемных соединений

Неразъемными соединениями называются такие соединения, которые невозможно разобрать без нарушения элементов соединяемых деталей. К этому виду соединений относятся соединения деталей заклепками, завальцовкой и развальцовкой, склейкой, сваркой и с гарантированным натягом.

Соединение деталей заклепками осуществляется путем •установки заклепки в заранее просверленное отверстие соединяемых деталей и расклепывания (формообразования) замыкающей головки заклепки инструментом.

Для клепки деталей применяют заклепки, которые представляют собой стержни 3 (рис. 7) с закладными головками 4. Заклепки бывают сплошными и пустотелыми, а также с полукруглой и конической (потайной) заклад­ными головками.

Процесс клепки основан на пластичности металла заклепок, поэтому их изготовляют из деформируемых металлов и сплавов: малоуглеродистой стали, мягкой латуни и дюралюминия.

При клепке деталей применяют следующий инструмент: подставки (поддержки) с зажимными устройствами, об­жимки, струбцинки (натяжки), слесар­ные молотки и т. д.

Подставки 6, которые поддержи­вают склепываемые детали 5 снизу, должны быть тяжелее собираемых де­талей и слесарного молотка. Ударная часть обжимки 2, которой формируют замыкающую головку 1 заклепок, должна соответствовать типу головки выбранной заклепки.

Струбцинками (натяжками) стяги­вают соединяемые детали для получения выступающего конца заклепки, деталей заметами расчетной величины.

Рис.7. Соединение деталей заклёпками.

Длина выступающей части (конца) заклепки отно­сительно плоскости заклепываемых деталей должна быть такой величины, чтобы ее хватило для образования замыкающей головки заклейки.

Для получения полукруглой головки (для средних диаметров заклепок) длина выступающей части заклепок должна составлять 1,5d, а для потайной головки 0,7— 0,8d, где d — диаметр стержня заклепки.

Технологический процесс соединения заклепкой ве­дется в следующей последовательности: фиксация и крепление склепываемых деталей 5 по чертежу;

Установка заклёпки в отверстие склепываемых деталей и установка узла закладной головкой 4 заклёпки на рабочей части поддержки 6, закреплённой в зажимном устройстве 7;

Расклёпывание и оформление замыкающей головки заклёпки обжимкой 2 при помощи молотка;

Контроль качества соединения путём внешнего осмотра и опробования.