精密仪器设计与制造第十三章 光学零件的紧固详解
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2023精密机械设计(庞振基黄其圣著)课后答案精密机械设计(庞振基黄其圣著)内容简介前言基本物理量符号表绪论第一章精密机械设计的基础知识第一节概述第二节零件的工作能力及其计算第三节零件与机构的误差估算和精度第四节工艺性第五节标准化、系列化、通用化第六节零件的设计方法及其发展思考题及习题第二章工程材料和热处理第一节概述第二节金属材料的力学性能第三节常用的工程材料第四节钢的热处理第五节表面精饰第六节材料的选用原则思考题及习题第三章零件的几何精度第一节概述第二节极限与配合的基本术语和定义第三节光滑圆柱件的极限与配合及其选择第四节形状与位置公差及其选择第五节表面粗糙度及其选择思考题及习题第四章平面机构的结构分析第一节概述第二节运动副及其分类第三节平面机构的运动简图第四节平面机构的自由度第五节平面机构的组成原理和结构分析思考题及习题第五章平面连杆机构第一节概述第二节铰链四杆机构的基本型式及其演化第三节平面四杆机构曲柄存在的条件和几个基本概念第四节平面四杆机构的设计思考题及习题第六章凸轮机构第一节概述第二节从动件常用运动规律第三节图解法设计平面凸轮轮廓第四节解析法设计平面凸轮轮廓第五节凸轮机构基本尺寸的确定思考题及习题第七章摩擦轮传动和带传动第一节概述第二节磨擦轮传动第三节磨擦无级变速器第四节带传动第五节同步带传动第六节其它带传动简介思考题及习题第八章齿轮传动第一节概述第二节齿廓啮合基本定律第三节渐开线齿廓曲线第四节渐开线齿轮各部分的名称、符号和几何尺寸的计算第五节渐开线直齿圆柱齿轮传动第六节渐开线齿廓的切制原理、根切和最少齿数第七节变位齿轮第八节斜齿圆柱齿轮传动第九节齿轮传动的失效形式和材料第十节圆柱齿轮传动的强度计算第十一节圆锥齿轮传动第十二节蜗杆传动第十三节轮系第十四节齿轮传动精度第十五节齿轮传动的空回第十六节齿轮传动链的设计思考题及习题第九章螺旋传动第一节概述第二节滑动螺旋传动第三节滚珠螺旋传动第四节静压螺旋传动简介思考题及习题第十章轴、联轴器、离合器第一节概述第二节轴第三节联轴器第四节离合器思考题及习题第十一章支承第一节概述第二节滑动摩擦支承第三节滚动摩擦支承第四节弹性摩擦支承第五节流体摩擦支承及其它形式支承第六节精密轴承思考题及习题第十二章直线运动导轨第一节概述第二节滑动摩擦导轨第三节滚动摩擦导轨第四节弹性摩擦导轨第五节静压导轨简介思考题及习题第十三章弹性元件第一节概述第二节弹性元件的基本特性第三节螺旋弹簧第四节游丝第五节片簧第六节热双金属弹簧第七节其它弹性元件简介思考题及习题第十四章联接第一节概述第二节机械零件的联接第三节机械零件与光学零件的联接思考题及习题第十五章仪器常用装置第一节概述第二节微动装置第三节锁紧装置第四节示数装置第五节隔振器思考题及习题第十六章机械的计算机辅助设计第一节概述第二节计算机辅助设计系统的原理与构成第三节表格和线图的处理第四节机械优化设计第五节设计举例思考题及习题参考文献精密机械设计(庞振基黄其圣著)目录本书对精密机械及仪器仪表中常用机构和零部件的工作原理、适用范围、结构、设计计算方法,以及工程材料、零件几何精度的基础知识等诸方面均作了较为详细的阐述。
光学精密机械基础光学精密机械基础光学精密机械是一种高端精密设备,具有很高的技术门槛和专业知识要求。
下面分别从机构、加工、光学元器件和精度控制四个方面简单介绍光学精密机械的基础知识。
1. 机构光学精密机械的机构设计比较复杂,需要充分考虑机械刚度、稳定性和可靠性等因素。
常用的机构有平移机构、旋转机构、倾斜机构和插接机构等。
平移机构一般用来实现对物体的平移定位,旋转机构则用来实现物体的旋转运动,倾斜机构主要用来处理透镜和棱镜的角度调节,插接机构则用来实现元器件的插接和拔出。
2. 加工光学精密机械的制造需要精密加工,通常使用数控机床、激光加工和电解加工等成型技术。
加工工艺的优劣直接影响光学元器件的质量和精度。
其中,数控机床具有高精度、高效率、精密性好等特点,激光加工则可以实现高速、无损和高精度的加工,电解加工则适用于制造高精度的光学表面和复杂的光学元器件。
3. 光学元器件光学精密机械的光学元器件是实现精密测量和定位的重要部分。
主要包括透镜、棱镜、干涉仪、衍射光栅和像素探头等。
其中,透镜和棱镜是光路调节的核心部分,干涉仪实现精密测量和定位,衍射光栅和像素探头则可以实现高速计量和高精度测量。
4. 精度控制精度控制是光学精密机械设计的重要环节,一般采用闭环控制和自适应控制两种方法。
闭环控制需要预先设定一个目标值,通过反馈控制来实现精度控制;自适应控制则可以根据实际情况进行自主调节,具有适应性强、响应速度快等特点。
精度控制对于光学精密机械的精度和稳定性起着至关重要的作用。
总之,光学精密机械的制造需要多个学科的交叉融合,需要各种领域的专业技术支持,是一个非常复杂的工程。
了解光学精密机械的基础知识,可以帮助人们更好地理解该领域的进展和挑战。
光学仪器装配与调整
光学仪器装配与调整是一门涉及光学仪器性能特点、装配与调整技术的专业课程。
以下是关于光学仪器装配与调整的一些基本知识:1.光学仪器的性能特点:光学仪器具有高精度、高稳定性、高灵敏
度等特点,因此在装配与调整过程中需要保证各项参数的准确性和稳定性,以确保仪器的性能和使用寿命。
2.装配前的准备工作:在装配光学仪器前,需要对各个零部件进行
清洗、检查和测试,确保它们的质量和性能符合要求。
同时,还需要准备好所需的工具和设备,如显微镜、测量仪器等。
3.装配过程中的注意事项:在装配过程中,需要按照装配图纸和工
艺要求进行操作,注意各个零部件的相互配合和定位。
同时,还需要注意防止灰尘、油污等杂质进入仪器内部,以免影响仪器的性能和使用寿命。
4.调整过程中的技术要点:在调整光学仪器时,需要根据仪器的性
能特点和使用要求,对各个参数进行调整和优化。
例如,需要调整镜头的焦距、像差等参数,以获得清晰的图像和准确的测量结果。
同时,还需要注意调整过程中的稳定性和重复性,确保仪器的长期稳定性和可靠性。
总之,光学仪器装配与调整是一门专业性很强的技术课程,需要掌握一定的光学、机械、电子等方面的知识,并具备丰富的实践经验和技能。
通过学习和实践,可以掌握光学仪器的装配与调整技术,为光学
仪器的研发、生产和使用提供技术支持和保障。
光学零件加工入门教育教材(试用)承认:胡君剑作成:邢德华一、光学加工的意义①什么是光学零件由光学材料制成的,用于光学仪器光学系统的元器件叫光学零件。
光学材料一般有:光学玻璃、光学塑料、光学晶体等。
我公司目前主要是生产光学玻璃制成的光学零件。
(光学玻璃是不同于普通玻璃、有特殊要求的玻璃材料,目前有近200种)最常用的光学零件主要有二种:透镜和棱镜。
(作图)我公司目前主要生产的是透镜。
透镜形状有:正透镜和负透镜(作图)中心厚度大于边缘厚度的透镜是正透镜,光会聚中心厚度小于边缘厚度的透镜是负透镜,光发散②光学零件的作用透镜主要用于光学系统成像,棱镜主要用于光路转折。
常用的光学仪器有:照相机、显微镜、望远镜、眼镜、放大镜、潜望镜、摄影机摄像机等等。
他们的成像都是通过光学零件实现的③光学零件加工的目的通过光学冷加工、光学特种加工,把光学零件胚料(硝材)加工成满足客户要求的合格光学零件。
(这里的硝材可以是压型料、棒料、大块料。
我公司目前用的是压型料。
有专门工厂热压成型加工的基本成型的光学零件原材料。
)二、光学零件加工一般流程在我公司的一般流程主工序荒折-----砂挂-----研磨-----芯取-----镀膜-----粘合-----涂墨-----组立辅助工序上盘、下盘、清洗、洗净㈠主工序①荒折(铣磨)CG:就是把镜片加工成一定形状,寸法(尺寸)和外观要求的工序本公司光学加工的第一道工序,加工模式类似于金加工中铣切加工,完成镜片成型(球面曲率、面型、镜片中心厚度、外观)如图所示●透镜胚料夹持在主轴上,夹持的方法可以是真空吸附也可以是弹片夹持,我公司大部分采用弹片夹持。
主轴是转动的(低速)●图标是立式的,实际加工中有立式的,也有卧式的,在我公司是卧式的。
●铣磨是用砂轮来加工的,砂轮是金刚石环形砂轮,用规定大小的人造金刚石颗粒与铜、镍等金属或陶瓷混合压型、烧结而成的。
●砂轮高速旋转,斜向推进镜片,对镜片进行磨削,铣出一个球面●调整砂轮的角度,确定球面的曲率●调整砂轮的方向,确定凸面或凹面●调整砂轮推进量,确定磨削量(镜片中心厚度)●用油冷却液。
光学零件加工技术实验讲义实验一 光学零件毛坯的成型一、实验目的:1、了解古典法加工块料毛坯粗磨成型的工艺过程;2、熟悉所用设备、材辅料等相关知识。
二、实验设备及用品切割机、粗磨机、滚圆机、K9玻璃、金刚砂 三、实验步骤1、 取块料玻璃,在切割机上按30x30x20mm 切割;2、 在平面粗磨机上,分别用100#,240#金刚砂磨平第一面;3、 将磨平的一面用胶粘在平的垫板上,排列均匀;4、 在粗磨机上,手持垫板,用100#,240#金刚砂整盘研磨第二面,要不断更换垫板位置,使之研磨均匀。
同时要用卡尺测量,保证厚度和平行度; 5、 将两面磨平的平行玻璃板粘成条,宽:长=1:8~1:10;6、 在滚圆机上,将玻璃条滚圆成棒,∆Φ+Φ=Φ0;7、 将玻璃棒在电热板上加热,使粘胶熔化并逐一拆开玻璃板; 8、 用酒精等有机溶剂清洗玻璃;9、 用粗磨盘开球面,手持比例移动,更换位置,开出具有一定曲率半径的球面零件; 10、检验,用铁样板或试擦贴度的方法。
四、讨论1、在粗磨平面时,为什么第一面磨平单块加工,而第二面磨平可成盘加工?2、检验时,铁样板或试擦贴度为何从边缘接触密切?实验二金刚石磨轮铣磨球面一、实验目的1、验证光学零件铣磨原理;2、了解粗磨铣磨工艺过程;3、熟悉铣磨机工作原理和调整方法;4、要求铣磨如图1所示的透镜。
二、实验设备与用具透镜铣磨机QM08A 、金刚石磨轮(M D =20mm ,r=2mm ,粒度#100,浓度100%)、千分尺、扳手、透镜毛胚 (mm 010.025-φ,d15mm )、擦镜盘等。
三、铣磨原理球面零件的铣磨原理如图2、图3所示。
磨轮轴轴线与工作轴轴线相交于0点,两轴线的交角为α,筒形磨轮1绕自身轴线作高速旋转,工件2绕工件轴转动。
磨轮断面在工件表图3-2凸球面铣磨原理 图3-3凹球面铣磨原理 按图2与图3,有以下关系式:)(2sin r R D M±=α (1)式中 α——磨轮轴与工作轴夹角;M D ——磨轮中径;R ——工件被加工面的曲率半径; r ——磨轮端面圆弧半径(凸面取“+”号,凹面取“-”号)上式也可以写成r D R Mαsin 2=(2)当磨轮选定后,M D 与r 均为,调节不同的α角,既可加不同曲率半径的球面零件。