Большой офтальмоскоп (наработки). БОП. Розрахунок точності складальних робіт. 67

• Название: Розрахунок точності складальних робіт. 67
• Анкор: Большой офтальмоскоп (наработки
• Дата: 16.06.2022
• Размер: 4.68 Mb.
• Имя файла: БОП.doc
• Тип: Розрахунок; #595673
• страница: 6 из 6

2.3. Розрахунок точності складальних робіт
Для розрахунку точності складальних робіт розглянемо розмірний ланцюг на складальній одиниці, що наведено на рис. 2.1.



Рис. 2.1. До розрахунку розмірного ланцюгу:

а – ескіз складальної одиниці;

б – схема розмірного ланцюгу.
Маємо задану замикаючу ланку .

Розмірний ланцюг складають п’ять ланок:

збільшуючі: ; ; ;

зменшуючі: ; .

Величина поля допуску на розмір від 1 до 500 мм визначається виразом [8]:

, (2.5)

де – значення одиниці поля допуску, мкм, що зв’язує допуск із номіналом відповідного розміру; – число одиниць допуску, що встановлено у кожному квалітеті точності, тобто встановлює зв'язок допуску з квалітетом.
, (2.6)

де – розмір ланки розмірного ланцюгу, мм.

Величина одиниці поля допуску для кожної ланки:





Виходячи з умови рівності квалітетів у всіх ланках розмірного ланцюгу маємо . Тоді: .

Середнє число одиниць допуску:

Отриманий результат коригуємо затабличним – найближчому та знаходимо квалітет точності для ланок розмірного ланцюгу (табл. 2.1).

Таблиця 2.1.

Квалітет	ІТ5	ІТ6	ІТ7	ІТ8	ІТ9	ІТ10	ІТ11	ІТ12	ІТ14
Число одиниць	7	10	16	25	40	64	100	160	350

За таблицею беремо ІТ6, де .

За таблицею допусків знаходимо допуски.

; ; ; .

Ланку візьмемо за компенсуючу. Допуск на неї:



Координата його середини як для збільшуючої ланки:



Знаходимо відхилення допуску:



Таким чином компенсатор дорівнює .

2.4. Методика і технологія центрування лінз
Однією з важливих операцій при складанні оптичних елементів є центрування лінз в оправах.

Центруванням лінзи (або блока лінз) називається процес зведення центрів кривини всіх оптичних поверхонь до однієї осі, яка є оптичною і збігається з геометричною віссю оправи, що є в подальшому основною складальною базою системи. Зміщення центра кривини поверхні лінзи з оптичної спільної осі є децентруванням цієї поверхні. Децентрування призводить до відхилення світлового потоку, яке проходить крізь лінзу, спотворює зображення, знижує точність роботи приладу. Тому процесу центрування лінз в оправах приділяють велику увагу.

Технологічні процеси виготовлення оправ і лінз завжди супроводжуються великою кількістю виробничих похибок. Так, оправи оброблюються в механічному цеху на кількох послідовних операціях із необхідною зміною базових установчих поверхонь, між якими немає жорсткого зв’язку щодо точності і взаємного розташування оброблюваних поверхонь. Тому базова поверхня самої оправи завжди зміщена відносно установочної поверхні лінзи. Ці зміщення величиною 0,03...0,05 мм проявляються у вигляді паралельних зсувів осей або у вигляді їх кутових розворотів.

Лінза також виготовляється в оптичному цеху на кількох послідовних операціях шліфування, притирання, полірування на різних верстатах із різними кінематичними схемами взаємодії інструмента з деталлю. У процесі виконання таких операцій виникають похибки появи кривини сфер, зміщення їх центрів відносно установочного кола. Дані похибки можуть досягати десятих часток міліметра або градусів у перерахунку на кутові величини. Застосовувані методи контролю за цими похибками недосконалі та неточні.

Під час складального процесу у випадку кріплення лінзи в оправі виникають додаткові похибки їх взаємного зміщення через наявні зазори та несиметричність сил кріплення. Загальна сумарна похибка зміщення центра кривини сфери лінзи відносно базової осі оправи від усіх операцій виготовлення та складання визначається як сума векторів

, (2.7)

де - кожна первинна похибка;

n – кількість похибок у технологічному процесі.

Навіть за умови, що похибки випадкові, їх абсолютне значння може досягати 0,1...0,3 мм, що не задовольняє вимог щодо точності оптичних приладів.

Для компенсації таких похибок розміри базових установчих і упорних поверхонь на оправах роблять у механічному цеху завищеними з певними припусками, а під час складання вводять додаткову операцію центрування лінзи за рахунок доробки в процесі складання цих розмірів оправ зі встановленими і центрованими в них лінзами.

Центрування лінзу в оправі з метою усунення можливих зміщень центрів сферичних поверхонь із геометричної осі вузла виконується під час складання безпосередньо на спеціальних токарних верстатах. При цьому застосовують спеціальні пристрої та налагоджувальні прилади, що дозволяють установити лінзу в необхідне положення відносно осі обертання шпинделя верстата, а потім виконати доробку базових поверхонь оправи відповідним проточуванням.

Зміщення центрів кривини поверхонь лінзи з осі визначається та вимірюється безпосередньо на токарному верстаті за допомогою автоколімаційної трубки ЮС-13, розробленої О.А.Забєліним.

Схему проходження спрямованого та відбитого променів світла під час вимірювання де центрування лінзи показано на рис. 2.7.

Промінь світла з трубки ЮС-13 потрапляє через точку О на поверхню лінзи в точку А під кутом α до перпендикуляра на цій точці ОО₁ до поверхні, оскільки точка О₁ – центр сфери в даному положенні лінзи 1.



Рис. 2.7. Схема центрування лінзи.
Промінь відіб’ється від поверхні з точки А також під кутом α і відображення перехрестя спостерігатиметься в площині П вже в точці О₁’. Відстань від точи О₁’ до точки входи променя О

, (2.8)

де h – величина зміщення центра кривини поверхні лінзи радіуса r.

Після повертання лінзи в позицію 2 центр її сфери переміститься в точку О₂ вниз від осі входу променя світла ОА, а зображення перехрестя опиниться в точці О₂’. Діаметр обертання зображення D на шкалі 6 відповідає відстані між точками О₁’ і О₂’:

, (2.9)

де , - величини масштабу лінійного збільшення відповідно об’єктива 2 трубки та окуляра 4 мікроскопа.

Значення D вимірюється за шкалою-сіткою 6 як N поділок шкали з ціною поділки m. Згідно із вимірюваннями діаметр обертання центра перехрестя за шкалою

. (2.10)

Зрівнюючи ці вирази, можна визначити дійсну величину децентрування контрольованої лінзи за формулою

. (2.11)

Для практичного застосування є спеціальна таблиця перерахунку величини h в мікрометри.

Технологічний процес центрування лінз в оправах виконується в такій послідовності. Оправа 9 з лінзою (рис. 2.8) встановлюється на спеціальний центрувальний патрон. Патрон має нерухому опорну основу 2 з чотирма установочними гвинтами 3, які утримують за конусні зрізи рухомий патрон 4. У разі перегвинчування гвинтів 3 можна зміщувати цей патрон у певному інтервалі у вертикальній площині по опорній поверхні Н.

Права частина цього рухомого патрону має сферичну опору 5, в якій може переміщуватися друга рухома частина патрону 6, яка має аналогічну сферу-опору радіуса r_П. Поворот усієї правої частини оправки на будь-який кут через ковзання сферичних опор виконується чотирма установочними гвинтами 10, які повертають обойму 7, закріплену на опорі 6. Поворотний елемент патрону має проміжний перехідний елемент 8, на кінці якого закріпляється оправа 9, яку центрують, із лінзою. Довжина L цього елементу вибирається за умови, що центр сфери O₁ центра О радіуса сферичної опори rП поворотного елемента.

Через наявність виробничих похибок центри O₁ та O₂ сферичних поверхонь лінзи не збігатимуться з вісями оправки та верстата, що зображено на верхній позиції рис. 2.8.

Спочатку центрується найближча до трубки ЮС-13 поверхня лінзи суміщенням центра O₁ з віссю верстата за рахунок переміщення гвинтами 3 рухомого елемента патрону 4 на величину де центрування h вгору. Це переміщення контролюють автоколіматором, поєднуючи центр відображеного перехрестя з центром шкали, якщо діаметр D дорівнюватиме нулю. Під час цього процесу пристосування повільно обертається із шпинделем верстата (середня позиція схеми).

Потім переходять до центрування другої поверхні лінзи радіуса r₂ з центром O₂.

Обертанням гвинтів 10 повертають обойму 7 по сфері на певний кут до суміщення центра сфери O₂ з віссю обертання шпинделя.

Поворот виконується навколо центра сфери O радіуса r_П. Після суміщення центрів сфер лінзи руху відображених відблисків шкалою мікроскопа трубки (на рис. нижня позиція) не повинно бути. У такому положенні лінза зцентрована своєю оптичною віссю з віссю верстата.

Потім шпиндель верстата вмикається на великі оберти та спеціальним підрізним різцем 11 торець Б оправи підрізається на потрібний за кресленням розмір. Одночасно проточується на точний остаточний розмір зовнішній посадочний діаметр оправи D. Таким чином, дані поверхні оправи точно узгоджуються з оптичною віссю лінзи методом їх доробки за місцем.


Рис. 2.8. Послідовність процесу центрування лінзи.
Після підрізування торця та проточування зовнішнього діаметра підрізається другий опорний торець оправи. Оправа кріпиться в цанговий патрон з упором у підрізаний раніше торець і підрізним кінцем знімається припуск з оброблюваної поверхні до необхідного розміру. Контроль за точністю одержання даного розміру виконують нутроміром. Після даної операції всі робочі базові поверхні оправи виявляються зведеними до єдиної оптичної осі цілого вузла, а лінза стає центрованою.

Промивання оптики повторюється після кожної складальної операції на незахищених поверхнях.

Процес чищення оптичних поверхонь складається з двох етапів. Спочатку виконується хімічне очищення поверхні розчиненням жирової оксидної плівки розчинниками (звичайно сумішшю із 80% петролейного ефіру та 20% етилового спирту-ректифікату). М’якою батистовою серветкою чи ватним тампоном, змоченим у даному розчині, кілька разів промивають оптичні поверхні до остаточного зникнення помутнінь і ореолів, які спостерігаються у відбитому світлі під час повертання елементів під кутом до світла. Після промивання поверхні протирають насухо серветкою. Далі видаляють з поверхні ворсинки, порошинки та інші частинки білячими, куницевми, борсуковими або спеціальними лавсановими пензлями з м’яким ворсом. протиральний матеріал (серветки та гігроскопічну вату) знежирюють кип’ятінням у 1%-ному розчині соди у воді протягом 2 годин. Увесь цей матеріал, інструменти та промиті деталі зберігаються під скляними ковпаками.
Висновок
Процес складення е кінцевим етапом виготовлення виробів. У приладобудуванні через особливу його специфіку складання є основним, виробничим процесом, який визначає якість продукції, що випускає завод-виготовлювач.

Досягти високої точності та надійності роботи таких складних пристроїв, якими е сучасні прилади, можна лише за рахунок особливої організації складальних процесів з обов'язковим застосуванням великої кількості прецизійного контрольно-вимірювального устаткування та різноманітних регулювально-доводочних і налагоджувальних робіт.

При виконанні поданого дипломного проекту був розроблений технологічний процес складання приладу – офтальмоскоп. При цьому була розрахована технологічність приладу, яка показала, що прилад можна розробляти для подальшого складання. Була також розрахована, параметрична точності. Були розроблені схема складання виробу та технологічна схема складання.

Список використаної літератури

1. 
   Путова Н.В. Руководство по пульмонологии: ученик / Н.В. Путова,  Г.Б. Федосеева. – Л.: Медицина, 1984. - 321с.
   
2. 
   Сапин М.Р. Анатомия человека / Михаил Романович Сапин. – М.:  Медицина, 2005. – 220с.
   
3. 
   Окороков А.Н. Диагностика болезней внутрених органов. – М.: Мед. лит., 2005. – 132с.
   
4. 
   Блохин Б.М. Заболевания органов дыхания у детей. – М.:Мед. практика.: 2007. -300с.
   
5. 
   www.tiensmed.ru/news/bronhoskopya-wkti/
   
6. 
   Пат. 2440783 Российская Федерация, МПК С₂ А61В1/055, G06T1/00. Устройство для повышения резкости изображения для эндоскопа / Гридин В.Н., Аньшаков Г.Г., Стрелкова А.Н., Труфанов М.И.,  Титов Д. В.: заявитель и патентообладатель Учреждение Российской академии наук Центр информативных технологий в проектировании  РАН: №2009113439/14; заявл. 10.04.2009; опубл. 27.01.2012 Бюл. №3.
   
7. 
   Пат. 2424762 Российская Федерация, МПК С₂ А61В 1/267, В82В 1/00. Способ и автоматизированное устройство (два варианта) для диагностики заболеваний, вызванных вирусом А/Н₁N₁ и его мутациями / Белокрылов В. Д.: заявитель и патентообладатель Белокрылов В.Д. -  № 2009117057/14; заявл. 06.05.2009; опубл. 27.07.2011 Бюл. №21.
   
8. 
   Пат. 2008113867 Российская Федерация МПК А G01N23/18 Фиброскоп / Маклашевский В. Я., Кеткович А. А., Базанова Н.В.: заявитель и патентообладатель Маклашевский В. Я. №2008113867/28; заявл. 14.04.2008; опубл. 20.10.09 Бюл.№29.
   
9. 
   Pat. US 2007/0167714 A1 United States Patent Applicational Publication A61B 5/05 System and metod for bronchoscopic navigation assistance / Atilla Peter Kiraly, Carol L. Novak.
   
10. 
    Пат. 1136613 Российская Федерация МПК А61М 1/00 Эндоскоп/ Трунцова Е.С., Голубкина С.О.: заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования: - 2011121465/14 заявл. 27.05.11; опубл. 27.02.12. Бюл. №6.
    
11. 
    Хацевич Т.Н. Эндоскопы: учебное пособие / Т.Н. Хацевич, И.О. Михайлов. – Новосибирск: СГГА, 2002. -196с.
    
12. 
    Мухин С.В. Эндоскопическая хирургия. История развития эндоскопической урологии: учебник / С.В. Мухин, А.Л. Пизурян. – М., 1992. – с. 4-9.
    
13. 
    Эндоскопия. Базовый курс лекций / [ Хрячков В.В,ФедосовЮ.Н., Давыдов А. И., Шумилов В.Г., Федько Р.В.].-М.:
    

Ботар – Медиа.. 2009. – 16с.

14. 
    Васильєва Ю.О. Світлодіодні освітлювальні системи волоконних ендоскопів для оториноларингології: дис.. доктора технічних наук, проф. / Васильєва Юлія Олегівна. – Харків, 2007.
    
15. 
    Справочник конструктора оптико – механических приборов / [ Панов В.А., Кругер М.Я., Вигин В.В. и др. ] под общ. ред. В.А. Панова. –Л.: Машиностроение, 1980 – 742с.
    
16. 
    Жидецький В.Ц. Основи Охорони праці / Жидецький В.Ц., Джигиреш В.С., Мельников О.В. Львів: Афіша, 2000р.- 200с.
    
17. 
    Гаєвська О.О. Економіка підприємства: підруч. / Оксана Олегівна Гаєвська.-К.: Освіта.-2000р.-159с.