книги из ГПНТБ / Варламов В.А. Сборочные операции в электровакуумном производстве учеб. пособие

шаблонов, специализированных контрольных устройств, а в редких случаях для'контроля изделий.

Угольники для проверки перпендикулярности применяют очень часто, например, при установке деталей в процессе сборки или при

0—320° с точностью отсчета 2'. Главной частью прибора является

и D0) закладывают попеременно в отверстие и с помощью глубино­ мера определяют глубину их западания (размеры Huh) . Очевидно:

Sin а --- Dn

41

где I = Н — h --- —— —

Контроль чистоты обработки поверхностей

Чистота обработки поверхностей часто имеет важное значение, особенно при заготовительных операциях, например при подготовке деталей к сварке или пайке.

Качественная оценка проводится путем сравнения с образцом (эталоном чистоты). Наборы эталонов чистоты обычно выпускают­ ся в пределах 3—9-го классов чистоты. Образцы изготовляют, как правило, по среднему разряду соответствующего класса отдельными

60

Для повышения точности сравнения поверхности детали с эта­ лоном применяют специальные микроскопы. Микроскоп обеспечи­ вает увеличение от 15 до 200.

Количественная оценка осуществляется как с помощью контакт­ ных профилометров и профилографов, так и с помощью оптических устройств, использующих интерференционный метод или метод све­ тового сечения.

Интерференционный метод основан на явлениях, возникающих при сложении световых лучей, имеющих разную длину пути (фазо­ вые расхождения).

Рис. 39. Микроскоп МИС-І1:

а — общий вид, 6 — оптическая схема, в — картина, наблюдаемая в окуляре

Метод светового сечения применен в двойном микроскопе Линника (МИС-11). Объект 1 (рис. 39, а, б) освещается узким лучом, падающим под углом 45°. Узкий луч создается с помощью щелевой диафрагмы 2, находящейся перед источником света 3 (между ними есть еще система линз, не показанная на схеме).

Микронеровности высотой h, имеющиеся на поверхности дета­ ли, вызывают смещение изображения щели в поле зрения на вели­ чину УѴ= ф2 Ігѵ, где ѵ — увеличение объектива.

На рис. 39, в показана картина, наблюдаемая в окуляре 4. Опре­ деление высоты микронеровностей (одного из критериев оценки чи­ стоты поверхностей) может производиться путем непосредственного отсчета по окулярной шкале или после фотографирования с по­ мощью фотонасадки.

Контроль покрытий

Единой методики контроля всех покрытий не существует, в каж­ дом случае она определяется в основном назначением покрытия.

61

Простейший способ контроля, чисто качественный, связан с при­ менением эталонов. Выбор (изготовление) эталонов может осу­ ществляться разными способами.

Во-первых, за эталон могут приниматься покрытия, полученные в строго контролируемых условиях проведения технологического процесса.

Во-вторых, эталонный образец может быть отобран из несколь­ ких партий по результатам опробования материала с покрытием в приборах.

Наконец, эталон может быть выделен после сложных и длитель­ ных измерений (анализов), проводимых в лабораторных условиях, иногда даже вне предприятия (в специализированном НИИ, лабо­ ратории вуза и т. д.).

Часто толщину покрытия измеряют взвешиванием. Так, значе­ ние некоторой усредненной толщины получают пересчетом после определения «чистого» веса покрытия. Вес покрытия равен разности весов покрытой и непокрытой детали, причем для определения пос­

реагентом, не действующим на материал детали). Для мелких дета­ лей возможно групповое взвешивание (до 10—20 шт.), для проволо­ ки существуют нормальные ' отрезки (чаще всего длиной 200 мм). Взвешивание проводят на весах различной конструкции в зависи­ мости от условий и требуемой точности. В производственных усло­ виях широко пользуются торзионными весами, удобными в работе и дающими достаточно точные результаты. Для контроля покры­ тий с драгоценными металлами используют аналитические весы.

Достаточно толстые покрытия контролируют с помощью оптиче­ ских методов, а если позволяют механические свойства покрытий, то даже контактными методами (с помощью микрометров, индика­ торных головок и т. д.).

При контроле покрытий большое внимание уделяется их механи­ ческим свойствам, особенно прочности сцепления с подложкой.

Кроме того, иногда контролируют специфические свойства по­ крытий: коэффициент поглощения (отражения), шероховатость, цвет.

В качестве примера рассмотрим контроль покрытия алундированных подогревателей.

Толщину изоляционного покрытия проверяют выборочно (1—2% от партии, но не менее 10 шт.). Если при выборочном кон­ троле хотя бы один подогреватель не соответствует норме, то коли­ чество проверяемых'подогревателей удваивают. При повторной про­ верке не допускается ни одного подогревателя, толщина покрытия которого бы не соответствовала норме. В противном случае вся партия забраковывается или подвергается 100%-ной разбраковке. Толщина покрытия подогревателя может определяться по привесу или непосредственным измерением (в зависимости от конкретных

условий).

В первом случае подогреватель взвешивают на торзионных весах

62

и по разности весов покрытого подогревателя и керна определяют привес алунда, по которому расчетным путем находят толщину.

Вес непокрытого подогревателя берут средний для данного лот­ ка спиралей (по данным спиральной мастерской).

При повторной проверке после того как взвешивают алундированный подогреватель, с него пинцетом снимают алунд и взвешива­ ют керн без покрытия. Если получают привес, выходящий за допу­ скаемые пределы, то проводят 100%-ную разбраковку (без снятия алунда), вес керна берут средним для партии поданным спи­ ральной мастерской (в крайних случаях диаметр керна берут из чертежа или после снятия алунда).

Непосредственное измерение толщины изоляционного покрытия осуществляется на проекторе при 50-кратном увеличении или с по­ мощью микрометра. Измеряют наружный диаметр покрытой части подогревателя и вычитают значение диаметра керна, полученное из­ мерением непокрытых участков керна, или по данным спиральной мастерской (в крайних случаях по чертежу или измерением после снятия алунда).

Прочность покрытия подогревателя проверяют путем легкого трения подогревателя между двумя пальцами. При этом изоляцион­ ное покрытие не должно осыпаться и оставлять на пальцах следов алунда. Проверка выборочная — 20 шт. от партии. Если хотя бы один из проверенных подогревателей осыпается, то подогреватели проверяют выборочно— 1—2% от каждого лотка, но не менее 2 шт. Если один из проверенных подогревателей осыпается, то все находящиеся в лотке подогреватели бракуются.

Контроль механических свойств деталей и соединений

Из механических свойств деталей и соединений обычно подвер­ гают контролю их прочность, реже — твердость, пластичность, вяз­ кость и «нестандартные» свойства — способность к изгибанию, жесткость конструкции и т. д.

63

Контроль проволоки, ленты и некоторых деталей из них прово­ дят на разрывных машинах, приборах определения (микро)твердо­ сти. Для контроля деталей и их соединений применяют специальные приспособления.

Рассмотрим примеры.

Чтобы определить прочность прессованных таблеток газопогло­ тителей, таблетку / (рис. 40) располагают на подушке 3 стола 6, который закреплен на шарнире 5. По длинному (правому) плечу перемещается груз 4, стол поворачивается до упора таблетки в нож 2. Усилие зависит от положения груза 4 (по правилу рыча­ га). В момент разрушения положение груза фиксируется с помощью тормоза (на рисунке не показан) и по шкале определяется величи­ на прочности. Этот способ является разрушающим и применяется главным образом в процессе наладки оборудования для изготовле­ ния таблеток.

Рис. 42. Схема измерения натяжения витков рамоч­ ных сеток методом резонанса

Для проверки прочности приварки штенгеля к тарелке ножки де­ таль 1 (рис. 41) с помощью прижима 2 закрепляют в корпусе 3, на котором установлен индикатор 4. По величине отклонения AI, при котором возникает разрушение (отлом) штенгеля, судят о качестве соединения.

На рис. 42 показан пример неразрушающего контроля величины натяжения витков рамочных сеток. Здесь используется известное явление резонанса, т. е. увеличение амплитуды колебаний при сов­ падении частоты возбуждения с собственной частотой. Сетку / по­ мещают в держателе 2 на штоке генератора механических колеба­ ний 3, питаемого от звукового генератора 4, обеспечивающего изме­ нение частоты выходного напряжения в нужном диапазоне.

Генератор механических колебаний преобразует электрические колебания в возвратно-поступательные движения штока с соответст-

64

Соединение элементов деталей, отдельных деталей при сборке узлов или нескольких узлов между собой — весьма распространен­ ные и часто повторяющиеся процессы 'при изготовлении электрова­ куумных приборов. Обычно эти процессы имеют необратимый харак­ тер и не могут быть повторены или исправлены, в связи с чем нека­ чественное выполнение их приводит к неисправимому браку.

Выбор способов соединения зависит от конструкции и условий работы приборов, применяемых сочетаний материалов деталей, их конфигурации, габаритов арматуры и от характера производства (объема выпуска).

Общие требования к качеству соединений в основном сводятся

ктому, чтобы обеспечить:

1)достаточную механическую прочность в течение всего срока

службы прибора при воздействии электрических, термических, ви­ брационных и ударных нагрузок в условиях вакуума;

2)герметичность (быть вакуумно-плотными);

3)чистоту мест соединений (отсутствие окислов, шлаков, струж­ ки и других посторонних частиц).

Процессы соединения часто осложняются в результате многих причин: при использовании разнородных материалов, резко отли­ чающихся сечений (толщин, диаметров), при усложнении формы де­ талей и ограниченной доступности к местам соединений, из-за ак­ тивности материалов по отношению к воздуху и другим газам,

склонности материалов к структурным изменениям, низкой (или, наоборот, высокой) теплопроводности, большой упругости паров.

§ 22. СОЕДИНЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ СВАРКОЙ

В электровакуумном производстве используют практически все известные методы сварки: электроконтактную, электродуговую, га­ зовую, сварку электронным лучом, диффузионную (холодную), ультразвуковую.

/

Электроконтактная сварка

Основным процессом при электроконтактной сварке является создание соединения в результате двух одновременно проходящих процессов — нагрева деталей под действием проходящего тока и их пластической деформации под влиянием приложенных усилий сжа­ тия.

Различают несколько видов электроконтактной сварки (рис. 45): точечную, шовную и стыковую.

Основным способом соединения деталей и узлов в настоящее время является точечная сварка.

При сжатии соединяемых'элементов электродами возникает кон­ такт по микронеровностям поверхностей. При подаче тока в первую очередь нагреваются и размягчаются контактирующие участки, под действием сжатия возникает местная деформация материала, зона контакта увеличивается, ее сопротивление уменьшается, ток растет. Нагрев приводит к появлению в центре контактной зоны жидкого металла, в результате чего получается сплав, образующий ядро, об­ щее для двух деталей. Ядро окружено оболочкой, свойства которой могут значительно отличаться от свойств исходного (основного) ма­ териала. После образования ядра подача тока прекращается и дав­ ление снимается.

Рис. 45. Виды электроконтактной сварки:

а — точечная, б — шовная, 0 —стыковая

При протекании этих процессов следует обратить внимание на следующее.

Во-первых, образование ядра — обязательное условие прочности соединения, при недостаточных размерах ядра получается дефект, называемый непроваром. Очень опасно, когда непровар не обнару­ живается непосредственно после сварки, а выявляется на последую­ щих операциях или, что еще хуже, при эксплуатации прибора. Од­ нако чрезмерная величина ядра тоже нежелательна, так как может произойти разрыв оболочки и возникнет явление выплеска. В ре­ зультате прочность может быть ниже требуемой, а капли металла могут вызвать короткие замыкания между электродами.

Во-вторых, механическое давление обязательно для получения качественного соединения. При отсутствии необходимого контакта в момент включения тока в стыке между двумя поверхностями мо­ жет происходить искрение (разряды) с образованием мелких мест­ ных ложных ядер, имеющих недостаточную прочность. Однако зна­ чительное давление после размягчения металла может привести к большим деформациям точки сварки, вплоть до прорыва ядра. По­

68

этому необходимо своевременно уменьшать и снимать совсем на­ грузку на электроды.

В-третьих, материал электродов должен обеспечивать контакт­ ное сопротивление между деталью и электродом намного меньше, чем сопротивление между деталями. В противном случае может произойти местный перегрев в контакте между электродом и де­ талью вплоть до приварки электрода к детали. В этом случае сое­ динение будет дефектным, так как основная мощность, выделяемая при прохождении тока, будет затрачена не по назначению.

Наконец, очень важно обеспечить необходимое и достаточное количество энергии. При малой энергии, выделяющейся в зоне ядра, оно будет малым и не обеспечит требуемой прочности. Из­ лишняя энергия приводит к перегреву ядра, появлению выплесков, перегреву и пригоранию электродов и окружающих участков де­ талей.

О б о з н а ч е н и я . 1— очень хорошо, 2 — хорошо, 3 — затруднительно. 4 — плохо или невозможно, 5 — возможно при наличии защитных жндкостеП, 6 — хорошо при использовании специального регулятора времени сварки, 7 — возможно с помощью прокладочного металла.

09