一种免调节的可同时保证多个零件安装角度的零件安装方法与流程

本发明属于精密仪器领域，尤其涉及一种免调节的可同时保证多个零件安装角度的零件安装方法。

背景技术：

在多个零件的安装过程中，尤其是多个精密零件的安装过程中，往往希望零件与零件之间，零件与主体结构之间的角度长期保持不变。现有的安装方法：一种是通过不可调节的刚性夹持结构将各零件以相对于主体结构特定的角度进行固定；另一种是将零件安装于多维调节机构中，每次使用前对各零件的角度进行精确的调节。以上两种安装方法在初次安装和零件拆卸重装后都需要进行精密的角度调节。并且由于应力释放或者振动工况，刚性夹持结构的松脱，多维调节机构的形变等都将导致零件与零件之间、零件与主体结构之间的相对角度发生改变。为了克服以上矛盾，本发明提出一种免调节的可同时保证多个零件安装角度的零件安装方法，既可以同时确保多个零件之间、各零件与主体结构之间的角度长期保持确定关系，又可确保在零件拆卸重装的情况下，多个零件之间、各零件与主体结构之间的相对角度不发生变化。同时具备较强的抗振动能力和较强的振动回复性。并且多零件的安装和角度定位可以通过一次免调节的安装实现。简便高效、结构简单、价格低廉。在实验中已取得良好的实际效果。

技术实现要素：

本发明提供一种免调节的可同时保证多个零件安装角度的零件安装方法，其特征在于：应用该方法的结构通常由零件支架、弹性体、零件、定位面组成。定位面通常情况下可以是主体结构上的表面，也可以是相对于主体结构确定不会发生相对位移的物体的表面；定位面可以是平面也可以是曲面，定位面的具体形状由各零件的形状，各零件所需的定位角度等具体要求决定。零件的单个或多个表面通常设计为与定位面贴合，零件上与定位面贴合的表面为零件的贴合面。零件支架的设计应满足：零件装于零件支架后，零件还应具有至少一维运动自由度，零件可相对于零件支架沿着压缩弹性体的方向自由运动。零件支架上应设计支点或支持面，可与定位面之间成刚性连接。

在进行安装时首先将弹性体安装在零件和零件支架之间。再使零件贴合面面向定位面，把零件支架与定位面刚性连接。零件支架的设计和安装、弹性体的选用应保证零件的贴合面与定位面贴合并使弹性体产生适量的形变。利用定位面与零件贴合表面的贴合对零件角度进行定位，通过弹性体压缩的反作用力使零件与定位面紧密贴合。弹性体的合理选配可以把零件的应力形变控制在可接受的范围内。在振动工况下，只要弹性体还处于压缩状态就能保证各零件之间以及各零件和主体结构之间的相对角度不发生变化。本方法特别适用于需要同时确保多个零件之间、各零件与主体结构之间的角度长期保持确定关系的应用场合。并且可实现在零件拆卸重装的情况下，多个零件之间、各零件与主体结构之间的相对角度不发生变化。同时该安装方法具备较强的抗振动能力和较强的振动回复性。并且多个零件的角度定位可以通过零件支架与定位面的安装一次实现，简便高效、结构简单、价格低廉。该方法同样适用于确保单个零件安装角度的应用场合。

本发明具有以下优点：

1、多个零件的角度定位可以通过一次安装实现，不需要对零件角度进行调节。

2、在反复拆卸多次安装的情况下，多个零件之间、各零件与主体结构之间的相对角度不发生变化。

3、使用该方法所设计的结构可以在振动工况下使用，振动回复性好。

4、该方法同样适用于确保单个零件和主体结构之间角度的应用场合。

5、应用此方法所需的结构简单，制造成本低廉。

附图说明

图1是该方法的实施例一的nd：yag固体激光器腔型结构原理图；

图2是实例一中所使用的镜片支架的图纸；

图3是实例一中所使用的镜片支架实物图；

图4是实例一中所使用的镜片支架安装氟橡胶o圈后的实物图；

图5是实例一中所使用的镜片支架先后安装氟橡胶o圈后和镜片后的实物图；

图6是实例一中所使用的镜片支架在加装氟橡胶o圈后和镜片后与激光器定位面安装完成后的实物图；

图7是实例一中激光器的输出功率随镜片支架重复安装次数的变化。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

实例一：本方法在折腔nd：yag固体激光器全反镜和输出镜安装中的应用。

(1)nd：yag固体激光器采用折腔，全反镜的全反射镀膜面和输出镜的部分反射镀膜面理论上需保证同平面。

(2)激光器全反镜直径20mm，厚度5mm，单面镀0度1064nm全反射膜，反射率等于99.9％，另一面为未镀膜面。

(3)激光器输出镜直径20mm，厚度5mm；单面镀0度1064nm部分反射膜，反射率等于30％，另一面为增透镀膜面。

(4)镜片支架的镜片安装孔直径20mm，深6.3mm。

(5)氟橡胶o圈内径17mm，线径1.5mm。

(6)在本实例中，零件支架为镜片支架；零件支架支持面为镜片支架的支持面。需角度精确定位安装的零件为全反镜和输出镜；全反镜的全反射镀膜面和输出镜的部分反射镀膜面为零件的贴合面；全反镜的未镀膜面和输出镜的增透镀膜面为零件与o圈接触的表面。弹性体为氟橡胶o圈。定位面为激光器外壳上与光轴垂直的激光输出方向上的壳体表面。

(7)由于在该实例中全反镜的全反射镀膜面和输出镜的部分反射镀膜面理论上需保证同平面，作为定位面的激光器壳体表面为平面，加工平面度2微米，粗糙度0.1微米。

(8)在镜片支架的镜片安装孔内先同轴安装氟橡胶o圈，再同轴安装全反镜和部分反射镜，在未压缩前全反镜的全反射镀膜面和输出镜的部分反射镀膜面高于镜片支架的支持面0.2mm；

(9)使用螺钉，通过镜片支架边缘的通孔和激光器定位面上的螺孔将安装好氟橡胶o圈、全反镜和部分反射镜的镜片支架与激光器定位面进行刚性连接，镜片支架的支持面与定位面零间隙。螺钉拧紧后，由于o圈受到压缩，反作用力将全反镜和部分反射镜的表面紧密贴合在激光器定位面上。

(10)在相同的泵浦条件下，10次重复拆卸和安装镜片，激光器输出能量变化小于等于0.1％，未见明显改变，证明了该方法的有效性。

技术特征：

技术总结
本发明属于精密仪器领域，尤其涉及一种免调节的可同时保证多个零件安装角度的零件安装方法。其特点是采用零件支架、弹性体、零件和定位面的复合安装结构，利用弹性体将多个零件的贴合面压于定位面上，实现多个零件免调节的角度定位安装。

技术研发人员：郭津博;王慧慧;石畅飞
受保护的技术使用者：天津工业大学
技术研发日：2017.12.19
技术公布日：2018.05.29