Компенсация децентрировок линзы по блику и автоколлиматору

1 и 2. Компенсация децентрировок линзы по блику и автоколлиматору

Центрирование линзы по блику

Центрирование линзы по блику применяют, когда можно центрировать линзу с погрешностью 0,04-0,1 мм (в некоторых источниках 0,02-0,2 мм). Установку производят приклеиванием центрируемой линзы 3 смолой 2 к трубчатому латунному патрону 1, закрепленному в шпинделе центрировочного станка (Рис. 1).

Рис. 1. Схема центрирования по блику.

1-патрон, 2-смола, 3-линза, 4-алмазный шлифовальный круг, - оптическая ось до центрирования, - оптическая ось после центрирования

Для центрирования применяют трубчатый патрон (см. Рис. 2), который крепится в шпинделе станка резьбой М, а ориентируется пояском DH6. Это значит, что оси шпинделя и патрона не совпадут. Поэтому патрон, после установки в шпинделе протачивается по Ød на длину 10-15 мм (для выхода шлифовального круга). Затем протачивают конус до острия и торцовую площадку шириной 0,2 мм. Этой операцией достигается получение опорных кромок, строго центрированных относительно оси вращения шпинделя: наружной кромкой для вогнутых поверхностей и внутренней для выпуклых.

Рис. 2. Трубчатый патрон для центрирования линз.

Перпендикулярность торца патрона проверяют прикладыванием смазанной маслом полированной пластины к вращающемуся патрону.

Рекомендуемые материалы

Для наклеивания линзы патрон нагревают спиртовой или газовой горелкой, смазывают его конус и торец .смолой.

Линзу нагревают до 60º, прикладывают к патрону стороной с меньшим радиусом кривизны и пока смола не застыла перемещают ее по торцу патрона наблюдая невооруженным глазом за положением блика на поверхности линзы от источника света S. При этом шпиндель вручную поворачивают, и установка  заканчивается при отсутствии биения блика. Затем линзу охлаждают, выжимая над ней из губки теплую воду.

Центрирование  выполняют абразивным кругом из карбида кремния; твердость круга М2-СМ2 и зернистость № 3-12 подбирают в зависимости от марки стекла, размеров линзы и допуска на диаметр.

Скорость вращения шпинделя устанавливают в зависимости от условий работы. Для линз малого диаметра и мягкого стекла скорость больше. Диаметр линзы периодически проверяют (измеряют), при этом круг отводят, а шпиндель затормаживают. После центрирования круг откидывают и переднюю поверхность фасетируют ручным перемещением фасетировочной чашки.

Точность центрирования. В данном способе центрирования используется оптическая «система» работающая с глазом, т.е. приемник лучистой энергии – глаз. Важной характеристикой глаза является предел разрешения (разрешающая способность) – угловая или линейная величина наименьшего расстояния между двумя точками или линиями, при котором система в конкретных условиях испытания образует их еще раздельное изображение.

Центрирование линзы по автоколлиматору

Метод аналогичен предыдущему, только вместо произвольного источника света используется автоколлимат

Рис.3 Оптическая схема автоколлиматора с окуляром «куб с двумя сетками": 1 – объектив; 2 – светоделительный кубик; 3 – сетка; 4 – окуляр; 5 – сетка; 6 – осветитель(лампочка); 7 – глаз; 8 – зеркало.

Проследим по рис. 3 ход лучей в автоколлиматоре. Условимся, что оптическая система автоколлиматора строго отцентрирована.

Сетку 5. представляющую собой прозрачное перекрестие на темном фоне и установленную строго в фокальной плоскости объектива (ломаная визирная ось под углом 90°) освещают электролампочкой 6.

Световой пучок, отразившись от полупрозрачной диагональной плоскости стеклянного кубика 2 по выходе из объектива 1, попадает на зеркало 8. Отразившись от зер­кала, автоколлимационное изображение перекрестия сетки 5 должно совместиться с перекрестием сетки 3. наблюдаемым в окуляр.

Если отражающая плоскость зеркала неперпендикулярна к визирной оси автоколлиматора, то между перекрестием на сетке и автоколлимационным бликом будет заметное расхождение, которое определяют по делениям сетки 3 в угловой мере.

Особенностью автоколлимационного метода

Особенностью автоколлимационного метода является его высокая чувствительность к незначительным поворотам зеркала, так как при повороте зеркала на какой-нибудь угол лучи отклоняются на удвоенную величину поворота..

 Трубка устанавливается в пиноль по конусу и юстируется для совмещения оси трубки и оси шпинделя. Для этого на торец патрона  приклеивается зеркало и, вращая регулировочные винты трубки (на семе не показаны), совмещают перекрестие сетки 7 и тест-объекта 11.

Вам также может быть полезна лекция "22 Особое производство".

На рис.5, а центрируется выпуклая линза, а на рис.5 б двояковогнутая. В обоих случаях центр кривизны поверхности Б находится на оси шпинделя, т.к. по этой поверхности линза лишается трех степеней свободы, контактная пара третьего класса Р3{ x, y z}. Наводка трубки делается только на центр Оа.

Затем базирующая поверхность шлифуется также как и в предыдущем методе.

 Точность метода зависит от точности измерительного средства. Если учесть, что аберрации приборов типа коллиматоры и автоколлиматоры исправлены, то точность метода будет зависеть от точности сеток, точности наведения и считывания, что будет рассмотрено ниже.

+-ор (трубка Забелина) и положение блика определяется точным отсчетом по сетке автоколлиматора.

Центрирование линз с контролем по биению автоколлимационного блика.

1-патрон, 2-шеллачная смола, 3-объектив трубки Забелина, 4-сама трубка Забелина, 5-микроскоп. 6- окуляр микроскопа, 7- сетка микроскопа, 8- экран микроскопа, - 9 –объектив микроскопа, 10 – зеркало, 11 –тест –объект, 12 –конденсор, 13- лампочка, 14 - алмазный инструмент,
 -центры кривизны сферических поверхностей А и Б линзы