63113 (695209), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Рис.3. Центрировочные линзы.

Рис.4. Обработка оправы линзы после центрирования

Изображение перекрестия совмещают с центром кривизны линзы в поперечном направлении путем наклона трубки при разгибании пружины 5 винтом 6. Лучи, света, образующие изображение перекрестия в центре кривизны линзы, отражаются от поверхности линзы, установленной на центрировочном патроне, и возвращаются в трубку собранные объективом 2 на зеркале 8. Отразившись от зеркала, лучи образуют увеличенное изображение перекрестия па измерительной сетке 4 микроскопа 3.

Наблюдение за децентрировкой С центра кривизны линзы ведут при вращении шпинделя станка. Схема наблюдения показана на рис.6. Осевой луч t пучка, выходящего из трубки ЮС-13, из-за смещения центра кривизны отражается от линзы по направлению и возвращается в объектив трубки под углом по отношению к первоначальному направлению, пучка t. При повороте шпинделя на 180° центр кривизны линзы займет положение и осевой луч t отразится по направлению , возвращаясь также под углом к лучу t, но с противоположной стороны от оси шпинделя. Таким образом, при повороте шпинделя с линзой отраженный луч описывает коническую поверхность с углом конуса . В результате изображение перекрестия трубки, образуемое отраженными лучами , описывает на сетке микроскопа окружность, диаметр D которой соответствует N делениям сетки.

Диаметр окружности (в мм)

, (1)

где С — децентрировка центра кривизны линзы в мм;

— линейное увеличение объективе микроскопа 3(рис. 5);

— линейное увеличение объектива 2 трубки;

— интервал деления сетки микроскопа в мм.

Из формулы (4) следует, что величина децеитрировки

Рис.5. Схема автоколлимационной трубки ЮС-13

Перемещая объектив 2 (рис. 5.) в тубусе, изображение перекрестия трубки можно поместить практически на любое расстояние S от торца тубуса объектива. Величина S лежит в пределах от —5 см до —∞ и от +∞ до 9 см, что позволяет наблюдать изображения центров кривизны поверхностей линз с радиусами любой величины. При этом изменяется увеличение . Для удобства определения децентрировки С на трубке нанесена шкала величины , выраженной в микрометрах, для каждого положения объектива 2 в тубусе.

Рис.6. Схема наблюдения децентрировки.

Значения К для трубки ЮС-13 с объективом 2, состоящим из двух склеенных линз, приведены в табл. 1.

Таблица 1

При положении шкалы трубки «∞» угол наклона плоской поверхности линзы, соответствующий диаметру биения перекрестия в одно деление шкалы, равен 19" (для трубки ЮС-13).

Определив по сетке трубки число делений N, занимаемых диаметром окружности биения автоколлимационного блика от поверхности линзы, определяют децентрировку поверхности:

С = KN (2)

Допустимое биение центров кривизны для каждой поверхности линзы указывают в технологической карте сборки в виде допустимого числа делений трубки:

Рис.7. Автоколлимационные точки одиночной линзы.

Расчет автоколлимационных точек. Автоколлимационной точкой называется точка на оси линзы, в которую необходимо поместить светящееся изображение перекрестия трубки чтобы получить отраженное от поверхности линзы изображение перекрестия па сетке трубки. Автоколлимационные точки для всех поверхностей линзы рассчитывают и вписывают в технологическую карту сборки. Отсчет положения автоколлимационных точек ведут от поверхности линзы, ближайшей к трубке ЮС-13.

Расчёт ведут по следующим формулам нулевых лучей для хода луча через преломляющие поверхности

- для высоты луча;

-для углов;

При расчёте соблюдают правило знаков, принятое в геометрической оптике.

Определим автоколлимационные точки для линзы, показанной на рис.7.

Радиусы линзы =-30,1 мм; =35,26 мм; толщина линзы =2мм;

показатель преломления =1,6242 мм; показатель преломления воздуха .

Из точки направляем луч на высоте по радиусу и определяем точку пересечения этого луча с осью линзы (точка ) после преломления на поверхности 2. Эта точка и будет автоколлимационной точкой для поверхности 1. Высоту принимают равной единице. Как следует из рис. 7,

После преломления на поверхности 2 линзы луч пересечет оптическую ось линзы под углом

Знак минус в последней формуле означает, что автоколлимационная точка для поверхности 1 располагается слева от точки О.

Автоколлимационной точкой для поверхности 2 линзы является центр ее кривизны. Поэтому мм.

Вследствие преломления луча на поверхности 2 через трубку наблюдают не истинную величину биения центра кривизны а ее изображение через поверхность 2. Поэтому при определении децентрировки поверхности 1 число делений N биения блика на сетке трубки следует умножить на увеличение W преломляющей поверхности, определяемое по формуле

,

т. е. децентрировка поверхности 1 в данном случае изображается на сетке трубки уменьшенной в 1,44 раза.

Для поверхности 2 увеличение равно единице, и для расчета децентрировки в формулу (2) подставляют непосредственно число делений N биения блика на сетке трубки.

Для склеенных линз автоколлимационные точки рассчитывают аналогичным способом с учетом всех преломляющих поверхностей.

Увеличение W при этом определяют делением величины последнего угла на . Показатель преломления n берут для стекла линзы, децентрировку поверхности которой определяют.

Для контроля децентрировки склеенных поверхностей также рассчитывают автоколлимационные точки.

Рис.8. Разрез центрировочного патрона.

При автоколлимационной центрировке склеенных линз с осью шпиндели совмещают только центры кривизны наружных поверхностей линзы. Если наружные поверхности линзы концентричны, то с осью шпинделя совмещают и центр кривизны склейки.

Установка линзы на центрировочном патроне и расчет длины переходных втулок (оправок) для автоколлимационной центрировки. Для установки линзы на центрировочном патроне в оправе линзы предусматривают технологическую резьбу (см. резьбу М 18 X 0,5 на рис. 2). Разрез центрировочного патрона показан на рис. 8. Линзу в оправе устанавливают на патроне так, чтобы центр кривизны поверхности линзы, ближайшей к трубке ЮС-13, находился в плоскости, где расположен центр кривизны сферической части патрона (рис. 9, а). Для этого между оправой линзы и опорным торцом патрона устанавливают переходную втулку (оправку) длиной L. Длина оправки определяется из равенства

Величины и маркируют на патроне при его изготовлении. Величины и определяют из чертежа линзы. Для линз, у которых поверхность, ближайшая к трубке, выпуклая, центры кривизны совмещают так, как показано на рис. 9, б. В этом случае . Если велико, то оправка становится настолько длинной, что затрудняет работу с патроном, а обточка оправы линзы после центрирования становится невозможной вследствие малой жесткости системы патрон— оправка.

Для устранения этого недостатка инженер В. С. Жилин предложил центрировочный патрон с радиусом сферической поверхности противоположного знака — патрон с «отрицательным радиусом» (рис. 9, в). Для такого па-тропа длина оправки L невелика и жесткость системы достаточна для проточки оправы линзы. Длина оправки в этом случае

Рис.9. Схема для расчёта длины оправки

ЛИТЕРАТУРА

1. Малов А.Н., Законников Обработка деталей оптических приборов. Машиностроение, 2006. - 304 с.

2. Бардин А.Н. Сборник и юстировка оптических приборов. Высшая школа, 2005. - 325с.

3. Кривовяз Л.М., Пуряев Д.Т., Знаменская М.А. Практика оптической измерительной лаборатории. Машиностроение, 2004. - 333 с.

Характеристики

Список файлов реферата