透鏡的定心與磨邊的基本原理,透鏡定心與磨邊工藝的深度解析!
摘要:本文主要圍繞透鏡的定心與磨邊展開論述。首先介紹了相關(guān)術(shù)語與定義,包括磨邊、中心偏差、定心等。接著詳細闡述了定心的方法,如光學定心法中的透鏡表面直接反射像定心法、球心自準像定心法、光學電視定心法,以及機械定心法,還說明了定心系數(shù)和影響機械定心法定心精度的因素。最后介紹了磨邊與倒角工藝,包括磨邊的方式、磨邊機類型,以及倒角的類型、方法和寬度等。
一、相關(guān)術(shù)語與定義
1.磨邊:對于圓形光學零件,精磨拋光后需進行磨邊,使其側(cè)圓柱面尺寸滿足裝配要求,同時校正透鏡在研磨拋光中產(chǎn)生的偏心及兩球心連線與外圓對稱軸的偏離。
2.中心偏差:透鏡外圓的幾何軸與光軸在透鏡曲率中心處的偏離程度,用C表示。
3.定心:使透鏡的光軸和幾何軸重合或在一定的公差范圍內(nèi)。
4.邊厚差與中心偏差的關(guān)系:存在邊厚差的透鏡可看成無邊厚差的透鏡加一個楔形鏡組成,通過控制邊厚差可校正鏡盤中心偏差測量,減小透鏡中心偏差。定心的實質(zhì)是將透鏡的兩球心置于磨邊機回轉(zhuǎn)軸線上,將以光軸為基準的磨邊過程變?yōu)橐詸C床軸為對稱軸的修磨透鏡外圓的過程。
5.定心方法:有光學定心法、機械定心法、光電定心法、激光定心法。
二、光學定心法
1. 透鏡表面直接反射像定心法:
原理:定心接頭軸線與機床回轉(zhuǎn)軸重合,接頭端面垂直于軸線,將透鏡膠接于接頭端面,使透鏡表面“1”球心落在接頭軸線上,通過觀察非粘結(jié)面的光源反射像的跳動移動透鏡,使其光軸與夾頭軸線重合。
特點:精度不高,一般在0.05mm左右,但設(shè)備簡單,操作方便,適用于單件或小批量生產(chǎn)。
2.球心自準像定心法:
原理:從十字分劃A發(fā)出的光線經(jīng)光學系統(tǒng)對透鏡表面曲率中心成像,球心偏位c時轉(zhuǎn)動透鏡十字像A`跳動量為4cβ,移動透鏡使十字像不跳動或在允許范圍內(nèi)跳動完成定心。`
特點:定心精度較高,可達0.005mm,主要用于直徑小、曲率半徑小的透鏡定心,但視場較小,找像困難,導軌與機床共軸的平行度要求高。
3.光學電視定心法:
原理:采用自準顯微鏡觀測定心透鏡球心像的跳動,通過電視屏顯示定心誤差,移動透鏡使電視顯示屏上的像無跳動或在允許公差范圍內(nèi)跳動實現(xiàn)定心。
特點:定心誤差包括透鏡兩表面定心誤差的總和,定心精度比球心自準像定心法高,定心效率高,適用于高精度透鏡大批量生產(chǎn),但定心效率仍沒有機械定心法高。
三、機械定心法
1.原理:將透鏡放在同軸精度高、端面垂直于軸線的接頭之間,利用彈簧壓力夾緊透鏡,根據(jù)力的平衡實現(xiàn)定心。
2.定心系數(shù):通過計算定心系數(shù)K值判斷透鏡采用機械方法定心的難易度,K≥0.15時定心可行,0.1<K<0.15時定心效果差,K<0.1時不能定心。
3.影響定心精度的因素:
機床主軸徑向跳動:會造成透鏡基準軸的位置變化,使用前需校正主軸跳動使其徑向跳動小于定心精度。
接頭:接頭的精度和質(zhì)量是機械法定心的關(guān)鍵,對接頭有一系列要求,如重合精度、端面垂直度、表面粗糙度、外徑尺寸、材料等。
四、磨邊與倒角工藝
1.磨邊:
方式:有平行磨削、傾斜磨削、端面磨削、垂直磨削和組合成型磨輪磨削等。
磨邊機:有光學定心磨邊機、機械定心磨邊機、自動定心磨邊機等,機械定心磨邊機使用最廣泛。
2.倒角:
類型:分為保護性倒角和設(shè)計性倒角。
方法:有砂輪倒角和倒角模倒角。
倒角寬度:與零件的直徑與類型有關(guān),倒角斜角α可根據(jù)D/r的比值給出。
透鏡的定心與磨邊工藝是一項復(fù)雜而精細的工作,需要綜合考慮各種因素,并選擇合適的方法和定心車設(shè)備,才能確保透鏡的質(zhì)量和性能達到預(yù)期要求。隨著技術(shù)的不斷進步,相信在未來,這一工藝將不斷完善和創(chuàng)新,為光學領(lǐng)域的發(fā)展提供更堅實的基礎(chǔ)。
▍最新資訊
-
無氧銅在精密制造領(lǐng)域的應(yīng)用研究:材料特性、加工工藝及質(zhì)量控制
在高端制造業(yè)向納米級精度邁進的進程中,無氧銅以其卓越的物理性能與加工適應(yīng)性,成為航空航天、半導體、精密機械等領(lǐng)域的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料。本文系統(tǒng)闡述無氧銅的材料科學特性,剖析從原料提純到成品檢測的全流程制造工藝,探討精密加工中的技術(shù)難點及解決方案,并結(jié)合典型應(yīng)用場景提出定制化加工方案,為相關(guān)領(lǐng)域的材料應(yīng)用提供理論與實踐參考。
2025-07-01
-
熱調(diào)控法制備二維鈣鈦礦近紅外光電探測器的研究進展——面向弱光成像應(yīng)用的高靈敏度器件設(shè)計
二維(2D)鉛基鈣鈦礦材料因強量子限域效應(yīng)通常具有大于1.6eV的帶隙,導致其在近紅外(NIR)波段的光吸收效率顯著不足,嚴重制約了該類材料在弱光探測領(lǐng)域的應(yīng)用。針對這一關(guān)鍵瓶頸,上海大學王生浩團隊聯(lián)合重慶文理學院李璐、程江團隊提出熱調(diào)控結(jié)晶策略,成功制備出高結(jié)晶度(PEA)?FA?Pb?I??二維鈣鈦礦薄膜,構(gòu)建了具有自供電特性的近紅外光電探測器。相關(guān)成果發(fā)表于《AdvancedFunctionalMaterials》,為解決傳統(tǒng)二維鈣鈦礦在弱光環(huán)境下的響應(yīng)不足問題提供了創(chuàng)新性解決方案。
2025-07-01
-
高分辨率成像中莫爾條紋的成因與解決辦法
在追求高清畫質(zhì)的時代,相機分辨率越來越高,但拍攝時可能遇到奇怪的波浪狀條紋——比如拍格子襯衫、電腦屏幕或建筑外墻時,畫面中出現(xiàn)的不規(guī)則花紋,這就是攝影中常見的“莫爾條紋”。下面我們用更簡單的方式,聊聊它的產(chǎn)生原因和解決辦法。
2025-06-30
-
飛秒激光加工新突破:波長調(diào)控技術(shù)革新表面處理精度
激光波長對材料表面粗糙度的精準調(diào)控機制,為高精度微納加工開辟了新路徑。來自能量束加工及應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的研究團隊,通過多波長協(xié)同工藝(DWA技術(shù)),成功實現(xiàn)了表面光潔度與加工效率的雙重優(yōu)化,相關(guān)成果已引發(fā)航空航天、半導體等高端制造領(lǐng)域關(guān)注。
2025-06-30