晶亮光電小編-帶你了解為什么要對透鏡進行定心和磨邊?
光學冷加工的基本工藝為,銑磨毛坯-精磨-拋光-定心磨邊-(膠合)-清洗-鍍膜-涂墨。經(jīng)過精磨拋光后的透鏡,一般為未定心,存在中心的偏差,分為以下兩種情況:(1)光軸傾斜。(2)中心偏離。
因此為了保證裝配后的成像質量不受影響,需要將光軸與機械軸重合,并且打磨掉形狀奇怪的邊緣,保證裝配固定時的準確性。這個工藝流程稱之為定心磨邊。
定心的實質是利用透鏡所確定的幾何軸線,來尋找并確定看不見的理想光軸,將透鏡兩個工作面的球心置于機床的旋轉主軸上,這樣就將以理想光軸為中心的磨邊過程,變?yōu)橐詸C床主軸為回轉中心的修磨過程。磨邊的實質是通過磨削透鏡的外圓,使透鏡定心之后確定的光軸和透鏡的幾何軸相重合,以得到光軸與基準軸重合的透鏡,并且使透鏡的口徑達到光學系統(tǒng)所要求的大小。
2.光學定心
光學定心法是一種利用光成像原理來實現(xiàn)透鏡定心的方法,主要包括透鏡表面直接反射像定心法、透射像定心法、球心自準反射像定心法和激光定心法等。
1)透鏡表面反射像定心法工件粘貼在機床的夾頭上,旁邊放置光源,機床夾頭帶動工件旋轉,如果工件未定心,其對與光源表面反射像點將會隨著旋轉而不斷跳動,此時通過移動調整透鏡使得其像點不跳動,即可完成定心。但是其精度較低,定心精度為e=0.0363mm。
2)透射像定心法其使用顯微鏡觀察被定心透鏡的焦點像,當透鏡旋轉時焦點像不動則定心完成,但是其精度也較低。
3)球心自準反射像定心法也是利用了光的反射原理,透鏡工作面曲率中心的偏移程度根據(jù)工件旋轉時發(fā)光物體在該透鏡上的反射像的偏離程度來判斷。使用時,透鏡的球心與顯微鏡的工作點O重合,通過觀察3處分劃板像的跳動來調整,用網(wǎng)格來衡量定心偏差。
3.機械定心
機械定心使用同軸夾頭壓緊透鏡實現(xiàn)自動定心。當透鏡固定在機床上,夾頭對透鏡兩端施加壓力,如果透鏡未定心,透鏡表面與夾頭只有一個點接觸,透鏡受到的壓力F指向球心,此時F可以分解為指向機械軸的定心力B和夾緊力N,定心力克服摩擦力R將透鏡擠向中心,直到接觸點擴大到一個圓,定心力平衡,透鏡光軸與機械軸重合完成定心。
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