什么是機械定心法,機械定心法的原理、系數和精度分析
機械法定心是一種精密的工藝,能保證透鏡在固定過程中的穩定性和精確性。在實際操作中,定心過程需要非常細致和耐心的調整。技術操作人員必須不斷地監測透鏡的位置,通過精密的測量儀器來確保力的平衡。從而透鏡的穩定性和光學性能將得到顯著提升,從而使得整個光學系統的性能達到設計要求。下面一起來看看具體的原理吧!
一、機械定心法原理
機械法定心是將透鏡放在一對同軸精度高、端面精確垂直于軸線的接頭之間,利用彈簧壓力夾緊透鏡,根據力的平衡來實現定心。一個接頭可以轉動,另一個既能轉動又能沿軸向移動。當透鏡光軸與機床主軸尚未重合時,如圖所示,假設接頭與透鏡接觸后,則接頭施加給透鏡壓力N,方向垂直于透鏡表面。壓力N可分解為垂直于接頭端面的夾緊力F和垂直于軸線的定心力P。定心力P將克服透鏡與接頭之間的摩擦力,使透鏡沿垂直于軸線方向移動,夾緊力F將推動透鏡沿軸線方向移動。當透鏡光軸與機床主軸重合時,定心力就達到平衡,即完成定心。
二、機械定心法的系數
不是所有的透鏡都能采用機械方法定心,因此,光學鏡片在定心之前,可計算定心系數K值來判斷加工的難易度,作為設計工藝與夾具的參考。
從上圖可以看出,定心力的大小與接頭和透鏡之間的壓力的大小和方向有關。壓力的大小是由彈簧力決定的,而方向是由透鏡的定心角(夾緊角)決定,定心角是指在接頭軸線平面內,透鏡與接頭接觸點的切線間的夾角α。設接頭和透鏡之間的定心角為αi,接頭的直徑為Di,透鏡非黏結面的曲率半徑為Ri,則定心角的正切值為
通過一系列計算可得機械法定心系數K為
假設摩擦系數μ=0.15,則上式計算得出的K≥0.15,說明定心角α=17°30′,則定心可行;若0.1<K<0.15,則相當于定心角為12°<α<17°30′,定心效果差;若K<0.1,相當于α<12°,則不能定心。
三、影響機械法定心精度的因素
1)機床主軸徑向跳動
機床主軸徑向跳動直接會造成透鏡基準軸的位置變化,因此,機床使用前一定要校正主軸跳動,使其徑向跳動小于定心精度。
2)接頭
機械法定心的關鍵是定心接頭的精度和質量,要防止接頭表面劃傷拋光表面,并能保證定心后的中心誤差精度,因此,對接頭提出如下要求:
(a)接頭軸與機床回轉軸的重合精度應高于定心精度。
(b)接頭端面應與幾何軸線精確垂直。
(c)接頭端面應光滑,不能擦傷透鏡拋光表面,表面粗糙度應達到*Ra*0.16。
(d)接頭外徑比透鏡完工外徑小0.15~0.30mm。
(e)接頭材料通常選用黃銅或鋼。
以上就是機械定心法的原理、系數和精度分析,如果您還有更多關于定心車的內容,請持續關注歐光科技。
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