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精密仪器设计与制造第十三章 光学零件的紧固详解
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2 圆形光学零件固紧结构设计
固紧结构设计时需要考虑的问题:
(1)保证光学零件处于系统中的正确位置。
顶丝
螺纹
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2 圆形光学零件固紧结构设计
(2) 光学零件与镜框在保证相对位置精度的基础上固紧
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缺点:光学质量不易保证,特别对口径大而薄的光学零件。由于滚
压力难以控制而容易出现镜面倾斜及受压不均匀现象。 应用场合: ➢ d<10mm的光学零件一般均采用滚边法固紧; ➢ 10<d<40mm的光学零件大多可选用滚边固紧; ➢ d>40mm的光学零件只有在要求较低的特殊情况下才可使用, 即使不重要的光学零件,也不应该超过70mm。
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第十二章 光学零件紧固
主要内容:
1 概述
2 圆形光学零件固紧结构设计
3 非圆形光学零件固贤结构设计
4 光学零件的胶接固定
April 2006
1 概述
任何光学精密仪器都由光学系统和精密机械共同构成,如望远 镜、显微镜、经纬仪和照相机等。 光学系统:由光学零件和光学部件构成
光学零件:如透镜、反射镜、分划板和棱镜等。 光学部件:如目镜、物镜、光学测量头等。 精密机械: 光学系统必须通过各种机械结构才能保证光学零件之间的相对 位置或相对运动关系正确。
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2 圆形光学零件固紧结构设计
2. 压圈固定
内螺纹压圈固定: 指待装光学零件的金属镜框有一段外螺纹。 外螺纹压圈固定: 指待装光学零件的金属镜框有一段内螺纹。
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内螺纹
内螺纹
2 圆形光学零件固紧结构设计
外螺纹
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1 概述
光学紧固件设计时的要求
保证结构的紧固性、精确性、工艺性和经济性等基本要求还应满足以下各点;
精度:应保证各光学零件相对位置的精度,并在装调后不变。 牢固、可靠:保证使光学零件上所受到的应力最小,而且均匀,不致引起
光学零件的变形或产生内应力。光学零件上应力过大,不仅导致光学系统象 质变坏,严重的还会使光学零件破损。
外螺纹
压圈固紧的缺点: (1)由于增加了压圈面增大了轴向和径向的尺寸; (2)压圈端面与轴线可能不垂直,在固紧时光学零件受压不均匀。
适用范围: 直径在40一80mm时大多采用压圈固紧,直径在80mm以上必须采用压圈 固紧,但直径在较小时也有采用压圈固紧的。
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非圆形光学零件的固紧方法有: 键固紧、压板固紧和弹性零件固紧。 上述固紧方法除滚边固紧法属不可拆联接外,其余均为可拆
联接。
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2 圆形光学零件固紧结构设计
常见的圆形光学零件有:保护玻璃、滤光镜、分划板、反射镜、 单透镜和胶合透镜组等,它们都具有一定直径的外圆表面,故都 称为圆形光学零件。
图14-25固紧结构
靠近底部的两个非工作面 铣出两个槽面,在两侧用 两个小高度的角铁予以压 紧。
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3非圆形光学零件固紧结构设计
2.3 弹簧固紧
固紧光学零件的弹簧可以是直片簧、弯形片簧和弓形簧。
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3非圆形光学零件固紧结构设计
1. 滚边紧固
原理:将光学零件压入金属பைடு நூலகம்中,在专用机床上用专用工具,把镜框凸
出的边缘徐徐按压弯折包在光学零件的倒角上与镜框固紧。
专用工具
滚边固定结构
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2 圆形光学零件固紧结构设计
优点:结构简单紧凑,其轴向尺寸几乎不增加;也不需任何附加零 件就可以把光学零件固紧,因此对通光孔径影响不大。
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4 光学零件的胶接固定
胶接在光学仪器中应用广范:显微镜、望远镜、低档 相机和折射率仪等。 4.1 胶接固定的特点 光学零件的胶接固定与机械固紧相比有如下的优点 (1)简化结构、减轻重量; (2)胶接时无压紧力,有利于象质的提高; (3)光学零件胶接处应力分布均匀; (4)它具有密封、绝绦和耐蚀性好; (5)工艺简便,安装方便,成本低。
拆卸方便:便于装配、调整,并保证装调前后,光学零件有清洗的可能性。 通透性:为保证象的亮度,结构设计应注意光学系统的有效通光孔径不受镜
框遮挡。
无内应力:由于光学零件和机械零件之间的线膨胀系数不同,因此对固紧
光学零件的材料应仔细选择,以消除温度化所产生的光学零件的内应力。
粗糙度:保证光学零件的工作面不受损伤,应尽可能选用光学零件的非工作
面为固定受压面,与光学零件相接触的机械零件表面必须平整,其粗糙度不 大于6.3;
防霉:尽可能不用软木、纸片等材料与光学零件相接触,以防止光学零件发
霉。必须采用时,也应采用防霉处理。
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1 概述
圆形光学零件的固紧方法有: 滚边固紧、压圈固紧和弹性零件固紧。
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2 圆形光学零件固紧结构设计
3.弹性零件固紧
利用弹簧开口卡圈或弹簧压板等弹性零件将光学零件与镜框固紧。
弹簧卡圈:
一般是用直径为0.4-1.0mm的弹簧钢丝制成的开口弹簧钢丝。
用于固紧同心度和牢固性要求不高的光学零件,如保护玻璃、滤光镜和低级照
相机镜头。
弹簧压板
厚度为0.3-0.5mm的弹簧钢板冲压而成。用来固紧直径较大的光学零件.
2.2 压板固紧
3非圆形光学零件固紧结构设计
图14-23的压板结构
用三个位置可调的定位板调节 棱镜的位置精度,压紧棱镜的 条形压板固定在两根圆柱上, 条形压板下垫有弹簧垫圈。
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图14-24平板固紧结构
用一定高度的直角铁代替 条形压板和圆柱。
3非圆形光学零件固紧结构设计
(3) 减小附加应力
2 圆形光学零件固紧结构设计
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3非圆形光学零件固紧结构设计
非圆表面光学棱镜包括各种棱镜、多边形平面反射镜、保护玻璃和刻尺等。
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2.1 键固紧
3非圆形光学零件固紧结构设计
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