Сборка оптических деталей с механическими (стр. 1 из 2)
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Кафедра электронной техники и технологии
РЕФЕРАТ
На тему:
«Сборка оптических деталей с механическими»
МИНСК, 2008
Виды крепления оптических деталей
Как уже известно, оптико-механические приборы представляют собой сложные устройства со множеством оптических деталей. При установке оптических деталей в механические оправы требуется особое крепление. В зависимости от назначения оптических деталей и узлов в приборах оптические детали закрепляют в механических деталях завальцовкой, с помощью резьбовых и пружинящих проволочных колец, жестких и пружинящих планок, а также клеем или герметиком.
Завальцовка применяется для жесткого неразборного соединения круглых оптических деталей диаметром до 60 мм с оправами.
Рис.1. Крепление оптических деталей в оправах.
Крепление оптических деталей резьбовым кольцом (рис. 1, а) применяют для разборных соединений с различным диаметром линз. Оптическую деталь 2 укрепляют в оправе 1 резьбовым кольцом 3 и стопорят резьбовое кольцо стопорным винтом 4.
При температурных перепадах вследствие разности коэффициентов линейного расширения материалов оправ и стекла возникают дополнительные деформации, способствующие образованию внутренних натяжений в стекле. Поэтому для таких условий применяют крепление (рис. 4$, 6) с компенсационными упругими кольцами. Компенсационные кольца 5 устанавливает между резьбовым кольцом 6 и линзой. Это дает возможность обеспечить равномерное прижатие кромок оптических деталей 2 и 4 резьбовым кольцом 6. Технологический процесс крепления оптических деталей с компенсационным кольцом ведется в следующей последовательности.
1. Устанавливают линзу 2 в посадочное отверстие оправы 1. В случае необходимости линзу устанавливают в оправу на водонепроницаемой замазке.
2. Устанавливают промежуточное кольцо 3 и линзу 4, выдерживая воздушный промежуток между линзами за счет толщины кольца 3.
3. Устанавливают компенсационное кольцо 5, ввинчивают резьбовое кольцо 6 и стопорят его винтом 7.
В процессе сборки данного узла тщательно чистят оптические детали и соблюдают аккуратность при установке линз и креплении их резьбовым кольцом, чтобы не вызвать деформации и загрязнения поверхностей линз.
На рис. 1, в показано крепление оптической детали пружинящим проволочным кольцом. Такой вид крепления применяют для неответственных оптических деталей; например защитных стекол и светофильтров.
В процессе крепления оптической детали 2 пружинящим проволочным кольцом 3 устанавливают эту деталь в посадочное отверстие оправы /, затем вводят сжатое разрезное пружинящее кольцо в канавку оправы таким . образом, чтобы при его разжатии в канавке обеспечивалось плотное прижатие оптической детали торцем кольца 3. При этом кольцо должно утопать в канавке на половину диаметра проволоки, из которой изготовлено кольцо.
Крепление жесткими планками применяют для призм, например для пентапризмы (рис. 1, г). Технологический процесс сборки при этом ведется в следующей последовательности.
1. Призму 4 устанавливают на базовые поверхности 2 оправы 1 таким образом, чтобы одна из прямоугольных граней опиралась на поверхность выступа 3 оправы 1.
2. Закрепляют призму планкой 9 через неметаллическую прокладку 8 с помощью винтов 10, ввинчиваемых в стойки 7.
3. Устанавливают и прижимают упорные планки 5 и 11 к граням призмы, закрепляя их винтами 6 и 13 и штифтами 12.
На этом процесс крепления призмы заканчивается, после чего грани призмы чистят.
На рис. 1, д показано крепление призмы бинокля пружинящей планкой. Крепление осуществляют путем установки призмы 5 в посадочное гнездо корпуса 1 и прижатия призмы пружинящей планкой 2, вилкообразные концы которой заводят под приливы корпуса; центральные концы планки входят в пазы приливов 3 и 4 и предохраняют пружины от выпадения из-под приливов. Для защиты призмы от повреждения между призмой и пружинящей планкой прокладывают неметаллическую прокладку 6.
Крепление оптических деталей пружинящими планками применяют с целью компенсации разницы линейного расширения деталей, возникающей при значительных температурных перепадах.
Крепление оптических деталей клеем нашло применение для неразборных соединений в тех случаях, когда невозможно закрепить детали другими способами из-за малых размеров оптических деталей и оправ или чувствительности оптической детали к деформациям при механическом креплении.
Хорошее качество склейки оптических деталей с механическими обеспечивает эпоксидный клей ОК-50 и полиуретановый клей ПУ-2. Меньшее натяжение, чем указанные клеи, обеспечивает крепление деталей из стекла герметиком УТ-32 и УТ-34. Это соединение вследствие упругости герметика выдерживает резкие колебания температуры и значительные механические воздействия.
Технологический процесс склейки оптических деталей с механическими (рис. 1, е) включает следующие операции: установку оптической детали в посадочное отверстие оправы 1, нанесение нужного слоя клея па цилиндрическую поверхность и между дисками деталей 1 и 3, выдержку деталей при определенной температуре для отвердевания клеевого шва 2. При чистке поверхностей оптических деталей, закрепленных клеем, следят за тем, чтобы растворители не оставались долге: время на клеевом соединении во избежание расклейки шва.
Особенности сборки оптических деталей с механическими
В процессе сборки оптических деталей необходимо учитывать особенности соединения оптических деталей с механическими.
При сборке, в момент закрепления оптических деталей в оправы, по возможности необходимо исключать загрязнение оптических поверхностей инструментом и руками. После соединения оптических деталей с механическими проводят их чистку.
После сборки и юстировки положение оптических деталей должно сохраняться постоянным.
Надежность крепления оптических деталей обеспечивается выбором соответствующего типа крепления, а также фиксацией крепежных деталей стопорными винтами и штифтами и т. д.
При креплении оптических деталей недопустима их деформация крепежными деталями. Деформация оптических деталей вызывает внутренние натяжения в стекле, ухудшающие качество изображения оптических приборов. Чтобы исключить деформацию оптических деталей, применяют способ установки их па три точки (площадки). На рис. 1, г призма 4 установлена в оправе 1 на три площадки 2, поверхности которых должны находиться в одной плоскости. При такой установке деталей легче обеспечить плоскостность базовых поверхностей трех площадок оправы, чем всей поверхности соприкосновения с призмой. При этом оптическую деталь укрепляют прижимными планками и винтами в местах расположения базовых площадок. Такой метод крепления и базирования оптических деталей на три точки широко применяется для крепления точных зеркал.
Рис.2. Устройство для юстировки сетки.
В ходе сборки оптических приборов, как правило, возникает необходимость в дополнительной юстировке их отдельных элементов. Поэтому в их конструкции предусматривают котировочные устройства. Подобное котировочное устройство показано на рис. 2. Сетка 1 с оправой 2 перемещается в детали 4 котировочными винтами 3. После юстировки оправу сетки в нужном положении фиксируют винтами 6. Такое юстировочное устройство позволяет быстро совместить перекрестие сетки с оптической осью зрительной трубы 5.
Инструмент, применяемый при сборке оптических деталей
Для качественного соединения оптических деталей с механическими необходимо иметь набор отверток и специальных ключей разных размеров. Отвертки применяют для завинчивания винтов, а также стопорят и перемещают детали и узлы при их сборке и юстировке. Для ввинчивания резьбовых колец и оправ, имеющих шлицы, применяют ключи, представленные на рис. 3, а.
Рис.3. Ключи для соединения оптических деталей с механическими.
Для завинчивания круглых гаек и колец, имеющих отверстия, применяют ключи, показанные на рис. 3, б. При работе инструментом соблюдают аккуратность, чтобы не повредить поверхности металлических и оптических деталей. Для этого инструмент подбирают по диаметрам соответствующих отверстий и ширине шлицев оправ.
Инструмент и принадлежности, необходимые для выполнения операций чистки поверхностей оптических деталей после сборки, были рассмотрены при изучении процесса чистки.
После закрепления оптических деталей в оправах убеждаются в отсутствии деформации их оптических поверхностей или внутренних натяжений в стекле.
Так как внутренние натяжения в стекле и деформации снижают качество изображения, важным моментом при сборке является отбраковка оптических деталей, имеющих внутренние натяжения. Натяжения выявляют на поляризационном приборе (рис. 4), состоящем из осветителя 1, конденсора 2, зеркала 3, поляризатора 4, предметного стекла 5, лупы 6, анализатора 7, призмы 8 и экрана 9.
Рис.4. Схема проверки натяжения Рис.5. Схема автоколлимационного в стекле. микроскопа для контроля деформаций поверхностей оптических деталей.
При контроле проверяемый оптический узел устанавливают на предметное стекло и освещают поляризованным светом. При скрещенных поляризаторе и анализаторе на экране появляется фиолетовый фон, по равномерности которого судят о наличии натяжений. Если фон равномерный, то внутренние натяжения отсутствуют. Если же на фоне появились световые участки в виде пятен или полос, то оптическая деталь имеет натяжения.