全自動定心車床工作原理
全自動定心車床跟大多數(shù)的定心儀一樣都是采用旋轉(zhuǎn)鏡片的方式來確定鏡片的光軸和機械軸,檢測鏡片的偏心的同時并車削鏡片的鏡座。以檢測和加工一體的這種方式,定心精度可以最高達(dá)到0.5μm。
圖1.鏡組的鏡片的光軸不在一條直線上;鏡片間隔也不正確
如圖1所示,當(dāng)鏡頭組的3個鏡片的光軸不在一條直線且鏡片間隔與理論值也相差較遠(yuǎn)時,該鏡頭的成像質(zhì)量較差。一個優(yōu)秀的成像質(zhì)量較好的鏡頭,它的鏡片的光軸應(yīng)該盡量在一條直線上且鏡片間隔與理論值應(yīng)該相差較小。如圖2所示。
圖2.鏡組的鏡片的光軸在一條直線上;鏡片間隔正確
全自動定心車床的工作原理可以用圖3來大致說明。光學(xué)元件加工后,不進(jìn)行定心磨邊,而是直接用軍用級(-40~+125℃)的玻璃-金屬膠將它與機械座進(jìn)行一體化膠合。把鏡片的鏡座放在自由度極高的樣品調(diào)節(jié)機構(gòu)上,此時鏡片要已經(jīng)放置在鏡座上。這時ATS200檢測鏡片的光軸與ATS200本身的主軸的偏心,軟件里顯示出該偏心并通過樣品調(diào)節(jié)機構(gòu)自動調(diào)整鏡座的空間位置,使其偏心最小,此時鏡片的光軸與主軸基本重合。然后根據(jù)實際光學(xué)加工零件的尺寸公差和光學(xué)材料的折射率和阿貝數(shù),讓光學(xué)設(shè)計重新優(yōu)化調(diào)整系統(tǒng)間隔和定位精度。
圖3
接著進(jìn)入到加工工序,根據(jù)優(yōu)化結(jié)果最后對光學(xué)零件機械座進(jìn)行外圓、厚度和角度的修削加工,使尺寸間隔和公差控制在µm級精度。鏡片的鏡座還是在旋轉(zhuǎn),并用微米級驅(qū)動高精度高硬度的車刀車削鏡座外緣。先車削鏡座的上表面接著車削側(cè)面最后在車削底面。加工完畢后,儀器使用標(biāo)準(zhǔn)的偏心檢測系統(tǒng)和非接觸式光學(xué)位移傳感器進(jìn)行檢測,偏心檢測系統(tǒng)采用高精度的自準(zhǔn)直儀和光學(xué)位移傳感器來確保精度。然后根據(jù)實際光學(xué)加工零件的尺寸公差和光學(xué)材料的折射率和阿貝數(shù),讓光學(xué)設(shè)計重新優(yōu)化調(diào)整系統(tǒng)間隔和定位精度。
圖4
全自動光學(xué)定心車工作原理的中心思想是讓光學(xué)設(shè)計、光學(xué)加工和光機裝校構(gòu)成一個閉合反饋的研制鏈,合理分配指標(biāo)和公差,使光學(xué)系統(tǒng)達(dá)到最佳的整體指標(biāo),同時降低整體研制成本。
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