Вопрос 1. Свойства юстировочных баз. Зависимые, независимые юстировки.

Юстировочными базами называют совокупность поверхностей, линий, точек оптических элементов, с помощью которых обеспечивается правильное взаимное положение схемных деталей в приборе.

Юстировочными базами детали (узла) служат элементы оптической детали (узла), определяющие направление лучей или положение изображения в приборе. Элементами детали являются: точки (узловая точка, вершина линзы, фокус линзы), линии (оптическая ось линзы, ребро призмы), плоскости (главная плоскость, грань призмы, плоскость главного сечения призмы). Указанные элементы оптических деталей, положение которых регулируется при сборке, определяют положение изображения или направления лучей.

На положение изображения и направление лучей влияют также показатель преломления, фокусное расстояние, радиус кривизны, угол отклонения, но они не зависят от сборки, а поэтому не могут быть базами.

Многие из указанных оптических элементов являются абстрактными, условными понятиями (главная плоскость, оптическая ось, визирная ось, главное сечение и т. д.), которые нельзя увидеть или ощутить материально, но можно обнаружить по их известным свойствам и использовать при юстировке.

Например, если в широкоугольном коллиматоре сместить сетку поперек оптической оси объектива, то при измерениях появится ошибка разномасштабности. Следовательно, оптическая ось объектива является юстировочной базой коллиматора. Юстировочными базами объектива служат его узловые точки. Юстировочной базой оптической поверхности является автоколлимационная точка, а оптического клина — плоскость главного сечения и др.

Оптические детали, как правило, имеют юстировочные и сборочные базы. Они долны быть соответствующим образом согласованы между собой (например, центрировка линз при круглении).

Все механические и оптические узлы и детали связаны с основной сборочной базой при помощи сопряжения базовых поверхностей узлов и деталей с базовыми поверхностями прибора. Это сопряжение осуществляют либо непосредственно совмещением указанных поверхностей, либо с помощью сопрягаемых размеров и соотношений.

Основной сборочной базой узла является та, которая связана с основной сборочной базой прибора.

Назначение юстировки. Точность сборки зависит не только от точности изготовления деталей по геометрическим размерам, но также от определенности и точности взаимной базировки деталей.

Взаимное положение деталей в приборе определяется сборочными базами-реальными поверхностями, по которым сопрягаются соединяемые детали. При сборке неподвижных деталей положение каждой следующей присоединяемой детали в приборе, вообще говоря, будет вполне определено только в том случае, когда она лишена всех шести возможных степеней свободы, т. е. трех поворотов вокруг трех осей прямоугольной системы координат и трех сдвигов вдоль тех же осей.

Оптические детали имеют собственные оси, вращение вокруг которых или сдвиги вдоль которых являются недейственными, т. е. не влияющими на замыкающее звено размерной цепи. Положение деталей будет вполне определено, если лишить их только действенных подвижек, т. е. поворотов и сдвигов, влияющих на рассматриваемые свойства и характеристики прибора. Число действенных подвижек почти всегда меньше шести.

Во многих случаях для обеспечения точности сборки оптических приборов недостаточно только размерной (геометрической) точности изготовления и взаимобазирования сопрягаемых деталей и узлов, а требуется еще строгое соответствие физических характеристик оптических материалов, например показателей преломления, дисперсии, их стандартным значениям.

Во всех случаях, когда не обеспечивается полная геометрическая и физическая взаимозаменяемость деталей и узлов при сборке оптических приборов, приходится прибегать к юстировке, с помощью которой достигают правильного взаимодействия, взаимного расположения и относительного перемещения частей и систем юстируемых приборов. На практике юстировка необходима в тех случаях, когда:

1. заданы весьма строгие допуски на замыкающее звено;

2. встречаются длинные размерные цепи;

3) в размерной цепи имеются звенья, отклонения которых превосходят -допуск замыкающее звено, вследствие чего решение размерной цепи по условию формулы (I. 12) невозможно;

4) сборочные базы не вполне определенны или недостаточно точны;

5) в процессе эксплуатации недопустимо нарушается рабочее состояние прибора и требуется его выверка перед работой.