Соединение оптических деталей с механическими

Особенности конструирования и сборки соединений оптических деталей с механическими следующие:

1. Исходным условием является неподвижность соединения;

2. Конструкция оптической детали известна заранее поэтому конструирование соединений сводится к разработке базовой механической детали, обеспечивающей требуемое ориентирование и базирование оптической детали, а также дополнительных механических деталей для закрепления последней

3. В связи с обычно жесткими требованиями к точности взаимного расположения оптических деталей в соединениях широко предусматриваются регулировки, обеспечивающие ориентирование с помощью малых подвижек, либо оптических деталей, либо базовой механической детали вместе с оптической относительно общей монтажной основы системы.

Рассмотрим принципы ориентирования ОД круглой формы (линзы и плоскопараллельные стеклянные пластины) в их соединениях с механическими базовыми деталями (рис. 2.25). методы базирования ОД зависят от типа детали, от требований к функциональной точности и надежности соединения.

В соединении всегда участвуют два базирующих элемента детали: опорный в направлении оси детали и центрирующий в поперечном направлении. Первый представляет связь класса , а второй (узкий цилиндрический поясок) – связь класса. При базировании склеенных ОД, когда высота блока соизмерима с диаметром, нельзя все ОД делать одного диаметра, т.к. в этом случае цилиндрическая поверхность обращается в связь классаи базирование будет иметь избыточные связи, что для ОД недопустимо. Чтобы этого не было одну деталь блока наиболее чувствительныйк делают с несколькими большими диаметрами и поперечное базирование выполняется по этой детали.

В целях базирования и закрепления у ОД круглой формы предусматривается базовый элемент в виде узкого кольцевого пояска на центрирующей поверхности детали, ширина которого, равная разности полным и световым диаметром детали, нормируется стандартами.

Наиболее ответственным, определяющим ориентирование ОД, является опорное базирование, которое возможно в двух вариантах: по плоской контактной паре(рис. 2.25, а) или по кольцевой линии, образованной контактом сферы линзы и кромки цилиндрического отверстия оправы (рис. 2.25, б).

а)	б)
в)	г)
Рис. 2.25

Точность базирования ОД принято оценивать двумя видами децентрировок: поперечным смещением детали (децетрировка 1-го рода) и наклонами (поворотами) (децентрировка 2-го рода). Обе они регламентируются допусками. Для ОД, представляющих по форме плоскопараллельные, часто главным является поперечное смещение, для линз – те и другие.

Особую роль для точности базирования линз приобретает способ замыкания на опорной базе при ее закреплении. Шестая степень их устраняется силовой связью – силой трения, создаваемой прижимом ОД к базирующим элементам. При определенных условиях усилие прижима может вызвать поперечное смещение и наклон линзы. При креплении линзы резьбовым или гладким цилиндрическим кольцом в случае перекоса его опорного торца или эксцентриситета опорной кромки относительно оптической оси линзы возникает односторонний контакт кольца с линзой в точке А. в результате составляющая Т силы прижима Р, не уравновешивается такой же силой с противоположной стороны при условии Т>F (F – сила трения в контакте) сместит линзу до упора в базирующий поясок оправы или в опорную кромку кольца. При базировании линз по сфере (рис. 2.25, д), когда приходится преодолевать лишь составляющую силы трения, подобные смещения всегда имеют место.

Таким образом, требование к точности изготовления и базирования прижимного кольца, закрепляющего линзу в оправе, должен соответствовать требованиям к точности центрирования линзы в соединении с оправой. Кроме того, при базировании линз по сфере необходимо согласовать допуски на параметры прижимного кольца и на диаметр цилиндрического базирующего пояска оправы во избежание избыточного поперечного базирования линз и появления статической неопределенности соединения линзы с оправой.