- •Содержание
- •14.2.2. Окончательная обработка исполнительных поверхностей 146
- •1. Детали оптических систем
- •1.1. Классификация оптических деталей
- •1.2. Особенности оформления чертежа
- •1.3. Требования к конструктивным параметрам деталей
- •1.4. Требования к материалу
- •1.5. Требование к изготовлению
- •1.6. Технологические свойства оптических материалов
- •1.7. Унификация и типизация технологических процессов
- •2. Контроль параметров оптических деталей
- •2.1. Контролируемые параметры
- •2.2. Методы и средства контроля формы шлифованных поверхностей
- •2.3. Контроль формы полированных плоских и сферических поверхностей
- •2.4. Пробные стекла, их типы и классы
- •2.5. Интерферометры
- •2.6. Контроль взаимного расположения поверхностей линз
- •3. Обрабатывающие материалы
- •3.1. Шлифующие абразивы
- •3.1.1. Зернистость и зерновой состав порошков алмаза
- •3.1.2. Порошки корунда, электрокорунда и других абразивов
- •3.2. Полирующие абразивы
- •4. Инструмент
- •4.1. Алмазный инструмент
- •4.1.1. Типы и характеристики алмазного инструмента
- •4.1.2. Изготовление алмазного инструмента
- •4.2. Инструмент и приспособления для шлифования и полирования
- •4.2.1. Шлифовальный инструмент
- •4.2.2. Полировальный инструмент
- •4.2.3. Приспособления
- •5. Вспомогательные материалы
- •5.1. Смазочно-охлаждающие жидкости (сож)
- •5.2. Материалы для соединения заготовок с приспособлением
- •5.3. Материалы рабочей поверхности полировальников
- •5.4. Жидкости для промывки и чистки деталей
- •5.5. Защитные лаки и эмали
- •5.6. Протирочные материалы
- •5.7. Материалы для чистки оптических деталей
- •6. Способы формообразования сферических и плоских поверхностей
- •7. Способы механической обработки оптических материалов
- •7.1. Шлифование алмазным инструментом
- •7.2. Обработка полирующими абразивами
- •8. Операции механической обработки оптических материалов
- •8.1. Распиливание стекла
- •8.2.Сверление отверстий
- •8.3. Круглое шлифование пластин
- •8.4. Центрирование линз
- •8.5. Шлифование сферических и плоских поверхностей
- •8.5.1.Предварительное шлифование алмазными кольцевыми кругами
- •8.2.2. Тонкое шлифование алмазным инструментом
- •8.6. Полирование сферических и плоских поверхностей
- •9. Механическая обработка оптических кристаллических материалов
- •9.1. Основные физико-механические и физико-химические свойства
- •9.2. Условия для обработки кристаллов и техника безопасности
- •9.3. Механическая обработка оптических кристаллических материалов с повышенной микротвердостью
- •9.4. Разделение кристаллов на заготовки
- •9.5. Грубое шлифование
- •9.6. Кругление
- •9.7. Фасетирование
- •9.8. Сборка блоков заготовок (блокирование)
- •9.9. Среднее и тонкое шлифование
- •9.10. Полирование
- •10. Установка заготовок на приспособлениях
- •10.1. Сборка блоков
- •10.2. Разборка блоков
- •11. Влияние технологических факторов на точность формообразования
- •11.1. Деформации, вызываемые остаточными напряжениями в стекле
- •11.2. Деформации, вызываемые напряжениями в нарушенном слое шлифованной поверхности
- •11.3. Температурные деформации
- •12. Расчет нормируемых параметров процесса
- •12.1. Коэффициент запуска
- •12.2. Припуски на обработку заготовок
- •13. Расчет плоских и сферических блоков
- •13.1. Плоский блок
- •13.2. Сферический блок
- •14. Технология типовых деталей
- •14.1. Технологический процесс изготовления плоскопараллельных пластин и клиньев
- •14.1.1. Предварительная обработка
- •14.1.2. Окончательная обработка исполнительных поверхностей
- •14.1.3. Изготовление точных пластин
- •14.2. Технологический процесс изготовления призм
- •14.2.1. Предварительная обработка
- •14.2.2. Окончательная обработка исполнительных поверхностей
- •14.3. Технологический процесс изготовления линз
- •15. Технология нестандартных деталей
- •15.1. Шаровидные линзы
- •15.1.1. Характеристики деталей
- •15.1.2 Технология изготовления
- •15.2. Цилиндрические и торические поверхности
- •15.3. Оптические детали лазеров
- •15.4. Основы технологии изготовления волоконно–оптических элементов (воэ)
- •15.4.1. Основные технические характеристики воэ
- •15.4.2. Основные требования к стеклам для воэ
- •15.4.3. Изготовление волоконно-оптических пластин (вол)
- •15.4.4 Изготовление микроканальных пластин (мкп)
- •15.5. Методы изготовления деталей с асферическими поверхностями
- •1 5.5.1. Методы нанесения слоя
- •15.5.2 Методы механической обработки
- •15.6. Изготовление крупногабаритных деталей
- •Окончание табл. 15.4
- •15.7. Изготовление шкал и сеток
- •15.7.1 Виды шкал и сеток, требования к ним
- •15.7.2 Основные технологические процессы и оборудование
- •1 5.8. Оптические детали из полимеров
- •15.9. Стеклометаллические зеркала
- •16. Соединение оптических деталей
- •16.1. Способы соединения
- •16.2. Материалы, применяемые для соединения
- •16.3. Технология соединения оптических деталей
- •17. Основы сборки и юстировки оптических приборов
- •17.1. Сборочные элементы приборов
- •17.2 Структура технологического процесса сборки
- •17.3. Общие принципы построения технологического процесса сборки
- •18. Фокусировка изображения в оптическом приборе
- •18.1. Параллакс в оптическом приборе
- •18.2. Способы фокусировки
- •18.2.1 Фокусировка при помощи астрономической зрительной трубы
- •18.2.2 Фокусировка при помощи плоскопараллельной пластинки
- •18.3. Контроль параллакса по бесконечно удаленному предмету
- •18.3.1 Проверка параллакса при помощи коллиматора
- •19. Сборка и юстировка типовых узлов оптических приборов
- •19.1. Сборка и юстировка объективов
- •19.1.1. Типы конструкций объективов оптических приборов. Общие требования к сборке объективов
- •19.1.2. Сборка объективов насыпной конструкции
- •19.1.3. Методы контроля и юстировки объективов. Контрольноюстировочные приборы
- •19.1.4. Сборка и юстировка узлов с призмами и зеркалами, работающими в параллельных и сходящихся пучках
- •20. Сборка и юстировка типовых оптических приборов
- •20.1. Сборка и юстировка спектральных приборов
- •20.2. Сборка и юстировка угломерных приборов
- •20.2.1. Общие требования к сборке и юстировке оптических угломерных приборов
- •20.2.2 Сборка и юстировка угломерных приборов с поворотными визирами
- •Библиографический список
20.2. Сборка и юстировка угломерных приборов
20.2.1. Общие требования к сборке и юстировке оптических угломерных приборов
Угломерные приборы с телескопическими оптическими системами предназначены для измерения вертикальных и горизонтальных углов между выбранными точками в пространстве предметов.
Направление на каждую точку принято задавать по системе сферических координат. Например, направление ОВ на точку В (рис. 21.4) может быть определено вертикальным углом i и горизонтальным углом φ.
Точность измерения углов оптическими угломерными приборами зависит от следующих факторов:
точности установки прибора в горизонтальном (вертикальном) положении по уровням;
точности нанесения делений на шкалах;
величины эксцентриситетов лимбов;
точности изготовления червячных передач;
точности наводки на предмет;
точности юстировки визирной оси прибора относительно осей вращения визирной трубы или головных зеркал (призм).
Рассмотрим в отдельности каждую из причин, которые вызывают неточность отсчета углов в угломерных приборах.
Д
Рис. 20.5. Схема уровня
ля установки (выверки) угломерных приборов в исходное положение при измерениях углов применяют уровни с цилиндрическими и круглыми ампулами. От точности изготовления ампул и правильности пригонки (юстировки) уровней на приборах зависит выверка этих приборов и точность измерения углов.Точность уровня определяется ценой деления и чувствительностью ампулы.
Ценой деления ампулы принято называть угол τ, на который нужно наклонить ампулу, чтобы пузырек уровня передвинулся на одно деление ℓ. Из рис. 20.5 можно установить зависимость между углом τ в секундах, расстоянием ℓ и радиусом R кривизны трубки уровня:
Чувствительность ампулы характеризуется такой величиной наклона уровня (прибора), при котором пузырь ампулы получил едва заметное для невооруженного глаза смещение. Чувствительность уровня (предельная ошибка установки) Δτ = 0,15τ.
Чувствительность ампулы уровня зависит от качества шлифовки и чистоты внутренней поверхности, свойств наполнителя, длины пузырька и температуры.
Точность делений угломерных шкал лимба, барабан червячного колеса и маховичка червяка зависит от точности изготовления этих деталей и делительных станков машин).
Современное делительное оборудование обеспечивает высокую точность изготовления шкал.
Однако это еще не гарантирует высокой точности измерения углов по этим шкалам. Если шкалы установлены на лимбах эксцентрично, это ведет к возникновению ошибки отсчета. В приборах, имеющих два отсчетных индекса, расположенных под углом 180° один относительно другого, ошибку, вызванную эксцентриситетом, можно исключить.
Для обеспечения точности измерений необходимо, чтобы при измерении вертикальных углов визирная ось прибора описывала дуги меридианов в плоскости, параллельной линии отвеса, а при измерении горизонтальных углов визирная ось прибора должна описывать широтные дуги, параллельные горизонтальной плоскости.
О
Рис. 20.6. Схема увода визирной оси от вертикали и горизонтали
днако вследствие наложения ошибок, допустимых при изготовлении деталей, и децентрировки оптической системы траектория визирной оси прибора может иметь отклонения от идеальной. Эти отклонения визирной оси называются уводами линии визирования.Например, при наведении по вертикали на точку В (рис. 20.6, а) визирная ось прибора имеет направление из точку В', смещенную от меридианной плоскости, проходящей через точку В. Дуга АВ' не будет параллельна меридианной плоскости. Отклонение δi визирной оси от плоскости меридиана называется уводом от вертикали или уводом от линии отвеса ЛО. В контролируемом приборе будет наблюдаться отклонение изображения цели (или линии отвеса) от вертикального штриха сетки (рис. 21.6, б) при различных углах места i, задаваемых прибору.
При наведении на точку С экватора (рис. 20.6, в) для угла места i = 0 визирный луч может прийти в точку С, смещенную на величину η от дуги экватора. Смещение визирной оси прибора от плоскости экватора (линии горизонта ЛГ) называется уводом от горизонта. В проверяемом приборе наблюдается увеличение увода η от горизонтального штриха сетки (рис. 20.6, г) при увеличении углов φ горизонтального наведения, задаваемых прибору.
Увод δi от линии отвеса вызывает ошибку Δφ измерения горизонтального угла, которую определяют по формуле .
Увод δi может также вызвать в приборе ошибку Δi измерения вертикальных углов, но эта ошибка мала, и на практике ее не учитывают.
При уводе η визирной оси от горизонтальной плоскости экваторной дуги возникают две ошибки измерения углов: Δi и Δφ.
Ошибку Δi вертикального угла, обусловленную уводом визирной оси, можно найти по следующей формуле: .
Так как горизонтальные углы φ имеют достаточно большие значения, а ошибка увода Δφ невелика, то ошибка Δφ, обусловленная уводом, будет сравнительно малой и практически на точность измерения влиять не будет.
При сборке и юстировке угломерных приборов необходимо устранить все погрешности, так, чтобы ошибки измерения вертикальных и горизонтальных углов, мертвого хода, увода визирной оси от отвеса и линии горизонта не превышали допусков, установленных ЧТУ на каждый прибор.
В геодезических приборах эти ошибки малы, поэтому допуски на юстировку визирных осей имеют также небольшие величины – порядка 3 – 5".