什么是機(jī)械定心法，機(jī)械定心法的原理、系數(shù)和精度分析

    機(jī)械法定心是一種精密的工藝，能保證透鏡在固定過程中的穩(wěn)定性和精確性。在實(shí)際操作中，定心過程需要非常細(xì)致和耐心的調(diào)整。技術(shù)操作人員必須不斷地監(jiān)測(cè)透鏡的位置，通過精密的測(cè)量?jī)x器來確保力的平衡。從而透鏡的穩(wěn)定性和光學(xué)性能將得到顯著提升，從而使得整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。下面一起來看看具體的原理吧！

    一、機(jī)械定心法原理

    機(jī)械法定心是將透鏡放在一對(duì)同軸精度高、端面精確垂直于軸線的接頭之間，利用彈簧壓力夾緊透鏡，根據(jù)力的平衡來實(shí)現(xiàn)定心。一個(gè)接頭可以轉(zhuǎn)動(dòng)，另一個(gè)既能轉(zhuǎn)動(dòng)又能沿軸向移動(dòng)。當(dāng)透鏡光軸與機(jī)床主軸尚未重合時(shí)，如圖所示，假設(shè)接頭與透鏡接觸后，則接頭施加給透鏡壓力N，方向垂直于透鏡表面。壓力N可分解為垂直于接頭端面的夾緊力F和垂直于軸線的定心力P。定心力P將克服透鏡與接頭之間的摩擦力，使透鏡沿垂直于軸線方向移動(dòng)，夾緊力F將推動(dòng)透鏡沿軸線方向移動(dòng)。當(dāng)透鏡光軸與機(jī)床主軸重合時(shí)，定心力就達(dá)到平衡，即完成定心。

    二、機(jī)械定心法的系數(shù)

    不是所有的透鏡都能采用機(jī)械方法定心，因此，光學(xué)鏡片在定心之前，可計(jì)算定心系數(shù)K值來判斷加工的難易度，作為設(shè)計(jì)工藝與夾具的參考。

    從上圖可以看出，定心力的大小與接頭和透鏡之間的壓力的大小和方向有關(guān)。壓力的大小是由彈簧力決定的，而方向是由透鏡的定心角（夾緊角）決定，定心角是指在接頭軸線平面內(nèi)，透鏡與接頭接觸點(diǎn)的切線間的夾角α。設(shè)接頭和透鏡之間的定心角為αi，接頭的直徑為Di，透鏡非黏結(jié)面的曲率半徑為Ri，則定心角的正切值為

    通過一系列計(jì)算可得機(jī)械法定心系數(shù)K為

    假設(shè)摩擦系數(shù)μ=0.15，則上式計(jì)算得出的K≥0.15，說明定心角α=17°30′，則定心可行；若0.1＜K＜0.15，則相當(dāng)于定心角為12°＜α＜17°30′，定心效果差；若K＜0.1，相當(dāng)于α＜12°，則不能定心。

    三、影響機(jī)械法定心精度的因素

    1）機(jī)床主軸徑向跳動(dòng)

    機(jī)床主軸徑向跳動(dòng)直接會(huì)造成透鏡基準(zhǔn)軸的位置變化，因此，機(jī)床使用前一定要校正主軸跳動(dòng)，使其徑向跳動(dòng)小于定心精度。

    2）接頭

    機(jī)械法定心的關(guān)鍵是定心接頭的精度和質(zhì)量，要防止接頭表面劃傷拋光表面，并能保證定心后的中心誤差精度，因此，對(duì)接頭提出如下要求：

    （a）接頭軸與機(jī)床回轉(zhuǎn)軸的重合精度應(yīng)高于定心精度。

    （b）接頭端面應(yīng)與幾何軸線精確垂直。

    （c）接頭端面應(yīng)光滑，不能擦傷透鏡拋光表面，表面粗糙度應(yīng)達(dá)到*Ra*0.16。

    （d）接頭外徑比透鏡完工外徑小0.15～0.30mm。

    （e）接頭材料通常選用黃銅或鋼。

   以上就是機(jī)械定心法的原理、系數(shù)和精度分析，如果您還有更多關(guān)于定心車的內(nèi)容，請(qǐng)持續(xù)關(guān)注歐光科技。