Устройство для установки многогранных призм Советский патент 1982 года по МПК B24B13/00 

1

Изобретение относится к технике, связанной с изготовлением прецизионных оптических деталей в виде многогранных призм, используемых для сканирования лазерного пучка в оптико-механических развертках, применяемых в системах считывания, регистрации и отображения информации.

Известно устройство для установки многогранной стальной призмы, в корпусе которого закрепляется электродвигатель с насаженной на вал заготовкой. На другом конце вала электродвигателя укреплен рычаг поворота, кинематически связанный с поворотными винтами, при помощи которых осуществляется поворот заготовки на требуемый угол. К корпусу устройства прикреплено неподвижное реперное зеркало, которое используется при отсчете угла поворота заготовки. Фиксация заготовки осуществляется захватами с зажимными винтами.

Целью изобретения является повышение угловой точности установки призм.

Для достижения цели устройство снабжено размещенным на валу эталонным кубиком с базовой гранью для установки торца заготовки призмы, с расположенной нормально ей фронтальной гранью, несущей технологические опоры, и с контрольной гранью, нормальной к базовой и составляющей с фронтальной гранью угол, соответствующий щагу на призме через несколько граней, при этом механизм фиксаций заготовки выполнен в виде размещенных на концах вала клинового зажима, один клин которого закреплен на грани кубика, противоположной базовой, и пружинной прижимной щайбы, центральная часть которой предназначена для взаимодействия с буртиком вала, а периферийная часть - с торцом заготовки призмы.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Предложенное устройство содержит эталонный кубик 1, фронтальная грань Б и базовая грань В которого имеют высокую плоскостность (N 0,1;AN 0,1), высокую чистоту поверхности (А 14) и образуют между собой угол 90° ± 1. Контрольная грань Г с такими же высокими показателями образует с фронтальной гранью Б угол 115°12± I,

20 что соответствует при 25-ти гранной призме шагу через восемь ее граней. Грань Г образует с гранью В угол 90° ±1. Втулка 2, выполненная из металла, имеющего малый коэффициент линейного расширения вклеена в сквозное отверстие, просверленное теле кубика 1.

Во втулке 2 (после вклейки) расточено центральное отверстие, неперпендикулярность оси которого к базовой грани В кубика 1 не превышает 0,01 мм. Фиксирующий вал 3, проходящий через центральное отверстие втулки 2, изготовлен по скользящей посадке I класса точности. Фиксирующий вал 3 проходит также через паз подвижного клина 4 и свободное отверстие неподвижного клина 5, которые образуют клиновой зажим, необходимый для крепления заготовки при ее обработке. Неподвижный клин 5 приклеивается к нижней плоскости кубика 1, а перемещение и фиксация подвижного клина 4 осуществляется при помощи упорных винтов 6.

При сборке приспособления заготовка 7 многогранной призмы,выполненная из стекла или кварца в виде диска, поверочная Е и посадочная Д плоскости которой имеют высокую чистоту поверхности (14), высокую плоскостность (N 0,1; iN 0,1) и малую непараллельность (0,001 мм),надевается на вал 3.

Посадка заготовки осуществляется плоскостью Д на базовую грань В кубика 1, что обеспечивается гарантированным зазором (0,005 мм) между валом и центральным отверстием заготовки 7. Затем на резьбовую шейку вала 3 надевается пружинная щайба 8, нижняя поверхность наружного бортика которой смазывается оптическим клеем, допускающим расклейку, а также гайка 9 и контргайка 10, при помощи которых шайба 8 притягивается к бортику щейки вала 3. После затяжки клинового зажима упорными винтами 11 шайба 8 прижимается внешним кольцом к поверочной плоскости Е заготовки

7и приклеивается к ней. Центральная часть щайбы 8 с заготовкой 7 не контактирует, поскольку с внутренней стороны центральная часть углублена относительно уровня периферийной части шайбы. Фиксирующий вал 3 связан с заготовкой 7 через пружинную диафрагму шайбы 8, центральная часть которой жестко закреплена на валу 3, а внешняя приклеена к плос1«)сти Е заготовки.

При затяжке клинового зажима происходит упругая деформация пружинной шайбы 8, в результате чего заготовка 7 посадочной плоскостью Д -прижимается к базовой грани

8кубика 1 с усилием, исключающим ее угловое смещение.

Кроме того, пружинная шайба 8 является элементом, предохраняющим заготовку 7 от разрушения при ее фиксации.

Для поворота заготовки на требуемый угол в приспособлении предусмотрен поворотный рычаг 12, который при помощи затяжного болта 13 крепится на валу 3. После изготовления и поверки очередной грани затяжной болт 13 и упорные винты 11 клинового зажима ослабляются, и заготовка поворачивается на угол 115°12 Разворот производят вначале от руки до грубого совмещения обработанной грани с контрольной гранью Г кубика 1. Затем затягивается затяжной болт 13 и с помощью юстировочных винтов 14 и поворотного рычага 12 выполняется точное совмещение обработанной грани призмы с контрольной гранью С кубика 1.

Далее упорными винтами 11 клинового зажима производится фиксирование заго- товки. К грани Б кубика 1 приклеиваются технологические опоры 15. Эти опоры необходимы для обработки граней заготовки по трем точкам, одна из которых - боковая поверхность заготовки, а две других - опоры 15. Каждый раз после обработки очередной грани опоры переклеиваются. Обработка многогранной призмы производится на обычных станках, служащих для обработки оптических деталей (например, на станке СД-2).

Контроль точности совмещения обрабо. тайной грани заготовки 7 с гранью Г кубика 1 производится с помощью чувствительного автоколлиматора (напри.мер, АК-0,25У, цена деления которого 0,25).

Контроль обрабатываемой грани по пирамидальности (неперпендикулярности обрабатываемой грани к посадочной плоскости Д заготовки),; а также контроль клиновидности (неточности изготовления угла между гранями) выполняется аналогично с помощью автоколлиматора путем сравнения с фронтальной гранью А кубика 1.

Толщина снимаемого слоя материала заготовки (расстояние от центра заготовки до грани призмы) контролируется с помощью индикаторной головки.

После изготовления многогранная призма снимается с описываемого устройства, пружинная шайба 8 отклеивается от изделия и на грани приз.мы наносится покрытие.

Затем готовая многогранная призма устанавливается на валу выбранного электродвигателя, причем плоскость Д призмы используется для посадки, а плоскость Е - для контроля.

Эталонный кубик, являющийся основным элементом устройства, может быть изготовлен с больщими, чем указано выше, угловыми допусками.

Зная точную величину углов готового эталонного кубика, можно при установке заготовки производить с помощью автоколлиматора необходимую коррекцию.

Формула изобретения

Устройство для установки многогранных призм, содержащее вал для размещения заготовки со смонтированным на нем рычагом, кинематически связанным с узлом его поворота, технологические опоры и механизм фиксации заготовки, отличающееся тем.