DIN3140-德国工业标准-光学元件公差

根据偏离情况,结构误差可以分为三类: i) 粗纹结构误差 ii) 规则结构误差 iii) 精密结构误差 ★i) 粗纹结构误差

某杂质在光学图纸中描述为:3/20 (ur) 释义:

3为结构误差编号。20表示可允许牛顿环的数量。(ur)表示没有固定的结构或是对表面没有规律性的要求。在任何结构中,只要光带总数不超过20,牛顿环即是可见的。

★ ii)规则结构误差

当干涉环的图样为延伸到两个方向的曲线时,称作规则结构误差。末端偏差m1、m2是从两端量取的垂直距离。如图所示:

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★iii)精密结构误差

精密结构误差只是在很小程度上偏离了实际的半径,图像呈条纹状而非环状。可以通过测量条纹的位置来判断偏离。条纹的稀疏对测量并不发生影响,但如果排列疏松,测量会更加有效灵敏。无规则结构较容易观察。

某杂质在光学图纸中描述为: 3/0.5(0.1) 释义:

3/为结构误差编号。数字0.5表示可允许的光环数,(0.1)表示光学元件中可允许的“非圆形”或“像散”。这由是否从正确角度检测所决定。

以上为规则结构误差的样图,编号在插入图中已标识。

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★中心偏差

只有透镜会出现中心偏差问题。它是指光学有效面的中心点(光学轴)和参照轴(机械轴)不一致。

中心点为光学有效面上的一点,通过这一点和参照轴相交。

透镜的参照轴由装置中能确定透镜位置的表面所决定。 透镜的光学轴是连接光学两有效曲面中心所得到的轴。 透镜的最高点是光学有效面上的一点,它和光学轴相交。

接着将透镜的光学轴和指定的参照轴聚焦在一条直线上。

中心偏差的尺寸是曲面法线(过中心点)和参照轴之间夹角的大小。设这个角为X,角的大小和有效面距理想位置的倾斜角相等。

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某杂质在光学图纸中描述为: 4/0.8’ 释义:

4为中心偏差编号。数字0.8表示表面倾斜角可允许的最大偏差(单位为弧度)。

如果杂质以4/0.05形式给出,那么在这种情况下0.05表示最大的可允许中心偏差(单位mm)。距离“a”为测得偏差(参照图表),即参照轴和过曲面法线光学轴的距离。 ★5/…表面质量

光学表面缺陷理解为光学表面质量,如破边、刮痕、毛道子、污点、晦暗点都属于表面质量。当材料由于暴露而导致了表面弊病时,像气泡这种材料缺陷也可以归属于表面缺陷。

可允许缺陷的数量和尺寸仅仅取决于元件在光学系统中的位置。 ★公差尺寸

可允许表面偏差的数量和尺寸同杂质一样,也是通过因数和级数判定(最大允许尺寸)。级别数要参照DIN标准,仅使用指定表格中尺寸。同气泡有所不同,表面偏离不常是圆形,因此只要不超过指定公差,其他结构的表面偏离也许允许存在的。

不允许的情况有: 直径大于0.63mm;

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刮痕宽度大于0.63mm。

某晦暗点在光学图纸中描述为: 5/3×0.63 释义:

5/为表面质量编号。因数3表示可允许表面偏差总数(这里级数为0.63)。同杂质情况相同,一处大面积的划痕可以被大量小刮痕取代,只要它们的总面积不大于指定公差。如果公差有括弧修饰,则给定公差不允许细分。

在某些特定的情况下,控制区还可按区域细分。(参阅杂质)

对于某些存在破边、划痕的光学元件来说,只要缺陷不是十分明显或者对图像构成及工件的牢固性无影响,都是可接受的。 ★研究成果

目前,几乎不存在只有划痕而没有其他表面缺陷的光学元件。见下表: 零件号码 473887 996497 996498 996299 526304 526305 直径 26mm 25mm 25mm 8mm 46mm 46mm 表面缺陷公差 5/8×0.4 5/3×0.1 5/3×0.1 5/3×0.016 5/3×0.16 5/3×0.16 任意长度划痕公差 K/5×0.016 K/3×0.004 K/3×0.004 K/2×0.0025 K/2×0.01 K/2×0.01 现在,使用可允许划痕的宽度乘以透镜的直径,结果将和表面缺陷的级数相等。 举例:

0.016×26=0.42

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