Мера толщины покрытия для поверки толщиномеров Советский патент 1988 года по МПК G01B7/06 

СЛ

Изобретение позволяет проводить градуировку и поверку толщиномеров для измерения толщин одно- и многослойных покрытий на внутренних цил- линдрич-еских поверхностях деталей на всем диапазоне измерения толщины многослойного покрытия при конкретном сочетании материалов основания и многослойного покрытия и с учетом толщин его отдельных слоев. Мера толщины покрытия содержит основание и многослойное покрытие на цилиндрической поверхности дна паза. На поверхности покрытия вьшолнены две канавки треугольного сечения глубиной S, Оси канавок параллельны торцовым поверхностям основания и вьшолнены от них на расстоянии 1. 2 ил.

4

О9 О

00

со

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при настройке, градуировке и поверке толщиномеров для из- мерення толщин одно- и многослойных покрытий в трубах и на криволинейных внутренних поверхностях.

Цель изобретения - повышение точности при поверке толиданомеров пок- рытий на внутренних поверхностях труб |1атых деталей за счет, более точной Аттестации толщины покрытий и исклю- 1ения влияния кривизны внутренних Поверхностей трубчатых деталей,

На фиг.1 изображена мера толщины Покрытия, вид спереди; на фиг.2 - то же, вид сверху.

Мера содержит основание 1, на верхней поверхности которого выполнен по- луцилиндрический паз 2. Радиус кривизны / R паза 2 выбран равным среднему значению диапазо на радиусов кривизны внутренних поверхностей измеряемых деталей, при котором крайние ра- диусы кривизны еще не влияют на показания поверяемых толщиномеров. Ось полуцилиндра находится выше поверхности основания 1 на величину а. Многослойное покрытие 3 (на чертеже по- крытие - двухслойное: подслой толщиной h| и верхний слой толщиной h ) нанесено по всей поверхности паза 2 равномерно. На поверхности паза 2 с Многослойным покрытием 3 на расстоя- йии 1, выбранном из условия 0,Lel . 0,25L, где L - длина основания , От противоположных торцовых поверхностей основания 1 выполнены две параллельные основаниям ползщилиндров йанавки 4 треугольного сечения с углом при вершине треугольника oL , При том значё1шя угла oi выбраны из усло- йия 90 120°. Канавки 4 треугольного сечения вьшолнены глубиной S, которая больше суммарной толпины многослойного покрытия 3.

Предложенная мера изготовляется следующим образом.

Из материала основы изготавливают тело в виде параллелепипеда, объем которого содержит два основания 1. В теле выполняют полуцилиндрический паз 2 с радиусом R, cooTBeTCTByronyiM допуском цилшщричности и необходи- 1ЧЫМИ параметрами шероховатости поверхности. На полудалиндрическуш поверхность паза 2 наносят одно- или мшгослойное покрытие 3. Устанавливают тело в токарный или расточный станок, где резцом на расстоянии 1 от торцовых поверхностей отверстия точат две канавки глубиной S от йоверх ности свободного слоя покрытия с углом профиля оС , Соответствующим углу режущих кромок резца. Для повышения точности определения толщин слоев многослойного покрытия 3 угол об профиля канавок 4 выбирают из условия 90 ы. 6 120 . В результате вышеуказаных действий на боковых поверхностях канавок 4 остаются межслойные линии 5 многослойного покрытия 3. Далее тело разрезают пополам, и две меры готовы к аттестации толщин отдельных слоев.

Выполнение канавок 4 глубиной больше одно- или многослойного покрытия необходимо для образования межслойных линий 5 между дном паза 2 и первым слоем многослойного покрытия 3, т.е. для образования линий 5 сечения поверхности, ограничивающей слой вещества п окрытия, с боквыми поверхностями канавок 4.

Угол при вершине треугольника (угол профиля канавок 4)oiвыбран в пределах в пределах.от 90 до 120 п следующим соображениям. При угле профиля канавок 4, равном 90° (фиг,2), измеренные значения расстояний Ь , Ь,,,, Ь„ соответствуют значениям тощин соответствующих слоев многослойного покрытия 3. При увеличении угла профиля oi измеренные микроскопом расстояния Ь,, b , ...,Ь„ становится уже большими по отношению к толщинам соответствуюп их слоев, так как коэАз- фициент передачи увеличивается и,следовательно, увеличивается точность определения толщин слоев многослойного покрытия 3. С увеличением угла cL свыше 120 повысилась бы точность определения толщины покрытия 3, но из-за технологии выполнения канавок 4 и вследствие ухудшения образования межслойных линий вьшолнение канавок 4 с углом профиля свыше 120 не дает положительных результатов, поэтому оптимальным диапазоном значений угла профиля канавок 4 является диапазон от 90 до 120,

Толщины отдельных слоев определяют по результатам измерений Ь,,Ь,.. bj между межслойньми линиями 5 с пб- мощью измерительного микроскопа и по значениям угла oi. профиля канавки 4,

3

После этих операций мера готова для градуировки и поверки по ним толлшно меров для измерения толщин слоев на внутренних цилиндрических поверхностях.

При толщине многослойного покрытия 3 меры более 100 мкм целесообразно измерять толщину слоев покрытия микроскопом- на боковых поверхностях канавок А, направляя пучок света микроскопа перпендикулярно боковым поверхностям, или определять толщину слоев покрытия 3 в сечении канавок 4 верхней плоскостной поверхности ос- нования меры. Это повышает точность определения толщин слоев многослойно го покрытия 3 на цилиндрическом дне предлагаемой меры.

При градуировке и поверке толщино- 20 ние, паз на одной из его поверхносмеров многослойных внутренних покрытий датчик толщиномера помещают на участок 6 поверхности покрытия, который ограничен двумя канавками 4. Показания толиданомера сравнивают с аттестованной толщиной покрытия меры, т.е. суммарной толщиной покрытия 3, учитывая также толщины отдельных слоев этого покрытия.

Выполнение двух канавок 4 тре- 30 угольного сечения на поверхности многослойного покрытия 3 меры позволяет повысить точность определения толщины слоя многослойного покрытия 3 на

тей и одно- или многослойное покрытие, равномерно нанесенное в паз, отличающаяся тем, что, с целью повьшения точности при про- 25 верке толщиномеров покрытий на внутренних поверхностях трубчатых деталей, паз выполнен полуцилиндрическим, а на поверхности паза с покрытием на расстоянии 1 от противолежащих торцов основания, выбранном из условия О,1L 1 О,25L, где L - длина основания, выполнены параллельные основаниям полуцилиндров две канавки треугольного сечения с углом при вершиучастке 6, ограниченном канавками 4, 35 треугольника 90 od 120° и глу- так как этот участок поверхности меры биной, большей толщины покрытия.

имеет наиболее равномерное многослойное покрытие 3 по толщине.

Канавки 4 выполнены от крайних торцовых поверхностей основания 1 на расстоянии 1, выбранном из условия 0,1L : 1 6 0,25L, где L - длина основания. В диапазоне значений 1, равном 0,10 - 0,25 длины основания L, толщина многослойного покрытия 3 на внутренней полуцилиндрической поверхности является равномерной при гальваническом нанесении многослойного покрытия 3.

Фор мула изобретения

Мера толщины.покрытия для поверки толщиномеров, содержащая основа

тей и одно- или многослойное покрытие, равномерно нанесенное в паз, отличающаяся тем, что, с целью повьшения точности при про- верке толщиномеров покрытий на внутренних поверхностях трубчатых деталей, паз выполнен полуцилиндрическим, а на поверхности паза с покрытием на расстоянии 1 от противолежащих торцов основания, выбранном из условия О,1L 1 О,25L, где L - длина основания, выполнены параллельные основаниям полуцилиндров две канавки тре