ПРИБОР для ИЗМЕРЕНИЯ РАДИУСОВ КРИВИЗНЫ И НЕСФЕРИЧНОСТИ ВОГНУТОЙ СФЕРИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ Советский патент 1973 года по МПК G01B11/255 G01B9/02 

1

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в приборостроении, авиастроении и машиностроении для измерения радиусов кривизны и песферичности вогнутых сферических поверхностей.

Известен ирибор для измерения радиусов кривизиы и несферичиости вогнутой сферической поверхности детали, содержащий установочное и отсчетное устройства. Однако погренпюсть показаний известного прибора при измереинн отдельных сферических поверхностей достаточно велика и не удовлетворяет требованиям, которые предъявляются к деталям точного приборостроения.

С целью повышения точности измерения, установочное устройство предлагаемого прибора снабжено эталонным шаром, внутри которого расположен шток, пятой, жестко связанной со свободным концом штока, а в качестве отсчетиого устройства использован интерферометр с эталонной стеклянной пластиной, плоская поверхность которой образует с плоской поверхностью пяты измерительный клин.

На чертеже изображен общий вид прибора, который содержит установочное и огсчетное устройства.

Установочное устройство состоит нз эталонного шара /, внутри которого расположены втулка 2 и шток 3 с цилиндрическим шариковым

сепаратором 4 (но типу направ.аяюш,1Ь микрокаторов) для уменьшения погрешности измерения от бокового зазора и обеспечения легкости перемеш,ения штока 3. На штоке 3 вакреплен измерительный наконечник 5. Шток 3 с измерительным наконечником 5 находится в постоянном контакте с контролируемой деталью при помоши пружины 6. Измерительный наконечник 5 иметь различную

форму, его длина зависит от контролируемой детали 7 н выбирается такой, чтобы пружины 6 обеспечивали контакт наконечника с контро.лпруемой деталью 7 с постоя1П1Ым усилием 10-15 г.

Втулка 2 соединена с диском S, который

крепптся на корпусе 9. Шток 3 жестко связан

с пятой W п ее плоская поверхность образует

одну из поверхностей измерительного клина.

Плоскопараллельная стеклянная пластина

// (тнпа ИМ ГОСТ 1121-54) укреплена в корпусе 9 II служит второй поверхностью измерительного клина, регулировка которого осуществляется регулировочными винтами 12 и упругой прокладкой 13. Доступ к регулироночным винтам 12 осуществляется через огперстня в днске 8, закрытые заглушками М.

Эталонный шар / выполнен в соответствии с номинальным радиусом контролируелгой детали 7.

Конструкция прибора позволяет производить смену эталонного шара 1 и измерительных наконечников 5 в соответствии с размерами контролируемой детали 7.. : :

На корпусе 9 предусмотрены посадочные места для крепления установочного устройства на оправе объектива 15 интерферометра (интерферометр для контроля плоских поверхностей).

Предварительно собранное установочное устройство располагается на интерферометре, эталонная пластина которого снята.

После установки устройства на интерферометр производится регулировка измерительного клина, который создан плоской поверхностью пяты 10 и поверхностью плоскоиараллельпой стеклянной пластины 11.

Предлагаемый прибор работает следующим образом.

Принцип измерения радиуса и несферичиости вогнутой сферической поверхности основан на использовании интерференции, возникающей в измерительном клине при прохол дении через него пучка лучей монохроматического света. Возникающая при этом картина интерференционных полос равной толщины наблюдается в окулятор интерферометра.

Для удобства наблюдения интерференционной картины угол измерительного клина регулируется таким образом, чтобы в поле зрения интерферометра были видны 3-4 иитерфереиционных полосы.

Если радиус кривизны контролируемой вогнутой сферической поверхности детали 7 не равен радиусу эталонного шара /, щток 3 перемещается и вызывает смещение жестко связанной с ним пяты 10, при этом происходит изменение измерительного клина, т. е. меняется разность хода между интерферирующими частями светового пучка и интерфереиционная картина перемещается в поле зрения интерферометра. Смещение иитерфереициоииой картины на одну интерференционную полосу соотгде

ветствует изменению радиуса па . - длина волны источника света интерферометра. Радиус контролируемой дета.ш 7 отличается

от радиуса эталонного шара 1 на ье.чичину,

равную произведению -7 умноженную на количество интерференционных полос, прошедших в поле зрения окуляра относительно неподвижного индекса.

Интерференционная картина, наблюдаемая в ноле зрения окуляра интерферометра позволяет производить оцепку радиуса кривизны контролируемой детали 7 с погрешностью до

1 л

половины полось (-Н- - 1 .., что составляет

приблизительно 0,00015 лок.

Для измерения радиуса кривизны и несферичности, контролируемую деталь 7 устанавливают на эталонный шар /, а в окуляр интерферометра наблюдают интерференционную

картину.

Поворачивая деталь 7 на эталонном шаре 1, проверяют отступление радиуса контролируемой поверхности детали 7 от радиуса эталонного шара 1 в различных точках, т. е. производят измерение радиуса и несферичности вогнутой сферической поверхности.

Данный прибор позволяет производить измерения с погрешностью, не превыщаюш,ей 0,0003 мм.

Предмет изобретения

Прнбор для измерения радиусов кривизно и несферичности вогнутой сферической поверхности детали, содержащий установочное устройство, имеющее шток с измерительным наконечником, который находится в постоянном контакте с измеряемой поверхностью детали, и отсчетное устройство, отличающийся тзм,

что, с целью повышения точности измере1п-1я, установочное устройство снабжено эталонным шаром, внутри которого расноложен шток, пятой, жестко связанной со свободным концом штока, а в качестве отсчетного устройства используют интерферометр с эталонной стеклянной пластиной, плоская поверхность которой образует с плоской поверхностью ияты измерительный клип.

/J