Способ и прибор для испытания правильности формы поверхности шарика или цилиндра Советский патент 1942 года по МПК G01B11/24 G02B27/30 

Правильность формы поверхности шариков или цилиндров проверяется с помощью микрометра, оптиметра и других подобных приборов. Этим способом трудно получить высокую точность (более 1 мк кроме того, нельзя обнаружить огранности шарика или цилиндра, которая возможна и при постоянстве их диаметров.

Описываемый способ не имеет этих недостатков. Он состоит в том, что качество испытуемой поверхности шарика или цилиндра определяют по расхождению пары или нескольких иар автоколлимационных изображений креста нитей; эти изображения получаются от диаметрально расположенных участков испытуемой поверхности.

На фиг. 1 и 2 показана оптическая схема прибора для осушествлсния способа.

Здесь Q - лампа накаливания, L - конденсаторная линза, Т - прозрачный крест, процарапанный на покрытой слоем серебра стеклянной пластинке, К - плоское зеркало, О - астропомический объектив (Р 600 мм), 521, 522, 523, 54 и 542- малые плоские зеркала, Lz, L - склеенные линзы (для испытания цилиндров эти линзы доллсны быть цилиндрическими), 7 - испытуемый шарик. О ,- окуляр винтового окулярного микрометра.

Крест Т помещен в фокальной плоскости объектива О, из которого таким образом выходит пучок параллельных лучей. Из этого пучка затем вырезаются четыре узких пучка, из которых два - N2 и - показаны на фиг. 1; оси двух других пучков (их можно было бы обозначить Л ,, TVs) лежат (фиг. 2) в плоскости У2, перпендикулярной к плоскости XZ чертежа. После нескольких отражений от зеркала все четыре пучка собираются линзами LI, LZ, Lj, L в одной точке (фиг. 2).

С этой точкой совмещается центр испытуемого шарика. После отражения от шарика все пучки идут обратно по прежнему направлению и собираются в фокальной плоскости окуляра О.

61938

Прибор pery;nipyioT так, чтобы в случае идеального шарика изображения креста Т, создаваемые пучками //2 и N, и изображения, создаваемые пучками Ai и Лз, совпали, но чтобы между этими парами изображений было небольшое раестояние.

При неремешениях шарика обе нары изображений останутся совмснденными (будет меняться только расстояние между ними), а потому расхождение этих пар, еслн оно имеет место, показывает расхождение центров кривизны противоположных участков поверхности шарика. Измерив величину / расхождения пары-изображений, можно вычислить расхождение / соответствуюш,нх центров кривизны, вернее проекции этого расхождения на плоскость, перпендикулярную к оси световых пучков, но формуле

/.-, -J-- -Lr

1де / - фокусное рассто5;нне объектива О, а / - фокусное расстояние линз /L.

Величина / может быть измерена с помощью винтового окулярного микрометра с точностью 0,01-0,05 мм в зависимости от диаметра шарика (или цилиндра), качества его обработки и сработанности его поверхности. Ошибка онределепия / колеблется от 0,3 до 1,5 м. Предельные значения диаметров равны и 20 мм. При больших диаметрах (установка- позволяет испытывать шарики диаметром до 40 мм качество изображений креста Т значительно ухудшается и соответственно нонижается точность измере1Н1я.

Небольшие пылинки на поверхности испытуемого шарика или цилиндра не сказываются на результатах измерения. В лабораторных условиях установка и испытание шарика (при просмотре его в 10-15 направлениях) отнимают всего 1-2 мин, притом это время енде может быть значительно уменьшено.

Испытаниями была обнаружена у ряда шариков значительная огранность: при разности диаметров 0,3-0,4 ц и расхождение центров кривизны достигало 2-3 ).i. Найти эту ограпность можно только с помошью автоколлимационного метода.

Предл1ет изобретения

1.Способ проверки правильности формы поверхности шарика или цилиндра, отличающийся тем, что качество испытуемой поверхности определяют по расхождению пары или нескольких пар автоколлимационных изображений креста нитей, каковые изображения получаются от диаметрально расположенных участков испытуемой поверхности.

2.Прибор для осуш,ествления способа по н. 1, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что он выполнен из одной или нескольких пар коллиматоров, точки схождения лучей которых и центр испытуемого шарика совмещены в одной точке и включены в автоколлимационную схему, обеспечивающую совпадение всех автоколлимационных изображений в центре поля зрення окуляра.

3.Форма выполнения прибора по п. 2, отличающаяся тем, что для испытания поверхности цилиндра объективы коллиматоров выполнены анаморфозными, нанример, в виде цилиндрических линз.

Редактор Л. Н. ТокмаковТехред А. Л. СосинаКорректор Б. А. Шнейдерман

Подп. к печ. 8.Х-60 г.Формат бум. 70X108/i6Объем 0,17 п. л.

Зак. 8186Тираж 250 Цена 25 коп.; с 1.1-61 г. - 3 коп.

ЦБТИ при Комитете но делам изобретений и открытий

ирн (;овете Министров СССР Москва, Центр, М. Черкасский нер., д. 2/6

Типография ЦБТИ Комитета ио делам изобретений и открытш при Совете Министров СССР, Москва, Петровка, I-1.

2 /-