Прибор для измерения отклонений поверхности вращения от заданной формы Советский патент 1947 года по МПК G01B5/207 G01B11/245 

Известны спосоы и приборы для .контроля параболк юских поверхностей отражателей во время их изготовления, основанные на свойстве параболоида вращения, согласно которому прд сечении его плоскостями, параллельными направлению, проходящему через вершину и фокус, в сечениях получаются параболы .одного и Tdro же параметра, на каком бы расстоянии от оси параболоида ни находил1ись секущие плоскости.

Постоянство параметра параболы сохраняется при помощи индикатора, укрепленного на-траверсе, крайние ножкИ которой вместе с ножкой индикатора составляют секущую плоскость. Положения секущей плоскости, т. е. точки замера, определяются специальным шаблоном, накладываемым на замфяемую поверхность.

Разности в линейных размерах стрелок прогиба по разным замеренным зонам указывают на величину и положение отступлений изготовленной поверхности от идеального параболоида.

Этот известный способ обладает тем недостатком, что во время контроля остается неизвестным действительное местоположение аберрации поверхности, т. е. следует ли 24

ее отнести к зоне, в которой расположены опорные ножки коромысла, или к зоне. В которой расположена ножка индикатора.

Предметом настоящего изобретения является прибор для измерения отклонений поверхности вращения от заданной формы. Этот прибор представляет собою траверсу, располагаемую непоср ственно на исследуемой поверхности. Траверса выполнена по размеру исследуемого сечения поверхности и снабжена несколькими индикаторами по числу исследуемых зон поверхности, юстируемыми при установке прибора на эталонной поверхности.

Такая конструкция прибора дает однозначное определение величины и местоположения аберрации по зонам, а следовательно дает возможность по измеренным данным производить исправление поверхности во время шлифовки.

На фиг. 1 показан боковой вид прибора; на фиг. 2 - вид в пла«е; на фиг. ,3 - второй боковой вид прибора.

Траверса / снабжена рядом индикаторов 2 по числу зон.

На фигурах 1 и 2 показан прибор, имегощий щестнадцать индикаторов. Поверхность траверсы снабжена тремя, установочными винтами 3, 4 и 5 (фиг. 3).

371

Винты имеют опоры - лапки, поверхность которых для большей устойчивости прибора на стекле притирается к нему.

С помощью установочных винтов 3 и 4 и двух взаимноперпендикулярных уровней, укрепленных на площадке траверсы, прибору придается горизонтальное положение.

Перед началом замера фокусных расстояний прибор должен быть отъюстирован, т. е. он должен удовлетворять следующим требованиям. Оси ножек индикаторов должны быть перпендикулярны осям поперечного и продольного уровней н должны находиться в одной плоскости; кроме того, должны быть известны координаты положений индикаторов (значения X -v. Y) с точностью не ниже 0,01 мм и 0,1 мм.

Юстировку начинают обычно с индикатора (фиг. 1), причем прибор ставится на горизонтальную выверочную плиту и под ножку индикатора 1подста1вляется упор. Установочными винтами 3 1 4 (фиг. 3) пузырьки продольного и поперечного уровней выводятся на середину, после чего по шкале индикатора производится отсчет.

Прибор повертывается на плите на 180°; установочным винтом 5 пузырек поперечного уровня снова выводится на середину и по индикатору замечается вторичный отсчет. Отсчеты должны быть одинаковы. Неравенство отсчетов укажет на неперпендикулярность оси индикатора к оси поперечного уровня. Пеобходимая перпендикулярность устанавливается с помощьро исправительного винта уровня.

После настройки индикатора настраиваются аналогичным образом и остальные пятнадцать иидикато.. ров с той только разницей, что неперпендикулярность между осями ножек индикаторов и осью поперечного зфовня устраняется подкладыванием станиоля под втулку нол{ки индикатора, крепящуюся в хомутике траверсы.

После этого производят установку перпендикулярности осей ножек индикаторов к оси продольного уров372

ня. Эта установка начинается также индикатора, расположенного посредине прибора, который ставится а горизонтальную выверочную плиу, а под ножку индикатора подставляется упор.

Установочными винтами (фиг. 3) пузырьки продольного и оперечного уровней выводятся на ередину. По щкале индикатора замечается отсчет.

Прибор повертывается на плите на 180°, установочными винтами 3 и 4 пузырек продольного уровня вновь выводится на середину и по индикатору замечают вторичный отсчет. Отсчеты должны быть одинаковыми. Неравенство отсчетов укажет, что ось индикатора не перпендикулярна оси продольного уровня. Необходимая перпендикулярность в этом случае также устанавливается исправительным винтом уровня.

После Зстановки индикатора устанавливаются аналогичным образом и остальные пятнадцать индикаторов с той разницей, что неперпендикулярность между осями ножек индикаторов и осью продольного уровня устраняется поворотом хомутиков, удерживающих индикаторы от вращения вокруг их оси, и закреплением в соответствующем положении.

Затем оси ножек уровней приводят в одну плоскостьНа тыльной поверхности законченного щлифовкой отражателя через его центр проводится по выверенной линейке тонкая линия. На эту поверхность ставится прибор так, чтобы острия ножек 1-го и 16-го индикаторов находились на этой линии, тогда острия ножек остальных четырнадцати индикаторов также окажутся на ней. Прибор повертывается на 180° и вновь устанавливается остриями ножек 1-го и 16-го индикаторов на указанную линию. Острия ножек остальных четырнадц,ати индикаторов и в этом случае должны совпадать с линией.

Несовпадение острия ножек какого-либо индикатора с линией укажет на то, что данный индикатор не лежит в плоскости этого сечения.

Недостаток устраняется перемещением хомутика, несущего индикатор.

Значение ординаты получают путем измерения расстояния от оси ножки центрального индикатора до оси НОЖ1КИ исследуемого индикатора. Измерение производят при помощи микроскопа, перемещающегося по линейке с делениями и нониусом. При этом точность отсчета с нониусом должна быть не ниже 0,1 мм.

Значение координаты X следует .подобрать исходя из принятого среднего фокусного расстояния для тыльной стороны отражателя и определенного выще значения ординаты У. Приняв среднее фокусное расстояние тыльной стороны равным 650 мм, по формуле:

у2 У -

получаем, значение X для каждого инди1катора. Установку найденных значений X и Y индикаторов производим следующим образом.

Прибор ставится на выверочную плиту « при помощи продольного и поперечного уровней приводится в горизонтальное положение. Под, все ножки индикаторов подставляются калибры или концевые меры, равные по величине значению X для данного индикатора.

Поскольку в этом случае показания индикаторов окажутся различными, эти показания между .собой согласовывают, для чего всем индикаторам дают нулевые установки, повертывая щкалу с делениями до совпадения ее нуля со стрелкою индикатора.

Прибор может быть отъюстирован и путем установки его на эталонную noiBepxHOCTb.

Для определения кривизны тыльной поверхности обрабатываемого отражателя, выверенный прибор ставится на эту поверхность так, чтобы острие ножки центрального индикатора приходилось против

центра отражателя, отмеченного на его поверхности кружком. При помощи продольного и поперечного уровня установочными винтами прибор приводится в горизонтальное положение.

Если в результате установки прибора в горизонтальное положение острие центрального индикатора сойдет с центра, то передвижением прибора по стеклу его приводят обратно к совпадению с центром. Если это нарушит горизонтальное положение прибора, производится повторная установка.

После установки прибора делаются отсчеты по всем шестнадцати индикаторам.

По значениям ординат Fиндикаторов и полученным значениям X находят фокусное расстояние у щестнадцати зон отражателя.

По найденным значениям фокусных расстояний вычерчивают кривую аберрации поверхности.

Прибор аналогичной конструкции может быть применен и для измерения аберрации вогнутой поверхности отражателя. По полученным ривым аберрации обеих поверхностей отражателя, выпуклой и вогнутой, строят кривую аберрации собственно отражателя.

Предмет изобретения

Прибор для измерения отклонений поверхности вращения от заданной формы, основанный на применении иидикаторов, монтированных на траверсе, располагаемой непоредственно на исследуемой поверхности, и предназначенных для измерения отклонений поверхности от аданной формы в различных зональных сечениях, отличаюийся тем, что траверса выполнена охватывающей все исследуемое ечение поверхности и снабжена неколькими индикаторами по числу сследуемых зон, юстируемыми при становке прибора на эталонной оверхности.

(-,

.е(М

cJ