Порядок выполнения работы:

1. включить измерительный комплекс УИМ-21К. Перед включением питания персонального компьютера и блока цифровой индикации убедитесь, что правильно подключены все разъемы и соединения:

• видеокабель монитора ПК;

• шнур питания системного блока ПК;

• шнур питания монитора ПК;

• шнур питания УЦИ ЛИР-520;

• USB-кабель ПЗС-видеокамеры к соответствующему порту системного блока ПК;

• информационные кабели датчиков линейных перемещений к УЦИ ЛИР-520;

• информационный кабель УЦИ ЛИР-520 (разъем RS232) к соответствующему порту системного блока ПК.

После проверки всех соединений производится ВКЛЮЧЕНИЕ приборов системы в следующем порядке:

• включение питания УЦИ ЛИР-520;

• включение питания монитора ПК;

• включение питания системного блока ПК;

• включение осветительной системы микроскопа.

ВЫКЛЮЧЕНИЕ приборов системы производится в обратном порядке.

2. загрузить ПМО «СуперУИМ-21»;

3. очистить рабочие поверхности угловой меры бензином или $%^;

4. установить угловую меру на рабочий стол микроскопа;

5. установить СКО, для чего обнулить ОУ в произвольной точке рабочего пространства УИМ-21К нажатием на кнопки [0] ОУ УЦИ ЛИР-520 или кнопки [0] ПМО УИМ-21К;

6. провести фокусировку оптической системы УИМ-21К на выбранный объект (угловую меру);

7. в ПМО установить режим определения границы объекта «Граница 1»;

8. выполнить программу измерения «Определение угла (и смежного с ним) между двумя прямыми». Определить углы между соответствующими гранями угловой меры;

9. в выбранной СКО определить координаты не менее 15 точек, равномерно расположенных по каждой из рабочей сторон меры. Координаты точек отображаются на панели управления УЦИ ЛИР-520 и непосредственно на ОУ ЛИР-520;

10. по результатам прямых измерений в единой системе координат построить прилегающие прямые для каждой из сторон (приложение 1);

11. определить углы между соответствующими прямыми. Результат записать в виде

=±,

где  — погрешность;

12. сравнить результаты измерений по пунктам 8 и 11;

13. сделать заключение о годности угловой меры.

Методика построения прилегающей прямой.

Прилегающей прямой называется прямая, соприкасающаяся с реальным профилем и расположенная вне материала детали так, что отклонение от нее наи­более удаленной точки реального профиля в пределах нормируемого участка имеет минимальное значение.

Таким образом, задача построения прилегающей прямой сводится к отысканию значений параметров k и b путем минимизации наибольшего расстояния от точек реального профиля (координаты этих точек определяются в процессе измерения) до данной прямой. Рассмотрим процедуру нахождения параметров прямой по координатам 10 точек в среде MS Excel:

1. создать новую книгу (Файл  Создать)

2. в ячейки A2:A11 и B2:B11 ввести координаты x и y точек соответственно (рис. 2.11.1);

1 2

3 4

Рис. 1.11. Рабочее поле

1. координаты точек реального профиля

2. первое приближение параметров прилегающей прямой

3. значения функции прилегающей прямой y₀=kx+b

4. расстояния от точек (A?, B?) до прилегающей прямой

3. в ячейки A14 и B14 ввести первое приближение искомых параметров прилегающей прямой k и b соответственно (рис. 2.11.2);

4. в ячейках C2:C11 определить значения функции прилегающей прямой y₀ (ввести в ячейке С2 выражение «=$A$14*A2+$B$14» и распространить его на остальные ячейки этой группы) (рис. 2.11.3);

5. в ячейках D2:D11 определить расстояния от соответствующих точек с координатами (x, y) или (A?, B?) до прилегающей прямой. Для этого необходимо выполнить следующие действия:

   1. запишем уравнение прямой y=kx+b в общем виде, т.е. Ax+By+C=0.

Получим: kx-y+b=0;

2. из курса аналитической геометрии известно, что расстояние от точки (X₀, Y₀) до прямой, заданной в общем виде, определяется выражением:

,

таким образом, в нашем случае имеем:

.

3. с учетом того, что параметры прямой k и b хранятся в ячейках A14 и B14 соответственно, а координаты точки — в ячейках A? и B?, в ячейки D? ввести выражения: «=ABS($A$14*A?-B?+$B$14)/КОРЕНЬ($A$14^2+1)» (рис. 2.11.4);

1. в ячейку D12 занести выражение «=МАКС(D2:D11)» (определяет максимальное значение из массива D2:D11);

2. используя надстройку MS Excel «Поиск решения» определить искомые значения параметров прямой k и b, обеспечивающих минимаксное расстояние от точек реального профиля до этой прямой (рис. 2.12).

Рис. 1.12. Окно поиска решения

Примечание: в зависимости от положения тела детали (выше или ниже прилегающей) выбирается знак в ограничениях (<=, если тело детали выше прилегающей, или >=, если ниже).

8. после выполнения процедуры поиска решения в ячейках A14 и B14 будут находиться искомые параметры k и b прилегающей прямой.