книги / Справочник по производственному контролю в машиностроении

П р и м е ч а н и е . У шаброванных линеек типов ШМ и УТ при контроле «на краску» число пятен в квадрате со стороной 25 мм должно быть не менее: о0 — для линеек класса 0, 25 -— для линеек 1-го класса, 20 — для линеек 2-го класса.

ТАБЛИЦА 10.4 Условии применении поверочных плит при контроле «от плиты» [7]

6S2 Измерение отклонений формы и расположения поверхностей

Механические приборы

Уровни (см. главу шестую). Уровни применяются для контроля прямолинейности и плоскостности шаговым методом. Сущность ша­ гового метода заключается в последовательном измерении смеще­ ния отдельных точек проверяемой поверхности относительно пре­

дыдущей точки. Уровень, укрепленный на подставке с двумя опо­ рами, переставляют по проверяемой поверхности так, чтобы задняя опора каждый раз устанавливалась на место передней (рис. 10.2), и отсчитывают отклонения от горизонтали. По полученным данным строят график отклонений точек профиля относительно горизонтальной пло­ скости, проходящей через нулевую точку, й определяют отклонения

от прямой, соединяющей крайние точки профиля, и от прилегающей прямой (плоскости). Методика обработки результатов измерений при­ ведена в [2, 7, 13]. Погрешности измерения находятся в диапазоне ±0,003—0,005 мм [5].

При измерении отклонений от плоскостности подставку с уровнем

состоит из основания 1 с колонкой 2Увокруг которой поворачивается кронштейн 3 с измерительной головкой 4.

Прибор устанавливают основанием на середину проверяемой по­ верхности и выверяют так, чтобы показания и з м е р и т е л ь н о й головки

были одинаковы в трех произвольных точках проверяемой поверхности. По этим точкам устанавливают измерительную головку на нуль, а за­ тем определяют отклонения от них других точек проверяемой поверх­ ности. Основные данные и условия применения плоскомеров приведены

ния 2 мкм

694 Измерение отклонений формы и расположения поверхностей

Оптические приборы

Автоколлиматоры и коллиматоры. Автоколлиматоры и коллима­ торы (см. главу шестую) применяются для измерения непрямолиш ; - ности и неплоскостности шаговым методом и методом оптического вн рования.

При измерении шаговым методом на проверяемую поверхность v.\’ кладываю'ГТСщо^ 10.4) с двумя опорами, на которой укр'. н- лено плоское зеркало 2\ автоколлиматор 3 устанавливают рядом с про­ веряемой поверхностью. Ось автоколлиматора должна быть перпенди­ кулярна к зеркалу и находиться на одной высоте с осью зеркала. В эт«м случае отраженное от зеркала изображение марки автоколлиматора (прозрачное перекрестие на темном поле или др.) занимает осевое поло­ жение в поле зрения окуляра.

При перемещении подставки с зеркалом по проверяемой поверх­ ности отклонения от прямолинейности (плоскостности) вызывают на­ клоны зеркала, в результате чего изображение марки смещается. Из­ меряя смещение изображения марки, определяют отклонения точек профиля проверяемой поверхности. Зеркало перемещают каждый раз на расстояние, равное расстоянию между опорами подставки.

При измерении методом оптическогошзи^овапия автоколлиматор используется как простая зрйтеЖна7труЙ2г,^авЯгеста зеркала приме­ няется визирная марка (освещенное перекрестие), устанавливаемая в отдельных точках проверяемой поверхности. Смещения перекрестия вызываемые отклонениями от прямолинейности (плоскостности), отсчи­ тываются по шкале окуляр-микрометра автоколлиматора.

Методика обработки результатов измерений приведена в [2, 7 ]. Условия применения автоколлиматоров указаны в табл. 10.7.

При использовании коллиматора визирную трубу прибора устана­ вливают рядом с проверяемой поверхностью, а по поверхности переме­ щают подставку с коллиматором или марку.

Микротелескопы. К этой группе приборов относятся приборы ППС-11, ППС-7, оптическая струна и плоскомеры оптические. При­ бор ППС-11 (ЛОМО) состоит из зрительной трубы, закрепляемой в установочном устройстве, визирной марки, зеркала и подставок с под­ светкой. Ранее выпускавшийся прибор ППС-7 состоит из зрительной трубы и коллиматора. С помощью этих приборов измерения отклонен кий от прямолинейности (плоскостности) могут осуществляться мето­ дами оптического визирования или_автокоддишдионным (методом рефлекции). Смещения изображения марки относительно центра пере-

пазона.

крестин прибора могут быть определены в двух взаимно перпендику­ лярных направлениях по шкалам оптического микрометра.

Техническая характеристика прибора ППС-11 [2, 7]

Оптическая струма ДП-477М [7]. Опа состоит из визирной трубы, устанавливаемой неподвижно. и марки с точечным источником света, перемещаемой по проверяемой поверхности. Отклонения от прямо­ линейности могут быть измерены в вертикальной и горизонтальной плоскостях с помощью оптического компенсатора визирной трубы или микрометрических винтов марки, перемещающих источник света. Ви­ зирная труба имеет объектив со свойствами аксикопа, не требующий перефокусировки. Прибор оснащен также записывающим устрой­ ством.

696 Измерение отклонений формы и располоокения поверхностей

Плоскомеры оптические. Эти приборы предназначены для кон­ троля плоскостности горизонтальных и наклонных поверхностей боль­ шой протяженности. Приборы основаны на визирном методе. Они со­ стоят из визирной трубы 1 (рис. 10.5), трех базовых марок 2 и измери­ тельной марки 3. Базовые марки, расположенные на проверяемой поверхности, задают плоскость отсчета.

Рис. 10.5

Регулируя опоры визирной трубы, совмещают плоскость визиро­ вания трубы с плоскостью отсчета, а затем определяют отклонения от этой плоскости измерительной марки, устанавливаемой в различные точки проверяемой поверхности. Крепление марок к проверяемой по­ верхности осуществляется с помощью постоянных магнитов.

При наводке на марки визирная труба плоскомеров не требует перефокусировки, так как в качестве объектива в ней применены сфе­

нии отклонении точек контролируемой поверхности от «нематериальной» прямой— оптической оси. Линейка / (тонкостенная труба с оптиче­ ской системой), устанавливаемая па две опоры 2 (рис. 10.б), имеет сквоз­ ной шлиц, вдоль которого перемещается измерительная каретка 3 со щупом 4, касающимся контролируемой поверхности. Для определе­ ния отклонений точек поверхности необходимо совмещать видимые на экране визирный штрих 5 и бифиляр 6 и снимать отсчеты по барабану микрометра 7.

698 Измерение отклонений формы и расположения поверхностей

Прибор имеет также регистрирующее устройство, позволяющее графически воспроизвести на бумаге профиль контролируемой поверх­ ности.

Техническая характеристика серийно выпускаемых линеек при­ ведена в табл. 10.10.

Разработаны также оптические линейки для измерения на длине 3 и 4 м с погрешностью ± 2 и ± 3 мкм, бескорпусная линейка, позво­ ляющая контролировать прямолинейность на длине до 12—15 м, и авто­ матическая линейка (ИС-49) с фотоэлектрическим наведением.

На аналогичном принципе основан прибор «Родолайт» [2], выпу­ скаемый фирмой «Сбоке, Troughton Simms» (США). Прибор предназна­ чен для проверки прямолинейности, плоскостности, правильности взаимного расположения поверхностей, соосности отверстий и точности вращения.

Интерференционные приборы (интерферометры). Такие приборы предназначены для измерения непрямолинейности и неплоскостности поверхностей высоких степенен точности по ГОСТ 10356—63 (/ и II).

Прибор, разработанный акад. В. П. Липняком [10], состоит из коллиматора и зрительной грубы, в поле зрения которой сразу видна вся проверяемая поверхность. Измерение отклонений от прямолиней­ ности и плоскостности может быть произведено в любом месте поверх­ ности по искривлению иптер«|)Срснционных полос в десятых долях расстояния между ними. Точность измерения— до 1 мкм при длине проверяемой поверхности до 2 м.

Интерферометры [2, 7|, выпускаемые английской фирмой «Hilgerand Watts» (модели Т-48 и Т-24), позволяют производить измерения на длине соответственно 1250 и 610 мм, а интерферометр народного предприя­ тия «Саг! Zeiss» (ГДР) — па длине до 12 м (модель 12).

700 Измерение отклонений формы и расположения поверхностей

Проверка плоскостности доведенных поверхностей небольших размеров (до 120 мм) не грубее степени точности II по ГОСТ 10356—63 производится с помощью плоских стеклянных пластин (ГОСТ 2923—59).

Рис. 10.7

При наложении пластины с небольшим наклоном на проверяемую поверхность детали прямоугольной формы возникают интерференцион­ ные полосы, а при наложении на поверхность круглой детали — интер­ ференционные кольца (рис. 10.7). В случае выпуклости проверяемой поверхности интерференционные полосы будут искривлены от ребра

клина (рис. 10. 7, а), а в случае вогну- Ксмтро/шрисмая гости — к ребру клина (рис. 10.7, б), по^хметь Неплоскостность оценивается в долях интервала интерференционных полос или соответственно по числу замкнутых интер­ ференционных колец. При наблюдении интерференции в белом свете расстоянию между полосами (одному кольцу) соответ­ ствует 0,3 мкм (половина длины волны белого света). На рис. 10.7, а, б, в непло­ скостность соответственно равна 0,12 мкм

впадало с перекрестием нитей окулярного микрометра. Отклонения от прямолинейности поверхности в различных ее точках вызывают соответствующие смещения перекрестия относи­ тельно струны.

Лазеры. Приборы позволяют производить измерения на больших расстояниях. Так, например, прибор модели 5600 фирмы «Pilkington

12 мкм. Измерения могут осуществляться визирным^или автоколлимационным (шаговым) методом. *— ' * ~~"