Никитин, Бойко - Методы и средства измерений, испытаний и контроля - 2004

Инструментальные микроскопы

Инструментальные микроскопы предназначены для измерения длин углов, элементов резьб, конусов и различных профилей.

Инструментальные микроскопы разделяются на малые — ММИ и большие — БМИ.

Пределы измерения:

впродольном направлении для малой модели ………………………. 0—75 мм

»для большой модели ……………………………………….0—150 мм поперечном направлении для малой модели ……………………….. .0—25 мм

»для большой модели ……………………………………… . 0—50 мм Пределы перемещения микрометрических винтов . …………….……0—25 мм

Цена деления микрометрического устройства ..……………………... .0.005 мм Увеличение микроскопа ..........………..……………………………….. 10х —50х Поле зрения ...............…………………………………………………. 4,2—21 мм Пределы измерения угловых размеров .….……………………………. 0—360°

Цена деления окулярной угломерной головки .…………… ………………… 1’ Увеличение отсчетного устройства угловой шкалы ………..……………… 45х Поворот предметного стола:

для малой модели .......……………………………………………………..... ± 5°

для большой модели .....………………………………. . 360° с ценой деления 3' Пределы наклона колонки:

для малой модели ............…………………………………………………….± 10° для большой модели ........……………………………………………….... ± 12°30'

1 — основание, 2 — микрометрическое устройство поперечной подачи, 3 — предметный стол, 4 — центровая бабка, 5 — кронштейн, 6 — штриховая окулярная головка с отсчетным микроскопом угловой шкалы, 7 — кремальера перемещения кронштейна, 8 — тормоз кронштейна. 9 — колонка, 10 — маховик наклона колонки, 11—осветитель, 12— микрометрическое устройство продольной подачи, 13— винт поворота верхней плиты стола

Рисунок 14.99 - Микроскоп малый ММИ

1 — основание, 2 — микрометрическое устройство поперечной подачи, 3 — рукоятка крепления стола, 4 — круглый предметный стол, 5 —

центровая бабка, 6—кольцо фокусировки тубуса. 7 — кронштейн с тубусом, 8—штриховая окулярная головка с отсчетным микроскопом угловой шкалы, 9—кремальера перемещения кронштейна. 10 — тормоз кронштейна, 11— колонка, 12 — осветитель, 13 — маховик наклона колонки, 14 — микрометрическое устройство продольной подачи, 15 — маховик поворота стола.

Рисунок 14.100 - Микроскоп большой БМИ

Принципиальная оптическая схема инструментального микроскопа

Лучи света от лампы накаливания 1, пройдя через линзу конденсора 2, светофильтр 3 и диафрагму 4, отражаются от поворотного зеркала 5 и через линзу 6 освещают измеряемый объект, помещенный на предметном столе 7 или закрепленный в центровых бабках. Изображение объекта измерения проектируется объективом 8 в фокальную плоскость окуляра 11, где помещается штриховая сетка 10 и жестко связанный с ней круговой лимб. Между объективом 8 и лимбом 10 для излома хода лучей помещена призма 9. Изображение объекта измерения рассматривается через окуляр 11. Отсчет по

градусной шкале производится с помощью отсчетного микроскопа 12. В фокальной плоскости окуляра 14 находится минутная шкала 13.

1 — лампа накаливания, 2 — линза конденсора, 3 — светофильтр, 4 — диафрагма. 5 — поворотное зеркало, 6 — линза. 7 — предметный стол, 8 — объектив, 9 — система призм, 10 — штриховая сетка с круговым лимбом, 11 — окуляр, 12 — отсчетный микроскоп, 13 — минутная шкала, 14 — окуляр

Рисунок 14.101 - Принципиальная схема микроскопа Чтение показаний

Внутри корпуса головки имеется стеклянная пластина со штриховой сеткой и лимб, разделенный по окружности на 360 равных частей. Пластина со штриховой сеткой и лимб градусной шкалы жестко связаны между собой и имеют общий центр вращения, который находится на оптической оси микроскопа. Штриховая сетка (рисунок 14.102) наблюдается в центральный окуляр микроскопа, а градусная и минутная шкалы—в отсчетный угломерный микроскоп.

При линейных измерениях после установки штриховой сетки в нулевое положение производится установка измеряемого изделия таким образом, чтобы одна из его сторон, от которой производится измерение, совпадала с какойлибо штриховой линией сетки и при этом производится первый отсчет по микрометрическому устройству. Затем изделие с предметным столом

перемещается до совпадения его второй стороны, до которой производится измерение, с этой же штриховой линией сетки и вторично производится отсчет по микрометрическому устройству. Разность в отсчетах является результатом измерения.

При угловых измерениях изделие устанавливается таким образом, чтобы одна образующая его угла совпадала с центральной штриховой линией сетки при совпадении вершины угла с оптической осью микроскопа. При этом в отсчетном угломерном микроскопе производится первый отсчет (желательно, чтобы он был равен нулю). Затем поворачивается штриховая сетка до совпадения ее центральной штриховой линии со второй образующей угла изделия и производится второй отсчет. Если первый отсчет равнялся нулю, то второй будет являться результатом измерения. Если первый отсчет не равнялся нулю, то надо вычесть его величину от второго отсчета и получить результат измерения.

Пример:

а)

Результат измерения: 7,455 мм — 6.75 мм " 0.705 мм

Рисунок 14.103 - Чтение показаний

б)

Результат измерения: З8oЗб'

Рисунок 14.103, лист 2

Подготовка к измерениям на малом инструментальном микроскопе

Перед измерением надо выбрать и установить сменный объектив, а затем проверить и отрегулировать микроскоп по контрольному валику.

Сменные объективы, дающие различное увеличение, следует выбирать в зависимости от необходимой величины поля зрения — диаметра рассматриваемого круга. При всех других равных условиях рекомендуется пользоваться возможно большим увеличением.

Контрольный валик предназначен для фокусировки микроскопа на горизонтальную плоскость, совпадающую с линией центров бабки, для установки линии центров параллельно продольному ходу стола, а также для проверки совпадения линии центров с осью вращения колонки.

После установки и закрепления контрольного валика в центровых бабках надо приблизительно установить и закрепить центровые бабки с рамкой на верхней плите предметного стола относительно оптической оси микроскопа, установить кронштейн с микроскопом на резкость, застопорить кронштейн, произвести точную установку контрольного валика одновременно микровинтами поперечного хода и продольного хода и проверить параллельность линии центров продольному ходу стола. При не параллельности линии центров продольному ходу стола надо выровнять верхнюю плиту стола и проверить, добиваясь параллельности.

а)Установка сменного объектива

Рисунок 14.104 – Подготовка измерения на микроскопе

з) Быстрое перемещение продольного стола

и) Выравнивание верхней плиты стола Рисунок 14.104, лист 3

Измерение угла уклона косинуса косвенным (тригонометрическим методом)

После установки конусного изделия в центовые бабки следует сфокусировать и совместить горизонтальный штрих сетки с образующей конуса и произвести первый отсчет перекрестия сетки по микрометрическому устройству в поперечном направлении, затем переместить предметный стол в продольном направлении на определенную длину микровинтом или применяя плоскопараллельные концевые меры, вторично совместить перекрытие штриховой сетки в поперечном направлении с образующей конуса и

произвести вторичный отсчет, а затем определить вычислением тангенс угла наклона и по таблице – угол уклона.

в) Доведение образующей конуса с перекрестием штриховой сетки в поперечном направлении

Рисунок 14.105 – Измерение угла уклона косинуса