2. Методи і засоби контролю відхилень форми і розміщення поверхонь деталей.

1. Вимірювання відхилень форми.

1. Вимірювання відхилень форми плоских поверхонь.

В залежності від того, на якому фізичному явищі базується утворення вихідних прямих і площин, відносно яких визначаються відхилення від прямолінійності і площинності, розрізняють слідуючі принципи вимірювання (рис.5). механічні;

• пневматичні,

• гідростатичні;

• оптико-механічні;

• оптичні.

Механічні принципи покладено в основу різних механічних пристроїв, в яких носіями вихідних прямих і площин, відносно яких визначають відхилення являються провірочні лінійки, плити, натягнута струна.

При вимірюванні відхилення від прямолінійності порівнянням з повірочними лінійками (рис.6а) на контрольованій поверхні і розміщують дві плоскопаралельні кінцеві міри довжини 2 (ГОСТ 9038-73) з однаковим номінальним розміром, на які встановлюють повірочну лінійку 3. Кінцева міра 4 має менший номінальний розмір і тону між нею і робочою поверхнею лінійки утворюється просвіт, величину якого вимірюють за допомогою щупів (ГОСТ 882-75) або вимірювальних мікроскопів. Замість кінцевої міри можна використати вимірні головки і на штативі, встановленому на повірочній плиті 2 (рис.6б).

Головку переміщують відносно контрольованої поверхні З і знімають відлік по шкалі.

При вимірюванні використовують повірочні лінійки типу ЛД, ЛТ. ЛЧ, ШП, ШД, ШМ І УТ з довжинами від 80 мм до 4000 мм або повірочні плити розмірами від 160 х 160 до 2500 х 1600 мм.

В залежності від класу точності і типорозміру повірочної лінійки найбільше допустиме відхилення від прямолінійності коливаються від 0.6 до І00 мкм, для повірочної плити найбільше допустиме відхилення від площинності коливається від 2,5 до 100 мкм.

При вимірюванні відхилень від прямолінійності, порівнянням з натягнутою паралельно поверхні контрольованого виробу струною, відстань між струною І виробом визначають за допомогою вимірного мікроскопа або мікрогвинта.

Похибка вимірювання для поверхні довжиною 10м складай 30-40мкм, довжиною 30м — 130 - 140мкм.

Приклад використання пневматичного принципу показаний на рис.7а.

Рисунок 4

Рисунок 5

Рисунок 7

Рисунок 6

Основою пристроїв е вимірювальний диск 3, що накладається на контрольну деталь 5. При подачі стабілізованого тиску з камери 2 і витіканні стисненого повітря через базуючі сопла і, між поверх­нями деталі і вимірюючого диску утворюється зазор, при якому се­редні площини поверхонь деталі і диску встановлюються паралельно, Відхилення від площинності сприймається безконтактним пневматичним перетворювачем через вимірюючі сопла 4 при переміщенні вимірюючого диску відносно виробу. Пневматична система вимірюючого ланцюга має показуючий прилад з ціною поділки і мкм.

Гідростатичні принципи вимірювання відхилень прямолінійності і площинності поверхонь базується на властивості поверхні рідких приймати горизонтальне положення. Ця поверхня і є вихідною площиною для вимірювання.

В закритих гідростатичних рівнях застосовується властивість рідини ставати на одному рівні в сполучених посудинах.

Рівень (рис.7б) складається з двох або декількох вимір­них головок 2 з мікрометричними гвинтами 1. Головки з’єднанні поміж собою гумовими шлангами 3. При вимірюваннях головки вста­новлюють в контрольованих точках виробу, обертанням мікрогвинтів доводять їх кінцевики до t з поверхнею рідини і знімають покази шкал мікрогвинтів.

Суть оптико-механічних принципів вимірювання відхилень від прямолінійності полягає в тому, що профіль контрольованої поверх­ні порівнюють з променем світла (оптичною віссю), який поширюються прямолінійно І тому може бути прийнятим за вихідну пряму.

Оптико-механічні принципи об’єднують автоколімаційні і колімаційний методи а також метод видування-

В автоколімаційних і колімаційних приладах вимірюють кути нахилу окремих ділянок поверхні виробу відносно оптичної осі зорової труби, о потім одержані значення перераховують в величи­ни відхилень від прямолінійності або площинності. Для вимірюван­ня в умовах лабораторного та позиційного виробництва рекоменду­ється використовувати автоколіматори типів АК-0,25; АК-0,5; АК-1, на робочих місцях типів АК-5; АК-30.

В приладах„ які працюють по методу візування, вимірюють відстані від контрольованої поверхні до оптичної осі труби. До чиу приладів відносяться зорові труби (.типу ППС-11 ППС-І2), оптичні струни (типу ДП 477М І ОС-ЗМ), оптичні плоско міри (типу ИС-4ІМ; Ж-42) І оптичні лінійки типу (Ж-43 І ИС-36М).

Оптичні принципи вимірювання відхилення від прямолінійності або площинності базуються на використанні явища Інтерференції. Відхилення від площинності оцінюють по величині скривлення Ін­терференційних смуг. '

Великою перевагою оптичних принципів е те, що вони дозволя­ють вимірювати відразу всю поверхню і а не окремі локальні ділян­ки, І отримувати повну Інформацію про всю поверхню.

Для контролю невеликих деталей (кінцевих мір довжини, ка­лібрів І т.д.) .застосовують скляні пластини типу ПИ діаметром 66, 80, 100 і 120 мм (ГОСТ 2923-75) та типу Ш діаметром 30, 40 і 50 мм (ГОСТ ІІ2І-75). Відхилення від площинності оцінюється по числу І формі Інтерференційних смуг, які спостерігаються при накладанні скла на досліджувану поверхню). Похибка виміру складав 0,015 — 0.03 мкм.

Для безконтактного контролю поверхонь використовують також інтерферометри типу ИТ-40; ИТ-70; ИТ-100;ИКП-100 та

ПК-452, які дозволяють за один захід досліджувати площини діа­метром 200, 70, 100 та 280 mm.

Відхилення від площинності оцінюється по Інтерференційній картині при спостеріганні суміщених зображень поверхонь контро­льованої деталі І зразкової скляної пластини, освітлених моно­хроматичним світлом. Похибка вимірювання інтерферометрами 0,2 + 0,3 мкм.

Для контролю прямолінійності профілю плоских і циліндричних поверхонь довжиною до 5 м використовують Інтерферометри моделей ЮК-56 та ИЗК-40.