3.1. Автоколіматор ак-і.

Автоколіматор АК-1 призначений для вимірювання малих кутів нахилу дзеркадьно-відбиваючих плоских поверхонь, а також для встановлення площин паралельно або перпендикулярно одна до одної, вимірювання відхилень від прямолінійності або площинності.

Тонічна характеристика.

І. Ціна поділки шкали компенсатора, сек 1

2. Ціна поділки — мінутної шкали в полі зору, мін 1

3. Поле зору автоколіматора, град 2

4. Фокусна віддаль об’єктива, мм 250

5. Збільшення труби 20

6. Границі вимірювання мін., не менше: при віддалі

до дзеркала до 2 м 12

при віддалі до дзеркала до З0 м О,8

Основними вузлами автоколіматора (рис.12) є магнітна основа 2 і зорова труба і з автоколімаційним пристроєм, закріплена . в держаці 6. Труба має можливість нахилятись у вертикальній і повертатись в горизонтальній площинах за допомогою гвинтів 517 відповідно. Маховиком 4 здійснюється рух секундної шкали окуляромікрометра 3 з окулярною насадкою 6 відносно мінутної шкали. В комплект приладу входить дзеркало з вмонтованою трубкою, вісь якої перпендикулярна дзеркалу. Принципова схема дії автоколіматора приведена на рис. 13. Пучок світла від джерела .світла І» який знаходиться в фо­кусі конденсатора 2, за допомогою конденсатора і світлофіль­тра 3 освітлює марку 4 І потрапляє на призму-куб 5. Відбившись від напівпрозорої грані куба світло направляється на об’єктив 6. Розгорнута відстань від авто колімаційної марки до об’єктива 5 дорівнює фокусній відстані останнього, тому промені виходять з об’єктиву паралельними пучками і, відбившись від джерела або дзеркальної поверхні деталі, повертаються у фокальну площину об’єктива. В фокальній площині об’єктива розміщено оптичний окуляр-мікрометр в склад якого входять лінзи компенсатора 7 та сітки 8 і 9, в площині яких утворюється автоколімацій не зобра­ження, яке розглядається через окуляр 10 і призму 11. На нерухомій сітці 8 нанесена мінутна шкала а дванадцятьма ' поділками. Па сітці 9 нанесена секундна шкала з 60 поділками. Сітка 9 міцно пов’язана з додатньою лінзою компенсатора і разом з нею може рухатись в напрямку, перпендикулярному до осі спо­стерігання, тобто вверх-вниз відносно-мінутної шкали. Якщо дзеркало або поверхня деталі встановлена перпендикулярно до осі автоколіматора, то зображення марки співпаде з віссю приладу 2 на кут α (рис.15), то відбитий промінь повернеться в автоколіматор під кутом 2α і зображення марки зміститься від осьового положення на величину ε.

Рисунок 11

Рисунок 12 – автоколіматор АК-1

Рисунок 14

Рисунок 13 – Принципова схема дії АК-1

Рисунок 15

Рисунок 16

ε=

де f — фокусна віддаль об'єктива автоколіматора;

h — різниця висот двох сусідніх контрольованих точок;

l — крок вимірювання.

Похибка вимірювання  автоколіматором, визначається за формулою:

=

де А — коефіцієнт, який залежить від ціни поділки автоколіматора (для ціни поділки 2 А=-40);

l — крок вимірювання, м;

L — довжина контрольованої поверхні, м;

H — відхилення від прямолінійності, мкм.

3.2. Оптична лінійка ИС-36 М.

Оптична лінійка ИС-36 М призначена для контролю величини відхилення від прямолінійності плоских і інших поверхонь. Прилад дозволяє проводити вимірювання відхилень від прямолінійності повірочних лінійок, плит, поверхонь направляючих верстатів, твір­них валів і т.д.

Технічна характеристика.

1. Границі вимірювання .відхилень від прямолінійності, мм:

а) по відліковому пристрою 0,4

б) гарфічним пристроєм 0.0

2. Границі довжин вимірювання, мм 200/160

3. Ціна поділки відлікового пристрою при збільшенні, мм:

а) відлікового пристрою (0,0015 + 0.01h)

б) графічного пристрою (0,0025 + 0,01h)

де h — відхилення в мм. 1000х

6. Масштаби реєстрації, крат:

а) вертикальний 1000^х

б) горизонтальний 1^х

Принцип дії оптичної лінійки базується на вимірюванні відхилень профілю реальної поверхні від профілю вихідної прямої. заданої променем, який проходить через центри дзеркадьно-лінзоввих об’єктивів, утворюючи фокальну авто колімаційну систему. Принципова оптико-механічна схема лінійки приведена на рис. 16. Пучок променів від лампочки 6, проходячи через призму 5, лінзу 4, призму 17 І ліву половину куба 12, освітлює марку 2 і через дзеркально-лінзові об’єктиви І ІЗ, утворює зображення мар­ки 2 на польовій діаграмі 3. Мікрооб’єктив II переносить збільше­не зображення марки 2 в площину бісекторної сітки 7. Проекційний окуляр 9 проектує бісектор 1 зображення марки 2 в площину екрана, суміщену з об’єктивом 8. Об’єктиви 1 і 13 утворюють автоколімаційну афокальну систе­му із збільшенням. Афокальна система має таку власти­вість, що відстань повздовж осі системи між предметом (маркою 2) і його зображенням (в площині бісекторної сітки 7) постійна і не залежить від положення предмета на осі. Тому зображення марки при переміщенні вимірювальної каретки повздовж осі завжди зали­шається різким на екрані проекційного окуляра. Зміщення щупа 18 каретки, яке виникає внаслідок непрямолінійності контрольованого профілю викликає зміщення зображення марки (візирного штриха) відносно зображення бісектора. Це зміщення виміряють за-допомогою гвинтового окулярного мікрометра 10 з ціною поділки 0,001 мм. Основними вузлами приладу е корпус 14 ,вимірювальна каретка, яка рухається по контрольованій поверхні на роликах 16 і 19. В корпус вмонтована оптична частина приладу, а каретка несе в со­бі освітлювальну і вимірювальну його частини. В верхній части­ні каретки встановлено проекційний мікроскоп, який складається з мікрооб’єктива 11, гвинтового окулярного мікрометра 10 і проекційного окуляра. В цей окуляр входить об’єктив 9 Із збільшенням 3^х і плосковипуклий об’єктив 8.

Для встановлення лінійки на контрольовану площину використо­вують опори 15 і 20. Одну з них регулюють по висоті.

Опори забезпечують трьохконтантне встановлення лінійки на кон­трольовану площину.

Оптична лінійка має реєструючий пристрій для запису профілограми профілю на міліметровому папері. Похибка вимірввання лінійки ИС-36 визначається за формулою =(1,2 + 4,5*10^-3Н),мкм,

де Н — відхилення від прямолінійності, мкм.

3.3. Сферометр ИЗС-7.

Сферометр ИЗС-7 призначений для вимірювання радіусів кривиз­ни опуклих і ввігнутих сферичних поверхонь в межах від 10 до 1000 мм.

Технічна характеристика.

І. Границі вимірювання, мм 10+1000

2. Ціна поділки лінійної шкали, мм 0,1

3. Ціна поділки колової ткали, мм 0,001

4. Діаметри вимірних кілець, мм 15; 21;З0; 42;

відповідно № 7;№ 6;№ 5;№ 4;№ 2;№ 1 85; 120

вимірних кілець

5. Діаметри кульок вимірних кілець, мм 2.42;2,42

відповідно № 7; №6; № 5;№ 4;№ 3;№ 2;№ 1 4.69;6.34;

вимірних кілець 10.25;10.26

В основу дії сферометра покладено контактно-кільцевий ме­тод вимірювання висоти шарового сегменту сферичної поверхні 9а допомогою міліметрової шкали приладу. Радіус кривизни окремих сферичних поверхонь визначають за формулами:

R_вп= (для опуклої поверхні)

Рисунок 17 – Сферометр ИЗС-7

Рисунок 18 – Оптична схема сферометра ИЗС-7

R_вг= (для ввігнутої поверхні)

де r — радіус застосованого вимірного кільця;

h₁; h₂ — виміряні сферометром висоти шарового сегмента відпо­відно опуклої і ввігнутої сферичних поверхонь,

 — радіус кульки вимірного кільця.

Загальний вигляд сферометра приведено на рис. 17.

Всередині литого чавунного корпуса 5 знаходиться вимірний стальний стержень Із скляною міліметровою шкалою, який під

дією вантажу постійно прагне піднятись догори і дотягнутись до поверхні контрольованої деталі 2. Вимірний стержень затискуючим гвинтом може бути закріплений в любому положенні по висоті Для відведу вимірного стержня вниз застосовується важіль — арретир 6. На площадку в верхній частині корпуса встановлюють вимірні кільця 3 закріпленими в них трьома. кульками. Вироби з малою масою притискають до вимірного кільця упором І Справа на корпусі розміщено випромінювальний спіральний мікроскоп 4, по яко­му визначають висоту шарового сегмента сферичної поверхні.

Оптична схема сферометра приведена, на рис. 18.

Промені від джерела світла II через світлофільтр 10 і конденсатор 9 освітлюють міліметрову шкалу 6. Об’єктив 7 проектує зображення міліметрової шкали через призму 6, 5 і захисне скло 4 в площину шкали десятих долей міліметра 2-ї колової шкали З, на якій нанесені подвійні витки Архімедової спіралі. Зображен­ня шкал спостерігають через окуляр І.

3.4. Кругломір мод. ВЄ-20А.

Прилад для вимірювання відхилень від круглості ВЕ-20А базується на радіальному методі контролю 1 призначений для перевірки відхилень від правильного кола будь-якого, перпендикулярного .до осі, січення зовнішніх і внутрішніх поверхонь деталей типу тіл обертання. Технічна характеристика,

І. Граничні розміри контрольованих деталей, мм:

а) зовнішній діаметр до 250

б) внутрішній діаметр 3+260

в) висота деталі будь-якої форми 360

г) висота деталі типу вала 0 до 95 мм 650

2. Найбільша, віддаль контрольованого січення від торця, мм200

З. Похибка обертання шпинделя, мкм 0,15

4. Збільшення електронного блоку, крат 125*10000

5. Швидкість обертання шпінделя,

діаграмного диска паперу об/хв. 2.4

6. Швидкість руху діаграмного паперу, мм/хв. 20;40; 80;200; 400;600;

7. Ширина поля запису, мм:

а) в полярних координатах ЗО

б) в прямокутних координатах 70

Кругломір ВЕ-20А (рис.19) складається з окремо виготовлених вузлів: стояка А, центруючого столика Б, вимірної головки В, електронного блоку Г, записуючого приладу Д, встановлених на столі Е.

Вимірна головка складається з привода і, шпиндельного вузла 5 та вузла датчика 6 і переміщається по столику за допомогою гвинта 4 і стопориться гвинтами 8. Каретка з датчиком обертається разом з шпинделем при обертанні рукоятки З і переміщається в напрямку, перпендикулярному до осі шпинделя за допомогою гвин­та 12. В заданому положенні каретка фіксується гвинтом 10. Точне виставлення датчика при зафіксованій каретці виконують за допомо­гою гвинта її мікрометричного механізму. Обертом рукоятки 13 вмикається механічне обертання шпинделя.

Центруючий столик рухається в двох взаємоперпендидулярних напрямках в горизонтальній площині при обертанні гвинтів 15 швидкого переміщення і 14 повільного переміщення. Для закріплен­ня і попереднього центрування контрольованої деталі в пазах столика закріплено опорно-центруючий механізм, який складається з призми 16 і опорно-пружинного механізму 17.

Встановлення необхідного режиму роботи приладу здійсняється перемикачами 9, 18, 19, 20.

Принцип роботи приладу базується на точному обертанні шпинделя і (рис.20,а), на якому закріплена каретка 2 з індуктивним датчиком. Биття шпинделя порівняно мале (менше 0,15 мкм для ВЕ-20А) і тому траєкторію його руху можна прийняти за правильне коло або еталон круглості (рис.20,б). Таким чином, при обертанні шпинделя і каретка 2,а також наконечник щупа датчика, описують правильне коло. Якщо вісь контрольованої деталі З і вісь обертання шпинделя і співпадають, то при дотиканні наконечника щупа з деталлю за один оберт шпинделя буде записано фактичний профіль поперечного січення деталі в відповідному радіальному збільшенні. Співвісність осі обертання шпинделя і осі деталі забезпечується центруючим столиком 4. Для електричної частини приладу базується на принципі перетворення лінійних переміщень вимірного наконечника датчика в зміну напруги індуктивним методом. Блок-схема кругломіра ВЕ-2ОА приведена на (рис. 21). Електрична частина приладу складається із датчика, елек­тронного блоку 9 і записуючого приладу 10. Магнітна система датчика складається з 3-подібного осердя 7 з двома котушками 5. Котушки датчика і дві половини первинної обмотки вхідного тран­сформатора 8 утворюють балансний міст, живлення якого здійснюєть­ся від генератора звукової частоти б.

При вимірюванні наконечник щупа безпосередньо дотикається до поверхні деталі на протязі одного оберта шпинделя. Відхилення форми поверхні деталі через щуп і спеціальний важіль викли­кають коливання якоря 3 відносно осердя 7, що викликає зміну напруги на виході трансформатора. Отримана зміна напруги підсилюється електронним блоком 9, на вихід якого від’єднується записуючий 10, а при необхідності і показуючий прилади.

Рисунок 19 – Кругломір ВЕ-20А

Рисунок 21 – Блок-схема кругло міра ВЕ-20А

Рисунок 20