Способ измерения высоты неровностей поверхности

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения предельной высоты неровностей плоской или цилиндрической формы. Цель изобретения - повышение точности измерения за счет учета влияния как динамической составляюп.1ей высоты неровностей повер.хности (ее изгиб), так и статической составляющей (изменение высот отдельных неровностей поверхности). Способ позволяет выделять на фоне неровностей поверхности два экстремальных участка; один с наибольшим (наиболее высоким) отклонением от идеальной формы поверхности, другой с наименьшим (наименее низким) отклонением и измерять превышение верхнего экстремального участка контролируемой поверхности 1 над нижним участком. Идеальная форма контролируемой поверхности 1 задается следами плоскостей, касательных к экстремальным вершинам контролируемой поверхности 1. Формируют световой луч прямоугольного сечения, направляют его под углом 45°, отраженный от поверхности световой луч направляют на плоскость 3 для получения линейного профиля контролируемой поверхности 1, трансформируют его в профиль 7 поверхности врашения, проецируют его на следы плоскостей, касательных к экстремальным вершинам неровностей контролируемой поверхности 1, а высоту неровностей определяют по превышению верхней точки касания следа плоскости с экстремальной вершиной неровностей профиля контролируемой поверхности 1 над нижней точкой касания. 2 ил. & (Л 4 ю оо 1C fuz.l

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК дц 4 G 01 В 11 30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 4056107/25-28 (22) 16. 04. 86 (46) 07.12.88. Бюл. № 45 (71) Государственный всесоюзный проектиый и научно-исследовательский институт неметаллорудной промышленности (72) В. A. Коварский, Б. С. Гильманшин и Л. Д. Николаева (53) 531.715.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 667805, кл. G 01 В 11/24, 1976. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЫСОТЫ НЕРОВНОСТЕЙ ПОВЕРХНОСТИ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения предельной высоты неровностей плоской или цилиндрической формы. Цель изобретения — повышение точности измерения за счет учета влияния как динамической составляющей высоты неровностей поверхности (ее изгиб), так и статической составляющей (изменение высот отдельных неровностей поверхности) . Способ позволяет выделять на фоне неровностей поверхности

„„SU„„1442827 А 1 два экстремальных участка; один с наибольшим (наиболее высоким) отклонением от идеальной формы поверхности, другой с наименьшим (наименее низким) отклонением и измерять превышение верхнего экстрем ал ьного участка контролируемой поверхности над нижним участком. Идеальная форма контролируемой поверхности 1 задается следами плоскостей, касательных к экстремальным вершинам контролируемой поверхности 1. Формируют световой луч прямоугольного сечения, направляют его под углом 45, отраженный от поверхности световой луч направляют на плоскость 3 для получения линейного профиля контролируемой поверхности 1, трансформируют его в профиль 7 поверхности вращения, проецируют его на следы плоскостей, касательных к экстремальным вершинам неровностей контролируемой поверхности 1, а высоту неровностей определяют по превышению верхней точки касания следа плоскости с экстремальной вершиной неровностей профиля контролируемой поверхности 1 над нижней точкой касания. 2 ил.

144282?

50

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения предельной высоты неровностей поверхностей плоской или цилиндрической формы.

Цель изобретения — повышение точности измерения высоты неровностей поверхности за счет учета влияния как динамической составляющей высоты неровностей поверхности — ее изгиба, так и влияния статической составляющей — изменение высот отдельных неровностей поверхности.

На фиг. I и 2 изображены схемы, поясняющие способ измерения высоты неровностей поверхности.

На схемах показаны контролируемая поверхность 1 изделия, имеющая форму кругового кольца, направление 2 падающего на контролируемую поверхность 1 светового луча, плоскость 3 обратного сканирования, направление 4 отраженного от контролируемой поверхности 1 светового луча, схематичное изображение сечения 5 контролируемой поверхности 1 плоскостью падения светового луча, схематичное изображение изменения угла наклона 6 поверхности 1 в местах изгиба, вид неровностей профиля 7 поверхности вращения на плоскости обратного сканирования, ограничительные плоскости 8, формирующие падающий световой луч. Кроме того, стрелками показаны направления вращения контролируемой поверхности 1 А, движения отраженного светового луча на плоскости обратного сканирования Б, свертывания профиля поверхности вращения в изображение экстремальных границ неровностей профиля контролируемой поверхности 1 на плоскости 3 обратного сканирования D, изменения угла наклона поверхнос.ти 1 при ее изгибе Е. При этом, на контролируемой поверхности 1 показаны неровности в виде выступов треугольного сечения. На фиг. 2 дан вид сверху контролируемой поверхности 1 и схема получения профиля 7 поверхности вращения на плоскости обратным круговым сканированием светового луча по контролируемой поверхности

1 вокруг оси. перпендикулярной к этой поверхности; а на фиг. 1 — профиль контролируемой поверхности 1 в местах ее сечения симметричными плоскостями.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Формируют ограничительными плоскостями 8 световой луч прямоугольного сечения (изображение 5) и направляют его в направлении 2 под углом 45 на контролируемую поверхность 1. Отраженный от поверхности 1 световой луч в направлении 4 падает на плоскость 3 обратного сканирования для получения линейного профиля поверхности. Его трансформируют в профиль 7 поверхности вращения обратным круговым сканированием светового луча по контролируемой поверхности 1 вокруг оси, перпендикулярной к ней, путем вращения поверхности 1 в направлении А (или вращения поверхности 1 в направлении, противоположном направлению А), проецируют профиль 7 поверхности вращения на следы плоскостей, касательных к экстремальным вершинам контролируемой поверхности 1, и измеряют превышение верхней точкой касания следа плоскости с экстремальной вершиной неровностей профиля контролируемой поверхности 1 нижней точки касания.

По измеренному превышению определяют высоту неровностей контролируемой поверхности 1.

Проецирование профиля 7 поверхности вращения на следы плоскостей осуществляют в следующей последовательности. Проводят вспомогательную касательную прямую к верхней (со стороны линии выступов) или к нижней (со стороны линии впадин) границе вертикального смещения на плоскости

3 профиля поверхности вращения путем наложения (подведения) на (или под) профиль репера или нити (не показаны), ориентирования их перпендикулярно направлению вертикального движения вершин не,ровностей профиля и выборки светового зазора между верхней (или нижней) границей профиля и репером или нитью. Останавливают вращение контролируемой поверхности 1 в момент изменения на противоположное (инверсии) в окрестности точки касания направления вертикального движения профиля 7 поверхности вращения при неизменном направлении вращения контролируемой поверхности 1, т. е., при достижении контролируемой поверхностью 1 угла поворота относительно точки касания, равного 2Гп+Ю, где п — целое число, д— угол приближения к точке касания, cD .

Смещают вспомогательную касательную прямую на верхнюю (или нижнюю) экстремальную вершину неровностей остановленного таким путем профиля и фиксируют ее относительную высоту на плоскости.

В результате проецирования получают свернутый (остановленный) профиль 7 поверхности вращения в моменты нахождения его в направлении Д с периодом 2 на следы плоскостей, касательных к экстремальным вершинам контролируемой поверхности 1.

Получаемая предлагаемым способом предельная высота неровностей контролируемой поверхности учитывает как динамическую составляющую высоты неровностей поверхности — ее изгиб, так и статическую составляющую — изменение высот отдельных не1442827

Составитель Л. Лобзова

Редактор И. Дербак Техред И. Верес Корректор О. Кравцова

Заказ 6373 37 Тираж 680 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 ровностей поверхности. Изменение угла наклона поверхности (изображение 6) в результате ее изгиба — направление Е, приводит к смещению (отбросу) на плоскости

3 профиля поверхности вращения.

Высоту неровностей контролируемой поверхности 1 рассчитывают по формуле где Н вЂ” высота неровностей контролируемой поверхности, мкм; гпв, m„— относительная высота точки касания следа плоскости с верхней или нижней экстремальной вершиной неровностей профиля контролируемой поверхности, дел;

С вЂ” цена деления отсчетного устройства прибора, мкм/дел;

Ц вЂ” увеличение прибора.

4 формула изобретения

Способ измерения высоты неровностей поверхности, заключающийся в том, что направляют на контролируемую поверхность световой луч и определяют высоту неровностей поверхности, отличающийся тем, что, . с целью повышения точности измерения,фор— мируют световой луч прямоугольного сечения, направляют его под углом 45, отра10 женный от поверхности световой луч направляют на плоскость для получения линейного профиля контролируемой поверхности, транс— формируют его в профиль поверхности вращения, проецируют его на следы плоскостей, касательных к экстремальным верши15 нам неровностей контролируемой поверхности, а высоту неровностей определяют по превышению верхней точкой касания следа плоскости с экстремальной вершиной неровностей профиля контролируемой поверхности нижней точки касания.