Прибор для измерения радиусов кривизны и несферичности вогнутой сферической поверхности

 

Союз Севетскик

Социалистическик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №-Заявлено 07.Ч1.1971 (№ 1667030/25-28) М,Кгк G Olb 9/02

G 01Ь 11/24 с присоединением заявки №вЂ”

Комитет по делам иаобретеиий и открытий при Совете тйииистрое

СССР

Приоритет—

Опубликовано 12Л!!.1973. Б5оллстсн5> ¹ 14

Дата опубликования опнсаll II51 1>.Ъ 11.1973

УДК 531.715.1 (088.8) Авторы изобретения

А. Ф. Григорьев, А. К. Жуковская и Л. В. Ершова

Заявитель

ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАДИУСОВ КРИВИЗНЫ

И НЕСФЕРИЧНОСТИ ВОГНУТОИ СФЕРИЧЕСКОИ ПОВЕРХНОСТИ

ДЕТАЛ И

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в приборостроении, авиастроении и машиностроении для измерения радиусов кривизны и несферичности вогнутых сферических поверхностей.

Известен прибор для измерения радиусов кривизны и несферичности вогнутой сферической поверхности детали, содержащий усгановочное и отсчетное устройства. Однако погрешность показаний известного прибора при измерении отдельных сферических поверхностей достаточно велика и не удовлетворяет требованиям, которые прсдьявляются к деталям точного приборостроения.

С цел5но повышения точности измерения, установочное устройство предлагаемого при()op;1 снабжено эталонным шаром, внутри которого расположен шток, пятой, жестко связанной со свободным концом штока, а в качестве отсчстного устройства использован интерферометр с эталонной стеклянной пластиной, плоская поверхность которой образует с плоской поверхностью пяты измерительныи клин.

Ня чертеже изображен общий вид прибора, который содергкит установочное н огсчетное устройства.

Установочное устройство состоит нз эталонного шара 1, внутри которого расположены втулка 2 и шток 8 с цилиндрическим шариковым сепаратором 4 (110 типу направляющих микрокяторов) для уменьшения погрешности измерения от бокового зазора и обеспечения лсгкости перемещения штока 8. На штоке 8 за:> креплен измерительный наконечник 6. Шток 8 с измерительным наконечником 6 находится в постоянном контакте с контролируемой деталью при помощи пружины 6. Измерительный наконечник 5 может иметь различную

1о форму, его длина зависит от контролируемой детали 7 н выбирается такой, чтобы пружины 6 обеспечивали контакт наконечника с контролируемой деталью 7 с постоянным усилием 10 — 15 г.

1:> Втулка 2 соединена с диском 8, который крепится ня корпусе 9. Шток 8 жестко связан с пятой 10 н ее плоская поверхность образует одну из поверхностей измерительного клина.

Плоскопяраллельная стеклянная пластина

20 11 (типа ПМ ГОСТ 1121-54) укреплена в корпусе 9 н служит второи поверхностью нзмерителы*.ого клина, регулировка которого осуществляется регулировочными винтами 12 и упругой прокладкой 18. Доступ к регулиро25 ночным винтам 12 осуществляется через огперстня в диске 8, закрытые заглушками И.

Эталонный шар 1 выполнен в соответствии с

lIoAIIlIl3льным радиусом контрочируемой детял5(7. зе Конструкция прибора позволяет произво373520 дить смену эталонного шара 1 и измерительных наконечников 5 в соответствии с размерами контролируемой детали 7.

На корпусе 9 предусмотрены посадочные места для крепления установочного устройст5 ва на оправе объектива 15 интерферометра (интерферометр для контроля плоских поверхностей), Предварительно собранное установочное устройство располагается на интерферометре, эталонная пластина которого снята.

После установки устройства на интерферометр производится регулировка измерительного клина, который создан плоской поверхностью пяты 10 и поверхностью плоскопараллельной стеклянной пластины 11.

Предлагаемый прибор работает следующим образом.

Принцип измерения радиуса и несферичности вогнутой сферической поверхности основан на использовании интерференции, возникающей в измерительном клине при прохождении через него пучка лучей монохроматического света. Возникающая при этом каргина интерференционных полос равной толщины на- 26 блюдается в окулятор интерферометра.

Для удобства наблюдения интерференционной картины угол измерительного клина регулируется таким образом, чтобы в поле зрения интерферометра были видны 3 — 4 интерферен- з0 ционных полосы.

Если радиус кривизны контролируемо" аогнутой сферической поверхности детали 7 не равен радиусу эталонного шара 1, шток 8 перемещается и вызывает смещение жестко свя- 35 занной с ним пяты 10, при этом происходит изменение измерительного клина, т. е. меняется разность хода между интерферирующими частями светового пучка и интерференционная картина перемещается в поле зрения интерфе- 4() рометра. Смещение интерференционной картины на одну интерференционную полосу соот/, ветствует изменению радиуса па —, -, где

4;) л — длина волны источника света интерферометра.

Радиус контролируемой детали 7 отличает я

4 от радиуса эталонного шара 1 на в(личину, Х равную произведению — умноженн :(о на ко2 личество интерференционных полос, прошедших в поле зрения окуляра относительно неподвижного индекса.

Интерференционная картина, наблюдаемая в поле зрения окуляра ((птерферометра позволяет производить оценку радиуса кривизны контролируемой детали 7 с погрешностью до

11 л половины полосы (â †) ., что составляет

12 2)" приблизительно 0,00015 л я.

Для измерения радиуса кривизны н несферичности, контролируемую деталь 7 устанавливают на эталонный шар 1, а в окуляр интерферометра наблюдают иптерферепцпонную картину, Поворачивая деталь 7 на эт l;(oïíîì шаре 1, проверяют отступление радиуса контролируемой поверхности детали 7 от радиуса эталонного шара 1 в различных точках, т. е. производят измерение радиуса и несферичности вогнутой сферической поверхности.

Данный прибор позволяет производить измерения с погрешностью, не превышающей

0,0003 л(л .

Предмет изобретения

Прибор для измерения радиусов криьизн (и несферичности вогнутой сферической поверхности детали, содержащий установочное устройство, имеющее шток с измерительным наконечником, который находится в постоянном контакте с измеряемой поверхностью детали, и отсчетное устройство, отличаюи. ий1ся r.м, что, с целью повышения точности измерения, установочное устройство снабжено эталош(ым шаром, внутри которого располо>кеп шток, пятой, жестко связанной со свободным концом штока, а в качестве отсчетного устройства используют интерферометр с эталонной стеклянной пластиной, плоская поверхность которой образует с плоской поверхностью пяты измер((тельный кли(ь

Составитель Лобзова

Редактор В. Зивтынь Техред Т. Курилко Корректоры Н. Стельмах и С. Сатагулова

Заказ 2527 Изд. № 1278 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретен и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я-35, Раушская на 6., д. 4/5

Обл. тпп. Костромского управления издательств, полиграфии и книжной торговли