Способ контроля формы полированой сферической поверхности детали

 

О П И С А Н И Е п1, 574604

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 24.05,76 (21) 2365443/28 (51) N. Кл г G 01В 11/24

G 01B 9/02 с присоединением заявки №

ЬсУдаРствеиный комитет (23) Приоритет

Совета Министров СССР оо де„нзобретений Опуолпковано 30.09.77. Бюл lcl cHI. № 36 (53) УДК 531.715.1 (088.8) и открытии

Дата опубликования оп11саппя 29.0!).77 (72) Авторы изобретения

Б. Я. Герловип и С. Д. Филиппов (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ФОРМЫ ПОЛИРОВАННОЙ

СФЕРИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛИ

Изобретение относится к области KQHTpoJIbно-измеритель1ной техники и может быть использовано, в частности, для точного контроля формы полированной сферической поверхности детали, в том числе поверхности с большим углом охвата, например поверхности зеркал .микроинтерферометров.

Известен способ контроля формы полированной сферической поверх ности детали с большим углом охвата, использующим высокоапертурный микрообъектив и образцовую полусферическую линзу.

Однако ограниченная точность контроля обусловлена отсутствием точных методов контроля образцовой полусферической линзы.

Известен способ контроля формы полированной сферической поверхности детали с помощью двух микрообъективов, который заключается в измерении суммарных волновых аберраций следующих систем, включающих, во-первых, первый об ьектив и контролируемую поверхность, во-вторых, второй объектив и контролируемую поверхность, в-третьих, первый объекти|в и второй объектив, и затем в расчете, волновых аберраций путем решения системы уравнений.

Недостатком этого способа является высокая трудоемкость и недостаточная точность, обусловленная пере1настройками интерференционной картины.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ контроля форII I полированной сферической поверхности детали, например фронтальной линзы микрообъектива, заключающийся в том, что закрепляют испытуемую деталь на поворотном столике в микроинтерферометре, имеющем объектив в рабочей ветви, фокусируют объектив на центр кривизны, контролируемой .поверхности, получают с помощью ветви сравнения интерференционную KBp THH), измеряют волновую аберрациюпучка, отраженного от одного участка контролируемои поверхности, затем поворачивают контролируемую деталь вместе со столиком, измеряют волновую аберрацию от других участков контролируемой поверхности и строят полную функцию волновой аберрации.

Недостатками этого способа являютст1 его

20 большая трудоемкость и невозможность обеспечения точности контроля выше, чем 0,2 полосы, во-первых, в силу необходимости некоторой перенастройки интерференционной картины при поворотах детали, так как никакие известные столики не обеспечивают cTdoHJII p ности центра вращения и точности совмещения,центров выше, чем до 1 мкм, и во-вторых, из-за накопления ошибок при переходе от одного участка контролируемой поверхности к

30 другому.

574604

Цель пзоорстсния — повьипенис точности и упрощение процесса коптро IH.

Дл)) это)го по предлагаемому (гп)сооу нс

flI>l) У(".>! "> Ю Д(т;),11,, H(З,(КРЕ!! IH)l, ) (Tаи()BЛНВ;1loT I(0H I J)oJI Hp k (AIoi J пов(.1) х1)осTI>10 1);) il(c(I I() 10

0П0PУ> ii lIOСЛЕ фОК) С!11)ОВКН О() I». Кт! Il!а I)il центр кривизны контролируемой !!Овсрхности поворачивают деталь относительно этой ofloры и регистрируют изменение интерференционной картины, по которому судят о форме детали.

По вышение точности контроля обеспечивается за счет того, что, во-первых, регистрируется не форма интерфервнционных полос, зависящая также и от качества других деталей интерфврометра, а изме.icHHc полос, зависящее только от формы контролируемой повер ( ности, и, во-вторых, cxcìà не требует перенастройки в процессе контроля. Упрощение контроля обеспечивается отсутствие vi измерения H построения функций волновой аберрации.

На чертеже .приведено схематическое изображение устройства для осуществления предлагаемого способа контроля формы детали, а именно полусферической линзы, являющейся заготовкой для зеркал микроинтерферометров.

Устройство содержит интерфврометр 1, который включает в себя осветитель, состоящий из источника 2 света, светофильтра 3 и конденсатора 4, интерферометрическое устройство, состоящее из входной .диафрагмы 5,. светоделительното кубика 6, образцового зеркала

7,,высокоапертурного объектива 8, выходной диафрагмы 9 и поляризатора 10, устройство

11 регистрации интерференционной картины, выполненное в виде фотокамеры. На чертеже изображена также испытуемая линза 12, отделенная слоем иммерсионной жидкости 13 от объектива 8 и установле>иная на жесткую опору 14 в отверстие 15. Линза 12 закреплена в оправе 16, имеющей две жесткие оси 17, расположенные под углом 60 — 90 друг к другу, на которых находятся колесики 18.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Испытуемую линзу 12 в оправе 16 помещают на жесткую опору 14 так, что контролируемая поверхность линзы соприкасается с краем отверстия 15, затем на линзу помещается нммерсионная жидкость 13, и на центр кривизны

1О

50 контролируемой поверхности фок) снр1 el c» объектив 8. При этом образуется картина интерференции между образцовым пучком, ol1);!)к((!н1>!>>! O) зе>рк!!л;) 7, и рабоч!1>>>! !1 > яком, 0 т)) (! )к (111! >1 . 0 т с ф с р и I ((I(0 I I H 0 H c J) x H o (. !1 ) ! ! !зы 12, причем для выравн!)валия интенсивностей пучков с целшо повышения контраста интерференционной картины использованы поляризаторы 10. Эту картину фотографируют с помощью устройства 11 регистрации, затем поворачивают линзу вокруг оптической оси на угол 90 — 180 и снова фотогра>фируют интерференционную картину, затем наклоняют линзу 12, не отрывая ее опоры, поднимая одну из осей 17, и в третий раз фотографируют интерференционную картину, а затем сравнивают изоо)зажения и выявляют различия меж j) фотографическими изобра ке)зиями ннтсрферспц!(онных карт)!н. Прн поворотах ли)зы 12 вокруг оптической оси колесики 18 обкатываются»о плоской по верхности опоры 14.

Примене!ние высокоапертурного объектива

8 позволяет контролировать почти всю поверхность целиком. Вместо фотографического спосооа регистрации искажений может быть применен фотоэлектрический. Опора 14 может иметь не отверстие, а три выступа, на которые должна ложиться контролируемая поверхность, при этом существенны не форма и расположение выступов, а только невозможность детали соскользнуть с них. Для предот вращения повреждений контролируемой поверхности материал опоры должен быть менее твердым, чем материал детали.

Формула изобретения

Способ контроля формы полированной сферической поверхности детали, заключающийся в том, что устанавливают испытуемую деталь в интерферометре, имеющем объектив в рабочей ветви, фокусируют ооектив на центр кривизны контролируемой поверхности, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения процесса контроля, испытуемую деталь, не закрепляя, устанавливают:контролируемой поверхностью на жесткую опору, а после фокусировки обектива на центр кривизны контролируемой .поверхности т)оворачивают деталь относительно этой опоры и регистрируют изменение интерференционной картины, по которому судят о форме детали.

574604

12 1r f7

Составитель Л. Лобзова

Текред Л. Гладкова

1),оррсктор Е. Хмелева

Редактор О. Юркова

1 1<);Ill)i< iI<).

T llll<) г Р <)<1) и )<, и Р . <..:III) ll<)ll:I, "

:1:1 1<;) а 2 1 33)<5) Изд. ¹ 772 Тираж 907

11110 Г<н у ;(арета<ив<ого к<)ми гста (ивето,чииистро)) ((.(:Р

II0 Jl< liII)I II 3<)<)I)< l < lill)l Ii

I 13()35),,чоскв<),,<1(,-35), I ;I)ill)