Оптический производстенный контроль - Малакара Д.
Скачать (прямая ссылка):
После этого оптическую систему снимают с узловой каретки для того, чтобы определить ось вращения последней. Один из методов заключается в фокусировке микроскопа на изображение, отраженное от цилиндра известного диаметра, помещенного на оси узловой каретки. Фокусное расстояние оптической системы равняется сумме расстояния, на которое смещается ,микроскоп, и радиуса цилиндра.
15.1.3. Толщина оптических деталей
Толщину линзы и пластин обычно измеряют микрометрами или индикаторами с круговой шкалой, если требуемая точность не превышает ±0,01 мм. Для уменьшения погрешности измерений до ±1,0 мкм можно использовать интерферометр Майкельсона, сравнивающий деталь с опорной пластиной приблизительно той же толщины и изготовленной из такого же оптического материала [23]. Два концевых отражателя дисперсионно компенсированного интерферометра заменяют проверяемой линзой и эталонной плоскопараллельной пластиной из того же материала. Интерферометр юстируют до получения в белом свете колец Ньютона от фронтальных поверхностей линзы и пластины, а затем пластину перемещают вдоль ветви интерферометра до появления таких же колец от задней поверхности. Величина этого смещения непосредственно определяет разность оптических толщин линзы и пластины.
15.2. УГЛОВЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ
Угол определяет величину взаимного наклона линий или поверхностей как часть полного оборота. Существуют различные системы единиц угловых величин; их взаимосвязь понятна из табл.
15.2. Угловые единицы
Единица Оборот Значение в радианах
К ,задрант Радиан Градус Мчнута Секунда Град Сагтиград Микроквадрант (4)-1 = 0,25000000 (2л)-' .=0,15915494 (360)-> = 0,00277778 (21 600)-' = 0,00004630 (1 296 OiOO)-1 = 0,00000077 (400) ' = 0,00250000 (40 000) = 0,00002500 (4 000 000) _1 = 0,00000025 я/2= 1,57079633 1,00000000 0,01745329 0,00029089 0,00000485 0,01670796 0,00015708 0,00000157
.368 15.2. Радианом называется угол, ограничивающий дугу, равную радиусу окружности. Преимущество радианной системы заключается в том, что малые углы в ней имеют то же численное значение, что и их синусы и тангенсы. Система градус— минута — секунда является старейшей и наиболее широко используемой. Способ деления прямого угла на сто частей является попыткой применения десятичных долей квадранта; одну сотую часть квадранта иногда называют «новой минутой», а одну тысячную—«новой секундой». Однако такая терминология скорее сбивает с толку, чем помогает.
15.2.1. Градуированные круги
Транспортир — небольшой инструмент для измерения углов — представляет собой часть угловой шкалы или круга, разделенного на градусы. Верньерная шкала позволяет считывать показания с погрешностью до 0,1°.
Гониометры, или прецизионные спектрометры, являются более точными приборами, использующими полный круг и обеспечивающими погрешность измерений до 1 угловой секунды и лучше (в зависимости от качества деления лимба и выполнения системы считывания). В работе [12] рассмотрен способ контроля такого круга с погрешностью менее \".
Некоторые приборы имеют оптические устройства для одновременного наблюдения противоположных сторон круга с тем, чтобы автоматически компенсировалась погрешность децентрирования.
В настоящее время имеются механические инструменты с двумя одинаковыми зубчатыми металлическими дисками, помещенными друг на друга. Такое устройство было описано Хорном [10] и изготовлено фирмой «Муар тул» (Moore Tool). Имея 1440 зубцов. оно обеспечивает установку такого же количества независимых положений, каждое по 0,25°. С помощью верньера микровинта можно считывать показания с точностью до 0,1".
15.2.2. Угломер
Угломер — исключительно простой инструмент, состоящий из двух прямых пластин, соединенных осью. Дэве [6] показал, как его можно использовать для получения углов 90 и 45° с погрешностью до 20". Для этого на устройстве устанавливают примерно 45° и сравнивают две прямоугольные призмы, острые углы которых по очереди помещают в угломер. Если расположить прибор между глазом и ярким источником света, как это делается при использовании шаблона, можно наблюдать очень небольшие зазоры. Целью этой процедуры является определение с максимально возможной точностью двух идентичных углов. При необходимости одну из призм подвергают дополнительной обработке. Одинаковые углы не обязательно должны быть равны 45°, они могут составлять, например, 46°.
13—839 369 Обе призмы соединяют, как показано на рис. 15.4; их общая поверхность при этом является биссектрисой угла 92°. Большую поверхность блока обрабатывают так, чтобы углы при ее основании стали равны друг другу (каждый по 44°). Прямой угол у обеих призм при этом оказывается равным 90° с максимально достижимой точностью.
Затем призмы разъединяют и обрабатывают их гипотенузные грани так, чтобы углы при основаниях стали равны 45°.
Для призмы с гипотенузой 50 мм зазор в 5 мкм с одного края соответствует углу в 0,0001 рад, или 20".
Аналогичным образом можно получить равностороннюю призму, обрабатывая грани до тех пор, пока ее углы не станут одинаковыми (по 60е).
