Справочник технолога-оптика - Окатов М.А.
ISBN 5-7325-0236-Х
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 3.17. Схема контроля на интерферометре типа Физо
149
Рис. 3.18. Пример полос при многолучевой интерференции
Рис. 3.19. Пример интерференционной картины в интерферометре ИКП-2
картины становятся очень тонкими и наведение на их середину можно осуществить с погрешностью не более 0,010-0,005 ширины полосы.
На интерферометрах типа Физо можно также проверять шлифованные поверхности. Для этого перед контролем их покрывают тонким слоем смеси, состоящей из воска, масла и парафина [3.32]. В результате такого покрытия поверхность становится зеркально отражающей.
В табл. 3.12 приведены основные технические характеристики интерферометров типа Физо. Из указанных приборов серийно выпускаются интерферометры ИТ-87, ИТ-200, ИТ-100, ПК-452, остальные — небольшими партиями.
Интерферометр модели ИКП-2 является усовершенствованной моделью прибора ИКП-100. Тот и другой содержат оптическую систему, осуществляющую разрыв измеряемой интерференционной полосы на несколько частей и взаимный разворот примыкающих частей на 180°. Вид получаемой при этом картины показан на рис. 3.19. При измерении искривления полосы с помощью специального микрометра осуществляется нониальное совмещение разорванных частей полосы. Точность измерения — до 0,01 ширины полосы.
Из табл. 3.12 видно, что существующие приборы отечественного производства позволяют за один прием проверить поверхности диаметром до 300 мм. Поверхности диаметром более 300 мм средней и невысокой точности с малым и большим значениями коэффициента отражения можно проверять с помощью интерферометра на решетках (см. выше). Интерферометры фирмы «Цайго» («Zygo», США) обеспечивают проверку за один прием полированных поверхностей диаметром до 800 мм. Кроме того, для контроля поверхностей больших размеров и высокой точности исполь-
150
151
Таблица 3.12.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИНТЕРФЕРОМЕТРОВ ТИПА ФИЗО
Параметр ИТ-40 ИТ-70 ИТ-87 ИТ-100 ИТ-200 ПК-452 ИКП-100 ИКП-2
Тип объектива коллиматора:
линзовый + + + + + - + +
зеркальный — — — - - + — -
Диаметр образцовой поверхности, мм 200 70 100 100 200 200 100 100
Получаемая интерференционная картина:
двухлучевая + - + + + + + +
многолучевая + — + + ~ ~ —
Метод наведения на полосы:
окулярный микрометр + + + + + + + +
по сетке _ - - - - +- - -
нониальное - - — - - - + +
Погрешность наведения на полосы, доли 0,05-0,01 0,05-0,01 0,05-0,01 0,05-0,01 0,05 0,01 0,02 0,02
полосы Положение образцовой поверхности:
горизонтальное + + - + + + + +
вертикальное — — + — — — — —
Увеличение прибора,4 0,85 1,0:2,7:6,0 0,85:2,0 0,85:2,0 0,6 0,6 2 2
Способ наблюдения:
визуальный + + + + + + + +
фотографический + + + + + - - -
зуют метод Коммона [3.10]. Проверяемую деталь 1 (рис. 3.20) устанавливают вблизи точной вогнутой сферической поверхности 2 под углом ф к ее оси и на расстоянии L от центра кривизны С сферической поверхности. Из него направляют на деталь
2 расходящийся геометрический пучок. Пучок на прямом и обратном пути дважды отражается от проверяемой плоскости. При наличии на детали 1 отступлений от идеальной плоскостности гомоцентрич-ность пучка нарушается и может быть обнаружена и измерена. Для образования гомоцентрического пучка и анализа его не-гомоцентричности обычно используют теневые или интерференционные приборы (см. п. 3.4).
Например, проверяемая поверхность представляет собой сферу большого радиуса кривизны г. Тогда отраженный от нее гомоцентрический пучок становится астигматическим. Между продольным астигматизмом 5д пучка и радиусом кривизны г имеется следующая зависимость:
4L2 sin2 ф
Рис. 3.20. Схема контроля кривизны по методу Коммона
Г =
6А COS ф
(3.3)
которая может быть использована для численной оценки качества проверяемой плоскости. Вместо формулы (3.3) чаще используют формулу, позволяющую рассчитать стрелу прогиба h плоской поверхности,
D cos(p _
* =-------5----
32L sin ф
(3.4)
где D — максимальный размер проверяемого участка.
Одновременно с общим отклонением обнаруживаются также зональные дефекты поверхности. Рассчитать значение h зональных дефектов можно по формуле (3.4) с подстановкой в нее соответствующих значений Виф.
3.5. КОНТРОЛЬ ФОРМЫ СФЕРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
Выбор средств и методов контроля качества сферических поверхностей зависит от размеров проверяемых деталей, требуемой точности, твердости материалов, знака кривизны и ряда других факторов.
152
Наиболее широко используемым для этой цели инструментом является сферическое пробное стекло (ГОСТ 2786-82*), накладываемое на проверяемую поверхность. Оно, как и плоское пробное стекло, позволяет осуществлять проверку деталей непосредственно на рабочем месте, причем одновременно с контролем качества поверхности производится также проверка радиуса кривизны.
Метод проверки сферических поверхностей пробными стеклами [3.1] аналогичен методу пробных стекол, применяемому при контроле плоских поверхностей. Здесь также полосы кольцевой формы используют для обнаружения и оценки астигматической ошибки, дугообразные или прямые — для измерения отклонений в виде местных бугров, ям, завалов на краю и т. п.
