Измерение размеров и контроль качества поверхностей деталей оптико-механическим способом, страница 31

Пусть освещенная источником А щель S (рис. 3) проектируется микроскопом на поверхность P₁, имеющую ступеньку P₂ высотой h (направление падения лучей показано стрелками). Очевидно, изображение щели на поверхности P₁ займет положение S₁′, а на ступеньке P₂ – положение S₂′ . В поле зрения микроскопа, ось которого расположена под углом 90° к оси проектирующего микроскопа, изображение щели будет иметь вид, показанный на рис. 3, б (поле зрения). Величина «b» смещения изображения S₂′′ относительно S₁′′ служит мерой высоты ступеньки h.

Рис. 2. Общий вид двойного микроскопа МИС-11:

1 - основание, 2 - предметный столик, 3 - исследуемая деталь, 4  колонка, 5 - проектирующий микроскоп, 6 - винт поворота проектирующего микроскопа, 7 - кольцо фокусировки, 8 - осветитель, 9 - гайка перемещения кронштейна, 10 - кронштейн, 11 - стопорный винт, 12  держатель микроскопов, 13 - окуляр наблюдательного микроскопа, 14  окулярный микрометр, 15 - микрометрический механизм, 16  кремальера, 17 - наблюдательный микроскоп, 18 - микрометрический механизм продольного перемещения столика, 19 - стопор поворота столика, 20 - микрометрический механизм поперечного перемещения столика, 21 - понижающий трансформатор, 22 - реостат

Оптическая схема микроскопа показана на рис. 3, в.

От источника света А через щель S проходят лучи, которые собираются в фокальной плоскости объектива O₁ . Изображение щели проектируется на поверхность детали Р₁, видимой как бы в разрезе, и вторым объективом O₂ визуального микроскопа на сетку М окуляра К.

Изображение щели будет деформированным, причем величина смещения щели будет зависеть от высоты неровностей поверхности. Из рис. 3 видно, что

                                                                               b =    2kh,

где  k =18 - увеличение объектива с фокусным расстоянием F =8,16 мм.

Рис. 3. Принципиальная и оптическая схемы микроскопа

Тогда высота неровностей поверхности определяется формулой b h =.

2k Учитывая, что

N¹ − N²

b = τ,

где  N₁ и N₂ - отсчеты (в делениях) по окулярному микрометру;

τ= 0,01 мм - цена деления окулярного микрометра. Окончательная высота поверхности

N¹ − N² h = τ.

2k

Порядок выполнения работы

1.  Положить на стол 2 прибора исследуемую деталь 3 так, чтобы направление штрихов (рисок) обработки было параллельным к плоскости осей микроскопов.

2.  Через трансформатор 21 включить осветитель 8.

3.  Ослабив винт 11, вращением гайки 9 опустить кронштейн 10 с корпусами микроскопов на расстояние 10 – 15 мм от поверхности детали. Застопорить винт 11.

4.  Произведя подъем или опускание микроскопов с помощью винта 16, получить через наблюдательный микроскоп изображение исследуемой поверхности детали (в окуляре должна быть видна блестящая полоска металла).

5.  Вращением винта 6 направить зеленый свет через щель на видимую в окуляре полоску исследуемой поверхности детали (блестящая полоска металла окажется зеленого цвета).

6.  Произвести с помощью кольца 7 фокусировку пучка света, проходящего через щель, на исследуемую поверхность, при этом должна быть видна чёткая волнистая линия зелёного цвета (рис. 4), копирующая впадины и выступы на поверхности детали. Если при этом волнистая линия окажется не в центре поля зрения микроскопа или края ее окажутся размытыми, произвести дополнительную регулировку с помощью винта 6 и гайки 7.

7.  Ослабить винт, фиксирующий окуляр микрометра 14, повернуть окуляр так, чтобы горизонтальная линия перекрестия стала параллельной щели. Застопорить винт. Вращением барабана окулярного микрометра подвести линию перекрестия к вершинам наблюдаемого в окуляр микрорельефа поверхности (рис. 4, а). Снять показание N₁ по микрометру.

8.  Далее, горизонтальную линию перекрестия подвести к впадинам и снять показания N₂ (рис. 4, б).

9.  Перемещая предметный столик 2 с деталью с помощью винтов 18 и 20 замерить высоту впадин на соседних участках поверхности (произвести замеры пяти впадин).