Измерение размеров и контроль качества поверхностей деталей оптико-механическим способом, страница 33

1 - источник света, 2 - проекционный объектив, 3 - разделительная пластинка, 4 - предметный объектив, 5 - компенсатор, 6 - объектив, 7  эталонное зеркало, 8 - интерферирующий объектив, 9 - зеркало тубуса, 10 - окуляр тубуса, 11 - фотоокуляр, 12 - зеркало фотоокуляра, 13  матовое стекло, 28 - исследуемая деталь

Переход от одной светлой до другой светлой или от одной темной до другой темной полосы соответствует изменению разности хода на одну длину волны. Темные полосы соответствуют разностям хода 1 2λ, 3 2λ, 5 2λ и т. д., а светлые полосы – разностям хода λ, 2λ, 3λ и т. д.

В поле зрения окуляра наблюдаются одновременно интерференционные полосы и исследуемая поверхность. Изменение расстояния до исследуемой поверхности на какую-либо малую величину вызывает изменение хода луча на двойную величину изменения расстояния, т. к. свет проходит это расстояние дважды. Изменение хода лучей в одной из ветвей прибора вызывает изменение разности хода между интерферирующими лучами, в результате чего полосы в поле зрения сместятся. При изменении расстояния до исследуемой поверхности на половину длины световой волны (1 2λ) полосы в поле зрения смещаются на один интервал между полосами. Если на исследуемой поверхности имеется гребень или впадина от обработки, то в этом месте получится смещение (искривление) интерференционных полос. Так, если глубина неровности равна 0,275 мкм, это вызовет искривление полосы на один интервал между полосами (как говорят, “на одну полосу”). Величину искривления полос – а – при измерении выражают в долях интервала между полосами b R=а/b (рис. 3). Зная длину волны света, можно получить величину неровности в микронах R_i = aλ/(2 )b . При контроле микрогеометрии с беспорядочным расположением штрихов (притирка, шабровка и т. д.) рекомендуется работать в белом свете, т. к. небольшое число полос в поле зрения облегчает оценку их изгиба.

Общий вид прибора изображен на рис 2. Микроинтерферометр МИИ-4 состоит из корпуса с предметным столиком и оптической системы.

Рис. 2. Общий вид микроинтерферометра МИИ-4:

13 - матовое стекло, 14 - основание корпуса, 15 - колонка, 16  предметный столик, 17 - барабанчик подъема оптической системы, 18  винт перемещения предметного столика, 19 - стопорный винт столика, 20 - фонарь, 21 - рамка со светофильтрами, 22 - кольцо апертурной диафрагмы, 23 - рукоятка шторки, 24, 25 - винты регулировки интерференционной картины, 26 - кольцо для выведения зеркала тубуса, 27  понижающий трансформатор

Корпус включает в себя основание 14, имеющее форму усеченного конуса, расширяющегося книзу, и колонку 15, на которой установлен предметный столик 16.

В передней части основания имеется окно, к которому можно крепить фотокамеру для фотографирования исследуемой поверхности. Если нет необходимости фотографировать, окно закрывается рамкой с матовым стеклом 13. На верхней части основания установлен барабанчик 17 микрометрического винта, с помощью которого поднимается и опускается оптическая система относительно предметного столика, чем достигается фокусировка объектива на исследуемую поверхность. Величина вертикального перемещения оптической системы может быть отсчитана по шкале барабанчика, цена деления которой τ= 0,003 мм.

Колонка 15 представляет собой полый цилиндр с тремя окнами. На верхней части колонки укреплен предметный столик 16, который с помощью двух микрометрических винтов 18 может перемещаться в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Перемещение столика может быть отсчитано по имеющимся на микрометрических винтах градуированным барабанчикам, цена деления которых 0,005 мм. Кроме того, столик может поворачиваться на любой угол вокруг вертикальной оси. Это позволяет расположить предметный столик вместе с помещенной на нем исследуемой деталью 28 так, чтобы штрихи обработки располагались в поле зрения в направлении, удобном для наблюдения и измерения. В выбранном положении столик может быть застопорен винтом 19.