6024

Операційний контроль форми полірованих поверхонь

Лабораторная работа

Производство и промышленные технологии

Операційний контроль форми полірованих поверхонь Мета роботи: вивчити методи контролю форми плоских поверхонь практично виміряти відступ від площини. Завдання 1. Вивчити інтерференційні методи контролю форми плоских полірован...

Украинкский

2012-12-27

308 KB

1 чел.

Операційний контроль форми полірованих поверхонь

Мета роботи: вивчити методи контролю форми плоских поверхонь практично виміряти відступ від площини.

Завдання

    1. Вивчити інтерференційні методи контролю форми плоских полірованих поверхонь.

    2. Використовуючи еталон з R = ∞, проконтролювати форму трьох плоских деталей. Визначити вигляд («горб», «яма») і величину загальної помилки, визначити вигляд («місцевий горб», «місцева яма») та величину місцевих помилок.

    3. Визначити загальну N і місцеву ∆N помилки.

Обладнання для виконання лабораторної роботи:

    1. Плоскі деталі – 10 шт.

    2. Спирт.

    3. Серветки – 5 шт.

    4. Набір пробного скла (еталони) – 10 шт.

    5. Кісточки з білчаного хутра – 3 шт.

    6. Контрольна скоба (або мікрометр) – 3 шт.

Теоретичні положення

    Контроль форми точних  полірованих поверхонь базується  на використанні явища інтерференції світла, яка виникає в повітряному проміжку між контрольованою поверхнею і еталонною, радіус кривизни якої (в данній роботі R = ∞) відповідає заданому на кресленні.

    Якщо контрольовану поверхню деталі сумістити з вимірювальною поверхнею еталону, то при невідповідності їх форми утворюється повітряний проміжок змінної величини, котрий можна розглядати як пластину товщини h з показником переломлення n = 1. Різниця ходу δ променів світла з довжиною хвилі λ, падаючих на пластинку під кутом α і відбитих від поверхнонь, обмежуючих проміжок, дорівнює δ = 2h соs α + λ/2. При падінні світла під нормалю до поверхні: δ = 2h + λ/2. Якщо різниця ходу кратна парному числу λ/2, проходить підсилення світла, якщо непарному – послаблення. В зазорі зі змінною товщиною h різниця ходу променей різна. При широкому джерелі світла чергуючі інтерференційні смуги розміщуються там, де величина зазорів однакова, тому вони мають однакову товщину.

    При спостережені в білому світлі видно кольорові кільця, в монохроматичному – темні та світлі. При переході від кільця до кільця однакового кольору товщина повітряного проміжку міняється на λ/2. Число кілець любого (але одного) кольору характеризує різницю стрілок згину поверхні деталі та еталону. Відхилення радіусу кривизни контрольованої поверхні від заданого (еталону) називають загальною помилкою і позначають знаком N. Форма інтерференційних кілець в розрізі, паралельному їх напрямку, відтворює профіль повітряного проміжку між поверхнями деталі і еталону. Якщо кривизна поверхні деталі змінюється плавно, кільця мають вигляд правильних дуг кіл. Найчастіше зустрічаються слідуючі похибки форми поверхні:

    ● "горб" – умовна назва помилки, при якій величина зазору на краю більше, ніж в центрі (рис.4.1. а);

    ● "яма" – умовна назва помилки , при якій величина зазору в центрі більше, ніж на краю (рис. 4.1. б).

    Якщо загальна помилка мала (N < 1), то замість кілець інтерференції з'являються рівномірно замальовані картини. По їх центру визначають величину похибки: червоний колір – N 1/2, синій – 1/4, жовтий N  1/8. Для більш точного вирахування величини похибок між контрольованою та виміряною поверхнями утворюють повітряний клин. Тоді інтерференційна картина виглядає як набір рівних смужок. Про величину N загальної похибки судять по відношенню стрілки згину ∆Н смужки до розміру Н між сусідніми смужками одного кольору (рис. 4.2.) – червоній при спостереженні в білому кольорі, темний - в монохроматичному,

    Нерегулярність форми контрольованої поверхні в різних зонах називається місцевою помилкою. Типові помилки: "місцева яма" (рис. 4.3. а), "місцевий горб" (рис. 4.3. б), "припідйятий край" (рис. 4.3. в), "завал" (рис. 4.3. г), "астигматизм" (рис. 4.4).

    Астигматизм – умовна назва помилки, при котрій величина проміжку неоднакова по абсолютній величині в двох взаємноперпендикуляриих напрямках. Величину астигматизму оцінюють зрівнянням з картинками контрольної таблиці.

Основний зміст роботи

    Еталони застосовують у вигляді, так званих, пробних скелець для безпосереднього прикладання їх вимірювальної поверхні на контрольовану поверхню деталі – для безконтактних вимірювань.

    Для отримання уяви про форму всієї поверхні та аналізу про наявність чи відсутність на ній місцевих похибок, розмір контрольованої деталі повинен бути меньше еталону.

    Якщо деталь більше еталону, стрілка згину Ng на діаметрі dg деталі визначається по формулі:

де dе – діаметр еталону; Nе – стрілка згину (в інтерференційних смугах) контрольованої поверхні на діаметрі еталону.

    Пробні скельця – еталони плоскої і сферичної поверхні заданого радіусу кривизни – мають діаметр до 130 мм. Радіуси кривизни вимірюваної поверхні сферичних пробних скелець нормалізовані

    Для кожного значення радіуса, в тому числі R = ∞ в умовах серійного виробництва виготовляють три пари пробних скелець:

РПС – робочі пробні скельця для контролю поверхонь;

КПС – контрольні пробні скельця для перевірки поверхонь робочих пробних скелець;

ОПС – основні пробні скельця для перевірки контрольних скелець.

    Вимоги дрібносерійного виробництва допускають лише наявність РПС і ОПС. Сферичні пробні скельця всіх радіусів кривизни виготовляють парами – випуклими і вігнутими. По точності форми вимірювальної поверхні пробні скельця діляться на три класи.

    Відхилення радіусів кривизни вимірювальних поверхонь сферичних ОПС від номінальних значень R та відхилення від площини площинних ОПС не повинні перевищувати величин приведенних в таблиці. 3.1

    Типові інтерференційні картини для різник похибок деталі наведено далі на рис. 4.5 – 4.13.

Порядок виконання роботи

    Контроль пробними скельцями.

    1. Ретельно промити спиртом та протерти серветкою вимірювальну поверхню еталону і контрольовану поверхню деталі.

    2. Пензликом з білячого хутра змахнути з них пилинки та обережно опустити пробне скельце вимірювальною поверхнею на контрольовану поверхню (або навпаки – в залежності від співвідношення розмірів еталонів, деталей і товщини останньої). При цьому пробне скельце повинно ковзати по деталі (або деталь по пробному скельцю) на тонкій повітрянній подушці, яка утворюється в зазорі між поверхнями. При невеликому прижимі еталону до деталі (або навпаки – деталі до еталону) повинна з'явитись інтерференційна картинка, котра при невідповідності форми поверхні деталі та еталону буде мати вигляд кілець або різне пофарбування. Відсутність вільного ковзання еталону по деталі (або деталі по еталону) вказує на якісну чистку вимірювальної та контрольованої поверхонь.

                                                                                                                           Таблиця 3.1

Клас

точності

пробних

скелець

Сферичні скельця з найменьшим

значенням радіусів R, мм

Плоскі

скельця

R = ∞

Від 0,5 до 2

Більше 2 до 10

Більше 10 до 37,5

Більше 37,5 до 250

Більше 250 до 1000

Більше 1000 до 4000

Допусти-ме відхиле-ння від плоскос-ті N 

Допустиме відхилення R (+)

мкм

%

номінального

значення

1

0,5

0,1

2,0

0,01

0,02

0,02/1000

0,05

2

1,0

3,0

5,0

0,03

0,05

0,05/1000

0,07

3

2,0

10,0

15,0

0,10

0,15

0,15/1000

0,1

    КАТЕГОРИЧНО ЗАБОРОНЯЄТЬСЯ ПРИТИРАТИ ЇХ ОДНЕ ДО ОДНОГО !

    Інтерференційна картина буде спотвореною, а поверхні будуть пошкодженими (подряпаними).

    3. За числом N кілець інтерференції одного кольору (червоних – при спостережені в білому світлі і темних – в монохроматичному) визначити величину загальної похибки. Тип помилки встановлюють по напрямку переміщення кілець при надавлюванні на середину пробного скла (або деталі). При помилці "яма" кільця інтерференції переміщуються від краю до центру, при помилці "горб" – навпаки. Замалювати інтерференційну картину і занести в форму, яка пропонується.

    4. Створивши повітряний клин нажимом на край еталону (або деталі), визначити загальну помилку N по відношенню стрілки прогину полоси до відстані між сусідніми полосами одного кольору. Вид помилки визначається по напрямку викревлення полос відносно точки прижиму. При помилці "горб" полоси розміщені вігнутістю до точки прижиму, при помилці "яма" – опуклістю. По нерегулярності форми полоси встановити вид місцевої помилки ∆N. Знайти величину цієї помилки. Замалювати картину інтерференції і занести в запропоновану форму.

    5. Аналогічним способом визначити загальну і місцеву помилки поверхності при її відступі від площини N < 1. Результати вимірювань занести в запропоновану форму.

Зміст звіту

    1. Основні методи контролю форми плоских полірованих поверхонь.

    2. Ескізи данних поверхонь еталону та контрольованої поверхні.

    3. Розрахунки. Визначення виглядів та величин місцевої та загальної помилок контрольованих поверхонь.

    4. Таблиця з результатами вимірювань.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

19148. Выгорание топлива. Единицы измерения глубины выгорания. Классификация осколков деления 159.5 KB
  Лекция 12. Выгорание топлива. Единицы измерения глубины выгорания. Классификация осколков деления. Отравление и зашлаковывание реактора. Ксеноновая яма. Отравление самарием и неодимом. . Процессы происходящие в топливе во время работы реактора. Уменьшение ядер д
19149. Воспроизводство делящихся материалов. Уравнения выгорания. Расширенное воспроизводство. Оружейный и энергетический плутоний 130 KB
  Лекция 13. Воспроизводство делящихся материалов. Уравнения выгорания. Расширенное воспроизводство. Оружейный и энергетический плутоний. Малые актиноиды. Спонтанное деление. 13.1. Воспроизводство делящихся материалов. На рис. 13.1 приведена схема превращений изотопов т
19150. Радиационные характеристики отработавшего ядерного топлива (ОЯТ). Хранение и транспортировка ОЯТ 221 KB
  Лекция 14. Радиационные характеристики отработавшего ядерного топлива ОЯТ. Хранение и транспортировка ОЯТ. 14.1. Радиационные характеристики отработавшего ядерного топлива ОЯТ К радиационным характеристикам ОЯТ будем относить: активность остаточное энерговыделе
19151. Классификации реакторов АЭС. Особенности легководных, графитовых и тяжеловодных реакторов. Проблемы безопасности АЭС 65.5 KB
  Лекция 15. Классификации реакторов АЭС. Особенности легководных графитовых и тяжеловодных реакторов. Проблемы безопасности АЭС. Перспективные типы реакторов. 15.1. Классификации реакторов АЭС. Рассмотрим три классификации реакторов АЭС: по нейтронному спектру по
19152. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О ТЕРМОДИНАМИКЕ 73 KB
  ТЕМА 1. Основные понятия о термодинамике 1.1. Роль термодинамики в разработке и исследовании конструкционных материалов ядерных реакторов Высокочистые вещества прецизионные сплавы композиты – основные материалы ядерной энергетики. Рафинирование. Термодинамическо...
19153. Внутренняя энергия. Первый закон термодинамики 61 KB
  2.2. Внутренняя энергия. Первый закон термодинамики Понятие энергии. Джоуль и калория. Первый закон термодинамики. Внутренняя энергия. Условность отсчета внутренней энергии. Изохорные процессы. Функции состояния и характеристические функции. Слово €œэнергия€
19154. Основные свойства криогенных жидкостей 175 KB
  ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ КРИОГЕННЫХ УСТРОЙСТВ Лекция 1 Основные свойства криогенных жидкостей 1.1. Виды жидких хладагентов Для получения низких температур можно использовать различные криогенные жидкости которые прежде всего характеризуются температурой кипения...
19155. Теплоизоляция и принципы теплового расчета 67.5 KB
  ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ КРИОГЕННЫХ УСТРОЙСТВ Лекция 2 Теплоизоляция и принципы теплового расчета Изза малой величины теплоты парообразования жидких хладагентов особенно жидкого гелия вопросы теплоизоляции рабочего объема играют ключевую роль при разработке р
19156. Теплопритоки к жидкому хладагенту 159 KB
  ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ КРИОГЕННЫХ УСТРОЙСТВ Лекция 3 Теплопритоки к жидкому хладагенту. 1.Теплоподвод за счет теплопроводности твердых тел 1.1Общие закономерности Перенос тепла в твердых телах теплопроводностью при низких температурах подчиняется известным зак