Микроинтерферометр для контроля шероховатости поверхностей

Микроинтерферометр для контроля шероховатости поверхностей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i i>750273 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 26.12.77 (21) 2558876/25-28 (5) ) М. Кл.

G 0l В 11/30

С 01 В 9/02 с присоединением заявки ¹

Пкударстаанный комитет (23) Приоритет до делам изобретений и открытий

Опубликовано 23.07.80. Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 25.07.80 (З) УДК 531.715.. 1(088.8) (72) Авторы изобретения

В. A. Веснина, А. А. Кучин и Г. К. Литвинова (7I) Заявитель (54) МИКРОИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ КОНТРОЛЯ

ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Изобретение относится к области конт рольно-измерительной техники и может быти. использовано, в частности, для контроля шероховатости особотонкообработан ных деталей, высоты неровностей у кото5 рых менее 0,03 мкм.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является микроинтерферометр для контроля шероховатости по1О верхности, содержащей последовательно расположенные коллиматор, светоделитель для разделения светового потока íà рабочую ветвь, имеющую обьектив, и на ветвь сравнения, имеющую компенсационный элемент, обьектив и элемент с поверхностью сравнения и зрительную трубу t1J

Недостатком известного микроинтерферометра является малое увеличение в направлении вдоль интерференционной полосы, вследствие чего неровности менее

0,1 мкм не могут быть измерены с необходимой точностью.

Пелью изобретения является повышение точности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что микроинтерферометр снабжен анаморфотной телескопической системой, расположенной между светоделителем и обьективом зрительной трубы, Кроме того, анаморфотная телескопическая система вьптолнена в виде двух цилиндрических ахроматических линз, образующие цилиндров которых параллельны линии, соединяющей центры зрачков объективов обеих ветвей микроинтерферометра.

На фиг. 1 — изображена принципиальная оптическая схема микрокнтерферометра; на фиг. 2 — вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 — взаимное расположение зрачков объективов в плоскости зрачка микроинтерферометра.

Предлагаемый микроинтерферометр содержит коллиматор, состоящий из источника 1 света, конденсатора 2, диафрагмы 3 и обьектива 4, светоделитель 5 для разделения светового потока на рабочую

3 750 ветвь, имеющую обьектив 6 с выходным зрачком 7 и на ветвь сравнения, имеющую компенсационный элемент 8, обьектив 9 с выходным зрачком 10, элемент

11 с поверхностью сравнения, анаморфот ную телескопическую систему 12, зритель ную трубу, состоящую иэ обьектива 13 и окуляра 14. Контролируемая поверхность обозначена индексом 15.

Устройство работает следующим образом.

Пучок лучей от источника 1 света выходит иэ объектива 4 коллиматора и является светоделителем 5 на два, один иэ которых проходит через светоделитель 5, другой отражается от него, Пучок лучей, прошедший через светоделитель 5, собирается объективом 9 в его фокусе на элементе 11 с поверхностью сравнения, Пучок лучей, отраженный от светоделителя

5, собирается в фокусе обьектива 6 на контролируемой поверхности 15. Пучки, отраженные от исследуемой поверхности

15 и поверхности сравнения элемента 11 идут обратно по тем же направлениям и, соединяясь на светоделителе 5, интерферируют, образую изображение интерференционных полос в бесконечности. Для получения интерференционных полос конечной ширины выходные зрачки 7 и 10 обеих ветвей интерферометра должны быть развелены друг относительно друга, и тогда интерференционные полосы, возникающие в результате сложения двух пучков лучей, будут перпендикулярны линии, соединяющей центры зрачков обьективов 6 и 9 (см. фиг. 2 и 3).

Иэображение интерференционных полос переносится анаморфотной телескопической системой 12 и объективом 13 зрительной трубы в фокальную плоскость окуляра 14.

При этом введение между светоделителем и объективом зрительной трубы анаморфной телескопической системы 12 в виде двух цилиндрических ахроматических линз, образующие цилиндров которых параллельны линии, соединяющей центры зрачков объективов (перпенди улярны плоскости чертежа, см. фиг. 3), не вызывает изменения интерференционной картины, интерференционные полосы остаются той же

273 ф ширины. В поле зрения окуляра 14 одновременно видны изображение контролируемой поверхности 15 и интерференционные полосы. В тех местах, где полосы

S пересекают неровности (следы от обработки), они искривляются. При этом направление следов от обработки должно быть ориентировано перпендикулярно к интерференционным полосам.

Погрешность измерений высоты неровностей на предложенном микроинтерферометре составляет 0,02 мкм вместо

0,04 мкм в прототипе.

Таким образом, предложенное решение позволит снизить погрешность измерений на 50% и расширить диапазон измеряемых неровностей до 14 класса шероховатости (0,03 мкм).

20 формула изобретения

1. Микроинтерферометр для контроля шероховатости поверхностей, содержащий

25 последовательно расположенные коллиматор, светоделитель для разделения светового потока на рабочую ветвь, имеющую обьектив, и на ветвь сравнения, имеющую компенсационный элемент, объектив и элемент с поверхностью сравнения, и зрительную. трубу, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, он снабжен анаморфотной телескопической системой, расположенной

35 между светоделителем и объективом зрительной трубы.

2. Микроинтерферометр по и. 1, о т— л и ч а ю шийся тем, чтс,анаморфотная телескопическая система выполнена в

4р виде двух цилиндрических ахроматических линз, образующие цилиндров которых параллельны линии, соединяющей центры зрачков объективов обеих ветвей микроинтерферометра.

45 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Коломийцов Ю, В, и др. Оптические приборы для измерения линейных и углоИ вых величин в машиностроении. М., Машиностроение, 1964, с. 204-205 (прото» тип).

750273

Вид A

Зрачон юинроинмер рерамера

UHHHIIH Заказ 4618/31

Тираж 801 Подписное фиг. 3

Фютиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4