Рабочие, базовые и эталонные элементы функциональных устройств прибора. Принцип Аббе.
В каждой детали различают следующие структурные элементы (поверхности): рабочие (активные), базовые, соединительные (свободные) и технологические.
Рабочие элементы (РЭ) (их называют также активными или исполнительнымиповерхностями) непосредственно выполняют заданные функции детали. Базовые элементы (БЭ) обеспечивают координацию детали (т.е. координацию ее РЭ*) относительно других деталей и представляют собой поверхности, по которым деталь cопрягается (соединяется) с базовой деталью (рис. 5
Принцип Аббе.По этому принципу, называемому также принципом исключения компараторной погрешности, эталонный элемент устройства должен быть расположен соосно с рабочим элементом (или измеряемым объектом). В этом случае уменьшается погрешность взаимного линейного расположения эталонного и рабочего элементов при возникновении поворотов деталей из-за технологических или эксплуатационных погрешностей (зазоров, погрешностей формы контактирующих поверхностей, деформаций, биений и т.п.).
На рис. 44 показан классический пример, давший второе название принципу с поперечным (рис. 44, а) и продольным (рис. 44, б) компараторами. На каретке 1, перемещаемой вдоль оси Y, установлены эталонная (Э) и поверяемая (П) шкалы, взаимное положение штрихов которых измеряется с помощью отсчетных микроскопов М1, М2.
Рис. 44
В поперечном компараторе, из-за поворотов каретки (Djz) вокруг оси Z, обусловленных погрешностями направляющих, возникает значительная погрешность измерения DY1 первого порядка малости, пропорциональная расстоянию Н между шкалами (рис. 44,в):
|
|
|
Чтобы исключить погрешность первого порядка, Аббе предложил расположить талонную и поверяемую шкалы соосно, преобразовав компаратор в продольный (компаратор Аббе). В этом случае погрешность измерения из-за поворотов каретки будет лишь второго порядка малости (рис. 44, г):
Расположение эталонного элемента устройства соосно с рабочим элементом , являясь необходимым условием соблюдения принципа Аббе, не всегда достаточно для исключения погрешности измерения первого порядка малости при возникновении поворотов элементов [19]*. И наоборот, известны конструктивные решения,
выполненные с нарушением принципа Аббе, но не вызывающие погрешностей измерения при поворотах элементов, благодаря взаимокомпенсации составляющих этой погрешности.
Примерами могут служить оптические отсчетные устройства длиноизмерительных машин, разработанные Эппенштейном (принцип Эппенштейна) и конструкторами фирмы ЛОМО .
Разработанный на ЛОМО проект длиноизмерительной машины (реализован фирмой Карл-Цейсс) имеет отсчетное устройство, основанное на лазерном интерферометре и системе зеркал, закрепленных на измерительной (подвижной) каретке машины Конструкция устройства не соответствует принципу Аббе, так как измеряемый объект (винт) 7 и элементы эталонной измерительной системы 1-6 не расположены нодной оси. Однако, благодаря симметричному расположению зеркал 2-5 относительно оси пиноли, здесь происходит взаимокомпенсация погрешностей расположения зеркал относительно отражающей триппель-призмы 6 и интерферометра 1 при поворотах каретки, т.е. не возникает погрешность первого порядка малости измерения расстояний.
|
|
|
Дата добавления: 2019-07-17; просмотров: 344; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!