Оптические делительные головки. Назначение. Устройство. Принцип действия. Основные метрологические характеристики.
Делительные головки предназначены для поворота детали на определенный угол. С такой целью они применяются в качестве делительных приспособлений на металлорежущих станках (фрезерным, шлифовальным) и при разметке деталей. Чтобы использовать делительные головки для измерения углов, с ними должно применяться устройство, фиксирующее требуемое угловое положение граней или других элементов детали. Тогда по отсчетному устройству делительной головки определяют значения центральных углов поворота детали между последовательными фиксированными ее положениями.
Делительные головки удобны для измерения центральных углов, образованных шлицами, зубьями, пазами и т.п. элементами деталей.
В корпусе делительной головки имеются точные подшипники, в которых установлен шпиндель головки. На конце шпинделя имеется коническое отверстие, в которое обычно устанавливают центр, но может быть установлен также патрон или планшайба, к которым крепятся измеряемые детали. Для измерения углов детали относительно ее центров, что является преобладающим видом измерений, головка и задняя бабка установлены на общее основание. Для обеспечения совпадения осей головки и задней бабки предусмотрена возможность регулирования положения оси задней бабки в двух плоскостях. В большинстве случаев ось шпинделя головки располагается горизонтально, хотя конструкция головок предусматривает возможность поворота оси шпинделя относительно горизонта до вертикального положения. Для фиксации углового положения может быть использован также жесткий упор (фиксатор) или бесконтактный оптический прибор (например, при наведении на хорошо отражающую свет грань — автоколлиматор или при наведении на штрихи – микроскоп). Выбор определяется удобством применения того или иного устройства, а также требованиями к точности фиксации углового положения.
|
|
|
Отсчетные устройства делительных головок бывают как механическими (лимб с нониусом), так и оптическими. Для измерений углов наибольшее распространение получили оптические делительные головки. Измерение угла поворота шпинделя производится по шкале связанного со шпинделем лимба с помощью оптической системы. У точных головок отсчет показаний производят с двух диаметральных сторон лимба.Для отсчета показаний предусмотрен экран. Цена деления отсчета составляет 1″, 2″, 5″ и 20″. У всех головок обеспечен поворот шпинделя на 360°.Предел допускаемой погрешности головок с ценами деления 1″, 2″ и 5″ находится в диапазоне от одной до двух, цен деления, причем погрешность нормируется для любого угла на любом участке лимба.
|
|
|
Основными составляющими погрешностями головки являются погрешности делений лимба и отсчетного устройства, неточность вращения шпинделя, погрешность от эксцентриситета лимба. Последняя погрешность зависит от значения измеряемого угла.
При измерении углов возникают также погрешности из-за смещения центра задней бабки относительно оси шпинделя, из-за эксцентриситета, связанного с радиальным биением конца шпинделя, и из-за эксцентриситета расположения детали относительно оси ее поворота (при контактном способе фиксации углового положения граней детали). Следует отметить, что эксцентриситет, вызванный биением конуса шпинделя, уменьшается по направлению к задней бабке, а эксцентриситет расположения детали на оправке остается неизменным. В связи с преобладающим влиянием погрешности от эксцентричного расположения детали при измерениях следует с особой тщательностью производить выставление детали соосно с осью шпинделя головки. Если же для фиксации углового положения детали можно использовать автоколлиматор, то эксцентриситет положения детали не окажет существенного влияния.
Поверку оптических делительных головок производят по образцовому лимбу, устанавливаемому в центрах головки или с помощью автоколлиматора по многогранным угловым мерам: аналогично поверке гониометров.
|
|
|
31. Приборы и методы для измерения отклонений формы плоских поверхностей.
Отклонение формы плоских поверхностей характеризуется прямолинейностью или плоскостностью.
Непрямолинейность – это наибольшее расстояние между точками реального и геометрического профилей.
Неплоскостность – это наибольшее расстояние между точками реальной и геометрической поверхностей.
В зависимости от того на каком физ. явлении основано создание исходных прямых и плоскостей от которых определяют значение непрямолинейности и непрямоплоскостности имеют место следующие принципы измерения: механические, гидростатические, оптико-механические, оптические.Механические принципы измерения непрямолинейности неплоскостности включают следующие группы методов: сличение с поверочными линейками, сличение с натянутой струной, поверка по каркасу, оценка методом пятен на краску, поверка сферометрами и карусельными плоскомерами.Сущность метода поверки с помощью лекальных и поверочных линеек и плит заключается в том, что проверяемую поверхность детали сличают их с рабочими поверхностями. Рабочее ребро лекальной линейки помещают на проверяемую поверхность и на глаз оценивают просвет между ними. Невооруженным глазом можно обноружить просвет в 1-2 мкм. Также можно определить непрямолинейность поверхности с помощью поверочной линейки и концевых мер длины.При измерении непрямолинейности сличением с натянутой струной, исходной прямой является струна, натянутая параллельно контролируемой поверхности. В ходе измерения определяют расстояние от струны до проверяемой поверхности. В качестве отсчетного устройства чаще всего используют микроскоп.Сличение с натянутой струной рекомендуется применять для проверки непрямолинейности вертикальных поверхностей, т.к. при измерении горизонтальных поверхностей вносится погрешность за счет прогиба струны.Шаброванные плиты и линейки широко применяют в качестве образцовых поверхностей при оценки плоскостности по методу пятен на краску. Для этого исходную поверхность покрывают тонким слоем краски и проводят соприкосновение с проверяемой поверхностью. Размер исходной поверхности должен быть не меньше проверяемой, а при соприкосновении краска переносится на более высокие участки поверхности, поэтому по распределению окрашенных пятен можно судить о характере рельефности поверхности, хотя не возможно определить числовое значение отклонений.
|
|
|
Сферометры и карусельные плоскомеры дают возможность определить числовое значение отклонений от плоскостности непосредственно по отсчетному устройству.
Сферометр состоит из корпуса 3 и с тремя жесткими опорами 1,4,5, образующую исходную плоскость, а в центре корпуса помещен микрометрический винт 2 или отсчетное устройство.
Перед измерением сферометр располагают на плоской стеклянной пластине или поверочной плите класса «0», наконечник микровинта приводят в соприкосновение с плоскостью и настраивают на 0, а затем сферометр переносят на проверяемую поверхность и снимают показания по микровинту в момент его соприкосновения с поверочной поверхностью.
Недостаток: отклонение от плоскостности можно получить только для одной центральной точки поверхности.
Гидростатические принципы измерения непрямолинейности и неплоскостности включают следующие методы:
1) С помощью свободно налитой жидкости;
2) С помощью сообщающихся сосудов;
3) Проверка гидростатическими уровнями;
4) Проверка микронивелирами.
При измерении методом свободно налитой жидкости резервуар жидкости устанавливают рядом с проверяемой поверхностью на которую помещают стойку с микрометрической головкой с наконечником в виде иглы, а стойку последовательно перемещают в намеченные точки проверяемой поверхности и каждый раз иглу приводят в контакт с поверхностью жидкости и проводят отсчет по микровинту, таким образом измеряют отклонение от непрямолинейности.При измерение плоскостности резервуар с жидкостью устанавливают непосредственно на проверяемую поверхность. Точность измерения данным методом не высока, погрешность составляет 0,1 мм.
При измерении с помощью уровней, ампулу заключенную в специальную оправу устанавливают на две опоры. Перед измерением поверхность разбивают на участки. Устройство с ампулой устанавливают на первый участок, а зная угол наклона и расстояние между опорами можно найти разность положения по высоте. На практике так же применяют электронные уровни.Сущность оптико-механических принципов измерений непрямолинейности заключается в том, что профиль проверяемой поверхности сравнивают с лучом света (оптической осью) который распространяется прямолинейно и следовательно может быть принят за исходную прямую.
При проверке непрямолинейности автоколлимационным и коллимационным методами измеряют углы наклона последовательно расположенных участков ровных шагу измерения l, а по отношению по исходной прямой заданной оптической осью трубы.
При наклоне зеркала на угол α отраженный луч возвращается в автоколлиматор под углом 2α, что вызывает смещение изображения светящейся марки по отсчетной шкале расположенной в фокальной плоскости автоколлиматора на величину ε. ε=ftg2α.
Дата добавления: 2019-07-17; просмотров: 1291; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!