Измерения на универсальном микроскопе

В слесарно-лекальные работы входит измерение сложных мел­ких шаблонов, профиль которых образован вогнутыми и выпуклы­ми дугами, сопряженными с наклонными прямыми линиями. При измерении профиля шаблон укладывают на предметное стекло стола 7 микроскопа (рис. 151) и устанавливают угломерную оку —

лярпую головку. Вращая винт поворота головки, совмещают вер­тикальную штриховую линию сетки с изображением одной стороны профиля шаблона 8. Отмечают показания шкалы микрометриче­ского винта 17 (рис. 152). Затем с помощью этого винта перемеща­ют каретку /, смонтированную на основании 14, рукоятками 15 и

16 в поперечном и продольном направлениях до тех пор, пока профиль окулярной сетки не совпадет с изображением про­филя шаблона.

В процессе измерения при необходимости между карет­кой 1 и микрометрическим винтом 12 укладывают набор блоков плиток концевых мер 13. Величина поперечного пе­ремещения каретки со столи­ком 2 и шаблоном (разность первого и второго измерений) дает размер среднего шага профиля зуба шаблона, и при измерении этот же размер пов­торяют на другой стороне профиля зуба. При измерении шага зубьев шаблона сетку уг­ломерной головки устанавли­вают, как и в предыдущем случае, отмечая показания шкалы микрометрического вин­та 12. Перемещая каретку /, совмещают профиль следую­щего зуба с вертикальной штриховой линией сетки. По разности двух измерений оп­ределяют шаг каждого из профилей зубьев в шаблоне 8 (см. рис. 115). Для измере­ния профилей таких шаблонов на микроскопе имеется приспо­собление— кронштейн 3 (рис. 152), перемещающийся по стойке 8 с помощью винтов 9, 10 и 11 и фиксирующего вин­та 7, на котором установлена и закреплена головка с набором линз 4 и 5.

Для измерения теневого изображения в кронштейн микроскопа вставляют проекционную головку с набором линз. При измерении на стекло экрана микроскопа укладывают увеличенный в 10 раз чертеж шаблона (кальки) и включают осветитель. Измеряемый

шаблон, лежащий на столике 7 (см. рис. 151), освещается снизу лампой 1. Свет от лампы, проходя через параболическую линзу 2, стеклянную пластину 3 и линзу 4, отражается от зеркала 5 и через линзу 6 освещает изображаемую часть шаблона. Далее луч света попадает в фокулярную плоскость и на предохранительные стекла 11 окуляра, состоящего из призмы 12, проекционной линзы 13 и призмы 14. Затем луч изменяет направление под углом 90° и па­дает на зеркало 15 и экран головки 16. Здесь получается четкое изображение 17 измеряемого профиля шаблона. Путем сопостав­ления изображения на экране с чертежом определяют погрешности обработки шаблонов.

Особый интерес представляет измерение профиля модульных шаблонов, заданного координатами различных точек профиля. Для измерения положения этих точек на профиле используют уг­ломерную окулярную головку 1 (рис. 153). Вращая столик 5 с

Припусн 0,3-0,5

Рис. 153. Схема угломерной оку­лярной головки (а) и способы

помощью рукоятки 6 и перемещая каретку микроскопа в попереч­ном и продольном направлениях микрометрическими винтами 2 и 3, совмещают вертикальную штриховую линию сетки с осью у шаблона, а центр креста сетки — с точкой а шаблона. Отмечают показания шкал винтов 2 и 3 (в рассматриваемом случае 16; 990 и 19; 405 мм). Если размеры измеряемого шаблона превышают диапазоны микрометрических винтов, используют блок концевых мер 4, уложенный в рамер на специальных планках между сто­ликом и кареткой микроскопа.

Измерение шаблона производится следующим образом. Точку а принимаем за начало отсчета (центр координат). Пусть коор­динаты остальных точек профиля относительно а будут: х=5 мм, у= 1 мм для точки Ь; х=10 мм, у=2 мм для точки, с; х=15 мм, у=5 мм для точки d. Для измерения положения остальных точек профиля перемещаем столик микроскопа в двух взаимно перпен­
дикулярных направлениях на указанные выше размеры. Если шаб­лон выполнен правильно, то центр креста окулярной сетки микро­скопа совпадает с соответствующей точкой профиля шаблона.

На рис. 154 показан способ измерения копира 3, профиль кото­рого имеет форму спирали, заданной полярными координатами под определенными углами Wi, W2, W3, и т. д. В отличие от пре­дыдущего данный способ измерения отличается тем, что в первую очередь устанавливают и закрепляют на тубусе 3 кронштейна 10 (см. рис. 152) осветитель (см. рис. 156), состоящий из корпуса 1, панели 2 с лампами 3, винта 4 и предназначенный для подсвечива­ния контура отверстия копира, после чего на предметное стекло столика 2 микроскопа (см. рис. 152) укладывают копир и приклеи­вают его в нескольких местах мастикой. Затем с помощью рукоят­ки 15, вращая стол 2 с помощью микровинтов 12 и 15, переме­щая каретку 1 микроскопа, центрируют (обкатывают) отверстие копира, непрерывно подсвечивая его профиль. Копир перемещают по стеклу столика 2 до тех пор, пока точка А (рис. 154) в отвер­стии копира не совпадет с центром креста сетки окулярной голов­ки 1. После этого на окулярной угломерной головке 2 записывают фактический размер, совпавший с точкой а, учитывая при этом припуск 0,3—0,5 мм для окончательной обработки и доводки вы­пуклого спиралеобразного профиля копира. Далее, вращая ру­коятку 15 (см. рис. 152), поворачивают столик 2 и, одновремен­но вращая микровинты 12 и 17, перемещают в продольном и по­перечном направлениях каретку 1 со столиком и копиром. Штриховые линии сетки окулярной головки 5 (см. рис. 153) сов­мещают с профилем копира до тех пор, пока центр креста сетки окуляра совпадет с контрольной точкой а.

Убедившись, что копир установлен точно на столе микроскопа, приступают к измерению всего профиля копира. Медленно вра­щая окулярную угломерную головку микроскопа, устанавливают ее нулевую шкалу в точке 1 (см. рис. 154), затем, вращая микро­винты 12 и 17 и рукоятку 15 столика 2 (см. рис. 152), устанавли­вают требуемый угол Wi на профиле копира (см. рис. 154) соглас­но показаниям угломерной шкалы окулярной головки микроскопа с таким расчетом, чтобы линия угла Wt совпала с точкой 2, после чего записывают размер. Далее этим же способом с одной уста­новки, вращая окулярную угломерную головку и столик с копиром, а также микровинты, перемещают каретку микроскопа и измеря­ют второй угол W2 до пересечения точки 3 и т. д. Манипуляции повторяют до тех пор, пока не определится точный спиралеобраз­ный профиль копира.

На рис. 155, а изображена приставная проекционная фотоголов­ка для фотографирования измеряемых профилей шаблонов и де­талей на микроскопе. Перед началом работы с корпуса подвиж­ной пластины 2 кронштейна 5 микроскопа снимают окулярную головку и на ее место устанавливают трубку проекционной голов­ки 1. Затем на столик укладывают шаблон или деталь и включа­ют лампу 3 осветителя. Луч от лампы, проходя через параболическую

линзу 2 (см. рис. 151), стеклянную пластину 3 и линзу 4, отра­жается от зеркала 5, проходит через линзу 6 и освещает измеряе­мую часть шаблона или детали. Далее луч попадает в объектив 9 и призму 12 (рис. 155, б), где изменяет направление и поступает на фокулярную плоскость и на предохранительные стекла 11 окуляра, представляющего собой призму 10. Здесь луч света снова изменяет направление, попадая в линзы 9, 8 и 7, а затем — в проекционное

Рис. 155. Приставная проекци-

фотоустройство, и дает зеркальное (обратное) изображение профи­ля шаблона или детали.

На рис. 156 показан осветитель, с помощью которого подсве­чивают (в проходящем свете) профили матриц штампов пресс — форм и сложные контуры шаблонов и деталей в процессе изме­рения на микроскопе. Осветитель имеет четыре лампы 3 (36 В) и включается в электрическую сеть соответствующего напряжения. В процессе измерения профиля шаблона или детали абажур 1 со втулкой 2 устанавливают на трубку тубуса микроскопа и закре­пляют винтом 4.

Окулярная угломерная головка 3 (рис. 157, а) предназначена для линейных и угловых измерений и является наиболее сущест­венной частью микроскопа. Внутри корпуса головки имеется стек­лянная пластина со штриховой сеткой 4 и лимб 5, разделенный по окружности на 360 равных частей. Пластина со штриховой сеткой и лимб градусной шкалы жестко связаны и имеют общий центр вращения на оптической оси микроскопа. Штриховая сетка наблю­дается в окуляр микроскопа, а градусная шкала головки 1 и ми­нутная шкала неподвижной пластины 2 — в угломерный окуляр микроскопа. Освещенная часть лимба окулярной головки проекти­руется на минутную шкалу, 60 делений которой соответствуют од-

Окулярная угломерная голов­ка съемная и может быть замене­на головкой двойного изображе­ния или одной из револьверных головок. Револьверная головка с набором профилей метрической и дюймовой резьб предназначена для измерения угла, высоты и наклона профиля резьбы, шага и среднего диаметра резьбы. Кон­тур измеряемой детали проекти­руется объективом микроскопа на стеклянный диск, на котором нанесены штриховые контуры профилей метрической резьбы для шага от 0,2 до 6 мм и дюймовой резьбы от 24 до 4 ниток на дюйм. Картина, наблюдаемая через оку­ляр головки, показана на рис. 157, б.

Револьверную головку с дуга­ми разной кривизны, окулярную головку двойного изображения и револьверную головку с набором профилей метрической и дюймо­вой резьб закрепляют на приборе так же, как и окулярную угломер­ную головку. Револьверная голов­ка предназначена для определе­ния радиусов закруглений дета­лей. Контур закругления проекти­руется объективом микроскопа на стеклянный диск, на котором на­несены профили дуг. Картина, наблюдаемая через окуляр голов­ки при измерении радиуса за­кругления детали, представлена на рис. 157, в. Увеличение окуляра составляет 10х. Головка рассчи­тана на применение объективов с увеличением Iх и 3х. Враще­ние диска осуществляется с по­мощью маховичка.

Измерение радиусов и дуг за­круглений в деталях с помощью контактного приспособления, ус­тановленного на микроскопе, про­
изводят таким же образом, как и с окулярной угломерной голов­кой. Измеряемую деталь кладут на стол и видимый ее контур сов­мещают с наиболее точно совпадающим по контуру штриховым профилем в окуляре микроскопа.

Контактное приспособление (рис. 158,а) предназначается глав-

Рис. 158. Универсальное контактное приспособление (а) и его схема (б)

ным образом для измерения внутренних размеров детали. Оно комплектуется двумя мерительными наконечниками 5 диаметром 8 и 3,5 мм, которые применяют также и при измерении наружных размеров деталей, когда визирование производят с помощью мик­роскопа в точках, между которыми измеряется расстояние. При измерении необходимо пользоваться объективом с увеличением 3х.

Корпус 6 приспособления закрепляют на тубусе 4 кронштей­на 3 и колонке 2; качающийся на горизонтальной оси наконечник 5 имеет на свободном конце сферическую измерительную поверх­ность. На другом его конце закреплено плоское зеркало под уг­лом 45° к оптической оси микроскопа. Зеркало отражает штрихо­вую сетку (биссектор), заключенную в корпусе 6 и’освещаемую лампочкой 11, вмонтированной в головке 7 приспособления. Изо­

бражение биссектора приспособления попадает в основную окуляр­ную сетку микроскопа. При отклонении наконечника 5 от среднего положения изображение биссектора приспособления перемещается относительно перекрестия нитей окулярной сетки (см. рис. 154).

Резкость изображения биссектора регулируется поворотом корпуса 6 (рис. 158, а). Наконечник 5 под действием пружины 12 (рис. 158,6) оттягивается вправо или влево. Направление действия пружины меняется при повороте измеряемой детали 10.

Комбинированный способ измерения отверстий и наружных диаметров деталей методом обкатывания с помощью контактного приспособления на микроскопе производят в такой последова­тельности. Измеряемую деталь 10 укладывают и закрепляют с двух сторон (в точках 8 и 9) на столе 1 микроскопа, затем нако­нечник 5 вводят внутрь детали 10 и пружиной 12 прижимают к поверхности детали. Микровинтом продольного перемещения стола добиваются положения, при котором штрихи окулярной сетки мик­роскопа будут находиться точно между нитями сетки приспособле­ния 6. Перемещая в поперечном направлении стол микроскопа в ту или другую сторону и следя за положением нитей сеток, убеж­даются в том, что точка касания измерительного наконечника 5 с внутренней поверхностью детали 10 лежит на ее диаметре (а не на хорде).

После необходимого совмещения нитей сеток производят отсчет по шкале барабана микровинта продольного перемещения. Затем поворотом детали меняют направление действия пружины 12 и перемещают стол 1 в продольном направлении до тех ‘пор, пока наконечник 5 не коснется внутренней поверхности отверстия дета­ли с другой стороны. Добившись совмещения нитей окулярной сетки микроскопа и биссектора приспособления, производят второй отсчет по той же шкале. Разность отсчетов плюс величина диамет­ра наконечника 5 определят измеряемый диаметр отверстия в де­тали.

Установлены следующие нормы точности (допустимые отклоне­ния) при измерении на микроскопе.

1. Прямолинейность движения стола в пределах всего его хода в продольном и поперечном направ­лениях….

2 Взаимная перпендикулярность направления движения салазок (продольных и поперечных) .

3. Суммарная погрешность показаний прибора

при измерении микрометрическими парами продоль­ных и поперечных салазок, считая от нуля до любо­го деления (исключая мертвый ход)……………………………………………………………………………………

4. Мертвый ход в микрометрических парах.

5. Погрешность показаний прибора при приме­

нении только одних плоскопараллельных концевых мер длины

6. Прямолинейность движения тубуса микроско­

па и перпендикулярность направления его перемеще­ния относительно плоскости стола в «нулевом» по­ложении колонки при наводке с помощью реечного механизма……….. ‘…..

7. Боковое смещение точки наводки микроскопа при его наклоне около оси колонки на предельный угол в случае, когда объект наводки лежит в гори­зонтальной плоскости, проходящей через ось центров 0,004 мм

8. Боковое смещение точки наводки микроскопа при его наклоне относительно оси колонки на пре­дельный угол в случае, когда объект наводки лежит в плоскости биссектрисы угла установочной призмы

Точность и надежность работы микроскопа зависят от его ис­правности, правильного обращения и выбора правильного метода работы. Для предохранения рабочих поверхностей прибора от кор­розии их следует протирать слегка промасленной салфеткой так, чтобы на поверхности оставалась тонкая пленка. В случае дли­тельной эксплуатации прибора необходимо периодически проверять плавность ходов всех подвижных механизмов и смазывать трущие­ся части специальными смазками для оптико-механических прибо­ров. Перед началом работы на приборе необходимо проверить совпадение нулевой установки лимба и пунктирного штриха сетки поля зрения основного окуляра с направлением продольного дви­жения стола. Проверку необходимо проводить периодически.

При чистке с наружных поверхностей оптических деталей сна­чала смахивают пыль мягкой волосяной кисточкой, обдувают струей воздуха из резиновой груши, а затем протирают чистым ватным тампоном, слегка смоченным в гидролизном спирте-рек­тификате. Тампон необходимо заменять после каждой протирки.

По окончании работы приспособления укладывают в ящик, а микроскоп закрывают полиэтиленовым чехлом.