Способ и прибор для испытания правильности формы поверхности шарика или цилиндра

 

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю. В. Коломийцев

3;i:.iè.êèî 20 шоня )941 г, аа Х> 1431 и Нароаииш 1iомисса1ииат иооауи е1шя CCCP

Правильность формы поверхности шариков илн цилиндров проверяется с помощью микрометра, оптиметра и других подобных приборов.

Этим способом трудно получить высокую точность (более 1 як) кроме того, нельзя обнаружить огранности шарика или цилиндра, которая возможна и при постоянстве их диаметров.

Описываемый способ не имеет этих недостатков. Он состоит в том, что качество испытуемой поверхности шарика или цилиндра определяют по расхождению пары или нескольких пар автоколлимационных изобракений креста нитей; эти изображения получаются от диаметрально расположенных участков испытуемой поверхности.

На фиг. 1 и 2 показана оптическая схема прибора для осуществления способа.

Здесь Q — лампа накаливания, L — конденсаторная линза, Т вЂ” прозрачный крест, процарапанный на покрытой слоем серебра стеклянной пластинке, К вЂ” плоское зеркало, 0 — астрономический объектив (Р=

600 мл), S,, S», S 3, S4, и S42 — малые плоские зеркала, L, L4 — склеен ные линзы (для испытания цилиндров эти линзы должны быть цилиндрическими), R — испытуемый шарик, 0,— окуляр винтового окулярного микрометра.

Крест Т помещен в фокальной плоскости объектива О, из которого таким ооразом выходит пучок параллельных лучей. Из этого пучка затем вырезаются четыре узких пучка, из которых два — N и N4 — показаны на фиг. 1; оси двух других пучков (их можно было бы обозначить

Ni, Л4) лежат (фиг. 2) в плоскости У7, перпендикулярной к плоскости

YZ чертежа. После нескольких отражений от зеркала все четыре пучка собираются линзами L, L2, L, L4 в одной точке (фиг. 2).

С этой точкой совмещается центр испытуемого шарика. После отражения от шарика все пучки идут обратно по прежнему направлению и собираются в фокальной плоскости окуляра О.

-- .- Г. и гЛКД .. ; т-.;" ч рг ", 1,"КдЦ01 сI А

СПОСОБ ПРОВЕРКИ ПРАВИЛЪНОСТИ ФОРМЫ ПОВЕРХНОС1 И

ЦЗАРИКА ИЛИ ЦИЛИНДРА И ПРИБОР ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

СПОСОБА

Предмет изобретения

1. Способ проверки правильности формы поверхности шарика илп цилиндра, отл и ч а ю щи и с я тем, что качество испытуемой поверхности Определя10т по расхождению нары или нескольких пар автоколлимациопных изображени11 крсста нитей, каковыс изображения получаются от диаметрально расположенных участков испытуемой поверхности.

2. Прибор для осуществления способа по п. 1, отличающийся тем, что он выполнен из одной или нескольких пар коллиматоров, точки схождения лучей которых и центр испытуемого шарика совмещены в одной точке и вкл1очсны в автоколлимационную схему, обеспечивающу1о совпадение всех автоколлимацнонпых изображений в центре поля зрения окуляра.

3. Форма выполпения прибора по п. 2, отличающаяся тем, что для испытания поверхности цилиндра объективы коллиматоров выпол1гены анаморфозными, например, в виде цилиндрических линз.

Редактор Л. Н. Токмаков Техред А. Л. Сосина

Корректор Б. А. Шнейдерман

Подп. к печ. 8.Х-60 г

Зак. 8186

Формат бум. 70>(108 /»; Объем 0,17 и. л

Тираж 250 Цена 25 копи с 1.1-61 г. — 8 коп.

ЦБТИ при Комитен те по делам изобретений и открытий прп Совете Министров ССС1

Москва, Центр, М. 1сркасский пер., д. 2j6

Типографии ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий г>рп Совете 111ивистров СССР, Москва, Петровка. 1.

Прибор регулируют так, чтобы в случас идеального шарика изобра>кения креста Т, создаваемые пучками N2 и N,, и изображения, создаваемые пучками Л 1 и Аз, совпали, но чтобы между этими парами изображений было исбольшос расстояние.

При персме1цениях шарика обе пары изобра>ксний останутся совмещенными (будет меняться только расстояние между иими), а потому расхо>кдегп1с этих пар, если опо имеет место, показывает расхождение центров «ривизны противоположных участков поверхности шарика. Измерив величину! расхождения пары изображений, можно вычислить расхождение > соо>ветстьу1ощих центров кривизны, вернее проскции этого расхождения на плоскость, перпендикулярную к оси световых пучков, по формуле

1 - ---- г!, 1

2 >" ! lc j — фок>>СИОс yacc I I>51IIIIr Ооъсктива О, и / — фокуснос расс roянис линз П..

Величина l может оыть измерена с помощью винтового окулярного микрометра с точностью 0,01 — 0,05 51>н в зависимости от диаметра шарика (или цилиндра), качества его обработки и сработанности его поверхности. Ошибка определения l колеблется от 0,3 до 1,5 л1. Предельные значения диаметров равны 1 и 20 .и.>1. При больших диаметрах (устаIIoBKa — позволяет испытывать шарики диаметром до 40 .И.ll) качество изображений креста I значительно ухудн1ается и соответственно понижается точность измсрсIIII5I

Небольшие пылинки на поверхности испытуемого шарика или цилиндра нс сказываются на результатах измерения. В лабораторных условиях установка и испытание шарика (при просмотре его B 10 — 15 направлениях) отнимают всего 1 — 2 51ин, притом это время еще может быть значительно уменьшено.

Испытаниями была обнаружена у ряда шариков значительная огранность; при разности диаметров 0,3 — 0,4 11 и расхождение центров кривизны достигало 2 — 3 11. Найти эту огранность можно только с помощью автоколлимационного метода.