Учебное пособие

Слесарь-лекальщик

10. Измерение методом интерференции

Если стеклянную пластинку с совершенно плоской поверхностью наложить на тщательно обработанную плоскую поверхность изделия, то на его поверхности можно увидеть разноцветные полосы. По форме и расположению этих полос можно судить о правильности поверхностей и измерять величину отклонений поверхности от идеальной плоскости. Такой метод измерения называют интерференционным методом измерения.

Измерение производят либо на специальном приборе, который называется интерферометром, либо при помощи специальных плиток-стекол, изготовленных из особого стекла и имеющих точные плоскости. Второй способ довольно часто применяется слесарями-лекальщиками и практически заключается в том, что к окончательно обработанной плоскости прикладывается интерференционное стекло. Перед измерением рекомендуется проверяемую поверхность тщательно протереть чистой тряпкой или куском замши. Слегка прижимая стекло к проверяемой поверхности, оценивают ее качество.

При измерении методом интерференции достаточно знать, имеет ли проверяемая поверхность впадину, горб или заваленные края. На фиг. 38, а изображена плоская пластинка, имеющая правильную поверхность, но несколько заваленные края по ширине пластинки. Идущие на равных расстояниях, плоскости имеют на концах небольшие искривления, указывающие на заваленность краев. На фиг. 38, б изображена подобная же пластинка, но с краями, заваленными по длине.

Фиг. 38.
Вид плоскости изделия через плоскопараллельные стекла.

Если полосы искривлены неравномерно по ширине пластинки и неравномерно расположены (фиг. 38,в), то это указывает на неровность поверхности. Чтобы определить, где углубление и где выпуклость, следует нажать на середину пластинки карандашом или чем-нибудь подобным. Если полоски передвинутся внутрь, то это значит, что на поверхности пластинки имеется углубление, а если они отойдут к краям, то поверхность выпуклая. На фиг. 38, г изображена пластинка с выпуклой поверхностью.

Плоскопараллельные интерференционные стекла выпускаются в виде отдельных пластин диаметром 60 мм для проверки концевых мер и в виде наборов из четырех маленьких пластин-стекол, предназначенных для проверки измерительных плоскостей микрометров (фиг. 39).

Фиг. 39.
Плоскопараллельные стекла.

Стекла в наборах делают толщиной 12,00; 12,125; 12,25; 12,375; или 24,00; 24,125; 24,25 и 24,375 мм. Они позволяют проверять правильность измерительных плоскостей микрометра в четырех положениях его шпинделя. Для этой цели процесс измерения ведут через каждую четверть оборота шпинделя. Обычно шпиндель за четверть оборота перемещается на 0,125 мм, следовательно, и толщина каждого из четырех стекол должна отличаться друг от друга на 0,125 мм.

Плоскопараллельные стекла, подобно концевым мерам, притираются друг с другом или с концевой мерой.

При работе на интерферометре (фиг. 40, а) проверяемое изделие кладется нижней плоскостью на стол, а верхняя плоскость при опускании оптической головки прибора оказывается в камере, через которую проходят тонкие параллельные световые лучи.

Фиг. 40.
Интерферометр:
а — общий вид; б — вид выпуклой поверхности; в — вид вогнутой поверхности, г — вид неровной поверхности

При пользовании интерферометром имеет значение не только расположение полос, но и цветов, которые располагаются в определенном порядке. Например, если в центре проверяемой плоскости находится кружок зеленого цвета, это указывает на выпуклость поверхности; если зеленый цвет находится на краях плоскости изделия при той же установке, то поверхность вогнутая.

На фиг. 40, б изображено изделие с выпуклой поверхностью, в центре которой находится Зеленый кружок и последовательно расходятся оранжевое, синее, красное и фиолетовое кольца. На фиг. 40, в цвета расположены в обратном порядке, следовательно, изделие имеет вогнутую поверхность. Если в практике встречаются неровные поверхности, то интерфереционные полосы будут располагаться так, как показано на фиг. 40, г.

Ровные поверхности будут иметь правильные прямолинейные полосы при наклоне поверхности и будут одного цвета, если поверхность изделия параллельна лучам света.

При помощи интерферометра также можно определить и точность соблюдения размера между двумя параллельными плоскостями, что осуществляется путем сравнения изделия с образцом соответствующих размеров. Интерферометрами некоторых конструкций измеряют высоту изделий в длинах световой волны.