Измерение углов призмы , клиньев и клиновидности пластин

Общие сведения. Для измерения углов призмы и клиньев применяют: 1) угловые мет. плитки (калибры),2) мет. и оптические угломеры, 3) индикаторы с механическими и оптическими рычажными системами,4) гониометры,5) автоколлиматоры, 6) интерферометры.

Рассмотрим первые три метода:

1. Оптические угломеры позволяют измерять углы в пределах

0 - 180⁰ с ценой деления 5’ - 10’, 0 - 90⁰ с ценой деления 10 - 30’’.

2. Оптич. угольники с углами: 30^o, 45^o, 60^o, 90^o c погрешн. ±1’’.

Измерение углов на гониометре обусловлено рядом условий:

1) min плоскостность измеряемых деталей с точностью l/4,

2) выставить ЗТ и К на ¥, 3) ^ осей вращения и визирных осей, 4) параллельность визирных осей К и ЗТ.

Способы измерения углов призм

1) Автоколлимационный способ ( Рис.4.3)

Для этой цели прим. гониометры и Ак (автоколлиматоры)

b/2+q/2=90°® b+q=180° q=180°-b, b=a₂-a₁, s=Ös_н²+s_л²+s²_у, (4.16)

s_н - погрешность наводки автоколлимационного изображения, s_л - погрешность отсчета лимба, s_у - погрешность установки призмы.

s_л = Ö åD_i²/ n-1, D_i =a₂-a_1i , s_н=¦(Dz,Dу), s_у=¦(Dz, Dу).

Для ГС-5 s_н=0,5²,s_л=0,5²,s_у=1²® D_пред = 3s = 3,6².

а) а₁ б)

АК К

Q/2 ЗТ

ЗТ а₁ а₂

Q/2 ЗТ b q

b а₂

Рис.4.3 Рис.4.4

2) Коллимационный способ. Методика измерения:

а) измеряют в окуляре зрительной трубы (ЗТ) положение отраженных лучей света, идущих от щели коллиматора (К), из рис. 5.4а ® q=b/2, b = а₂ - а₁

б) зрительной трубы и коллиматор направляют под острым углом друг к другу так, чтобы были совмещены щель К и перекрестие З.Т. По лимбу определяют значение угла - а₁, затем повернув призму совместно с лимбом к другой грани - а₂. Из рис. 4.4 б q=180°- b, b = a₂ - a₁

Особенности измерения углов многогранника.

При измерении их углов используют автоколлимационные и коллимационные методы, при этом удобнее при измерении вращать призму, находящейся на предметном столике, с лимбом.

а)

q_i =180°- (a_i+1+a_i) а₁

åq_i=180(n - 2)®D_с=180(n - 2) -åq_i, Ак-1

Dc_i = Dc/n - сист. ошибка. Иссл. призмаэталон Ак-2 а₂

q_i = 180/nб)

Рис.4.5

Аттестуют многогранники 2 -мя способами:

1) с помощью 2-х автоколлиматоров (Ак) (Рис4.5а), в поле зрения которых наблюдается автоколлимационное изображение 2-х смежных граней. При этом Ак-1 берут за нулевой отсчет, по Ак-2 находят углы расхождения:

D_n = åD_i / n, D_i = q_i - q_i+1, q_i = q_ср +D_n, q_i = а₂ - а₁, åD_i = 0_;

2) c помощью Ак и образцовой призмы (Рис 4.5б), при этом измеряют положения 2-х автоколлимационных бликов, разность между которыми дает погрешность углов призмы

D_i = а _i - а _обрi.

Измерение углов оптических клиньев

Рассмотрим наиболее распространенные методы:

1.Автоколлимационный. 2.Интерференционный. 3.Фотоэлектрический.

1. Автоколлимационные способы: рассмотрим только 3 из них:

а) с помощью гониометра (Рис 4.6, см.п.5.3.1)®q = [180 - (a₁ - a₂)],

б) с помощью Ак. Для т.А (Рис.4.7) запишем закон преломления

nsin2q = 1sinj,при q - малом n2q = j, q = j / 2n = [a₁ - a₂] / 2n

q q а₂

а₁ 2q а₁ q

Зт q Зт А j А j

а₂ а₂ а₂

Рис.4.6 Рис.4.7 Aк Рис.45.8 Aк

в) третий способ является следствием 2-го способа (Рис.4.8) и заключается в том, что поворотом призмы с лимбом автоколлимационное изображение совмещают с перекрестием Ак и отсчет значения j производят по лимбу.

nsinq = 1sinj ® q = j / n =(а₂ - а₁)/n

Погрешности: для 2-го и 3-го способа, проведя логарифмическое дифференцирование, получим Dq= q (Dj/j - Dn/n) ® Dj = ¦(D_z,D_y).s=?

2.Интерференционный метод ( Рис.5.9)применяется для более точных измерений клиньев с углами в несколько минут. Для этой цели используют интерферометры. Пучки лучей, идущие от К., отражаются от граней клина и образуют интерференционную картину в виде полос равного наклона, параллельных ребру клина, из Рис. ® Dh = yq = Nl / 2n, q = Nl / 2ny

М Д оказать, что погрешность Dq = (d_N+d_л+d+d_у).

К Dh q Используя интерферометры можно

у определить не только клиновидность Рис.4.9 плоскопараллельной пластинки, но и

выделить положение ребра и основание клина. В этом случае используют интерферометры, работающие в сходящемся пучке лучей, где вместо микроскопа (М) применяют ЗТ.