Способ измерения высоты неровностей поверхности

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 144284 а 01 в 113 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВИДЕТЕЛЬСТВУ ВТОРСКО(46) 07.12.88. Бюл, (71) Государственн иый и научно-исслед металлорудной про (72) В. А. Коварск и Л. Д. Николаева (53) 531.715.2 (088. (56) Авторское сви667805, кл. 6 045 ый всесоюзный повательский инстимышленностиий, Б. С. Гильманш роекттут нетельство СССРВ 11/24, 1976. Ф иг ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЫСОТЫ НЕРОВНОСТЕЙ ПОВЕРХНОСТИ(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения предельной высоты неровностей плоской или цилиндрической формы. Цель изобретения - повышение точности измерения за счет учета влияния как динамической составляющей высоты неровностей поверхности (ее изгиб), так и статической составляющей (изменение высот отдельных неровностей поверхности). Способ позволяет выделять на фоне неровностей поверхности два экстремальных участка; один с наибольшим (наиболее высоким) отклонением от идеальной формы поверхности, другой с наименьшим (наименее низким) отклонением и измерять превышение верхнего экстрем ал ьного участка контролируемой поверхностинад нижним участком. Идеальная форма контролируемой поверхности 1 задается следами плоскостей, касательных к экстремальным вершинам контролируемой поверхности 1. Формируют световой луч прямоугольного сечения, направляют его под углом 45, отраженный от поверхности световой луч направляют на плоскость 3 для получения линейного профиля контролируемой поверхности 1, трансформируют его в профиль 7 поверхности вращения, проециЯ руют его на следы плоскостей, касательных к экстремальным вершинам неровностей контролируемой поверхности 1, а высоту неровностей определяют по превышению верх- С ней точки касания следа плоскости с экстремальной вершиной неровностей профиля контролируемой поверхности 1 над нижней точкой касания. 2 ил.51 О5 20 25 30 35 40 45 50 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения предельной высоты неровностей поверхностей плоской или цилиндрической формы.Цель изобретения - повышение точности измерения высоты неровностей поверхности за счет учета влияния как динамической составляющей высоты неровностей поверхности - ее изгиба, так и влияния статической составляющей - изменение высот отдельных неровностей поверхности.На фиг, 1 и 2 изображены схемы, поясняющие способ измерения высоты неровностей поверхности.На схемах показаны контролируемая поверхность 1 изделия, имеющая форму кругового кольца, направление 2 падающего на контролируемую поверхность 1 светового луча, плоскость 3 обратного сканирования, направление 4 отраженного от контролируемой поверхности 1 светового луча, схематичное изображение сечения 5 контролируемой поверхности 1 плоскостью падения светового луча, схематичное изображение изменения угла наклона 6 поверхности 1 в местах изгиба, вид неровностей профиля 7 поверхности вращения на плоскости обратного сканирования, ограничительные плоскости 8, формирующие падающий световой луч. Кроме того, стрелками показаны направления вращения контролируемой поверхности 1 А, движения отраженного светового луча на плоскости обратного сканирования Б, свертывания профиля поверхности вращения в изображение экстремальных границ неровностей профиля контролируемой поверхности 1 на плоскости 3 обратного сканирования И, изменения угла наклона поверхнос.ти 1 при ее изгибе Е, При этом, на контролируемой поверхности 1 показаны неровности в виде выступов треугольного сечения. На фиг. 2 дан вид сверху контролируемой поверхности 1 и схема получения профиля 7 поверхности вращения на плоскости обратным круговым сканированием светового луча по контролируемой поверхности 1 вокруг оси, перпендикулярной к этой поверхности; а на фиг. 1 - профиль контролируемой поверхности 1 в местах ее сечения симметричными плоскостями.Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.Формируют ограничительными плоскостями 8 световой луч прямоугольного сечения (изображение 5) и направляют его в направлении 2 под углом 45 на контролируемую поверхность 1. Отраженный от поверхности 1 световой луч в направлении 4 падает на плоскость 3 обратного сканирования для получения линейного профиля поверхности. Его трансформируют в профиль 7 поверхности вращения обратным круговым сканированием светового луча по контролируемой поверхности 1 вокруг оси, перпендикулярной к ней, путем вращения поверхности 1 в направлении А (или вращения поверхности 1 в направлении, противоположном направлению А), проецируют профиль 7 поверхности вращения на следы плоскостей, касательных к экстремальным вершинам контролируемой поверхности 1, и измеряют превышение верхней точкой касания следа плоскости с экстремальной вершиной неровностей профиля контролируемой поверхности 1 нижней точки касания. По измеренному превышению определяют высоту неровностей контролируемой поверхности 1.Проецирование профиляповерхности вращения на следы плоскостей осуществляют в следующей последовательности. Проводят вспомогательную касательную прямую к верхней (со стороны линии выступов) или к нижней (со стороны линии впадин) границе вертикального смещения на плоскости 3 профиля поверхности вращения путем наложения (подведения) на (или под) профиль репера или нити (не показаны), ориентирования их перпендикулярно направлению вертикального движения вершин не,- ровностей профиля и выборки светового зазора между верхней (или нижней) границей профиля и репером или нитью. Останавливают вращение контролируемой поверхности 1 в момент изменения на противоположное (инверсии) в окрестности точки касания направления вертикального движения профиля 7 поверхности вращения при неизменном направлении вращения контролируемой поверхности 1, т. епри достижении контролируемой поверхностью 1 угла поворота относительно точки касания, равного 2 Гп+Ю, где п - целое число, И - угол приближения к тачке касания, д О, Смещают вспомогательную касательную прямую на верхнюю (или нижнюю) экстремальную вершину неровностей остановленного таким путем профиля и фиксируют ее относительную высоту на плоскости.В результате проецирования получают свернутый (остановленный) профильповерхности вращения в моменты нахождения его в направлении Д с периодом 2,К на следы плоскостей, касательных к экстремальным вершинам контролируемой поверхности 1.Получаемая предлагаемым способом предельная высота неровностей контролируемой поверхности учитывает как динамическую составляющую высоты неровностей поверхности - ее изгиб, так и статическую составляющую - изменение высот отдельных неСоставитель Л. ЛобзоваРедактор И. Дербак Техред И. Верес Корректор О. КравцоваЗаказ 6373/37 Тираж 680 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3ровностей поверхности. Изменение угла наклона поверхности (изображение 6) в результате ее изгиба - направление Е, приводит к смещению (отбросу) на плоскости 3 профиля поверхности вращения,Высоту неровностей контролируемой поверхности 1 рассчитывают по формуле где Н - высота неровностей контролируемой поверхности, мкм;ГПв, П 1 - ОтНОСИтЕЛЬНаЯ ВЫСОта ТОЧКИ КаСания следа плоскости с верхней или нижней экстремальной вершиной неровностей профиля контролируемой поверхности, дел; С - цена деления отсчетного устройства прибора, мкм/дел; Ц - увеличение прибора. 4формула изобретенияСпособ измерения высоты неровностейповерхности, заключающийся в том, что направляют на контролируемую поверхность световой луч и определяют высоту неровностей поверхности, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения,фор - мируют световой луч прямоугольного сечения, направляют его под углом 45, отраженный от поверхности световой луч направляют на плоскость для получения линейного профиля контролируемой поверхности, транс - формируют его в профиль поверхности вращения, проецируют его на следы плоскостей, касательных к экстремальным верши нам неровностей контролируемой поверхности, а высоту неровностей определяют по превышению верхней точкой касания следа плоскости с экстремальной вершиной неровностей профиля контролируемой поверхности нижней точки касания.