Способ контроля формы полированой сферической поверхности детали

Союз Советских Сваиалистических Республик(51) М. Кл г О 01 В 11/246 01 В 9/02 явкирисоединением Государственный комитет Совета Министров СССРДата опубликования описания 29.0).77 2) Авторы изобретсния,1 1 фчтт филиппо Б. Я, Герловип(71) Заявитель 54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ФОРМЫ ПОЛИРОВАННОЙ СфЕРИЧЕСКОй ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛИ1Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано, в частности, для точлого контроля формы полированной сферической поверхности детали, в том числе поверхности с большим углом охвата, например поверхности зеркал микроинтерферометров.Известен способ контроля формы полированной сферической поверхности детали сбольшим углом охвата, использующим высокоапертурный микрообъектив и образцовуюполусферическую линзу,Однако ограниченная точность контроляобусловлена отсутствием точных методов контроля образцовой полусферической линзы.Известен способ контроля формы полированной сферической поверхности детали с помощью двух микрообъективов, который заключается в измерении суммарных волновыхаберраций следующих систем, включающих,во-первых, первый обьектив и контролируемую поверхность, во-вторых, второй объективи контролируемую поверхность, в-третьих, первый объектив и второй объектив, и затем врасчете, волновых аберраций путем решениясистемы уравнений.Недостатком этого способа является высокая трудоемкость и недостаточная точность,обусловленная перенастройками интерференционной картины. Наиболее близким по технической сущностик изобретению является способ контроля формы полированной сферической поверхности детали, например фронтальной линзы микро- объектива, заключающийся в том, что закрепляют испытуемую деталь на поворотном столике в микроинтерферометре, имеющем объектив в рабочей ветви, фокусируют объектив на центр кривизны, контролируемой,поверхности, получают с помощью ветви сравнения интерференционную картину, измеряют волновую аберрациюпучка, отраженного от одного участка контролируемои поверхности, затем поворачивают контролируемую деталь вместе со столиком, измеряют волновую аберрацию от других участков контролируемой поверхности и строят полную функцию волновой аберрации.Недостатками этого способа являютст его 20 большая трудоемкость и невозможность обеспечения точности контроля выше, чем 0,2 полосы, во-первых, в силу необходимости некоторой перенастройки интерференционной картины при поворотах детали, так как никакие 25 известные столики не обеспечивают стабильности центра вращения и точности совмещения,центров выше, чем до 1 мкм, и во-вторых, из-за накопления ошибок при переходе от одного участка контролируемой поверхности к 30 другому. О П И С А Н И Е 11, 574604ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУЦель 1 зоб)рстенпя - повьипенпе точности и у)прощение процесса контроля.Дл) .) гого по предлагаемому с носооу нс п ы туп и у к) де т 1 л 1, н е 31 кр е 11,з 5 51, 5 с Г а н 1 В,з н В 1- ют конр 1)лпрусмо 1 поперх 110 сто 1; )сску) Опору 1 послс фокусировки Об)ск 111 11 центр кривизны контролируемой повсрхност 1 поворачивают деталь относительно этой опоры и регистрируют изменение интерференционной картины, по которому судят о форме детали,Повышение точности контроля обеспечивается за счет того, что, во-первых, регистрируется не форма интерфервнционных полос, зависящая также и от качества других деталей итерферометра, а изме)ение полос, зависящее только от формы контролируемой поверхности, и, во-вторых, схема не трес)уст перенастройки в процессе контроля. Упропсинс контроля обеспечивается отсутствием измерения и построения функций волновой аберрации,На чертеже приведено схематическое изображение устройства для осуществления предлагаемого способа контроля формы детали, а именно полусферической линзы, являющейся заготовкой для зеркал микроинтерферометров.Устройство содержит интерферометр 1, который включает в себя осветитель, состоящий из источника 2 света, светофильтра 3 и конденсатора 4, интерферометрическое устройство, состоящее из входной диафрагмы 5 светоделительното кубика 6, образцового зеркала 7 высокоапертурного объектива 8, выходной диафрагмы 9 и поляризатора 10, устройство 11 регистрации интерференционной картины, выполненное в виде фотокамеры. На чертеже изображена также испытуемая линза 12, отделенная слоем иммерсионной жидкости 13 от Объектива 8 и установлеиная на жесткую опору 14 в отверстие 15. Линза 12 закреплена в оправе 16, имеющей две яесткие оси 17, расположенные под углом 60 - 90 друг к другу, на которых находятся колесики 18.Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.Испытуемую линзу 12 в оправе 16 помещают на жесткую опору 14 так, что контролируемая поверхность линзы соприкасается с краем отверстия 15, затем на линзу помещается нммерсио)ная жидкость 13, и на центр кривизны 10 15 20 25 30 35 40 45 50 контролируемой поверхности фОкуснруетс 51 объектив 8. При этом образуется картина ин терференции между образцовым пучком, О 1- ):)кснн 11 От зсрк)л; 7, 1 рабО ъ 1 яком, от)1)с 1 н 11 м от сфсрич 1 ской по)срхнос 1 линзы 12, причем для в 11 равнивани 51 интенсивностей пучков с целшо повышения контраста интерференционной картины использованы поляризаторы 10, Эту картину фотографируют с помощью устройства 11 регистрации, затем поворачивают линзу вокруг оптической оси на угол 90 - 180 и снова фотографируют интерференционную картину, затем наклоняют линзу 12, не отрывая ее опоры, поднимая одну из осей 17, и в третий раз фотографируют интерференционную картину, а затем сравнивают изоозажения и выявляют различия между фотографическими изображениями ннтсрферспц)Онных карт)н. Прн поворотах лиды 12 вокруг оптической оси колесики 18 обкатываются по плоской поверхности опоры 14.Применение высокоапертурного ооъектива 8 позволяет контролировать почти всю поверхность целиком. Вместо фотографического способа регистрации искажений может быть применен фотоэлектрический. Опора 14 может иметь не отверстие, а три выступа, на которые должна ложиться контролируемая поверхность, при этом существенны не форма и расположение выступов, а только невозможность детали соскользнуть с них. Для предотвраще. ния повреждений контролируемой поверхности материал опоры должен быть менее твердым, чем материал детали.Формула изобретенияСпособ контроля формы полированной сферической поверхности детали, заключающийся в том, что устанавливают испытуемую деталь в интерферометре, имеющем объектив в рабочей ветви, фокусируют ооектив на центр кривизны контролируемой поверхности, о т л ич а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности и упрощения процесса контроля, испытуемую деталь, не закрепляя, устанавливают контролируемой поверхностью на жесткую Опору, а после фокусировки обектива на центр кривизны контролируемой поверхности т)оворачивают деталь относительно этой опоры и регистрируют изменение интерференционной картины, по которому судят о форме детали.Изд. М 772 111) 0 Го уднретнснного комн гстн но длнм нзоб 1 и нн) 1133 й, Моена 1,.35, 1 ну