Способ контроля формы поверхностей

пп 823848 Союз Советских Социалистических Республик(22,Заявлено 070878 (2 Ц 2653206/18-25 с присоединением заявки Мо Государственный комитет СССР по делам изобретенийя открытия(088,8) Дата опубликования описания 230481(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ФОРМЫ ПОВЕРХНОСТЕЙ 2Изобретение. относится к .гологра- Частнчно Этй иедостаткИ устраняФии, может быть использовайо, в ча- . ются в методе счета.интерференционных .стности для .расшифровки голаграфи- полос, В нем используется не действических иитетрферограмм при измерениительное положение плоскости локализаФормыиоеекности. ч:, ции интерференционных полос, а паралИзаестен способ. контроля.ФормМ лакс между полосами, Через край гойоеркиестей путем регистрации голо- . лограммы и выбранную точку изучаемой юраем образцовой поверхности, вос-поверхности наблюдают лоКализованнУю стаиовлеиия изображения и совмещения о за изображением объекта интерференс онтротируемой поверхностью. : ционную.картину; линию визированияСаособ расшифровки интерФерограа". постепенно йеремещают к другому краю мы осиовай на том, что ийтерференци" . голограммы и одновременно считают онныи полосы, вызванные йеремвщением количество полос, прошедших через объекталокализуются на некотором - выбранную точку. по измеренным вели- расстоянии позади изображения. Изме э чинам определяют смещение объекта. рив это расстояние, а также ширинуОднако и этот способ расшифровки полос в,направлении коортйнМ, рас-, . Интерферограмм не может быть испольчитывают все три компоненты смещения. зован, когда полосы локализованы на объекта (13. .поверхности объекта или близко к. не-ко му. Крбме того, он очень не:.точен,Ооиевннм недоотетком этого методе . длн нвмереннн компоненты вдоль лнннв является то, .что его нельзя применить, визирования. если интерференционные полосы ваходят- наиболее близким по технической ся иа поверхности объекта или локали-сущности к предлагаемему является эуются близко к нему, Кроме того, в: 5 способ контроля Формы поверхностей этом методЕ необходимо ойрЕделять . путем формирования ИскусСтвеиной ГО- плоскость локализации полос, что вы- . лограммы образцовой поверхности, восполнить с большой точностью сложно. становления образцового фронта и сравПогрешности измерений по этой причин нения его с волновым Фронтом контроне велики и составляют 60-90, 0 1 лируемого объекта 12).При расшиФровке на объекте выделяют точку, остающуюся неподвйжной вдвух экспозициях. Тогда разность.хода лучей для нее между экспозицией равна нулю. Отклонения любой точки на контролируемом объекте определяется путем счета интерФеренционных,полос от неподвижной гочки до исследуемой В общем случае, когда выделить неподвижную точку, невозможноприходится либо прои зводить съемки объекта на три.независимых голограммы, либо притрех раэлкчнык направлениях освещающего пучка- на одну голограмму.Недостатками данного способа расшиФровки интерФерограим являются ие"обходимость использования трех отдель"ных голограмм, сложность вычислений,а также сложность экспериментальныхустройств, эКроме того, точность расшиФровки 26голограФических интерФерограмм этимспособом - низкая,Цель изобретения - упрощение рас-,шиФровки интерФерограмм,и увлечениеточности. 25Цель достигается . тем, что контролируемый объект поворачивает иа уголв пределах от 0,5 до 25 мкн вокругоси касательной к его поверхности,а отклонение Формы объекта определя- Зют по отклонению ннтерФеренциониойполосы, проходящей через точку касания, от теоретической кривой проходящей через ту же точку.На Фиг. 1 схематически представке"но устройство для количественной рас- З 5шиФровки интерФерограьвц на фйг. 2 интерФерограмьщ контролируемого объ-екта.устройство содержит контролируемый объект 1, гоиограэаау 2, оиорицй фпучок 3, наблюдатель 4, ось 5 вращения контролируемого объекта,. точку й касания оси вращения с поверхностью контролируемого объекта.Кроме этого обоэиачены проекция, 4пп оси вращения объекта проекций Аточки касания оси с поверхностью объ-.екта интерФеренциониая полоса РРпроходящая через неподвижиую точкуслед НИ самопересечения образцовой уповерхности в исходном к повернутомее положениях.Способ ейтроля Формы повщисноатейосуществляется следующим образом.Собирают обычную схему контроляФормы поверхности методом голограФической интерФерометраа (Фиг. 1).Рассмотрим случай контроля цилиндрической поверхностиВолновой Фронт сФормированиыйконтролируемым объектом 1, сравнивается с образцоввая вояиовым Фронтом,восстановленным с голограммн 2 опор"ным пучком 3. При этом, если волно.вые Фронты (контрояируеыый и образ:,цовый) близки по Формеони интер Ферируют и наблюдатель 4 Фиксирует интерФеренционную картину (Фиг. 2 а).ИнтерФеренционные полосы характе ризуют отклонения Формы контролируемой поверхности от образцовой. Если на объекте нельзя выделить неподвижной точки, то в этом случае количественно определить отклонения контролируемой поверхности от образцовой трудао, а в больюинстве случаев и невозиожзюПредлагаемый сиособ расшиФровки позволяет Иокусственно выделить неподнижнув точку, Для этбГо выбирают интересуницее сечение на объекте для количествеийой расшиФровки отклонений контрсжйруемого объекта от образцового щ этом сечении и поворачивают объект 1 вокруг оси 5, проходящейчерез ищересующее нас сечение кФжтельно к повЕрхности объекта, Иайравление.оси 5 выбирают таким, чтобы плоскость, проходящая Черезоаъ вращения и линию визирования, пересекала контролируемый объект в интересующем иас сечении. Кроме того, ось вращения параллельна плоскости голограммы, При таком повороте объекта 1 Вокруг оси 5, точка Ь, в которой ось касаетоя поверхности объекта остается неподвижной и ее можно заФиксировать на интерФерограмме (Фиг, 26 точ.ка Ф),Наблюдаемая интерФеренционная картина (Фиг. 26) является результатом сложения отклойений Фюрмц контролируемого объекта от образцового (Фиг.2 а) и известного искусственного смещения вызванного поворотом контролируемого обьехта. Если бы Форма контролируемого объекта точно совпадала с образцовым, в этом случае . Форма интерФераициояной полосы РР, проходящей через неподвижную точку касания А (фит, 26 полностью определялась бы Формой образцовой поверхности и известным углом поворота объекта (линия ИИ, Фиг, 26). Ввпример, если в качестве контролируемогообъекта выбран круговой цвлиндр, тов этом случае интерФренцяоиеая полоса ИИ представляет собой часть Параболы, параметры которой полностью ощеделявтся радиусом образцового цилиндра, параметрами схемы и углом поворота цилиндра, вокруг осн 5. Другиии словами, мы можем легко рассчитать Форму кривой ЯИ. Если в качестве объекта выбрана плоскость, а В этоМ случае линия ИИ падатавляет собой прямую и т.д. В любом случае. Линия ЯИ имеет Форму следа самопересечений образцовой поверхности В исходном и повернутом ее положениях, Таким образом, отклонения интерФеренционной полосы РР исходящей через неподвижную точку А от. теоретически расчитанной ОИ однозначно характеризуют отклонения Формы контролируемой8 23848 Составитель е. Артамоедактор л. кеви Тещад,Ж.Хаателевич аказ .2082/5 Тираж 42 Подпи ВНИИИИ Государственного коватета СССР по делам изобретений и открытий . 35, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/51130 иал ППП Патентф, г. ужгород, ул.,Проектная,поверхности от образцовой в выбранном нами сечении.Для измерения отклонений Формы в . другом сечении, необходимо вернуть контролируемый объект в первоначаль" ное состояние, сместить ось вращения 5 в нужное сечение и повторить все перечисленные выше операции в той же последовательности.Предлагаемый способ позволяет количественно определять отклонения контролируемой поверхности от образцовой с использованием только одной голограммы, а не трех, как в известном способе, значительно упрощаются вычисления, .а также упрбщаются экспериментальные устройства, необходимые дяя реализации этого способа.Перечисленные выше преимущества предлагаемого способа приводят в конечном итоге к увеличению точности при расшифровке интерферограмм.формула изобретенияСпособ контроля формы поверхностей путем формирования искуственной голограммы образцовой поверхности,восстановления образцового волновогофронта и сравнения его с волновымФронтом контролируемого объекта, о тл и ч а ю щ ий с я тем, что, с цельюупрощения расшифровки и увеличенияточности, контролируемый объект поворачивают на угол в нределех от 0,5ло. 25 мин вокруг оси касательной кего поверхности, а отклонение формыобъекта определяют по отклонению ин" терференциоиной полосы, проходящейчерез точку касания, от теоретичео:кой кривой, проходящей через ту жеточку. 15 источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Кольер Р. Оптическая голография, М., Мир 1, 19 б 7, с. 473.ро 2. Оптическая голография и ее применение. Под ред. Д.И. Денисюка идр. Л ЛДНТП, 1974, с. 127 (прототип) .