Способ определения неровностей профиля поверхности

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 220481,(2 ) 3280020/18-28с присоединением заявки Ио(23) ПриоритетОпубликовано 23.10.82. Бюллетень М 39Дата ойубликовамия описания 23.10.82 С 01 Н 3/08 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель насский политехнический и им. Антанаса Свечку титут 54) СПОС ОПРЕДЕЛЕНИИ НЕРОВНОСТЕЙ ПРОФИЛ ПОВЕРХНОСТИ акустиь испольвностей х поверхри контроетение относится кехнике и может бытдля определения нерозакрытых внутренниазличных иэделий п Изобческойзованопрофиляностейле. н щ т ким по те етению яв неровност Известен способ контроля качества поверхности с использованием преобразователя неровностей в электри ческие сигналы, заключающийся в том, что ощупывают. контролируемую поверхность путем перемещений по ней измерительного щупа, преобразуют движение щупа в электрические сигналы, по которым судят о неровностях поверхности 1).Недостатки данного способа состоя в том, что он обладает значительной длительностью процесса контроля и сложностью его реализации, которая осуществляется посредством профило-.графов и профилометров, а контроль неровностей возможен в основном на базовой длине профиля, т.е. на небольшом учаетке поверхности, которая при этом должна быть открытой для доступа.Наиболее близ хнической сущности к изобр ляется способ определения ей профиля поверхности, заключающййся в том,что сканируют исследуемую поверх-ностьтвердого тела измерительнымщупом, выполненным в виде тела качения и по величине полученногоэлектрического сигнала, определяютнеровности профиля 2 .Указанный способ обладает темнедостатком, что он не позволяет производить контроль качества закрытыхвнутренних поверхностей изделий снеобходимой производительностью иточностью. Причина недостатка состоит в том, что контролируемая поверхость должна быть открытой для размеения на ней измерительного щупа,ривода и других приспособлений.Целью изобретения является повышение производительности контроля.Указанная цель достигается тем,что согласно способу определения неровностей профиля поверхности, заключающемуся в том, что сканируютисследуемую поверхность твердого тела измерительным щупом, выполненным.в виде тела качения и по величинеполученного электрического сигналаопределяют неровности профиля, щупперемещают с постоянной скоростью, Зц а .в электрический сигнал преобразу968621 Формула изобретения ют упругие волны, возникающие привзаимодействии щупа с исследуемойповерхностью.На фиг.1 изображена блок-схемаустройства, реализующего способ; нафиг.2(а и б) - графики временной зази симости напряжения и интенсивностисоответственно.Устройство, реализующее способ,содержит измерительный щуп 1,выполненный в виде шарика с образцовой поверхностью взаимодействующего с исследув 1 мой поверхностью изделия 2,акустичвсий изолятор 3, электроакустическийреобраэователь 4, связанный акусти"ески с иэделием 2, и блок 5 формирования и регистрации электрическогосигнала.При свободном качении измеритель",ного щупа с постоянной скоростью по3исследуемой поверхности происходятсоударения измерительного щупа с еемикронеровностями. Соударения, происходящие в микрообъемах, вызывают.появление сигналов упругих волн, ко"торые с помощью пьезоэлектрическогопреобразователя преобразуются вэлектрический. сигнал, Так как наконтролируемой трассе исследуемой пОверхности имеют место шероховатость,вОлнистость и другие дефекты с непрерывно изменяющимися значениямипараметров, то в каждый момент времени нри движении измерительного щупа интенсивность импульсов упругихволн изменяется. Величина среднегозначения и размаха варьирования интенсивности импульсов, определяемаяза равные последовательные интервалы времени, пропорциональные, например, базовой длине .контроля, харак"териэует качество поверхности через ее неоднородность. Оценка вероятности появления выскакивающих значений интенсивности импульсов позво-ляет определить наличие дефектов,.выделяющихся на фоне общей неодНородности, характерной для контролируемой поверхности в целом.Способ осуществляется следующим образом.Изделие 2 с внутренней поверхностью, например цилиндрической, располагают на основании - изоляторе 3и внутри изделия помещают измерительный щуп 1,выполненный в виде шарика с эталонной поверхностью. За тем исследуемую внутреннюю поверхность иэделия 2 ощупывают путем свободного качения . (сканирования) по .ней измерительного щупа 1 в задан- .ном. направлении, например, вдоль образующей цилиндраоо скоростью 60 .100-500 мм/С (фиг.1). При движенииизмерительного щупа происходят соударения его образцовой поверхности снеровностями исследуемой поверхности,возникают сигналы упругих волн. Эти 65 сигналы преобразуются злектроаКустическим преобразователем 4 в электрические сигналы, усиливаются, формируются и регистрируются блоком 5.В блоке 5 происходит компарированиепринимаемых сигналов 0 (фиг.2 а) призаданном пороговом уровне О, соответствующем, например, максимальному уровню аппаратурных шумов. Блок 5осуществляет также счет импульсови запись сигналов упругих волн заравные последовательные интервалывремени дг , д , д(фиг.26), значение которых выбираютпропорционально базовой длине ; исследуемой поверхности с учетом скорости качения Ч измерительного щупа по формуле дс = К в д в , где К - коэффициент пропорциональности, Х Ъ 1.Регистрируют интенсивность импульсов эа равные последовательные интервалы времени д;. По записанному блоком 5 графику (фиг, 26) определяют среднее. значение Э и размах варьирования К интенсивности импульсов, Среднее значение интенсивности импульсов используют при определении качества исследуемой поверхности", а по значению размаха варьирования устанавливают степень неоднородности поверхности.Определение наличия неровностей на исследуемой поверхности, по своим размерам отличающихся от размеров неровностей, присущих этой поверхности, производят путем вероятностей оценки выскакивающего значЕния интенсивности импульсов, например 3 а (фиг.26) - заштрихованная зона. Использование предлагаемого способа позволяет обнаружить неоднородности на внутренних поверхностях контролируемых иэделий, а также значительно ускорить процесс контроля и соетветственно повысить его производительность. Способ определения неровностейпрофиля поверхности, заключающийся в том, что сканируют исследуемую поверхность твердого тела измерительным щупом, выполненным в виде тела качения и по-величине полученного электрического сигнала определяют .неровности профиля, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности, щуп перемещают с постоянной скоростью, а в электрический сигнал преобразуют упругие волны, возникающие при взаимо968621 Составитель А. ШманГ. Ус ТехредЛ.Пекарь Корректор М, Шарош т Подпискомитета СССРи открытийская наб., д. 4 аказ 8146/67 Тираж 507 ВНИИПИ Государственног по делам изобретени 113035, Москва, Ж, Раушроектная, 4 действии щупа с исследуемой поверхностью.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе