Способ определения параметров шероховатости поверхности изделия

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения шероховатости поверхности изделий. Цель изобретения - повышение точности определения параметров шероховатости полированных поверхностей путем исключения погрешности, связанной с измерением интенсивности света, отраженного контролдироуемой полированной поверхностью в зеркальном направлении. Контролируемую поверхность 13 освещают параллельным монохроматическим световым пучком попеременно в направлении нормали к ней и под острым углом Q<SB POS="POST">1</SB> к этой нормали. При освещении под острым углом Q<SB POS="POST">1</SB> измеряют интенсивность I<SB POS="POST">3</SB> зеркально отраженного светового потока, а при освещении в направлении нормали - интенсивности I<SB POS="POST">1</SB> и I<SB POS="POST">2</SB> отраженных световых потоков, распространяющихся внутри одинаковых телесных углов Δω в двух разных направлениях под углами соответственно Q<SB POS="POST">1</SB> и Q<SB POS="POST">2</SB> *98 Q<SB POS="POST">1</SB> к нормали, а также полную интенсивность I<SB POS="POST">N</SB> светового потока, отраженного контролируемой поверхностью 13 внутри телесного угла Ω*98Δω по всем направлениям за исключением направления нормали к ней. По этим данным судят о параметрах шероховатости поверхности - среднем квадратичном отклонении и периоде корреляции высот неровностей. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (50 4 С 01 В 11/30

t (Р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

h0 ИЗОБРЕТЕКИЯМ И 0ТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4363019/25-28 (22) 13.01.88 (46) 30.08.89. Бюл. У 32 (72) И.К.Смирнов (53) 531.715.27(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

_#_I 815492, кл. С 01 В 11/30, 03.04.79.

I (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ ИЗДЕЛИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения шероховатости поверхности изделий. Цель изобретения — повышение точности определения параметров шероховатости полированных поверхностей путем исключения погрешности, связанной с измерением интенсивности света, отраженного контролируемой полированной поверхностью в зеркальном направлении. Контролируемую понерхность

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в оптической промьппленности и машиностроечии для контроля шероховатости поверхности изделий.

Цель изобретения — поньппение точности определения параметров шероховатости полированных поверхностей путем исключения погрешности, связанной с измерением интенсивности света, отраженного контролируемой полированной поверхностью в зеркальном направлении.

„„SU„„ I 504505 A 1

1Э освещают параллельным монохроматическим световым пучком попеременно в направлении нормали к ней под острым углом 9, к этой нормали. При освещении под острым углом 0, измеряют интенсивность I3 зеркально отраженного светового потока, а при освещении в направлении нормали интенсинности Т, и Т отраженных световых потоков, распространяющихся внутри одинаковых телесных углов

ЛАЗ н двух разных направлениях под углами соответственно Ц и Qq ) Q, к нормали, а также полную интенсивность I светового потока, отраженного контролируемой поверхностью 13 внутри телесного угла g )> ЬЯ по всем направлениям за исключением направления нормали к ней. По этим данным судят о параметрах шерохонатости поверхности — среднем квадратичном отклонении и периоде корреляции высот неровностей. 1 ил.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит источник 1 параллельного монохроматического пучка света . — лазер, вращающееся секторное зеркало 2, закрепленное на оси электродвигателя 3, неподвижное зеркало 4, сферический рефлектор

5 с отверстиями 6 — 9.

Отверстия 7 и 8 предназна ены для пропускания световых потоков соответственно от источника 1, парал1504505 лельного монохроматического пучка света и зеркала 4, к понерхности 13 при освещении этой поверхности соответственно в направлении нормали к ней и под острым углом Д, к этой нормали. Отверстия 6 и 9 предназначены для пропускания к фотодатчикам соответственно 11 и 10 световых потоков, отраженных поверхностью 13 под углами соответственно ((< и Q< к нормали. Диаметры отверстий 6 - 9 выбираются такими, чтобы они были больше диаметра светового пучка, а телесные углы () с вершинами в точке О, опирающиеся на эти отверстия, были одинаковыми и удовлетворяли услонп(о dc ((Q. Причем Я v Q(выбираются меньшими десяти градусов. При этом условии можно считать что

slII 9 = (-(и cos 8 = 1. Тогда ныражения для с и Q применительно к обозначениям на чертеже принимают

Вид h

6 = ——

32 ((2 где 9, — длина световой волны;

Е(= 1(/1рH R2 - =1/lii причем 92 не зависит от 0,, 1

В то время, когда световой поток от источника 1, параллельного монохроматического света, проходит между лопастями зеркала 2, поверхность

13 освещается через отверстие 7 в рефлекторе 5 в направлении нормали к ней и с помощью фотодатчиков ll, 10 и 12 измеряются интенсивности световых noTQKoB соответственно I ((l

I èI = I + I2 +12. Âòo

2 и время, когда световой поток перекрыт лопастью зеркала 2, поверхность 13 освещается от зеркала 4 через отверстие 8 в рефлекторе 5 под углом

6< к ее нормали и с помощь(о фотодатчика 11 измеряется интенсивность светового потока I . Определяют величину I I + Iq и находят коэф5 фициенты отражения К,= I

1 /Ii, а по формулам (1) и (2) определяют параметры шероховатости с и 6

Использование предлагаемого способа позволит существенно повысить точность определения параметров шероховатости полированных поверхностей, не являющихся снерхгладкими, Ф о р и у л а и з о б р е т е н и я

Способ определения параметров шероховатости поверхности иэделия, заключающийся в том, что освещают параллельным монохроматическим пучком света поверхность иэделия попеременно в направлении нормали к ней и под острым угл<>м 8 к этой нормали, измеряют при освещении в направлении нормали интенсивности I, и I< световых потоков, отраженных поверхностью внутри одинаковых телесных углов dQ в двух разных направлениях, составляющих с нормалью углы 9(и

02 ) 9(, меньшие 10, измеряют при (> освещении под острым углом 9(к нормали интенсивность Т светового по3 тока, отраженного в зеркальном направлении, находят коэффициенты R< и

35 R =. I2/I и по ним судят о параметрах шероховатости — среднем квадг ратичном отклонении 0 и периоде (, корреляции высот неровностей, о т— л и ч а ю шийся тем„ что, с

40 целью повышения точности определения параметров шероховатости полированных поверхностей, измеряют при освещении поверхности по нормали к ней полную интенсивность I „ светового

45 потока, отраженного этой поверхностью внутри телесного угла Q. » d6) по всем направлениям, кроме направления по нормали, а коэффициент R отражения определя(ит по формуле

I)

Ти+ Iэ

) 504505

Составитель Л. Лобзова

Техред M.Mîðråíòàë Корректор М. Шароши

Редактор А. Долинич

Заказ 5240/41 Тира к 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССCP

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ултород, ул. Гагарина, 1