Способ контроля шероховатости поверхности изделия — SU 1740991 (original) (raw)
(я)5 6 01 В 13/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ огический институтН. Золотарев, В, Н, ицын ство СССР22, 1975,ство СССР22, 1986.Я ШЕРОХДЕЛИЯ АТО СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ И ГКНТ СССР(54) СПОСОБ КОНТРОСТИ ПОВЕРХНОСТИ И Изобрет":ние относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля шероховатости поверхности изделия, например, в машиностроении,Известен способ контроля шероховатости поверхности с помощью сопла, прижимаемого к контролируемой поверхности, основанный на измерении давления газа в газаторе между торцовой поверхностью сопла и контролируемым изделием,Недостатком известного способа является локальный характер определения шероховатости, поскольку измеряемая характеристика определяется только в окрестности сопла. Тем самым отсутствует информация о величине шероховатости всей площади исследуемой поверхности в целом.Наиболее близким к предлагаемому является способ, согласно которому о шероховатости судят по деформации и подъему гибкого козырька под действием потока рабочей среды, взаимодействующего с контролируемой поверхностью.(57) Изобретение относится к контролю шероховатости поверхности изделия и позволяет повысить достоверность измерения. В камеру повышенного давления подается рабочая среда с заданным расходом. Из камеры через сопло эта среда поступает под контролируемую поверхность изделия. Величина расхода выбирается из условия свободного зависания изделия на воздушной прослойке, Исходя из расхода, величины зазора с учетом параметра настройки определяют величину шерохбватости поверхности 2,ил,Недостатком способа является сравнительно низкая точность определения шероховатости вследствие конструктивнойсложности,Цель изобретения - повышение достоверности измерения шероховатости поверхности изделия.На фиг, 1 схематично изображено устройство для осуществления предлагаемогоспособа; на фиг. 2 - узел на фиг, 1,Устройство содержит камеру 1 повышенного давления, на которой установленаплита 2 с питающим элементом 3 в видесопла, а также подводящий штуцер 4, Питающее сопло 3 предназначено для формирования несущей прослойки рабочей средыпод контролируемой поверхностью изделия5. Плита 2 снабжена ограничителями 6.обеспечивающими устойчивое положениеизделия 5 при измерении, Устройство включает блок 7 измерения абсолютного зазораЬ несущей прослойки рабочей среды. Содержание блока 7 определяется принципомего действия, основанном на том или ином методе измерения линейных размеров. Блок 7 содержит микрометрическую винтовую пару 8 и 9, оптическую трубу 11 с линзами 10. Описанный оптикометрический узел 8 - 11 предназначен для измерения абсолютного зазора й; по высоте подъема из. делия 5 над плитой 2 при подаче под контролируемую поверхность рабочей среды из камеры 1,На фиг. 2 схематично изображено сечение несущей прослойки. Под абсолютным зазором па несущей прослойки рабочей среды понимается кратчайшее по вертикали расстояние между вершинами неровностей контролируемой поверхности изделия 5 и контрольной поверхностью плиты 2, При отсутствии расхода рабочей среды 0 изделие 5 лежит на контрольной поверхности плиты 2 абсолютнь:й зазор Ь=О, между контролируемой и контрольной поверхностями существует начальный зазор Л и, ха ра ктеризующий величину шероховатости изделия, а также степень их взаимоплоскостности,В основе предлагаемого способа лежит зависимость, полученная методом анализа размерности Содержащийся в 1) параметр настройки К представляет собой некоторую для данной системы "несущая прослойка-изделие" величину, включающую совокупность неучтенных формулой (1) факторов (таких как вязкость рабочей среды, удельная нагрузка изделия, конструктивное исполнение контрольной поверхности и т, д.), Параметр К определяется эксперименально в процессе настройки для каждого типа системы несущая прослойка - изделие: где К - число независимых экспериментов в процессе настройки;0 - величина расхода рабочей среды в -ом эксперименте настройки;у;= В); - величина абсолютноо зазора несущей прослойки рабочей среды в -м экс. перименте настройки.Настройка устройства (фиг, 1) осуществляется следующим образом. 15 20 25 30 35 40 45 50 55 В камеру повышенного давления 1 через подводящий штуцер 4 подается рабочая среда, например воздух с некоторым начальным минимальным) значением расхода 01,измеряемым расходомером (не показан) и устанавливается регулятором расхода. Далее рабочая среда через питающее сопла 3 в контрольной поверхности 2 поступает под контролируемую поверхность изделия 5. Величина 01 выбирается из условия свободного зависания изделия 5 на воздушной прослойке п 1= (На)г+ ЬЬ, когда измеряемый блоком 8 абсолютный зазор(Ьа) О, причем (Ьа)1 Ф Л Ь.Затем при помощи регулятора устанавливается последовательна серия расходов 02, Оз,.,0 м, а измерительным блоком 7 определяется серия соответствующих им абсолютных зазоров Ьа)2 (Ьа)3,(Ьа)м. Объем серии И назначается исходя из требований точности определения шероховатости и условий воспроизводимости экспериментов, При этом настройка осуществляется на некоторой выборке изделий 5, которая обуславливается масштабами производства.По результатам экспериментов из (2) вычисляют параметр настройки К на данное изделие 5. рабочую среду - воздух и контрольную поверхность 2.Непосредственно способ асуществляот следующим образом,В исходном положении изделие 5 лежит на контрольной поверхности плиты 2, подача рабочей среды в камеру 1 отсутствует (0=-0),В рабочем положении в камеру 1 повышенного давления через подводящий штуцер 4 подается рабочая среда, расход которой устанавливается регулятором па расходомеру равным 0100 гь Изделие 5 свободно зависает над контрольной поверхностью 2. Измеригельным блоком 7 определяется величина абсолютного зазора па несущей рабочей среды, которая равна измеряемой высоте подъема изделия 5 над плитой 2, Высота подъема определяется по разности показаний микрометрической винтовой пары 8, 9 оптической трубы 11, последовательно построенной на резкое изображение верхней поверхности изделия 5 в исходном и рабочем положениях. Величину шероховатости контролируемой поверхности изделия 5 определяют по формуле (1),П р и м е р, Устройство для определения величины шероховатости настр :но по результатам И=15 экспериментов на изделие, представляющее собой прямоугольную:лг Составитель Л,СырицынТехред М,Моргентал тор Т.Малец едак лини аказ 2079 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по изо 113035, Москва, Ж, РПодписноеретениям и открытиям при ГКНТ СССшская наб 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 стеклянную пластину длиной 0,192 м, шириной 0,016 м, массой 0,029 кг. В качестве рабочей среды использован воздух. Эксперименты па настройке проводились в интервале расходов 0,001 О 0,01 м /с и 5зпозволили определить из (2) параметр настройки 10 К= 3,8 смзДля определения шероховатости контролируемой поверхности изделия использовано рабочее значение расхода 0=0,004 10 м /с, При этом значении расхода измерен абсолютный зазор Ьа= 0,6 10 м, По результатам измерений и формуле 1) вычислен начальный зазор между контролируемой и контрольной поверхно стями, который характеризует чистоту обработки Ли= 0,032 10 м.П р и м е р 2. Осуществляется по примеру 1 для стеклянной пластины шириной 0,024 м, массой 0,041 кг. 1 араметр настройки 104 20 дК= 3,2 с . Абсолютный зазор Ьэ= 0,5 10 м измерен при значении расхода 0=0,004 мз, д= 0,080 мм.П р и м е р 3. Осуществляется по примеру 1 для стеклянной пластины шириной 0,036 25 м, массой 0,065 кг. Параметр настройки Кх 10 = 2,9 с ; Абсолютный зазорз йа= 0,45 к с 10 м измерен при С= 0,004 м /с, Л и= 0,103 мм,30 Повышение достоверности контроля шероховатости поверхности контролируемой поверхности достигается за счет того, что контролируемое изделие (поверхность) находится в свободновзвешенном бесконтактном состоянии на несущей прослойке рабочей среды и не содержит механической связи со средствами контроля,Формула изобретения Способ контроля шероховатости поверхности изделия путем установки изделия контролируемой поверхностью на сопле, подачи через последнее рабочей среды и измерения параметра, характеризующего величину подъема контрольной поверхности, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности, изделие устанавливают на сопле свободно, при подаче рабочей среды ее расход увеличивают до обеспечения свободновзвешенного состояния изделия в потоке, фиксируют значение расхода О, в качестве измеряемого параметра используют величину подъема па контрольной поверхности над срезом сопла, а шероховатость Л й определяют из соотно- шения