Измерение с помощью лазерной измерительной системы

Топография контролируемой поверхности строится на основе контроля прямолинейности различных линий путем измерения угловых отклонений (см. А.13).

Типовая последовательность измерения этим методом показана на рисунке 51, где линии с 1 по 8 показаны схематично.

1 - первое поворотное зеркало; 2 - лазерная головка; 3 - дистанционный интерферометр и устройство
отклонения луча; 4 - второе поворотное зеркало; 5 - стойка с отражателями; 6 - поверочная линейка;
7 - опорные точки (шаг измерения)

Рисунок 51

Рисунок 52 - График в изометрии

Измерение осуществляется последовательно шагами вдоль линий с 1 по 8. Полученные результаты измерения следует проанализировать и для наглядности построить график в соответствии с рисунком 52.

Примечание - Лазерный луч регулируется по горизонтали в желаемом направлении путем настройки поворотного зеркала. Это, однако, может повлиять на направление лазерного луча в вертикальной плоскости.

Параллельность, эквидистантность и соосность

В этом разделе рассмотрены методы измерения следующих геометрических параметров:

- параллельность линий и плоскостей (см. 5.41);

- параллельность перемещения (см. 5.42);

- эквидистантность (см. 5.43);

- соосность, совмещение или выравнивание (см. 5.44).

Параллельность линий и плоскостей

Определения

Линия считается параллельной плоскости, если при измерении расстояния от этой линии до плоскости в различных точках максимальное отклонение, измеренное на определенной длине, не превышает допустимого значения.

Две линии считаются параллельными, если одна из них параллельна двум плоскостям, пересечением которых является другая линия. При этом допустимые отклонения не обязательно одинаковы в обеих плоскостях.

Две плоскости считаются параллельными, если при измерении расстояние от этих плоскостей до базовой плоскости в различных точках по меньшей мере в двух направлениях разность между максимальным и минимальным размерами, полученными в результате измерений на определенной длине, не превышает допустимого значения.

Эти разности определяются в заданных плоскостях (горизонтальной, вертикальной, перпендикулярной к измеряемой поверхности, пересекающей проверяемую ось и т.п.) в пределах заданной длины (например, «на длине 300 мм» или «по всей поверхности»).

Примечание - Отклонение от параллельности определяют как разность расстояний от расчетной прямой линии (или плоскости), представляющей базовую прямую (или плоскость), до точек другой прямой линии (или плоскости). При этом результат может зависеть от того, какая прямая или плоскость выбрана в качестве базы.

Методы измерения

Общие положения для осей

При любых методах измерения параллельности осей сами оси должны быть представлены в виде цилиндрических поверхностей, выполненных с высокой точностью формы в продольном и поперечном сечениях, малой шероховатостью поверхности и иметь достаточную длину. Если поверхность шпинделя не соответствует этим требованиям или если она является внутренней и не позволяет осуществить касания измерительным наконечником прибора, следует использовать цилиндрическую поверхность контрольной оправки. Закрепление и центрирование этой оправки производят на наружном конце шпинделя или в цилиндрическом или коническом отверстии шпинделя, предназначенном для установки инструмента или другого приспособления.

При установке в шпинделе контрольной оправки, представляющей ось вращения, необходимо учитывать невозможность точного совмещения оси оправки и оси вращения. При вращении шпинделя ось контрольной оправки описывает поверхность гиперболоида (или коническую поверхность, если ось оправки пересекает ось вращения) и занимает два крайних положения В и В¢ в плоскости измерения (см. рисунок 53).

В этих условиях измерение параллельности можно выполнить при любом положении шпинделя, но при этом измерение следует повторить после поворота шпинделя на 180°. Среднее алгебраическое значение двух показаний соответствует отклонению от параллельности в заданной плоскости.

Контрольную оправку можно также установить в среднее положение A (называемое «средним положением биения»), тогда измерение следует проводить только в этом положении оправки.

Первый метод считается таким же быстрым, как второй, но он более точен.

Примечание 19 - Под термином «среднее положение биения» понимают следующее: измерительный наконечник касается цилиндрической поверхности, представляющей ось вращения в плоскости измерения, в сечении максимального биения. Показания измерительного прибора следует снимать при медленном вращении шпинделя. Шпиндель следует установить в среднем положении биения, т.е. когда стрелка измерительного прибора займет среднее положение между двумя крайними показаниями.