Измерительные микроскопы

Эти оптические средства предназначены главным образом для бесконтактных измерений по одной, двум или трем координатам различных изделий (калибров сложных форм, шаблонов, фасонных резцов, вырубных штампов, резьбовых деталей и др.). В микроскопе (рис. 2.14, а) измеряемую деталь АВ помещают между источником света ИС с конденсором К и объективом ОБ (иногда для измерения используют отраженный свет от бокового источника ИС'). Пройдя через объектив, световой поток дает обратное, увеличенное и действительное изображение А₁В₁, которое может быть отображено на экране 9. При использовании окуляра ОК получают мнимое, обратное и еще раз увеличенное изображение А₂В₂. В существующих оптических схемах устанавливают оборачивающие призмы, которые дают прямые изображения измеряемых предметов.

Выпускают микроскопы с возможностью перемещений наблюдаемых объектов, расположенных на столах с каретками или поворотными приспособлениями, визирных микроскопов, расположенных на каретках, а также объектов и визирных микроскопов.

При измерениях перекрестье сетки (рис. 2.14, б) визирного микроскопа последовательно наводят на характерные точки или линии изображения детали ИД (например, сначала на левую, а затем на правую кромку). Отсчет перемещений кареток или столов с деталями осуществляют по лимбам (в инструментальных микроскопах), по шкалам и нониусам (в отсчетных микроскопах с окулярной или экранной оптикой), по цифровому табло (в автоматизированной системе отсчета).

В инструментальном микроскопе (рис. 2.15) с бинокулярным тубусом 3 измеряемую деталь устанавливают на стеклянном столе 2, положение которого определяют с помощью продольной (150 мм) и поперечной (75 мм) шкал. Изображения этих шкал вместе с нониусом проецируется на экраны 11 и 15. Деталь в нужное положение (в поле зрения тубуса) устанавливают грубым (свободным}, а затем точным (с помощью механизмов микроподач 1 и 10) перемещениями стола. Тубус 8 устанавливают в вертикальное положение с помощью соосных маховичков 7 (грубое и точное перемещения), измеряя перемещения по шкале 5 с нониусом, цена деления которого 0,1 мм. Поворачивая маховик 12, стойку 9 можно наклонить на угол (±15⁰), измеряемый через окно 13. При вертикальном положении стойки загорается лампочка 14. Поворотом рукоятки б изображение детали можно спроецировать на экран 4. С помощью сменных рамок 8 на изображение детали можно наложить изображения сеток с контролируемыми профилями резьбы, радиусами закруглений, углами и т. п.

Больший диапазон измерения и повышенную точность имеют универсальные микроскопы. Так, в микроскопе УИМ-23 (рис. 2.16, а) измеряемое изделие располагают на столе 7 или закрепляют в центровых бабках 4 и 12. Стол может перемещаться на каретках продольного 11 (х = 200 мм) и поперечного 8 ходов (у = 100 мм). При отжатых рукоятках 6 и 10 каретки можно легко перемещать от руки, точную подачу осуществляют после стопорения рукояток микровинтами 9 и 5. Положения кареток отсчитывают по шкалам (рис. 2.16, б) продольного и поперечного ходов, изображения которых проецируются на экраны 8 и 2. Кронштейн 15 с визирной системой 1 можно перемещать вертикально с помощью грубого 14 и точного винтов и наклонять с помощью винта 13 на угол ±12,5^о относительно вертикального положения. Цена деления линейных шкал 1 мкм, угловой - 1'. Предельные погрешности зависят от размеров изделия и, например, для цилиндрических деталей диаметром D мм составляют ± (6 + D/70) мкм. Опытные образцы микроскопов с отсчетными устройствами в виде растров и лазерных интерферометров позволяют значительно уменьшить погрешность измерения (до 0,3 мкм). Кроме того, они весьма удобны в использовании.