ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 12

Контроль якості обробки поверхонь оптичних деталей за допомогою мікроінтерферометра лінніка міі-4

Мета роботи: освоєння методу контролю якості обробки поверхонь оптичних деталей за допомогою мікроінтерферометра Лінніка МІІ-4.

Завдання:

1. Вивчити будову та принцип дії МІІ-4, накреслити оптичну схему.

2. Освоїти методику визначення глибини штрихів та характеру нерівностей (впадин, виступів).

3. Від’юстувати прилад і отримати інтерференційну картину.

4. Виміряти глибину (висоту) нерівностей в 10 областях поверхні (по 3 - 5 значень для кожної області).

5. Провести контроль чистоти обробки досліджуваної поверхні за Держ. стандартом, розрахувавши параметри R_a , R_z , s .

Обладнання й матеріали: мікроінтерферомер МІІ-4, блок живлення, досліджуваний зразок.

Теоретична частина

Мікроінтерферометр Лінніка МІІ-4 використовується для візуальної оцінки, вимірювання та фотографування висот нерівностей тонкообробленої поверхні.

1. Оптична схема мікроінтерферометра.

   Оптична схема МІІ-4 показана на мал.1. Пучок променів від джерела світла 1 (лампа розжарення, 8в) проектується конденсором 2 через світлофільтр 3 в площину апертурної діафрагми 4. В фокальній площині проекційного об’єктиву 6 розміщена польова діафрагма 5. Паралельний пучок променів при виході із об’єктиву 6 падає на напівпрозору розділяючу пластинку 7. Відбита частина пучка променів від пластинки 7, що утворює першу вітку мікроінтерферометра, збирається в фокальній площині об’єктиву 11 на досліджуваній поверхні 12. Після відбивання від цієї поверхні випромінювання знову проходить через об’єктив 11 та пластинку 7 і збирається у фокусі об’єктиву 13, де за допомогою окуляра 15 спостерігається зображення досліджуваної поверхні. Дзеркало 14 направляє пучок променів в окуляр 15 візирного тубуса.

   Частина пучка променів, яка пройшла через пластинку 7 (друга вітка мікроінтерферометра), проходить крізь компенсатор 8 і збирається у фокусі об’єктиву 9. Після відбивання від еталонного дзеркала 10 пучок променів знову проходить через об’єктив 9, компенсатор 8 і попадає на пластинку 7, яка одну частину променів також пропускає, а іншу відбиває. Компенсатор 8 служить для компенсації різниці ходу променів в пластинці 7, що утворюється внаслідок проходження пучка в першій вітці інтерферометра. Перша частина променів в подальшому не приймає участь у формуванні зображення, інша ж частина інтерферує з променями другої вітки інтерферометра і утворює зображення інтерференційних смуг на безмежності. Це зображення передається об’єктивом 13 в фокальну площину окуляра 15. Таким чином, в фокальній площині окуляра можна одночасно спостерігати зображення інтерференційних смуг і зображення досліджуваної поверхні.

   Якщо окуляр 15 вилучити із схеми, то можна розглядати два зображення апертурної діафрагми 4, яка є зіницями виходу системи. Від положення цих зображень залежить форма, положення та інтервал між смугами. Світлофільтр 3 використовують для спостереження інтерференційної картини в монохроматичному світлі. При спостереженні в білому світлі світлофільтр виключається.