Определение цены деления шкалы окулярного микрометра

Лабораторная работа № 7

 

ИЗМЕРЕНИЕ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТЕЙ

С ПОМОЩЬЮ ДВОЙНОГО МИКРОСКОПА

Цель работы: изучение методики и техники измерения шероховатости помощью двойного микроскопа МИС-11.

Описание двойного микроскопа МИС-11

 

Двойной микроскоп предназначен для визуальной оценки, измерения и фотографирования высоты неровностей наружных поверхностей деталей. Принцип действия прибора основан на методе светового сечения.

Сущность метода светового сечения заключается в следующем (рис. 3.4.). Освещенная узкая щель S проецируется микроскопом А ₁ на поверхности Р ₁ и Р ₂, образующие ступеньку высотой h. Изображение щели на поверхности Р ₁ займет положение S '₁, а поверхности Р ₂ − положение S '₂. В поле зрения микроскопа А ₂, ось которого расположена под углом 90° к оси проецирующего микроскопа, изображение щели будет иметь вид световой ступеньки. Размер ступеньки b, соответствующий смещению изображения S "₂ относительно S "₁ служит мерой высоты ступеньки h (высоты неровностей). По принципу светового сечения работают приборы МИС-11, ПСС-1 и др. Оптическая схема двойного микроскопа МИС-11

Техническая характеристика двойного микроскопа МИС-11

- диапазон измерений Rz и Rmax	мкм	40 …0.8
S	мкм	2,5 … 0,002
- диапазон перемещения предметного столика в двух взаимно перпендикулярных направлениях	мм
- цена деления барабана микровинта перемещения предметного столика	мм	0,01
- цена деления объект-микрометра	мм	0,01

 

Общий вид двойного микроскопа МИС 11

Определение цены деления шкалы окулярного микрометра

В тубусы микроскопов ввинчиваются два одинаковых объектива, соответствующих требуемому увеличению для предполагаемой шероховатости

поверхности детали.

Цену деления шкалы окулярного микрометра определяют с помощью объект-микрометра, который представляет собой стеклянную пластину с нанесенной на ней шкалой (в большинстве случаев с ценой деления 0,01 мм). Объект-микрометр кладут на стол прибора. Включают освещение микроскопа. Кронштейн с корпусом микроскопов устанавливают на требуемой высоте вращением гайки 17 при освобожденном винте 15 (рис. 3.6.). После этого стопорят винт 15. Производя подъем или опускание микроскопов с помощью винта 12, получают изображение световой щели. Наблюдая изображение щели через визуальный микроскоп, добиваются, перемещая объект-микрометр по столику прибора, чтобы шкала попала в изображение щели и штрихи шкалы были бы перпендикулярны к ее изображению.

Ослабляют винт 9, крепящий окулярный микрометр 8, последний поворачивают вокруг оси таким образом, чтобы направление винта окулярного микрометра было параллельно направлению изображения щели. Деления неподвижной шкалы окулярного микрометра при этом параллельны делениям шкалы объект микрометра.

Затем перекрестие окулярного микрометра совмещают с каким-либо штрихом объект микрометра и делают отсчет по барабану окулярного микрометра. Наблюдая в окуляр, переводят перекрестие на другой штрих объект микрометра, отстоящий на некоторое число делений (чем больше расстояние между штрихами, тем больше точность определения масштаба), и делают второй отсчет по барабану окулярного микрометра. При подсчете разности следует помнить, что барабан может сделать несколько полных оборотов, и каждый полный его оборот соответствует 100 делениям. Отсчет полных оборотов барабана производят с помощью двойного штриха, перемещающегося относительно неподвижной шкалы окуляра одновременно с перекрестием

Порядок выполнения работы

 

1. Изучить инструкцию по технике безопасности при выполнении лабораторных работ.

2. Установить в тубусы микроскопов выбранные в соответствии с предполагаемой высотой неровностей одинаковые объективы.

3. Включить источник света через понижающий трансформатор в сеть.

4. Определить цену деления шкалы окулярного микрометра. 5. Установить объект измерения на столе прибора (непосредственно или в накладную призму).

5. Произвести фокусировку прибора: установить кронштейн с корпусом микроскопов на требуемой высоте вращением гайки 17 (рис. 3.6.) при освобожденном винте 15; стопорить винт 15; получить изображение световой щели, производя подъем или опускание микроскопов с помощью винта 12; вращением винта 19 установить световую щель в центре поля зрения; установить необходимую ширину световой щели с помощью кольца 18; вращая винт 11, произвести окончательную фокусировку.

6. Ослабив винт 9, повернуть окулярный микрометр вокруг оси так, чтобы направление винта окулярного микрометра было параллельно направлению изображения щели (рис. 3.7.б).

7. Повернуть объект измерения таким образом, чтобы направление неровностей было перпендикулярно изображению щели.

При необходимости повторить фокусировку прибора (одна сторона фокусируется обычно более резко, чем другая; по ней рекомендуется производить измерение).

8. Измерить высоту наибольших микронеровностей в пяти точках исследуемой поверхности. Горизонтальную линию перекрестия вращением барабана 7 подвести сначала к вершине изгиба щели по выбранной стороне, а затем к впадине по той же стороне щели (рис. 3.7.б). Разность отсчетов на барабане 7 окулярного микрометра, умноженная на цену деления, определяют высоту неровностей в данной точке.

9. Результаты измерений занести в таблицу, выполненную по форме табл.3.3.

10. Подсчитать среднюю высоту микронеровностей по десяти точкам по формуле

11. Измерения занести в таблицу

 

Результаты измерений

Порядковый номер измерения	Первый отсчет по окулярному микрометру	Второй отсчет по окулярному микрометру	Разность отсчетов	Высота не-ровностей Ri, мкм

 

По полученным данным получили шероховатость равную 20,075мкм