试述平面平晶的结构和用途。
平面平晶简称平晶。它是由光学玻璃研磨而成的具有两个端面的正圆柱体,用于以光波干涉法测量平面的平面度、直线度、研合性等的测量器具。
平品根据其功能不同分为单工作面平晶、双工作面平晶、开槽平晶和上平晶四种。一个端面为测量面的平晶称为单面平晶;两个端面为测量面的平晶称为双面平晶。单面平品和双面平晶区分标志是:单面平晶的商标编号刻在平晶非工作面上,双面平晶的商标编号刻在圆柱面中削平-的平面上,如图7-15所示。以技术光波干涉法检定量块用的上层平晶,有一角度为10°~12°的倾斜面及两刻线,其中一条刻线与倾斜面棱边平行,另一刻线与前一刻线相垂直。开槽平晶主要用来检定仪器中盘凸出的工作台。
平晶根据其用途的不同又可分为工作用平晶和传递用的标准平晶。工作用平晶分为1级、2级;标准平晶分为1等、2等。
平晶的外形尺寸见表7-4。
平晶用于检测量块、量规、测量仪器、量具工作面的平面度、直线度;平晶可用作标准平面使用,检测工件的平直度;在用光隙法检定直线度中,’常用作组成标准光隙的量块研合基体。
平晶的测量原理是什么?
平晶是利用光波干涉原理测量被测面平面度误差的。当平晶工作面和被测面接触后,两个表面之间就形成了一个空气隙,在平品的上方就可以看到一组干涉条纹,如图7-16所示。
从光源发出的光线S投射到表面后,一部分光反射后形成Si,另一部分光透过00‘表面,经过00表面的反射和。
如果光源采用的是单色光,则干涉条纹就是明暗相间的条纹;若光源为自然光或白光,则干涉条纹就是彩色条纹。当千涉条纹彼此平行且距离相等时,被测表面就是一个理想表面,当被测表面存在着平面度误差时,干涉条纹就是弯曲的,平面度误差较大时,干涉条纹为环形条纹。
怎么能通过平晶干涉条纹评判工件表面的状况
用平面平晶以光波干涉法测量工件的平面度时,根据干涉条纹的形状判断工件表面的形状大体有以下几种情况,如图7-17所示。
①当平晶与工件表面完全接触后,出现均匀的色彩,略加压力,色彩消除,呈现均匀的白色,此种情况可判定平面度无误差。如图7-17(a)。
②当平晶与工件表面接触后,在一边加压,出现相互平行的直线干涉条纹时,可判定该平面度无误差。如图7-17(b)。
③当平晶与工件表面接触后,‘在一边加压,出现圆心在压点一侧的同向弯曲干涉条纹时,可判定该平面是微凸球面。如图7-17(c)。
④当平晶与工件表面接触后,在一边加压,出现圆心在压点反向的弯曲干涉条纹时,可判定该平面是微凹球面。如图7-17(d)。
⑤当平晶与工件表面接触后,在一边加压,出现平行直线条纹,但边沿一段弯曲,则可判定该平面边缘部位有塌边。如图7-17(e)。
⑥当平晶与工件表面接触后,出现平行条纹,但中部有部分弯曲,则可判定该平面条纹弯曲部位有局部不平。如图7-17(f)。
⑦当平晶与工件表面接触后,出现环形条纹,且在中部微小加力时,条纹向中心移动,则可判定该平面为凹球形。如图7=17(g)。
⑧当平晶与’工件表面接触后,出现环形条纹,且在中部微小加压时,条纹向四周移动,则可判定该平面为凸球形。如图7-17(h)。