В. КИЛЬЧЕВСКИЙ
В производственной обстановке мы часто слышим: «микрометр», «односторонняя скоба», «скоба двухсторонняя» и мы знаем, что это название тех инструментов, которыми проверяется точность обрабатываемых деталей.
Очевидно, если точность детали, которую нужно изготовить на станке, достигает долей миллиметра, то точность мерительного инструмента, которым эта деталь проверяется, должна быть еще выше; она достигает тысячных долей миллиметра и измеряется уже микронами (микрон — 𝜇 = 0,001 мм).
*
Точность мерительного инструмента, как мы видели, очень высока; следовательно, чтобы проверить его размеры, необходимо иметь инструмент еще более точный, чем проверяемый. Таким сверхточным измерителем являются предельные плитки или, как они называются по имени изобретателя, плитки Иогансона.
При изготовлении этих плиток самым интересным является метод проверки их точности, достигающей десятитысячных долей миллиметра. Прежде всего предельные плитки представляют собой прямоугольные призмы (пластинки) с противоположно лежащими измерительными поверхностями. Эти поверхности должны представлять собой абсолютные плоскости совершенно параллельные друг другу, а их взаимные расстояния должны строго соответствовать указанным на них размерам.
Предъявленные к плиткам теоретические требования математической прямолинейности, абсолютной параллельности практически абсолютно точно невыполнимы, но, какие точности требуются и достигаются на практике показывает хотя бы то, что плитка длиною в 100 мм может быть неточной лишь на 0,0007 мм, а плитка в 10 мм — 0,00025 мм.
*
Существующие механические измерительные методы для получения и установления подобной точности, безусловно, недостаточны и приходится прибегать к оптическим методам измерения, которые позволяют оперировать с длиною световых волн, достигающих десятитысячных долей миллиметра, т. е. тех величин, которые нам необходимы для измерения и которые никакими путями кроме оптики получить не удается. При помощи оптического прибора интерференц-компаратора то промежуточное пространство, в которое вводится измеряемая плитка, разлагается на бесконечно большое число параллельных очень тонких и совершенно ровных пучков света. Каждый такой пучок света появляется в разных окрасках, благодаря чему измерение получается весьма наглядным.
*
Прежде всего испытывается правильность обработки плоскостей готовой плитки. Для этого, передвигая столик прибора, пробуют ввести по возможности плитку в сферу одноцветного пучка лучей и в том случае, если плоскость плитки обработана недостаточно точно, перед нами возникает следующая картина. Возвышенные места поверхности плитки окрашиваются, как горы при заходе солнца, в пучки вышележащих цветов, а углубления ее наполняются, как озеро, цветами нижележащих пучков. Подобная картина в сильно увеличенном масштабе показана на рисунке. Появление различных цветов световых пучков неправильной формы на плоскости испытываемой плитки указывает на то, что поверхность не является абсолютной плоскостью и имеет различные углубления и возвышенности, величину которых легко определить, так как толщина пучка света, достигающая, правда, фантастически малых величин, заранее известна.
Кроме этого требуется еще выяснить род действительно образующейся плоскости, это проверятся описанным выше методом. Достаточно немного поднять конец плитки, чтобы исследуемая плоскость окрасилась в цветные пучки, которые распределяются различными полосками на поверхности. Если поверхность абсолютно прямая, полооки располагаются прямолинейно и параллельно друг к другу, если же она отклоняется от плоскости, то полоски искривляются.
*
Этими же оптическими приборами можно установить прямолинейность поверхностей предельных плиток. Для этого плитка кладется на измерительный столик оптического аппарата, измерительный стол устанавливается так, что вся исследуемая плоскость плитки лежит в одноцветном пучке, а затем плитка поворачивается на столе на 180° около вертикальной оси. Если верхняя поверхность параллельна нижней, лежащей на столе, она при этом повороте не меняет окраски, а неизменность цветного рисунка доказывает параллельность сторон. Если же на плоскости появляется ряд цветных полосок, то по их числу устанавливается непараллельность сторон с точностью до десятитысячных долей миллиметра.
Наконец можно установить оптикой и ширину между двумя измерительными поверхностями: рядом с контрольной плиткой на столике прибора устанавливается испытуемая плитка. Если размер испытуемой плитки выполнен точно, ее верхняя плоскость должна окраситься в тот же цвет, что и плоскость контрольной. Степень отклонения от нормы устанавливается по числу пучков различных цветов; например расстояние между пучками светлозеленой окраски составляет 0,25 𝜇 (0,00025 мм).
Измерения оптическими приборами позволяют достичь точности измерения до стотысячных долей миллиметра (0,00002 = 0,02 𝜇).
Идеально точная единица измерения — международный эталон метра — хранится сейчас в Париже, а все страны получают его точный прототип. Если бы эти единицы были уничтожены или пострадали, то с помощью оптического инструмента их можно восстановить с еще большей точностью.
Комментариев нет:
Отправить комментарий