Спосіб вимірювання шорсткості поверхні в процесі виготовлення деталі

Спосіб вимірювання шорсткості поверхні в процесі обробки деталі, що включає реєстрацію променя, відбитого від поверхні деталі, та порівняння його з еталонним сигналом і визначення шорсткості поверхні, який відрізняється тим, що використовують монокогерентне оптичне випромінювання на основі інтерферометра Фабрі-Перо, яке передають через волоконно-оптичний провідник, так, що частина променя відбивається від торця провідника, а частина виходить у повітря та відбивається від поверхні деталі і повертається в провідник, при цьому отриманий сигнал реєструють на фотодетекторі, аналізують його і визначають шорсткість поверхні. (19) (21) u200810147 (22) 06.08.2008 (24) 10.02.2009 (46) 10.02.2009, Бюл.№ 3, 2009 р. (72) ФІЛІППОВА МАРИН А В'ЯЧЕСЛАВІВН А, U A, ДІОРДІЦА ІРИНА МИКОЛАЇВН А, UA, ДІОРДІЦА АННА МИКОЛАЇВН А, U A, МАКСИ МЧУК ІВАН ВІКТОРОВИЧ, U A, ЗАЄЦЬ СЕРГІЙ СЕРГІЙОВИЧ, UA, ВОЙТЮК ОКС АНА АН АТОЛІЇВН А, U A, ПЕДЬКО КСЕНІЯ ОЛЕКСАНДРІВНА, UA, СИМУТА МИКОЛА ОЛЕКСАНДРОВИЧ, U A (73) НАЦІОН АЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ "КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ", U A 3 39149 В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення відомого способу визначення шорсткості поверхні і розширення технологічних можливостей використання методу оцінки шорсткості поверхні при обробці деталі за допомогою волоконно-оптичного інтерферометра Фабрі-Перо, шляхом забезпечення його використання на верстатах. Поставлена задача вирішується запропонованим безконтактним способом вимірювання шорсткості поверхні в процесі виготовлення деталі на верстаті в основу якого покладено використання волоконно-оптичного інтерферометра Фабрі-Перо [Р. Фримен. Волоконно-оптические системы связи. - М.: Техносфера, 2003]. Фізично спосіб заснований на явищі інтерференції світла. Використання оптичних волокон дозволяє зробити пристрій надзвичайно компактним і економічним. У волоконно-оптичному інтерферометрі Фабрі-Перо відбувається інтерференція двох променів світла: перший промінь відбивається від сколу волокна, а другий від зовнішнього відбивача і промінь повертається у волоконно-оптичний провідник, а потім через розгалужував та від нього надходить до приймача променів. Розмір чутливого елементу датчика заснованого на цьому принципі 0,1мм, а його чутливість може досягати долі ангстрема. При цьому сам чутливий елемент завадостійкий до зовнішніх електромагнітних наведень. Спосіб пояснюється структурною схемою, яка показана на Фіг. Сигнал від монохромного когерентного оптичного випромінювача (лазера) 1 через волокно-оптичний провідник 2 і волокно-оптичний відгалужувач 3 подається у волокно-оптичний провідник 4, де його частина виходить у повітря, частково відбивається від поверхні деталі 5 та повертається в провідник 4, в якому проходить процес інтерференції з еталонним променем, що відбився від торця провідника 4. Процес інтерференції ре Комп’ютерна в ерстка А. Рябко 4 єструється на фотодетекторі 6, який перетворює сигнал і подає його на аналізатор 7. Величину шорсткості оброблюванної поверхні визначається за контрастністю отриманої інтерференційної картини. Техніко-економічний ефект полягає в тому, що даний спосіб забезпечує можливість визначення шорсткості поверхні при обробці деталей на верстатах при механічній обробці безпосередньо в процесі механічної обробки з високою точністю і малим часом вимірів; дозволяє вирішувати задачу керування і контролю технологічних процесів механічної обробки, здійснюваних лезовим інструментом, дозволяє об'єктивно оцінити висоту мікронерівностей поверхневого шару оброблюваної деталі, попередити брак, встановити оптимальні режими при максимальній продуктивності обробки, розширити сферу застосування і підвищити достовірність виміру шорсткості при будь-якій лезовій обробці, а також понизити трудомісткість в підготовці до виміру, дозволить обходитися без еталонного зразка. Запропонований безконтактний спосіб виміру шорсткості поверхні в процесі виготовлення деталі порівняно з прототипом дає можливість при досить простих апаратурних рішеннях значно підвищити швидкодію системи і, як наслідок, підвищити точність вимірів і відповідно точність обробки деталі. Джерело інформації: 1. Патент России. В23В25/06, G01B7/34, G01B17/00. Способ определения шероховатости поверхности детали при обработке на металлорежущем станке. / Дорофеев С.Н., Горшков А.С., Латуновский В.В., Моисеев В.А., Гордеев Ю.И. №2163182. Заявл. 02.11.2000. Опубл. 20.02.2001. 4с. 2. Патент России. G01B11/30. Активный бесконтактный способ измерения шероховатости шлифованной поверхности./ №2183313. Заявл. 2000.07.24. Опубл. 2002.06.10. - 2с. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601