光切顯微鏡

標籤: 暫無標籤

62

更新時間: 2013-08-30

廣告

  
光切顯微鏡原理

  儀器是採用光切法測量被測表面的微觀平面幅度 ,其工作原理,如下所示。
  狹縫被光源發出的光線照射后,通過物鏡發出一束光帶以傾斜45°方向照射在被測量的表面。具有齒狀的不平表面,被光亮的具有平直邊緣的狹縫像的亮帶照射后,表面的波峰在S點產生反射
  波谷在S′點產生反射,通過觀測顯微鏡的物鏡,它們各成像在分划板的a和a′點。在目鏡中觀察到的即為具有與被測表面一樣的齒狀亮帶,通過目鏡的分划板與測微器測出a點至a′點之間的距離N,被測表面的微觀平面度h即可得出。
光切法顯微鏡使用方法

  (一)光切法顯微鏡可用測微目鏡測出表面平面度平均高度值RZ,按國家標準,平面度平均高度值RZ與表面粗糙度級別的關係如表2所示。
  表 2
  
平面度平均高度值RZ/um相當於原精度等級
50-1003
25-504
12.5-255
6.3-12.56
6.37
3.28
1.69

  在測量時,所測量的表面範圍不少於五個波峰。
  為使測量能正確迅速地進行,要求按表1內所列的數據選擇物鏡。
  (二)被檢工作物的安放和顯微鏡調焦
  1.被檢工件放在工作台上時,測量表面之加工紋路應與顯微鏡光軸平面平行,即與狹縫像垂直。並使測量表面平行於工作台平面(準確到1°);對於圓柱形或錐形工件可放在工作台上之V型塊(17)上。
  2.選擇適當的物鏡插在滑板上,拆下物鏡時應先按下手柄(12),插入所需的物鏡后,放鬆手柄即可。
  3.接通電源變壓器(23)和照明燈連線(22),調整粗調手輪和(3)微調手輪(4)調焦在測量平面上,使視場中出現最清晰的狹縫像和表面輪廓像。如果狹縫邊緣像(下面邊)與表面輪廓像不能同時調清晰時,可稍稍轉動手輪(20)。一般情況下,請不要轉動它。
  4.旋松測微目鏡之固緊螺釘(19),轉動測微目鏡使其中十字線處於水平,並用螺釘(19)把它固定在這個位置上,此時目鏡內分划板運動方向與狹縫像成45°角度。在這以後,就可以進行表面輪廓平面度的測量工作。
  注意:為了正確地對圓柱體進行測量工作,必須同時調整工作台和顯微鏡,使顯微鏡精確地調焦在圓柱頂端母線上。為此,需使工作台垂直於圓柱體軸線移動(平行於加工條紋移動),必要時,對顯微鏡需重新調焦。
  (三)輪廓平面度的測量
  為測量表面輪廓平面度,需使狹縫平行的分划水平線與狹縫清晰邊緣(下面邊)最高點相切,見圖3。然後記上在目鏡分划板與測微鼓上的讀數,再使十字線的水平線與狹縫隙清晰邊緣最低點相切,第二次記下分划板與鼓輪的讀數,兩次讀數之差為:
  a = —— (2) ,將式(2)中的N代入式(1)后得
  h = ——(3),式中:a—分划板的兩次讀數差。
  為求出平面度平均高度值RZ,要求取被測輪廓的五個最高點(峰)和五個最低點(谷)之間的平均讀數a平均,再按式(3)計算出h,即平面度平均高度值RZ,再可按表2查出表面粗糙度等級。
  (四)帶輔助物鏡的物鏡放大倍數
  為了確定公式(3)中之物鏡放大倍數V,在進行輪廓平面測量時需對儀器備有0.01mm的標準刻度尺進行測量。首先將標準刻度尺放在儀器的工作台上,調整標準刻度尺刻線清晰地成像在目鏡視場中,並且使其刻線和狹縫像垂直,分划板十字線的運動方向與狹縫像平行。然後將分划板十字線交點對準標準刻尺的一端,按測微目鏡的分划板與測微鼓進行第一次讀數,見圖4。把十字線交點移到標準刻度尺的另一端,再以同法進行第二次讀數。此時,測微目鏡的兩次讀數差與標準刻度尺選擇段刻度數之比,就是顯微鏡物鏡的放大倍數V。
  (五)表面顯微輪廓的攝像
  為了能在光切法顯微鏡上對顯微輪廓進行攝像,儀器上可安裝數碼攝像裝置(需另購適配鏡和數碼相機)。攝像時,根據上述(二)的方法,在目鏡中得出清晰的像后,轉動手輪(21)到攝像部位,然後參照數碼相機的使用說明書進行操作、調焦,直至數碼相機視屏中圖像輪廓清晰,線條分明。此時h =
  式中:C—相片上平面度成像的高度
  (可直接從相片上測量出來);
  M—系統的總放大倍數
  (通過儀器對標準刻度尺攝像,在相片上直接測量標準刻度成像,以測得成像數值與標準刻度尺選擇段刻度數之比,即為放大倍數M)。
  (六)測量平面度方法舉例
  1.物鏡放大倍數的確定:假定標準刻度尺選擇線段為80格,即0.8mm。在測微目鏡中對此刻線段的讀數值為6.4mm。儀器上安裝的物鏡組為14×N.A.0.20,此時物鏡的放大倍數V=
  2.測量工件表面粗糙度:根據上述(三)的方法,從測微目鏡中得出五個最高點和五個最低點的讀數值,例:ah1=4.800mm,ah3=4.750mm,ah5=4.900mm, ah7=4.850mm, ah9=4.900mm, ah2=4.695mm,;ah4=4.655mm,ah6=4.790mm,,ah8=4.740mm, ah10=4.800mm,可求得
  =
  3.根據V與a,求得平面度平均高度RZ=
  4.根據表2查得表面平面度平均高度值RZ為6.3-12.5um(相當於原光潔度6級)
光切法顯微鏡維修和保養

  光切法顯微鏡系精密光學儀器,為維持儀器的原有精度和延長儀器的使用壽命,保證測量工作的順利進行,故對儀器必須細心的保養和使用。
  1.儀器使用和安放地點須避免灰塵、潮濕、過冷、過熱及酸鹼性的氣體。
  2.儀器使用環境要求:室內溫度15-25,濕度45%-85%。
  3. 平時儀器不用時,應有保護罩蓋住,並放置乾燥劑。
  4.透鏡表面若有灰塵,應先用軟毛筆拭去,方可進行拭擦。
  5.透鏡的拭擦採用脫脂的棉花、紗布或透鏡紙,透鏡表面若有油漬時,可用脫指棉沾以少許酒精和混合液(或)輕輕擦拭。
  6.儀器立柱及未塗漆的其它外表面,要塗以薄層潤滑油脂,對機械部分所附油脂,因日久硬化或灰塵積累,必須清洗,然後再擦上少許潤滑油脂。
  7.儀器出廠前皆經過慎重校驗,為了保持原有精度,除允許移動的部分外,其餘部分如必須拆卸修理,應送有關修理部門或專責人員指導下方可進行

廣告

廣告