如何提高用精密光學計或接觸式干涉儀檢定塊規(guī)精度的探索

●　晉中市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗測試所　張卓

如何提高用精密光學計或接觸式干涉儀檢定塊規(guī)精度的探索

●晉中市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗測試所張卓

精密光學計和接觸式干涉儀都屬于高精度比較式端度儀器。工作臺部分結(jié)構(gòu)基本相同，操作方法也相似。接觸式干涉儀常用于檢定二、三等塊規(guī)，精密光學計常用于檢定三、四等塊規(guī)。

精密光學計接觸式干涉儀

精密光學計和接觸式干涉儀都屬于高精度比較式端度儀器。工作臺部分結(jié)構(gòu)基本相同，操作方法也相似。接觸式干涉儀常用于檢定二、三等塊規(guī)，精密光學計常用于檢定三、四等塊規(guī)。

塊規(guī)的準備

清洗好被測塊規(guī)和標準塊規(guī)，并檢查塊規(guī)測量面的表面質(zhì)量是否合格。將它們按尺寸排列放在儀器附近進行長時間等溫。

測帽和主工作臺的選擇

一般選用球面測帽和五筋平臺。球形測帽表面應光潔無毛刺，以免劃傷塊規(guī)。五筋平臺的中筋應略高于其余四筋0.6μm～0.4μm，檢查時，觀察儀器示值變化0.8μm～1.2μm即可。

有的薄塊規(guī)彎曲度可能大于1μm，這樣五筋平臺塊規(guī)凸面向上時，塊規(guī)中心點與五筋的中筋不接觸，則測出的中心長度將偏大。有經(jīng)驗的檢定員可以從測帽敲擊塊規(guī)的聲音判斷這一情況。此時，只要將塊規(guī)翻轉(zhuǎn)，使其凹面向上。對于初學者測量薄塊規(guī)最好換上瑪瑙工作臺。由于瑪瑙頭高出筋面2μm～3μm，故對于彎曲較大的塊規(guī)也能測量。

工作臺的安裝

調(diào)整工作臺4只徑向螺絲，使中筋與測帽中心對齊。輔助工作臺應低于主工作臺10μm～50μm，用刀口尺檢查，超差時應修磨墊圈厚度。

接觸式干涉儀的調(diào)整

正常的儀器，自由狀態(tài)時零級干涉帶應位于視場中-50以外處，由于運輸和使用不當，經(jīng)常發(fā)生自由狀態(tài)沒有干涉條紋，此時對儀器應做適當調(diào)整。

（1）檢查光源部分：照明光束光斑應略大于干涉計管入射窗口，并與之同心。光束為平行光，否則，要調(diào)節(jié)燈及聚光鏡位置。

（2）放上濾光片，若看到條紋，則進行步驟4。

（3）若仍不見條紋，則移去目鏡和濾光片，透過分劃板可見燈絲象。調(diào)節(jié)參考鏡螺絲，使兩燈絲重合；重新移回目鏡和濾光片，若仍不見條紋，則可能是初始狀態(tài)被破壞或觀察顯微鏡物鏡離焦。取下測帽和提升器，調(diào)節(jié)位于鏡管下部的初始狀態(tài)螺絲，或前后推拉螺釘，調(diào)節(jié)物鏡焦距。有時將物鏡拉動一點兒，就需要相應地移動一點兒初始狀態(tài)螺釘，反復多次即可出現(xiàn)條紋。

（4）出現(xiàn)條紋后，應將對比度最好的條紋調(diào)到視場中央，移去濾光片，即可出現(xiàn)彩色條紋。

接觸式干涉儀示值的調(diào)整

調(diào)節(jié)參考鏡螺絲，使45.6格分劃間隔內(nèi)包括16個條紋間隔；條紋應與分劃平行，移去濾光片后，零級條紋應位于視場-53處。

測量

把塊規(guī)放入移動框內(nèi)，先測量標準塊規(guī)。升降工作臺或立臂，使測帽與標準塊規(guī)工作面接觸，工作臺或立臂鎖緊后，接觸式干涉儀零級條紋或精密光學計影屏指標先應對準標尺零位。多次提升測帽和抖動移動框，示值不再變時，讀取讀數(shù)O；然后移入被檢塊規(guī)，重復上述提升和抖動的操作，并讀數(shù)Q。各受檢點應該讀數(shù)兩次，其順序為：O1、Q1、Q2、O2，然后a1、b1、c1、c2、d2、a2、d1、b2。

圖1　標準塊規(guī)

圖2　被檢塊規(guī)

數(shù)據(jù)處理

取各兩次讀數(shù)平均值：

中心長度測量結(jié)果=Q平均-O平均+基準塊規(guī)修正量。

平面平行性測量結(jié)果取a1、b1、c1、d1各點平均值中與Q相差最大的差值。