Разработка неравноплечевого интерферометра повышенной точности

ВВЕДЕНИЕ 7
1. ОБЗОР МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТИ 8
1.1. Шероховатость поверхности 8
1.2 Обзор методов контроля шероховатостей поверхностей 11
1.2.1 Контактный метод 11
1.2.2 Метод слепков 12
1.2.3 Метод сравнения 13
1.2.4 Бесконтактный оптический метод 13
1.2 Интерференция света 14
1.3 Интерференционные методы 15
1.4 Обзор неравноплечевых интерферометров 19
1.4.1 Интерферометр Тваймана-Грина 19
1.4.2 Интерферометр Линника 21
1.4.3 Интерферометр Маха-Цендера 22
1.4.4 Интерферометр Физо 23
2 РАСЧЕТ ШЕРОХОВАТОСТЕЙ ПОВЕРХНОСТЕЙ 26
2.1 Интерференционный метод для контроля параметров микрошероховатостей поверхностей оптических деталей на разных стадиях шлифования 26
2.2 Метод определения среднеквадратичного отклонения 30
2.3 Метод определения параметров микрошероховатостей поверхностей как критерий проведения методики светоэнергетического расчёта ИК-интерферометра 32
2.4 Интерференционный метод для контроля параметров шероховатости нанометрового уровня поверхностей оптических деталей на стадиях прецизионного полирования 36
2.5 Принцип работы и контроля параметров шероховатости поверхностей оптических деталей нанометрового уровня 43
2.7 Расчетная программа определения интенсивности света, отраженного от шероховатой поверхности 49
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 52
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 54
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 57
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 59

Весь текст будет доступен после покупки

Неравноплечевые интерферометры нашли применение в различных об¬ластях науки и техники: для контроля шероховатостей оптических поверхностей, исследования биологических тканей и клеток, изучения атмосферы различных планет и комет, анализа структурных дефектов материалов. В выпускной квалификационной работке будут рассмотрены интерферометры, предназначенные для контроля шероховатостей поверхностей.
Шероховатость поверхности влияет на качество, прочность, износо-стойкость и другие характеристики исследуемых материалов. Поэтому перед тем, как начать производство изделия, необходимо провести измерение шероховатости его поверхности. Это позволяет определить, насколько поверхность готова к дальнейшей обработке или использованию, и при необходимости проводят дополнительную обработку материала [1-4].
Развитие современных измерительных систем и приборов предостави-ло возможность измерения шероховатости поверхностей изделий, имеющих различные габариты, вплоть до наномасштабов.
Осуществление контроля ШП – неотъемлемая часть любого производственного процесса. Выбор способа контроля поверхности изделия влияет на общую производительность предприятия и показатели качества продукции. Поэтому, необходимо определять параметры материалов, которые будут контролироваться на каждом этапе производственного процесса, и исходя из их характеристик подбирать методики и средства контроля качества.
Предъявляемые требования к оптическим изделиям из стекла опреде-ляются согласно ГОСТ 23136-93 «Материалы оптические. Параметры» [5] и ГОСТ 11141-84 «Детали оптические. Классы чистоты поверхностей. Методы контроля» [6]. В связи с тем, что не существует стандартов, касающихся оптических изделий из полимерных материалов, в качестве основы для анализа контролируемых параметров линз используют требования для стекол.

Весь текст будет доступен после покупки

1. ОБЗОР МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТИ
1.1. Шероховатость поверхности
Шероховатость — это совокупность неровностей, которые образуют микрорельеф поверхности. Обычно шероховатость образуется из-за дефор-мации верхнего слоя детали при ее обработке режущими инструментами, трении, вибрации и других условиях. Параметр шероховатости определяется по профилю, который образуется при пересечении поверхности плоскостью, расположенной перпендикулярно базовой поверхности.
Различают 3 вида шероховатостей по причине их возникновения:
• исходная, которая возникает при технологической обработке материала;
• эксплуатационная, которую получают из-за естественного износа и регулярного трения при эксплуатации;
• равновесная, имеющая свойства не изменяться и воспроизводиться в процессе изнашивания.
В ВКР рассматриваются неравноплечевые интерферометры, которые относятся к бесконтактным методам измерения шероховатостей поверхно-стей.
Ведущим бесконтактным методом является метод, использующий свет для исследования поверхности. Свет, излучаемый таким прибором, как в интерферометре, отражается и считывается, не имея непосредственного контакта с поверхностью при измерении. Преимуществом бесконтактного метода исследования является то, что образец не подвергается деформации, метод может быть применен даже для вязких и мягких материалов.

Весь текст будет доступен после покупки

1. А. В. Пирогов, С. Д. Васильков, В. П. Савченко Контроль качества оптических изделий из термопластичных полимерных материалов / Журнал «Известия высших учебный заведений. Приборостроение». – 2014. – 61-54с.
2. Синютин С.А., Ярцев А.В., Семенистая Е.С. Исследование возможности применения различных типов интерферометров в автоматизированной системе контроля приборов ориентации по Земле / Электронный научный журнал «Инженерный вестник Дона». – 2021. - №11. – 110-124с.
3. Д.Г. Денисов Измерение параметров шероховатостей шлифованных и полированных оптических поверхностей с помощью высокоточных методов лазерной интерферометрии / Успехи прикладной физики. – 2017. - том 5. - №4. – 393-411с.
4. Полещук, А.Г. Лазерные интерферометры для контроля формы оптических поверхностей / А.Г. Полещук, В.Н. Хомутов, А.Е. Маточкин, Р.К. Насыров, В.В. Черкашин // Фотоника. –2016. – № 4. – 38-51с.
5. ГОСТ 23136-93. Режим доступа: https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4294830/4294830867.pdf (Дата обращения 20.05.2024)
6. ГОСТ 11141-84. Режим доступа: https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4294839/4294839865.pdf (Дата обращения 20.05.2024)
7. Денисов Д. Г. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана. Москва, 2010.
8. Денисов Д. Г., Карасик В. Е., Сахаров А. А.. В сборнике: Лазеры в науке, технике, медицине. ХХV Международная конференция. Сборник научных трудов. МГТУТ им. Н. Э. Баумана, 2014. С. 64–69.
9. Барышников Н. В., Денисов Д. Г., Карасик В. Е., Кудряшов А. В., Никитин А. Н., Сахаров А. А. В сборнике: Лазеры в науке, технике, медицине. 2015. С. 86–90.
10. Барышников Н. В., Денисов Д. Г., Карасик В. Е., Сахаров А. А. В сборнике: V Международная конференция по фотонике и информационной оптике. Сборник научных трудов. 2016. С. 416–417.
11. Campbell J. H., Borden M. R. // Proc. of SPIE. 2004. Vol. 5341. DOI: 10.1117/12.538462.

Весь текст будет доступен после покупки