ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СТАНДАРТОВ
СОВЕТА МИНИСТРОВ СССР

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
КОМПАРАТОР ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ
ИЗА-8

Методы и средства поверки
МИ-284-82

Ленинград 1983

СОДЕРЖАНИЕ

Настоящие методические указания распространяются на горизонтальные компараторы ИЗА-8 и устанавливают методы и средства их первичной и периодической поверок.

1. ОПЕРАЦИИ И СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

1.1. При проведении поверки должны выполняться операции и применяться средства поверки, указанные в таблице.

Все применяемые измерительное средства должны иметь свидетельства об их поверке.

Допускается применять методы и средства поверки, не указанные в настоящих методических указаниях, при условии обеспечения ими требуемой точности поверки.

2. УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ И ПОДГОТОВКА К НЕЙ

2.1. При проведении поверки необходимо соблюдать следующие условия:

2.1.1. Помещение, где производится поверка, должно быть чистым и сухим, с относительной влажностью окружающего воздуха не более 80 % при температуре (+20 ± 1) °С. Частота возмущающих гармонических вибраций, действующих на компаратор, не должна быть более 30 Гц. При частотах вибрации менее 1 Гц амплитуда вибраций не должна превышать 0,03 мм. При частотах вибрации более 1 Гц амплитуда скорости колебаний не должна превышать 0,2 мм/с. Если показатели вибрации в помещении превышают указанные значения, компаратор должен быть установлен на виброизолирующем фундаменте.

2.1.2. Компаратор нельзя устанавливать вблизи отопительных приборов.

2.1.3. Компаратор следует устанавливать так, чтобы доступ к нему был обеспечен со всех сторон.

2.1.4. Компаратор следует устанавливать вдали от окон и осветительной аппаратуры, чтобы свет от них не мешал измерениям.

2.2. Перед началом поверки выполните следующие операции:

2.2.1. Снимите смазку со всех металлических частей компаратора, используя для этого ветошь ГОСТ 5354-79, слегка смоченную чистым бензином марки Б-70 ГОСТ 1012-72. Не допускайте попадания бензина на оптические детали. Покройте направляющие компаратора и предметного стола равномерным тонким слоем жидкой смазки АУ ГОСТ 1642-75.

2.2.2. Установите основание компаратора в горизонтальное положение; для этого вставьте в отверстие одной из пят прут длиной 150 - 200 мм, диаметром 8 мм и вращайте винт регулируемой пяты в нужную сторону, контролируя положение основания по накладному уровню (после окончания регулировки установите на место декоративные щитки).

2.2.3. Проверьте исправность осветительных устройств. Установите осветительную лампу на заднюю стенку электронной стойки и подсоедините световоды к лампе и компаратору.

2.2.4. Установите цифровой счетчик на крышку электронной стойки в удобное для оператора положение и проверьте все кабельные соединения по общей электрической схеме.

2.2.5. Выдержите все образцовые средства поверки и приспособления около прибора не менее четырех часов для уравнивания их температуры с температурой поверяемого компаратора.

3. ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

3.1. Проверка внешнего вида и технического состояния

При проверке внешнего вида и технического состояния должно быть установлено соответствие горизонтального компаратора следующим требованиям:

3.1.1. Маркировка и комплектность должны соответствовать паспорту.

3.1.2. На рабочих поверхностях каретки и направляющих компаратора и предметного стола не должно быть следов коррозии, незачищенных забоин, царапин и других механических повреждений, влияющих на эксплуатационные свойства прибора.

3.2. Проверка взаимодействия узлов компаратора

При проверке взаимодействия узлов компаратора должно быть установлено соответствие прибора следующим требованиям:

3.2.1. При вращении рукояток подъема, поперечного перемещения предметного стола и других должно обеспечиваться плавное и равномерное перемещение, без ощутимого люфта и заедания.

3.2.2. При включении механизма тонкой подачи каретки ее движение должно быть плавным, без заметных рывков и заеданий.

3.3. Проверка функционирования компаратора

Проверку функционирования производите в следующем порядке:

3.3.1. Включите тумблер 1 СЕТЬ (рис. 4) на электронной стойке; убедитесь, что загорелась индикаторная лампа 2.

3.3.2. Включите цифровой счетчик нажатием кнопки СЕТЬ.

3.3.3. Включите тумблером 3 высоковольтный блок питания фотоэлектронного умножителя; убедитесь, что загорелась индикаторная лампа 4.

3.3.4. Проверьте подсоединение световодов к лампе в кожухе и к компаратору. Включите тумблер 5; убедитесь, что загорелась осветительная лампа в кожухе на задней стенке электронной стойки, а на экране компаратора видна светящаяся марка.

3.3.5. Включите тумблером 7 питание электронного блока.

3.3.6. Включите тумблером 6 питание преобразователя линейных перемещений.

3.3.7. Установите тумблер 8 в положение ВЫСОКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ; убедитесь, что при готовности высоковольтного блока питания фотоэлектронного умножителя к работе загорелась сигнальная лампа 9.

3.3.8. Включите тумблером 10 транскриптор Ф5033К; убедитесь, что загорелась индикаторная лампа 11.

3.4. Определение метрологических параметров

3.4.1. Определение освещенности экрана компаратора

Определение освещенности экрана компаратора производите с помощью люксметра следующим образом:

выключите щель перфлектометра поворотом рукоятки по часовой стрелке до упора; приложите фотоэлемент последовательно в центре экрана и по его краям;

убедитесь, что освещенность экрана не менее 5 лк, а максимальная разность освещенностей по шкале люксметра на краю экрана и в центре - не более 1 лк.

3.4.2. Определение расположения изображений щели
перфлектометра и сеток на визирном экране, а также
относительно друг друга

Определение расположения изображений щели перфлектометра и перекрестий светящейся и несветящейся сеток в центре визирного экрана, а также совмещения изображений перекрестий сеток с изображением щели производите при пятикратном включении щели наблюдением на экране компаратора изображений щели перфлектометра и перекрестий сеток, а также измерением с помощью измерительной линейки (предел измерения не менее 150 мм, цена деления шкалы не более 1 мм, погрешность не более ±0,1 мм) положения изображения перекрестия сетки на экране; отклонение не должно быть более 5 мм; взаимное смещение изображений перекрестий сеток и изображения щели перфлектометра при пятикратном ее включении не должно превосходить ширины изображения штриха непрозрачной сетки, а центральная зона изображения щели перфлектометра должна быть расположена симметрично относительно изображения горизонтальной линии перекрестия сетки на экране.

3.4.3. Определение перпендикулярности изображения
щели перфлектометра компаратора к направлению
перемещения каретки

Определение перпендикулярности изображения щели перфлектометра компаратора к направлению перемещения каретки производите следующим образом:

включите щель перфлектометра поворотом рукоятки против часовой стрелки до упора;

установите в центре предметного стола образцовое кольцо диаметром 20 мм, закрепите его прижимами;

сфокусируйте рукояткой подъема стола щель перфлектометра на нижний край отверстия кольца; установите рукояткой поперечного перемещения стола изображение щели перфлектометра так, чтобы концы дуги были расположены симметрично относительно вертикального штриха щели перфлектометра;

снимите отсчет по барабанчику механизма поперечного перемещения стола;

произведите, перемещая каретку компаратора, наведение на противоположную сторону измерительной поверхности кольца; изображение дуги при этом должно оставаться симметричным; отклонение по барабанчику механизма поперечного перемещения стола не должно быть более 0,02 мм.

3.4.4. Определение стабильности переключения режимов
работы и возможности поднастройки

Стабильность переключения режимов работы и возможность поднастройки определяйте следующим образом:

произведите пробные переключения пентапризмы и призмы двойного изображения с поднастройкой системы автоматического наведения механизмом смещения щели вибратора;

наблюдая за показаниями индикаторного устройства, убедитесь, что изображение щели перфлектометра остается в зоне реагирования системы автоматического наведения и что механизм смещения щели вибратора позволяет установить эту щель в такое положение, при котором отсчет по индикаторному устройству равен нулю, а при симметричном реверсивном смещении щели около этого положения происходит соответствующее симметричное изменение показаний устройства; при включении призмы двойного изображения убедитесь, что указанное выше положение щели вибратора - единственное.

3.4.5. Определение качества работы и юстировка механизма
фокусировки щели перфлектометра

Определение качества работы и юстировку механизма фокусировки щели перфлектометра производите следующим образом:

включите щель перфлектометра;

установите напряжение питания фотоэлектронного умножителя 500 В поворотом рукоятки на стойке питания в крайнее левое положение, при необходимости увеличьте напряжение до 600 В поворотом вправо рукоятки плавного изменения напряжения;

положите на объектив осветителя лист бумаги и, включая и выключая шторки, убедитесь, что они перекрывают соответствующие половины выходного зрачка объектива осветителя;

сфокусируйте компаратор на щель перфлектометра при помощи механизма фокусировки и шторок;

установите на позицию контроля образцовое кольцо диаметром 20 мм, закрепите его прижимами и осуществите ручное наведение компаратора на измерительную поверхность кольца, обеспечив рассогласование системы на ±15 - 20 делений по шкале индикаторного устройства (15 делений соответствует числу «30» на шкале индикаторного устройства);

запишите количество делений, установите «0» на табло цифрового отсчетного устройства;

нажмите кнопку АВТОМАТ и, после отработки рассогласования системой автоматического наведения, снимите отсчет по табло цифрового отсчетного устройства, разделите полученный результат на количество делений рассогласования и убедитесь, что цена деления шкалы индикаторного устройства не более 0,1 мм;

выключите автоматическое наведение, по табло цифрового отсчетного устройства задайте рассогласование (3,0 ± 0,5) мкм и, нажав кнопку АВТОМАТ, убедитесь, что пьезокерамический привод обеспечивает отработку этого рассогласования; снимите отсчет и, перекрывая нерабочую половину- зрачка шторкой, убедитесь, что показания отсчетной системы не изменились;

повторите проверку при наведении компаратора на противоположную сторону измерительной поверхности образцового кольца;

выключите автоматическое наведение и снимите кольцо со стола;

проверьте фокусировку щели перфлектометра, для чего отключите правую шторку и, вращая рукоятку фокусировки в пределах ее расхода, снимите наибольший отсчет по шкале индикаторного устройства; повторите эту операцию, выключив правую и включив левую шторку; убедитесь, что полученные отсчеты отличаются по знаку и что, их алгебраическая сумма отличается от нуля не более чем на 5 делений.

3.4.6. Определение амплитуды и формы сигналов блоков
системы автоматического наведения

3.4.6.1. Определение амплитуды и формы входного сигнала, поступающего на электронный блок в момент автоматического наведения на объект, производите при помощи осциллографа С1-18 следующим образом;

подключите осциллограф к электронному блоку (гнездо ВХОД на задней стенке электронной стойки);

перекрывая поочередно соответствующие половины зрачка объектива осветителя, убедитесь, что амплитуда сигнала при перекрытии изменяется не более чем на 10 %;

установите на позицию контроля образцовое кольцо диаметром 20 мм пли концевую меру длиной 20 мм (в дальнейшем - объект);

закрепите объект прижимами, введите измерительную поверхность объекта в зону захвата системы автоматической регистрации наведения и убедитесь, что в блок поступает сигнал синусоидальной формы частотой 130 Гц и амплитудой не менее 60 мВ.

наблюдая по осциллографу изменение сигнала и смещая объект в том же направлении, получите сигнал двойной частоты (260 Гц), нажмите кнопку АВТОМАТ и по экрану осциллографа убедитесь, что сигнал - синусоидальной формы, частотой (260 ± 10) Гц и амплитудой не менее 30 мВ;

осуществите автоматическое наведение на противоположную измерительную поверхность объекта; убедитесь, что сигнал - синусоидальной формы и что его амплитуда не более чем на 10 % отличается от амплитуды сигнала, полученного при наведении на первую измерительную поверхность.

3.4.6.2. Амплитуду и форму сигнала генератора опорного напряжения определяйте, подключив осциллограф С1-18 к генератору опорного напряжения (гнездо ГОН на задней стенке электронной стойки); убедитесь, что сигнал генератора - синусоидальной формы, частотой (130 ± 5) Гц и амплитудой (1,5 ± 0,2) В.

3.4.6.3. Амплитуду и форму выходного сигнала фазочувствительного выпрямителя определяйте при помощи осциллографа С1-18 следующим образом:

подключите осциллограф к фазочувствительному выпрямителю (гнездо ВЫХОД ФЧВ на задней стенке электронной стойки);

осуществите автоматическое наведение на измерительную поверхность объекта и по экрану осциллографа убедитесь, что сигнал равен нулю;

перемещая объект в пределах зоны сканирования щели вибратора, убедитесь, что сигнал имеет форму двух равных полуволн положительной или отрицательной полярности с амплитудой (2,0 + 0,3) В в момент максимального значения сигнала.

3.4.7. Определение согласования визирного и автоматического каналов

Определение согласования визирного и автоматического каналов производите при помощи шкалы ГОСТ 8.327-78 следующим образом:

приведите компаратор к режиму измерения элементов масок;

установите на предметном столе накладной стол;

расположите на накладном столе шкалу так, чтобы осевая линия шкалы была перпендикулярна к направлению перемещения каретки;

совместите изображение одного из штрихов шкалы с серединой изображения горизонтальной линии несветящегося перекрестия (светящееся перекрестие выключите);

осуществите автоматическое наведение компаратора на конец штриха и по показаниям индикаторного устройства убедитесь, что автоматическое наведение осуществимо;

вращая барабанчик механизма поперечного перемещения стола сначала на себя, а затем от себя, установите стол в положения, соответствующие границам возможности автоматического наведения;

убедитесь, что несимметрия граничных положений относительно положения начальной установки не превышает одного деления шкалы барабанчика механизма поперечного перемещения стола, т.е. линия колебания центра щели вибратора оптически сопряжена с серединой горизонтальной линии несветящегося перекрестия.

3.4.8. Определение прямолинейности перемещения каретки

Отклонение направления перемещения каретки от прямолинейности определяйте в вертикальной и горизонтальной плоскостях в единицах длины следующим образом:

установите измерительную головку с ценой деления шкалы 1 мкм и погрешностью не более 1 мкм в кронштейне на основании компаратора, а лекальную линейку в регулируемой оправе (см. рис. 1) - на предметном столе компаратора;

приведите наконечник измерительной головки в контакт с соответствующей плоскостью лекальной линейки;

регулируя линейку, добейтесь одинаковых показаний в пределах 0,2 мкм по шкале измерительной головки в двух крайних положениях каретки;

перемещая каретку в прямом и обратном направлениях и наблюдая за показаниями по шкале головки, снимите наибольший и наименьший отсчеты; убедитесь, что разность отсчетов, определяющая отклонение направления перемещения каретки от прямолинейности, не более 5 мкм.

3.4.9. Определение усилия сдвига каретки при выключенном
механизме тонкой наводки

Определение плавности перемещения каретки компаратора и усилия ее сдвига при выключенном механизме тонкой наводки производите следующим образом:

установите компаратор в горизонтальное положение по накладному уровню;

перемещая каретку рукой d прямом и обратном направлениях, убедитесь, что она движется плавно;

измерьте усилие сдвига каретки с помощью динамометра (см. рис. 2); убедитесь, что в прямом и обратном направлениях оно не превышает 8Н.

3.4.10. Определение усилия прижима предметного стола
к направляющим угольникам

Усилие прижима предметного стола к направляющим угольникам определите с помощью динамометра в момент отрыва (определяемого на глаз) упоров предметного стола от направляющих угольников; убедитесь, что усилие прижима находится в пределах (15 ± 2) Н.

Рис. 1. Лекальная линейка в регулируемой оправе

Рис. 2. Динамометр

3.4.11. Определение диапазона вертикального перемещения
предметного стола и совпадения поверхности предметного
стола с предметной плоскостью объектива при нулевом
отсчете по шкале механизма подъема стола

Проверку производите следующим образом:

выключите щель перфлектометра;

установите на предметном столе объект с тонким краем (лезвие безопасной бритвы) и сфокусируйте компаратор на край объекта, при этом отсчет по шкале механизма подъема стола не должен отличаться от нуля более чем на ±0,5 деления;

опустите стол в нижнее положение;

убедитесь с помощью измерительной линейки (предел измерения не менее 150 мм, цена деления шкалы не более 1 мм), что обеспечено вертикальное перемещение стола в диапазоне от 0 до 50 мм.

3.4.12. Определение статического момента вращения рукоятки
механизма подъема предметного стола

Проверку производите при нагрузке 10 кг с помощью динамометра (предел измерения не менее 100 Н, цена деления шкалы не более 1 Н, погрешность не более ±2 Н) и бечевки длиной 0,5 м следующим образом:

опустите предметный стол в нижнее положение;

намотайте бечевку на рукоятку подъема стола;

прикрепите к бечевке динамометр и измерьте усилие, соответствующее моменту трогания предметного стола; убедитесь, что при подъеме стола показания динамометра не превышают 40 Н.

3.4.13. Определение прямолинейности вертикального
перемещения предметного стола

Проверку производите следующим образом:

установите накладной уровень с ценой деления не более 1ʹ в центре предметного стола параллельно направлению продольного перемещения каретки;

подняв стол в верхнее положение, а затем опустив его в нижнее положение, снимите в каждом из положений отсчет по уровню; убедитесь, что разность показаний по уровню не превышает 2ʹ;

повторите указанные операции, установив накладной уровень перпендикулярно к направлению продольного перемещения каретки; убедитесь, что разность показаний по уровню не превышает 5ʹ.

3.4.14. Определение совпадения направления вертикального
перемещения предметного стола с плоскостью, образованной
нормалью к поверхности стола и направлением перемещения каретки

Проверку производите следующим образом:

выставьте предметный стол в горизонте по уровню;

установите на столе угловой шаблон УШСЛ так, чтобы ребро, параллельное гипотенузной плоскости, было расположено вдоль паза предметного стола;

установите стол на отметке «10» по шкале механизма подъема стола;

совместите рукояткой механизма поперечного перемещения стола изображение щели перфлектометра компаратора с изображением щели от углового шаблона и снимите отсчет по барабанчику;

установите стол на отметке «40», совместите изображения щелей и снимите второй отсчет; убедитесь, что разность отсчетов не превышает 0,04 мм.

3.4.15. Определение перпендикулярности направления
вертикального перемещения предметного стола к направлению
перемещения каретки

Проверку производите следующим образом:

закрепите на центральной доведенной поверхности направляющего угольника плоский угольник УП-0-250 так, чтобы короткий край плоского угольника соприкасался с доведенной поверхностью направляющего угольника;

приведите наконечник измерительной головки, установленной в кронштейне на основании компаратора, в контакт с длинной стороной плоского угольника;

убедитесь, что разность показаний по шкале измерительной головки при перемещении каретки во всем диапазоне не превышает 60 мкм.

3.4.16. Определение перпендикулярности направления
поперечного перемещения стола к направлению
перемещения каретки

Проверку производите следующим образом:

установите стол в положение, соответствующее отсчету «5» (на себя) барабанчика механизма поперечного перемещения стола;

выключив щель перфлектометра, выставьте плоский угольник УП-0-250 параллельно направлению продольного перемещения каретки с погрешностью не более толщины штриха несветящейся сетки;

подведите, перемещая каретку, короткий край угольника к вертикальной линии перекрестия;

включите щель перфлектометра, произведите наведение на боковую поверхность угольника в автоматическом режиме и снимите отсчет по счетчику;

переместите стол на 10 мм, что соответствует отсчету «5» (от себя) барабанчика механизма поперечного перемещения стола;

произведите наведение и снимите второй отсчет; убедитесь, что разность отсчетов не превышает 6 мкм.

3.4.17. Определение пределов поперечного перемещения стола
от среднего положения

Проверку производите следующим образом:

вставьте в паз стола вкладыш из комплекта прибора и, выключив марку перфлектометра, сфокусируйте компаратор на резкое изображение теневого края отверстия вкладыша на визирном экране;

совместите с горизонтальным штрихом несветящейся марки последовательно оба края отверстия вкладыша и снимите соответствующие отсчеты по шкале и барабанчику рукоятки механизма поперечного перемещения стола;

убедитесь, что среднее арифметическое этих отсчетов не отличается от нуля более чем на ±0,5 мм;

смещая стол в обе стороны от нулевого положения, убедитесь, что стол перемещается плавно и что отсчеты по шкале и барабанчику механизма поперечного перемещения стола не меньше ±5 мм.

3.4.18. Определение пределов наклона предметного стола

Проверку производите следующим образом:

установите компаратор в горизонте по накладному уровню;

установите накладной уровень на поверхность предметного стола, расположив его вдоль направления перемещения каретки;

установите поверхность стола в горизонте по накладному уровню;

наклоняя предметный стол в обе стороны, убедитесь с помощью оптического квадранта с ценой деления шкалы не более 1ʹ, что пределы наклона стола составляют не менее ±2°.

3.4.19. Определение жесткости прибора

Проверку осуществляйте следующим образом:

перемещая каретку из одного крайнего положения в другое, следите за показаниями индикаторного устройства;

убедитесь, что они не отличаются от нулевого показания более чем на ±1 деление.

3.4.20. Определение возможности разворота контролируемой
шкалы на предметном столе

Измеряя перемещение винта накладного стола с помощью измерительной линейки, убедитесь, что перемещение винта составляет не менее 5 мм, что соответствует возможности разворота контролируемого изделия на угол не менее 2°.

3.4.21. Определение пределов измерения

Проверку производите:

измерением колец диаметром 2 и 160 мм и концевых мер 10 и 200 мм; убедитесь, что компаратор позволяет измерять кольца с номинальными размерами от 2 до 160 мм, а также концевые меры от 10 до 200 мм;

измерением 200-миллиметровой шкалы с ценой деления 1 мм, 100-миллиметровой шкалы с ценой деления 0,1 мм и маски (см. рис. 3); убедитесь, что обеспечена возможность измерения подразделений шкал в диапазоне от 0,1 до 200 мм, а также элементов маски не менее 0,1 мм.

Рис. 3. Маска

3.4.22. Определение основной погрешности

Проверку производите измерением образцового кольца второго разряда диаметром (20,0 ± 0,2) мм, концевых мер третьего разряда 10, 50, 100, 150, 200 мм, а также измерением следующих подразделений образцовой 200-миллиметровой шкалы с ценой деления 1 мм, аттестованной по второму разряду: от 0 до 50, от 0 до 100, от 0 до 150 и от 0 до 200 мм; убедитесь, что при однократном наблюдении значения измеренных размеров кольца, концевых мер и подразделений шкалы не отличаются от их действительных значений, указанных в аттестатах, более чем на (±0,5 + 5L) мкм, где L - измеряемая величина в метрах.

3.4.23. Определение размаха показаний

Размах показаний при измерении масок определяется десятикратным измерением одного из элементов маски.

Разность между наибольшим и наименьшим показаниями не должна быть более 0,5 мкм.

4. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

4.1. При выпуске из производства горизонтальных компараторов результаты их поверки заносятся в паспорт.

Рис. 4. Горизонтальный компаратор ИЗА-8

4.2. При периодической поверке и при поверке после ремонта на горизонтальные компараторы, признанные годными, выдаются свидетельства установленной формы.

4.3. Результаты ведомственной поверки оформляются в порядке, установленном ведомственной метрологической службой.

4.4. Горизонтальные компараторы, не удовлетворяющие требованиям настоящих методических указаний, к применению не допускаются и на них выдается извещение о непригодности с указанием причин.