Введение к работе
Актуальность темы; Практика современной интерферометрии в настоящее время в том или ином виде сталкивается со следующим противоречием : с одной стороны , современные аппаратно - программные средства позволяют выполнить обработку интерферограмм с погрешностью PV&X /200 -X /5Q0 , с другой стороны , реально достигаемая аппаратная погрешность современных интерферометров оказывается PV> Х/50 , где PV- амплитуда ошибки.
Поэтому, актуальной задачей является исследование возможностей совершенствования цифровых интерференционных приборов в плане уменьшения аппаратной погрешности собственно интерферометра до уровня устройства обработки. Приме-няемые в настоящее время средства не всегда обоснованно используются и потому не являются эффективными. Особенно ярко это проявляется в высокоапертурных лазерных интерферометрах с совмещенными ветвями (Л ИСВ), где угол а луча с осью большой настолько, что a* tgct*sina.
Целью работы является определение путей совершенствования интерференционных приборов для оптического производственного контроля формы высокоапертурных поверхностей. В соответствии с этим ставились следующие задачи: - исследование роли остаточной аберрации в лазерном интерферометре с совмещенными ветвями . Разработка алгоритма учета остаточной аберрации при обработке интерферограмм;
анализ роли положения плоскости наблюдения интерференционной картины . Обоснование и построение алгоритма перехода от отклонений волнового фронта к отклонениям профиля поверхности;
экспериментальные исследования конструктивных особенностей интерферометра. Разработка рекомендаций по оптимизации конструкции;
-анализ роли измерительной базы в методе переналожений; - исследование погрешностей измерения радиуса кривизны с помощью интерферометра .Разработка алгоритма высокоточных измерений.
Научная новизна проведенного исследования определяется следующими ре-зультатами.полученнымн впервые:
1. Уточнение модели влияния остаточной аберрации интерферометра с совмещенными ветвями на погрешность интерференционных позволило предложить методику назначения допусков на остаточную аберрацию .
-
Показана целесообразность размещения плоскости наблюдения интерференционной картины в плоскости зрачка эталонной поверхности.
-
Показана необходимость перехода от отклонений формы анализируемого волнового фронта к отклонениям формы поверхности исследуемой детали в высокоточных интерференционных измерениях формы высокоапертурных поверхностей.
4. Показан вклад субъективных факторов в погрешность цифрового интерферометра. На основе анализа экспериментальных и расчетных данных получены соотношения и зависимости , позволяющие увязать значения субъективных факторов и конструктивных особенностей прибора.
5. На основе формального анализа метода переналожений установлены фильтрующие свойства измерительной базы в методе переналожений.Предложена методика оптимального ее выбора.
6. Получены расчетные соотношения , позволяющие назначить допуски на аберрации освещающей ветвн ЛИСВ для обеспечения высокоточного измерения радиуса кривизны оптической поверхности методом автоколлимации.
Достоверность результатов обеспечивается следующими факторами:
результаты теоретического анализа подтверждаются данными экспериментов,
полученные результаты были использованы в устройствах , разработанных и изготовленных в КТИ " ОПТИКА" и прошедших экспериментальную и метрологическую экспертизу гїо месту внедрения.
Практическая значимость работы . Полученные результаты позволяют :
использовать достаточно простые соотношения для назначения допуска на остаточные аберрации , определения диапазона изменения субъективных факторов при оптимизации ннтерферометрических систем по схеме ЛИСВ,
выполнить разработку цифрового ЛИСВ для контроля формы и радиуса поверхностей с погрешностью PV- XI 200 * X1500 , AR/R -10-5,
оценить влияние измерительной базы в методе переналожений на погрешность измерений профиля поверхности. Повысить точность этих измерении путем учета фильтрующих свойств измерительной базы.
Устройства , в которых использованы результаты данной работы , успешно внедрены на предприятиях страны , о чем свидетельствуют акты внедрения.
Апробация результатов . Положения и результаты данной работы опубликованы в журналах и тематических сборниках. Общее число -17 статей. Заявка на патент прошла экспертизу. Две работы выполнены диссертантом без соавторов.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения , пяти глав , заключения ..приложения и списка использованной литературы. Объем диссертации - 134 стр. машинописного текста . Ома иллюстрирована рисунками , представленными на 50стр., список литературы содержит 105наименований.
