Принцип работы современного контурографа, часто дополненного функцией определения шероховатости (профилометр), заключается в сборе и обработке данных от датчика перемещения щупа по вертикали и датчика перемещения (как правило, оптическая отсчетная линейка) в горизонтальном направлении. Мы устанавливаем щуп на измеряемую поверхность детали и запускаем процесс измерения, машина перемещает щуп, попутно записывая данные о геометрии или шероховатости поверхности. Получается рисунок контура, по которому прошел измерительный щуп. Это графическое отображение отклонения щупа от прямой анализируется в дальнейшем в программном обеспечении контурографа.
Зачем же нужен контурограф, если на рынке достаточно ручного измерительного инструмента и автоматизированных систем, таких как координатные измерительные машины?
Необходимость в контурографе возникает тогда, когда измеряемые параметры поверхности детали имеют ограничения по точности изготовления, то есть ограничения по допускам. Соответственно, отсутствует возможность измерения параметров другим инструментом или прибором.
Типичный пример применения контурографа – измерения шероховатости поверхностей канавки качения в подшипниковом кольце или профиля винта ШВП (шарико-винтовой передачи). В этих задачах требуется как высокая точность измерений, так и возможность подобраться к труднодоступной точке щупом прибора, поэтому контурограф – единственный вариант, предназначенный для решения такой задачи.
Кругломер – высокоточный прибор, который позволяет оценить параметры тел вращения: круглость, соосность, цилиндричность, биение, плоскостность и т. д.
Принцип его работы заключается в воспроизведении прибором идеальной окружности и ее сравнении с реальным профилем измеряемого изделия.
Измерения происходят следующим образом. На поворотный стол (поворотную ось) с точностью биения 0,025 мкм устанавливается деталь для измерения. Фактически точность прибора определяется тем, насколько точно изготовлен и установлен поворотный стол. Как правило, такой стол смонтирован на воздушном подшипнике.
Прибор оснащен индуктивным датчиком, который установлен на горизонтальной оси. Она, в свою очередь, закреплена на вертикальной колонне, что находится рядом с поворотным столом.
На датчике установлен щуп, который имеет небольшой ход (около 0,5 мм), и отклоняется под воздействием неровностей измеряемой детали во время вращения поворотного стола. Задача индуктивного датчика – зафиксировать отклонения формы детали при вращении и передать данные в измерительное программное обеспечение.
Особенность кругломера – на приборе данного типа невозможно измерить диаметр или расстояние, только отклонения формы. Точность прибора гораздо меньше 1 мкм (0,025 мкм и менее), что определяет сферу его применения – высокоточные детали круглого сечения (валы, кольца, и т.п.), детали гидравлических систем (золотники, штоки), подшипники, роторы электродвигателей и т.д. Измерительные возможности, например, поддержка двусторонних измерений, будут зависеть от конкретной выбранной модели.
Как правило, провести измерения тел вращения с заданной высокой точностью приборами другого типа, например, координатной измерительной машиной, невозможно, поэтому в своей нише кругломер не имеет альтернатив.