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技術(shù)支持

評定表面粗糙度時對光譜共焦現(xiàn)象的處理

更新時間:2022-03-24   點(diǎn)擊次數(shù):915次
   馬爾粗糙度儀是利用光學(xué)干涉原理研制的超精密表面輪廓測量儀器。照明光束經(jīng)半反半透分光鏡分威兩束光,分別投射到樣品表面和參考鏡表面。從兩個表面反射的兩束光再次通過分光鏡后合成一束光,并由成像系統(tǒng)在CCD相機(jī)感光面形成兩個疊加的像。由于兩束光相互干涉,在CCD相機(jī)感光面會觀察到明暗相間的干涉條紋。干涉條紋的亮度取決于兩束光的光程差,根據(jù)白光干涉條紋明暗度以及干涉條紋出現(xiàn)的位置解析出被測樣品的相對高度。
  光譜共焦測量技術(shù)是通過分析不同波長的光在特定表面的聚焦位置以進(jìn)行高精度的尺寸測量和微觀形貌分析。表面粗糙度是用來表示零件表面微觀幾何形狀誤差的一個概念,微觀幾何形狀的誤差大小是以微米來表達(dá)的。
  在測量和評定表面粗糙度時,需要確定取樣長度、評定長度、基準(zhǔn)線和評定參數(shù)。這有一套標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,取樣的數(shù)據(jù)用小二乘法找到中線,然后用統(tǒng)計的方法可以算出高度特征參數(shù)Ra,Rz,Ry等,間距特征參數(shù)S和Sm,形狀特征參數(shù)也就是輪廓支撐長度率tp。由于涉及制造成本,在實(shí)際應(yīng)用中需要合理的選擇參數(shù)類型以及參數(shù)值,表面粗糙度的參數(shù)設(shè)定需要慎重對待,否則會帶來不必要的成本增加。
  精密機(jī)械在追求精度、剛性、密封或者壽命的時候,如果標(biāo)注尺寸公差和形位公差,不能夠有效控制產(chǎn)品質(zhì)量,這時會需要進(jìn)一步控制零件的微觀幾何形狀誤差,也就是表面粗糙度,即要控制尺寸公差和形位公差又要控制表面粗糙度。表面越粗糙配合表面間的有效接觸面積越小,壓強(qiáng)越大,磨損就越快。粗糙零件的表面存在較大的波谷,它們像尖角缺口和裂紋一樣,對應(yīng)力集中很敏感,從而影響零件的疲勞強(qiáng)度。
  目前制造業(yè)中測量零件尺寸和形位公差的儀器是傳統(tǒng)的量具,如卡尺、千分尺、千分表、三坐標(biāo)測量儀等,這些儀器采樣點(diǎn)是一個宏觀的接觸點(diǎn),在微觀上,是一個眾多高點(diǎn)接觸的平均點(diǎn),是無法反映微觀的幾何形狀誤差。而測量粗糙度的儀器又不能測量宏觀的形位公差。
  馬爾粗糙度儀用光譜共焦技術(shù)、機(jī)器視覺技術(shù)、激光CCD等良好傳感器,配合自動化技術(shù)以及系統(tǒng)軟件,領(lǐng)略數(shù)控已經(jīng)開發(fā)出高清晰、非接觸式的精密測量設(shè)備,該設(shè)備既可以測量出宏觀的直線度、輪廓度等形位公差,也可以給出表面粗糙度值,也能給出宏觀和微觀兩種特征的綜合結(jié)論。

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