Шероховатость поверхности заготовки является важным показателем для оценки качества поверхности заготовки. Это важный параметр, который определяет производительность и качество заготовки. Быстрое развитие науки и техники, постоянное повышение точности обработки и появление новых технологий, новых материалов и новых процессов выдвигают все более высокие требования к обнаружению шероховатости поверхности заготовки. В то же время исследования процессов трения и износа, анализ технологических процессов и обсуждение состояний контакта поверхности требуют количественного описания микрогеометрии поверхности. Традиционный метод контактного измерения легко царапает поверхность заготовки, скорость измерения низкая, а диапазон измерения зависит от радиуса зонда, что не подходит для онлайн-обнаружения.
Использование оптических бесконтактных методов измерения может компенсировать недостатки измерительных приборов со щупом. Обычные оптические методы измерения включают метод рассеяния света, оптический спекл-метод, метод фокусировки, метод интерферометрии и т. д. Оптический метод измерения шероховатости поверхности основан на оптическом эффекте измеряемой поверхности. Световые волны, излучаемые источником света, падают на поверхность измеряемого объекта параллельно, расходящимся или сходящимся образом через оптическую систему. Отраженные световые волны на поверхности измеряемого объекта отражают форму поверхности измеряемого объекта. Оптическая информация отраженных световых волн принимается, преобразуется, вычисляется, отображается и регистрируется различными типами фотоэлектрических датчиков и схем постобработки. В этой статье принят метод измерения шероховатости поверхности, основанный на принципе лазерного рассеяния, который может реализовать неразрушающий контроль и бесконтактный онлайн-экспресс-тест шероховатости поверхности высокоточных деталей и имеет высокую экономическую ценность.
Явление рассеяния света на шероховатых поверхностях
Когда луч света падает на поверхность шероховатого объекта под определенным углом, согласно геометрическому принципу света, свет будет рассеиваться и отражаться объектом, а интенсивность рассеянного света и отраженного света связана с шероховатостью поверхности объекта. Отраженный свет концентрируется на очень маленькой площади, образуя световое пятно: рассеянный свет распределяется вокруг отраженного светового пятна, образуя световую полосу, состоящую из множества световых пятен. Если поверхность объекта относительно гладкая, световая энергия отраженного светового пятна относительно сильна, а полоса рассеянного света относительно узкая; напротив, если поверхность объекта относительно шероховатая, световая энергия отраженного светового пятна относительно слаба, а полоса рассеянного света относительно широкая. Это явление качественно показывает, что интенсивность рассеянной световой энергии связана с шероховатостью поверхности объекта. В этой статье количественно получена информация о шероховатости поверхности объекта путем изучения распределения световой энергии рассеянного света.
