光譜共焦位移傳感器的精密度與表面粗糙度優(yōu)勢(shì)

　　光譜共焦位移傳感器的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(gè)概念，微觀幾何形狀的誤差大小是以微米來表達(dá)的。

　　用一個(gè)通俗易懂的比喻來解釋表面粗糙度的概念，美女的皮膚在微觀上本來是凸凹不平的，且因?yàn)槟挲g或者其他的自然原因，不同人皮膚的這種凸凹不平的特征差異很大，以正常的審美來看往往平滑細(xì)膩的皮膚看起來更美。當(dāng)下的拍照設(shè)備清晰度很容易反映出這種細(xì)微的凸凹不平，為了掩蓋不理想的皮膚特征，美女們特別喜歡美圖軟件，其最重要的一個(gè)功能就是把圖像中粗糙的皮膚磨成光滑均勻的皮膚，這樣皮膚的粗糙度可以磨的非常小，微觀的幾何形狀被平均成光滑理想的表面。

　　測(cè)量和評(píng)定表面粗糙度時(shí)，需要確定取樣長(zhǎng)度、評(píng)定長(zhǎng)度、基準(zhǔn)線和評(píng)定參數(shù)。這有一套標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，取樣的數(shù)據(jù)用最小二乘法找到中線，然后用統(tǒng)計(jì)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(zhǎng)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(duì)待，否則會(huì)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(shí)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(shí)會(huì)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(duì)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(cè)量零件尺寸和形位公差的儀器是傳統(tǒng)的量具，比如卡尺，千分尺，千分表，三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x等，這些儀器采樣點(diǎn)是一個(gè)宏觀的接觸點(diǎn)，在微觀上，是一個(gè)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(cè)量粗糙度的儀器又不能測(cè)量宏觀的形位公差。

　　用光譜共焦技術(shù)、機(jī)器視覺技術(shù)、激光CCD等先進(jìn)傳感器，配合自動(dòng)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(cè)量設(shè)備，該設(shè)備既可以測(cè)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。這類測(cè)量設(shè)備是當(dāng)下研發(fā)精密機(jī)械的后發(fā)優(yōu)勢(shì)，更加利于管控零件的加工質(zhì)量，更加有利于精密機(jī)械的技術(shù)迭代。

　　審核編輯：鄢孟繁