Chropowatość powierzchni przedmiotu obrabianego jest ważnym wskaźnikiem oceny jakości powierzchni przedmiotu obrabianego. Jest to ważny parametr, który określa wydajność i jakość przedmiotu obrabianego. Szybki rozwój nauki i technologii, ciągła poprawa dokładności obróbki oraz pojawienie się nowych technologii, nowych materiałów i nowych procesów stawiają coraz wyższe wymagania dotyczące wykrywania chropowatości powierzchni przedmiotu obrabianego. Jednocześnie badania nad procesami tarcia i zużycia, analiza procesów procesowych i dyskusja na temat stanów styku powierzchni wymagają ilościowego opisu mikrogeometrii powierzchni. Tradycyjna metoda pomiaru stykowego łatwo zarysowuje powierzchnię przedmiotu obrabianego, prędkość pomiaru jest niska, a zakres pomiaru jest zależny od promienia sondy, co nie nadaje się do wykrywania online.
Zastosowanie optycznych metod pomiaru bezkontaktowego może zrekompensować niedociągnięcia przyrządów pomiarowych z rysikiem. Typowe metody pomiaru optycznego obejmują metodę rozpraszania światła, metodę plamek optycznych, metodę ogniskowania, metodę interferometrii itp. Optyczna metoda pomiaru chropowatości powierzchni opiera się na efekcie optycznym mierzonej powierzchni. Fale świetlne emitowane przez źródło światła padają na powierzchnię mierzonego obiektu w sposób równoległy, rozbieżny lub zbieżny przez układ optyczny. Odbite fale świetlne na powierzchni mierzonego obiektu odbijają kształt powierzchni mierzonego obiektu. Informacje optyczne odbitych fal świetlnych są odbierane, konwertowane, obliczane, wyświetlane i rejestrowane przez różne typy czujników fotoelektrycznych i obwody przetwarzania końcowego. W niniejszym artykule przyjęto metodę pomiaru chropowatości powierzchni opartą na zasadzie rozpraszania laserowego, która może realizować nieniszczące testy i bezkontaktowe szybkie testy online chropowatości powierzchni części o wysokiej precyzji i ma wysoką wartość ekonomiczną.
Zjawisko rozpraszania światła na chropowatych powierzchniach
Gdy wiązka światła pada na powierzchnię chropowatego obiektu pod pewnym kątem, zgodnie z geometryczną zasadą światła, światło zostanie rozproszone i odbite przez obiekt, a intensywność rozproszonego i odbitego światła jest związana z chropowatością powierzchni obiektu. Odbite światło jest skupiane na bardzo małym obszarze, aby utworzyć punkt świetlny: rozproszone światło jest rozprowadzane wokół odbitego punktu świetlnego, aby utworzyć pasmo światła złożone z wielu punktów świetlnych. Jeśli powierzchnia obiektu jest stosunkowo gładka, energia świetlna odbitego punktu świetlnego jest stosunkowo silna, a pasmo rozproszonego światła jest stosunkowo wąskie; przeciwnie, jeśli powierzchnia obiektu jest stosunkowo chropowata, energia świetlna odbitego punktu świetlnego jest stosunkowo słaba, a pasmo rozproszonego światła jest stosunkowo szerokie. To zjawisko jakościowo pokazuje, że intensywność rozproszonej energii świetlnej jest związana z chropowatością powierzchni obiektu. Niniejszy artykuł ilościowo uzyskuje informacje na temat chropowatości powierzchni obiektu poprzez badanie rozkładu energii świetlnej światła rozproszonego.
