Die Oberflächenrauheit eines Werkstücks ist ein wichtiger Indikator zur Bewertung der Oberflächenqualität des Werkstücks. Sie ist ein wichtiger Parameter, der die Leistung und Qualität des Werkstücks bestimmt. Die rasante Entwicklung von Wissenschaft und Technologie, die kontinuierliche Verbesserung der Verarbeitungsgenauigkeit und das Aufkommen neuer Technologien, neuer Materialien und neuer Prozesse haben immer höhere Anforderungen an die Erkennung der Oberflächenrauheit von Werkstücken gestellt. Gleichzeitig erfordern die Erforschung von Reibungs- und Verschleißprozessen, die Analyse von Prozessabläufen und die Diskussion von Oberflächenkontaktzuständen eine quantitative Beschreibung der Oberflächenmikrogeometrie. Bei der herkömmlichen Kontaktmessverfahren kann die Oberfläche des Werkstücks leicht zerkratzt werden, die Messgeschwindigkeit ist niedrig und der Messbereich wird durch den Radius der Sonde beeinflusst, was für die Online-Erkennung nicht geeignet ist.
Die Verwendung optischer berührungsloser Messmethoden kann die Mängel von Stiftmessgeräten ausgleichen. Zu den üblichen optischen Messmethoden gehören Lichtstreuung, optische Speckle-Methode, Fokussierungsmethode, Interferometriemethode usw. Die optische Methode zur Messung der Oberflächenrauheit basiert auf dem optischen Effekt der gemessenen Oberfläche. Die von der Lichtquelle emittierten Lichtwellen treffen durch das optische System parallel, divergierend oder konvergierend auf die Oberfläche des Messobjekts. Die reflektierten Lichtwellen auf der Oberfläche des Messobjekts spiegeln die Oberflächenform des Messobjekts wider. Die optischen Informationen der reflektierten Lichtwellen werden von verschiedenen Arten von fotoelektrischen Sensoren und Nachbearbeitungsschaltungen empfangen, umgewandelt, berechnet, angezeigt und aufgezeichnet. In diesem Dokument wird eine Methode zur Messung der Oberflächenrauheit verwendet, die auf dem Prinzip der Laserstreuung basiert und eine zerstörungsfreie Prüfung und berührungslose Online-Schnellprüfung der Oberflächenrauheit hochpräziser Teile ermöglicht und einen hohen wirtschaftlichen Wert hat.
Streuphänomen von Licht auf rauen Oberflächen
Wenn ein Lichtstrahl in einem bestimmten Winkel auf die Oberfläche eines rauen Objekts trifft, wird das Licht gemäß dem geometrischen Prinzip des Lichts vom Objekt gestreut und reflektiert, und die Intensität des gestreuten und reflektierten Lichts hängt von der Oberflächenrauheit des Objekts ab. Das reflektierte Licht konzentriert sich auf einen sehr kleinen Bereich und bildet einen Lichtpunkt: Das gestreute Licht verteilt sich um den reflektierten Lichtpunkt herum und bildet ein Lichtband, das aus vielen Lichtpunkten besteht. Wenn die Oberfläche eines Objekts relativ glatt ist, ist die Lichtenergie des reflektierten Lichtpunkts relativ stark und das Streulichtband relativ schmal; im Gegensatz dazu ist die Lichtenergie des reflektierten Lichtpunkts relativ schwach und das Streulichtband relativ breit, wenn die Oberfläche eines Objekts relativ rau ist. Dieses Phänomen zeigt qualitativ, dass die Intensität der gestreuten Lichtenergie mit der Rauheit der Oberfläche des Objekts zusammenhängt. In diesem Artikel werden durch Untersuchung der Lichtenergieverteilung des gestreuten Lichts quantitative Informationen zur Oberflächenrauheit eines Objekts gewonnen.
