Työkappaleen pinnan karheus on tärkeä mittari työkappaleen pinnan laadun arvioinnissa. Se on tärkeä parametri, joka määrittää työkappaleen suorituskyvyn ja laadun. Tieteen ja tekniikan nopea kehitys, työstötarkkuuden jatkuva parantaminen sekä uusien teknologioiden, uusien materiaalien ja uusien prosessien ilmaantuminen ovat asettaneet yhä korkeampia vaatimuksia työkappaleen pinnan karheuden havaitsemiselle. Samaan aikaan kitka- ja kulumisprosessien tutkimus, prosessiprosessien analysointi ja pintakosketustilojen keskustelu edellyttävät pinnan mikrogeometrian kvantitatiivista kuvausta. Perinteisellä kosketusmittausmenetelmällä on helppo naarmuttaa työkappaleen pinta, mittausnopeus on pieni ja mittausalueeseen vaikuttaa anturin säde, joka ei sovellu online-ilmaisuun.
Kosketuksettomien optisten mittausmenetelmien käyttö voi korvata kynämittauslaitteiden puutteet. Yleisiä optisia mittausmenetelmiä ovat valonsirontamenetelmä, optinen pilkkumenetelmä, fokusointimenetelmä, interferometriamenetelmä jne. Optinen menetelmä pinnan karheuden mittaamiseksi perustuu mitattavan pinnan optiseen vaikutukseen. Valonlähteen lähettämät valoaallot osuvat mitattavan kohteen pinnalle rinnakkain, hajoavasti tai konvergenttisti optisen järjestelmän kautta. Heijastuneet valoaallot mitattavan kohteen pinnalla heijastavat mitattavan kohteen pinnan muotoa. Heijastuneiden valoaaltojen optinen informaatio vastaanotetaan, muunnetaan, lasketaan, näytetään ja tallennetaan erityyppisillä valosähköisillä antureilla ja jälkikäsittelypiireillä. Tämä paperi ottaa käyttöön lasersirontaperiaatteeseen perustuvan pinnan karheuden mittausmenetelmän, joka voi toteuttaa ainetta rikkomattoman testauksen ja kosketuksettoman online-pikatestauksen korkean tarkkuuden osien pinnan karheudesta ja jolla on korkea taloudellinen arvo.
Valon sirontailmiö karkeilla pinnoilla
Kun valonsäde osuu karkean esineen pinnalle tietyssä kulmassa, valon geometrisen periaatteen mukaan valo siroaa ja heijastuu esineestä, ja sironneen valon ja heijastuneen valon intensiteetti on suhteessa toisiinsa. kohteen pinnan karheuteen. Heijastunut valo keskittyy hyvin pienelle alueelle valopisteen muodostamiseksi: sironnut valo jakautuu heijastuneen valopisteen ympärille muodostaen monista valopisteistä koostuvan valonauhan. Jos kohteen pinta on suhteellisen tasainen, heijastuneen valopisteen valoenergia on suhteellisen voimakas ja sironneen valokaistan suhteellisen kapea; päinvastoin, jos kohteen pinta on suhteellisen karkea, heijastuneen valopisteen valoenergia on suhteellisen heikko ja hajavalokaista on suhteellisen leveä. Tämä ilmiö osoittaa kvalitatiivisesti, että sironneen valoenergian intensiteetti on suhteessa kohteen pinnan karheuteen. Tässä artikkelissa saadaan kvantitatiivisesti tietoa kohteen pinnan karheudesta tutkimalla sironneen valon valoenergian jakautumista.
