Rugozitatea suprafeței unei piese de prelucrat este un indicator important pentru evaluarea calității suprafeței piesei de prelucrat. Este un parametru important care determină performanța și calitatea piesei de prelucrat. Dezvoltarea rapidă a științei și tehnologiei, îmbunătățirea continuă a preciziei prelucrării și apariția de noi tehnologii, noi materiale și noi procese au impus cerințe din ce în ce mai mari pentru detectarea rugozității suprafeței piesei de prelucrat. În același timp, cercetarea proceselor de frecare și uzură, analiza proceselor de proces și discutarea stărilor de contact cu suprafața necesită o descriere cantitativă a microgeometriei suprafeței. Metoda tradițională de măsurare a contactului este ușor de zgâriat suprafața piesei de prelucrat, viteza de măsurare este scăzută, iar domeniul de măsurare este afectat de raza sondei, care nu este potrivită pentru detectarea online.
Utilizarea metodelor optice de măsurare fără contact poate compensa deficiențele instrumentelor de măsurare cu stilou. Metodele obișnuite de măsurare optică includ metoda de împrăștiere a luminii, metoda speckle optică, metoda de focalizare, metoda interferometriei etc. Metoda optică pentru măsurarea rugozității suprafeței se bazează pe efectul optic al suprafeței măsurate. Undele de lumină emise de sursa de lumină sunt incidente pe suprafața obiectului măsurat în mod paralel, divergent sau convergent prin sistemul optic. Undele de lumină reflectate pe suprafața obiectului măsurat reflectă forma suprafeței obiectului măsurat. Informațiile optice ale undelor de lumină reflectate sunt recepționate, convertite, calculate, afișate și înregistrate de diferite tipuri de senzori fotoelectrici și circuite de post-procesare. Această lucrare adoptă o metodă de măsurare a rugozității suprafeței bazată pe principiul împrăștierii laser, care poate realiza teste nedistructive și testare rapidă online fără contact a rugozității suprafeței pieselor de înaltă precizie și are o valoare economică ridicată.
Fenomen de împrăștiere a luminii pe suprafețe rugoase
Când un fascicul de lumină incide pe suprafața unui obiect aspru la un anumit unghi, conform principiului geometric al luminii, lumina va fi împrăștiată și reflectată de obiect, iar intensitatea luminii împrăștiate și a luminii reflectate este legată la rugozitatea suprafeţei obiectului. Lumina reflectată este concentrată pe o zonă foarte mică pentru a forma un punct de lumină: lumina împrăștiată este distribuită în jurul punctului de lumină reflectat pentru a forma o bandă de lumină compusă din multe puncte de lumină. Dacă suprafața unui obiect este relativ netedă, energia luminoasă a punctului de lumină reflectat este relativ puternică, iar banda de lumină împrăștiată este relativ îngustă; dimpotrivă, dacă suprafața unui obiect este relativ rugoasă, energia luminoasă a punctului de lumină reflectat este relativ slabă, iar banda de lumină împrăștiată este relativ largă. Acest fenomen arată calitativ că intensitatea energiei luminoase împrăștiate este legată de rugozitatea suprafeței obiectului. Această lucrare obține cantitativ informații despre rugozitatea suprafeței unui obiect prin studierea distribuției energiei luminoase a luminii împrăștiate.
