表面粗糙度扫描测量用光谱共焦如何解决

　　光谱共焦测量技术通过分析不同波长的光在特定表面的聚焦位置以进行高精度的尺寸测量和微观形貌分析。表面粗糙度是用来表示零件表面微观几何形状误差的一个概念，微观几何形状的误差大小是以微米来表达的。

 

　　用一个通俗易懂的比喻来解释表面粗糙度的概念，当下的拍照设备清晰度很容易反映出这种细微的凸凹不平，为了掩盖不理想的皮肤特征，美女们特别喜欢美图软件，其重要的一个功能就是把图像中粗糙的皮肤磨成光滑均匀的皮肤，这样皮肤的粗糙度可以磨的非常小，微观的几何形状被平均成光滑理想的表面。

　　测量和评定表面粗糙度时，需要确定取样长度、评定长度、基准线和评定参数。这有一套标准规定，取样的数据用小二乘法找到中线，然后用统计的方法可以算出高度特征参数Ra,Rz,Ry等，间距特征参数S和Sm,形状特征参数也就是轮廓支撑长度率tp。由于涉及制造成本，在实际应用中需要合理的选择参数类型以及参数值，表面粗糙度的参数设定需要慎重对待，否则会带来不必要的成本增加。

　　精密机械在追求精度、刚性、密封或者寿命的时候，如果标注尺寸公差和形位公差，不能够有效控制产品质量，这时会需要进一步控制零件的微观几何形状误差，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，配合表面间的有效接触面积越小，压强越大，磨损就越快。粗糙零件的表面存在较大的波谷，它们像尖角缺口和裂纹一样，对应力集中很敏感，从而影响零件的疲劳强度。

　　目前制造业中测量零件尺寸和形位公差的仪器是传统的量具，比如卡尺，千分尺，千分表，三坐标测量仪等，这些仪器采样点是一个宏观的接触点，在微观上，是一个众多高点接触的平均点，是无法反映微观的几何形状误差。而测量粗糙度的仪器又不能测量宏观的形位公差。

　　用光谱共焦技术、机器视觉技术、激光CCD等先进传感器，配合自动化技术以及系统软件，领略数控已经开发出高清晰、非接触式的精密测量设备，该设备既可以测量出宏观的直线度、轮廓度等形位公差，也可以给出表面粗糙度值，也能给出宏观和微观两种特征的综合结论。这类测量设备是当下研发精密机械的后发优势，更加利于管控零件的加工质量，更加有利于精密机械的技术迭代。

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