Шорсткість поверхні заготовки є важливим показником для оцінки якості поверхні заготовки. Це важливий параметр, який визначає продуктивність і якість заготовки. Швидкий розвиток науки і техніки, постійне підвищення точності обробки, поява нових технологій, нових матеріалів і нових процесів висунули все більш високі вимоги до виявлення шорсткості поверхні заготовки. У той же час, дослідження процесів тертя і зношування, аналіз технологічних процесів і обговорення контактних станів поверхні вимагають кількісного опису мікрогеометрії поверхні. Традиційний контактний метод вимірювання дозволяє легко подряпати поверхню заготовки, швидкість вимірювання низька, а на діапазон вимірювання впливає радіус зонда, який не підходить для онлайн-виявлення.
Застосування оптичних безконтактних методів вимірювання дозволяє компенсувати недоліки щупових вимірювальних приладів. Загальні оптичні методи вимірювання включають метод розсіювання світла, метод оптичних спеклів, метод фокусування, метод інтерферометрії тощо. Оптичний метод вимірювання шорсткості поверхні заснований на оптичному ефекті вимірюваної поверхні. Світлові хвилі, випромінювані джерелом світла, падають на поверхню вимірюваного об’єкта паралельно, розбіжно або збіжно через оптичну систему. Відбиті світлові хвилі на поверхні вимірюваного об'єкта відображають форму поверхні вимірюваного об'єкта. Оптична інформація відбитих світлових хвиль приймається, перетворюється, обчислюється, відображається та записується різними типами фотоелектричних датчиків і схем постобробки. У цьому документі використовується метод вимірювання шорсткості поверхні, заснований на принципі лазерного розсіювання, який може реалізувати неруйнівний контроль і безконтактне швидке тестування шорсткості поверхні високоточних деталей у режимі онлайн і має високу економічну цінність.
Явище розсіювання світла на шорстких поверхнях
Коли промінь світла падає на поверхню шорсткого об’єкта під певним кутом, згідно з геометричним принципом світла, світло розсіюється та відбивається об’єктом, а інтенсивність розсіяного та відбитого світла пов’язана до шорсткості поверхні предмета. Відбите світло концентрується на дуже маленькій ділянці, утворюючи світлову пляму: розсіяне світло розподіляється навколо відбитої світлової плями, утворюючи світлову смугу, що складається з багатьох світлових плям. Якщо поверхня об’єкта відносно гладка, світлова енергія відбитої світлової плями є відносно сильною, а смуга розсіяного світла – відносно вузькою; навпаки, якщо поверхня об'єкта відносно шорстка, світлова енергія відбитої світлової плями відносно слабка, а смуга розсіяного світла відносно широка. Це явище якісно показує, що інтенсивність розсіяної світлової енергії пов'язана з шорсткістю поверхні об'єкта. Ця стаття кількісно отримує інформацію про шорсткість поверхні об’єкта шляхом вивчення розподілу світлової енергії розсіяного світла.
