光切法表面粗糙度测量仪器自动化改进设计

发布时间：2021-08-17 14:48

　　针对实验室条件下9J光切显微镜测量自动化程度不高、测量效率低、测量误差大的问题,该文对9J光切显微镜的载物台进行了测绘和建模,对其机械部分进行了改进设计,提出了以光切法测量表面粗糙度为基础,通过单片机驱动步进电机控制载物台X、Y方向及仪器主体Z轴方向的运动,并将CCD光电耦合器件与原显微镜结合,实现了测量数据的采集和处理。对比原9J显微镜测量过程:改进后的仪器自动化程度高、降低了操作人员劳动强度、提高了表面粗糙度测量精度。 

【文章来源】：工业仪表与自动化装置. 2020,(06)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

9J光切显微镜结构示意图

式中：lr为取样长度；Zx为轮廓上各点到中线的距离；Zpmax为最大峰高；Zpmin为最大谷深。相比而言，Ra评定的更为全面，但需找取样长度内若干个点；RZ仅需找到一个取样长度内最大轮廓峰高和最大轮廓谷深（即最高和最低点），测量过程简便。

光切显微镜的物镜组是与仪器主轴成45°的2个物镜组成的，如图3(a）所示。被测表面的轮廓最大高度值RZ为最高点与最低点之间的距离为h，当仪器光源从一端45°物镜发出的平行光照射到被测表面上时，就被折成S1和S2两段（图3(b）），反射后经另一45°物镜，可在显微镜目镜中观察到S1和S2两段光带被放大的像，可用测微目镜测得放大后光带的最高点S1和最低点S2之间的距离，再根据放大关系就可算出RZ值[4]。如图3(a）所示，工件表面的轮廓最大高度即工件表面上被照亮了的h的放大轮廓像为N，测量亮带边缘的宽度N，可求出被测表面的不平度高度h:

【参考文献】：
期刊论文
[1]表面粗糙度测量技术与方法研究[J]. 朱祥山.  中国设备工程. 2019(23)
[2]三维显微光切法表面粗糙度的非接触测量技术[J]. 相江.  工具技术. 2019(07)
[3]表面粗糙度测量软件设计[J]. 张天微.  工具技术. 2018(12)
[4]万能工具显微镜的三维改造[J]. 林鹏鹏.  工业仪表与自动化装置. 2016(01)
[5]表面粗糙度光切显微镜测量系统的研制[J]. 刘颖,郎治国,唐文彦.  红外与激光工程. 2012(03)
[6]单片机控制表面粗糙度测量系统[J]. 张莉萍.  电气自动化. 1999(06)

硕士论文
[1]表面粗糙度测量仪的改进设计[D]. 左金宝.上海交通大学 2009



本文编号：3347968