论文部分内容阅读
表面粗糙度是机械加工中描述表面微观形貌最常用的参数。合理的评价表面粗糙度,对于产品的加工质量评定,机械性能的分析和加工条件的改善都具有重要的意义,因此表面粗糙度的测量在工程技术的发展中一直占有比较重要的地位。近年来,由于对工件表面质量的要求逐渐提高,表面粗糙度测量技术变得愈加重要。传统的测量方法具有测量精度不高、容易损坏表面及不便用于实时测量等缺点,而激光散斑测量技术具有测量精度高、测量设备简单、容易实现在线测量等优点具有广泛的应用前景。 论文首先介绍了粗糙度及其测量的理论知识,接着阐述了散斑场的产生机理、散斑相关函数和散斑场的合成理论,进而对多色散斑场进行了理论模拟,重点分析了两相干光束垂直及以一定角度入射粗糙表面的情况下所形成的散斑场及其散斑延伸效应。其次搭建了多色散斑测量表面粗糙度的实验装置,并对表面粗糙度样板进行了测量和散斑图像处理。基于多色散斑场的斑粒分布特点,采用自相关方法对散斑图像进行处理,并用散斑平均延伸率和自相关长度进行评价,两种评价参数都得出了较理想的结果,并对两种处理参数的优缺点进行比较。文章最后对测量结果的影响因素进行了分析,重点讨论了两入射光束的共轴程度、散斑图像处理时选择矩形区域时T值和子区域 D值及波长差的不同对散斑延伸率的影响。论文所做完成的工作为以后研制多色散斑表面粗糙度测量仪提供了重要参考。