馬爾粗糙度儀是利用光學(xué)干涉原理研制的超精密表面輪廓測(cè)量?jī)x器。照明光束經(jīng)半反半透分光鏡分威兩束光，分別投射到樣品表面和參考鏡表面。從兩個(gè)表面反射的兩束光再次通過分光鏡后合成一束光，并由成像系統(tǒng)在CCD相機(jī)感光面形成兩個(gè)疊加的像。由于兩束光相互干涉，在CCD相機(jī)感光面會(huì)觀察到明暗相間的干涉條紋。干涉條紋的亮度取決于兩束光的光程差，根據(jù)白光干涉條紋明暗度以及干涉條紋出現(xiàn)的位置解析出被測(cè)樣品的相對(duì)高度。
光譜共焦測(cè)量技術(shù)是通過分析不同波長(zhǎng)的光在特定表面的聚焦位置以進(jìn)行高精度的尺寸測(cè)量和微觀形貌分析。表面粗糙度是用來表示零件表面微觀幾何形狀誤差的一個(gè)概念，微觀幾何形狀的誤差大小是以微米來表達(dá)的。
在測(cè)量和評(píng)定表面粗糙度時(shí)，需要確定取樣長(zhǎng)度、評(píng)定長(zhǎng)度、基準(zhǔn)線和評(píng)定參數(shù)。這有一套標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，取樣的數(shù)據(jù)用小二乘法找到中線，然后用統(tǒng)計(jì)的方法可以算出高度特征參數(shù)Ra，Rz，Ry等，間距特征參數(shù)S和Sm，形狀特征參數(shù)也就是輪廓支撐長(zhǎng)度率tp。由于涉及制造成本，在實(shí)際應(yīng)用中需要合理的選擇參數(shù)類型以及參數(shù)值，表面粗糙度的參數(shù)設(shè)定需要慎重對(duì)待，否則會(huì)帶來不必要的成本增加。
精密機(jī)械在追求精度、剛性、密封或者壽命的時(shí)候，如果標(biāo)注尺寸公差和形位公差，不能夠有效控制產(chǎn)品質(zhì)量，這時(shí)會(huì)需要進(jìn)一步控制零件的微觀幾何形狀誤差，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間的有效接觸面積越小，壓強(qiáng)越大，磨損就越快。粗糙零件的表面存在較大的波谷，它們像尖角缺口和裂紋一樣，對(duì)應(yīng)力集中很敏感，從而影響零件的疲勞強(qiáng)度。
目前制造業(yè)中測(cè)量零件尺寸和形位公差的儀器是傳統(tǒng)的量具，如卡尺、千分尺、千分表、三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x等，這些儀器采樣點(diǎn)是一個(gè)宏觀的接觸點(diǎn)，在微觀上，是一個(gè)眾多高點(diǎn)接觸的平均點(diǎn)，是無法反映微觀的幾何形狀誤差。而測(cè)量粗糙度的儀器又不能測(cè)量宏觀的形位公差。
馬爾粗糙度儀用光譜共焦技術(shù)、機(jī)器視覺技術(shù)、激光CCD等良好傳感器，配合自動(dòng)化技術(shù)以及系統(tǒng)軟件，領(lǐng)略數(shù)控已經(jīng)開發(fā)出高清晰、非接觸式的精密測(cè)量設(shè)備，該設(shè)備既可以測(cè)量出宏觀的直線度、輪廓度等形位公差，也可以給出表面粗糙度值，也能給出宏觀和微觀兩種特征的綜合結(jié)論。
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更新時(shí)間：2022-03-24 
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