理论教育 用显微干涉法测量表面粗糙度的方法及实施

用显微干涉法测量表面粗糙度的方法及实施

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:显微干涉法是指利用光波干涉原理和显微系统测量精密加工表面粗糙度轮廓的方法,属于非接触测量的方法。采用显微干涉法的原理制成的表面粗糙度轮廓测量仪称为干涉显微镜,它适宜测量Rz值为0.063~1.0μm的平面、外圆柱面和球面。这两束返回的光线相遇叠加,产生干涉而形成干涉条纹,在光程差每相差半个光波波长处就产生一条干涉条纹。通过测量仪目镜5观察到这些干涉条纹。干涉条纹弯曲量的大小反映了被测部位微小峰、谷之间的高度。

用显微干涉法测量表面粗糙度的方法及实施

显微干涉法是指利用光波干涉原理和显微系统测量精密加工表面粗糙度轮廓的方法,属于非接触测量的方法。采用显微干涉法的原理制成的表面粗糙度轮廓测量仪称为干涉显微镜,它适宜测量Rz值为0.063~1.0μm(相当于Ra值为0.01~0.16μm)的平面、外圆柱面和球面。

干涉显微镜的测量原理[图10-128(a)]是基于由测量仪光源1发出的一束光线,经测量仪反射镜2、分光镜3分成两束光线,其中一束光线投射到工件被测表面,再经原光路返回;另一束光线投射到测量仪的标准镜4,再经原光路返回。这两束返回的光线相遇叠加,产生干涉而形成干涉条纹,在光程差每相差半个光波波长处就产生一条干涉条纹。由于被测表面轮廓存在微小峰、谷,而峰、谷处的光程差不相同,因此造成干涉条纹的弯曲,如图10-128(c)所示。通过测量仪目镜5观察到这些干涉条纹(被测表面粗糙度轮廓的形状)。干涉条纹弯曲量的大小反映了被测部位微小峰、谷之间的高度。

在一个取样长度范围内,测出同一条干涉条纹所有的峰中最高的一个峰尖至所有的谷中最低的一个谷底之间的距离,求解Rz值。

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图10-128 干涉显微镜

(a)光学系统图;(b)外形图;(c)干涉条纹
1—光源;2—反射镜;3—分光镜;4—标准镜;5—目镜

JJG 77—2006干涉显微镜检定规程

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