零部件表面輪廓形態(tài),會影響產(chǎn)品裝配順滑程度、耐磨性能以及密封效果。很多企業(yè)僅關(guān)注表面粗糙度數(shù)值,忽略輪廓整體形狀帶來的影響,電動輪廓儀能夠同時采集表面微觀起伏數(shù)據(jù)與二維輪廓曲線,完整還原被測區(qū)域表面形態(tài),廣泛應用于機加工、密封件、模具零部件檢測場景。
設(shè)備依靠驅(qū)動機構(gòu)帶動測針勻速移動,測針和工件表面保持持續(xù)接觸,表面高低變化推動測針產(chǎn)生垂直方向位移,位移信號轉(zhuǎn)化為電信號傳輸至控制系統(tǒng)。完整測量流程分為3個階段,首先完成測頭位置定位,隨后驅(qū)動機構(gòu)按照設(shè)定速度水平行進采集輪廓信號,行程結(jié)束之后測頭自動抬升,防止移動過程刮傷工件表面。
采樣長度與評定長度的設(shè)定,是保障測量數(shù)據(jù)具備參考價值的關(guān)鍵。單次掃描行程不能隨意設(shè)置,較短行程只能捕捉局部微觀形態(tài),無法反映整體表面特征。評定長度由多段基礎(chǔ)采樣長度組合而成,合理設(shè)置長度參數(shù),可以降低局部異常紋路、單點凸起帶來的數(shù)據(jù)干擾。不同加工工藝形成的表面紋路,適合搭配不同的行程方案,車削加工、磨削加工、拋光加工對應的采樣標準存在區(qū)別。
輪廓分析可以劃分兩大方向,第一類為微觀粗糙度參數(shù),用來評判表面細微起伏狀態(tài);第二類為宏觀輪廓參數(shù),用于分析臺階高度、溝槽寬度、圓弧輪廓形狀。密封端面檢測場景中,單單粗糙度數(shù)值達標不足以保障密封效果,端面整體輪廓是否存在翹曲、溝槽深淺均勻度,都需要依靠輪廓曲線直觀判斷,這也是單一粗糙度儀器無法實現(xiàn)的功能。
測針是直接接觸工件的核心部件,針尖幾何形態(tài)會對測量結(jié)果形成影響。針尖存在一定曲率半徑,面對極狹小溝槽、細密紋路結(jié)構(gòu)時,針尖無法深入紋路底部,采集到的數(shù)據(jù)會和真實輪廓存在偏差。測量前需要根據(jù)工件紋路特征選擇適配測針,同時控制測量壓力,過大壓力會壓軟質(zhì)工件表層,造成輪廓采集失真。
測量獲取的輪廓曲線具備可視化優(yōu)勢,操作人員可以直接觀察曲線形態(tài),定位表面缺陷位置。加工產(chǎn)生的劃痕、凸起、周期性紋路,都會在輪廓曲線上直觀體現(xiàn)。質(zhì)量工程師可以結(jié)合曲線數(shù)據(jù),反向分析加工刀具狀態(tài)、切削參數(shù)是否合理,判斷機床振動是否對工件表面產(chǎn)生負面影響,實現(xiàn)從檢測數(shù)據(jù)到工藝優(yōu)化的閉環(huán)。
在零部件來料檢驗、成品出廠檢測、工藝調(diào)試階段,電動輪廓儀都可以發(fā)揮作用。工藝調(diào)試階段,不斷調(diào)整切削參數(shù),同步采集輪廓數(shù)據(jù),對比不同工藝方案下工件表面輪廓變化,篩選更合適的加工方案。穩(wěn)定量產(chǎn)階段,定期抽樣檢測,監(jiān)控加工工藝波動,避免大批量產(chǎn)品表面形態(tài)不滿足設(shè)計要求。