知識分享 | 輪廓測量技術(shù)解析

知識分享 | 輪廓測量技術(shù)解析

       在精密制造領(lǐng)域，零件表面宏觀輪廓的精確測量直接決定產(chǎn)品密封性、摩擦磨損特性及高速運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性等關(guān)鍵性能。輪廓儀作為實(shí)現(xiàn)高精度測量的核心設(shè)備，其技術(shù)原理與應(yīng)用對軸承、電機(jī)、氣門、齒輪軸等關(guān)鍵零部件的質(zhì)控至關(guān)重要。本文系統(tǒng)解析輪廓測量原理、功能及高精度解決方案。

輪廓測量的必要性

       輪廓測量是精密制造中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其測量結(jié)果直接影響產(chǎn)品的核心性能與壽命。表面輪廓的宏觀形狀誤差共同決定了密封性能、摩擦磨損、噪聲水平、高速運(yùn)轉(zhuǎn)性能等關(guān)鍵性能指標(biāo)。

典型高要求應(yīng)用領(lǐng)域：

軸承、電機(jī)、油泵、氣門組件、曲軸、齒輪軸等。

輪廓測量原理

       輪廓儀的采用直角坐標(biāo)測量法，其測量原理為：通過 X 軸、Z1軸傳感器，測繪出被測零件的表面輪廓的離散二維坐標(biāo)點(diǎn)（點(diǎn)云數(shù)據(jù)）。通過電氣組件，將傳感器所測量的坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔籔C機(jī)，軟件對所采集的原始坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算處理，標(biāo)注所需的工程測量項(xiàng)目。

       其中數(shù)學(xué)運(yùn)算處理是通過最小二乘法的算法，將離散坐標(biāo)點(diǎn)擬合成線段或圓弧段，以精確描述宏觀輪廓形狀。基于擬合得到的線段、圓弧段等幾何元素，進(jìn)行距離、位置等標(biāo)注操作。

輪廓測量功能

常規(guī)化功能設(shè)計(jì)

尺寸參數(shù)：

距離： 水平距離、垂直距離、線性距離、寬度、深度。

半徑： 圓弧半徑。

直徑： 圓或圓弧直徑。

角度： 水平角、垂直角、夾角。

形狀公差：

直線度： 實(shí)際被測直線相對于其理想直線的變化量。

凸度： 表征輪廓中凸起區(qū)域的程度。

圓弧輪廓度：實(shí)際被測圓弧相對于其理想圓弧的變化量。

輪廓度：實(shí)際被測輪廓相對于其理想輪廓的變動量。

位置公差：

平行度、垂直度。

輪廓度輔助：

輔助點(diǎn)、輔助線、輔助圓。

模塊化功能設(shè)計(jì)

滾子分析圖

非球面分析圖

滾子分析：通過輸入滾子參數(shù)，測量滾子修型面與理論的偏差。

非球面鏡片：通過輸入非球面函數(shù)或理論非球面曲線，與實(shí)際非球面產(chǎn)品測量進(jìn)行對比。

絲桿測量：絲桿專用自動分析功能，快速分析絲桿的大徑、中徑、小徑、螺距、牙型角等關(guān)鍵參數(shù)。

匹配分析：通過測量工件實(shí)際的輪廓工件和理論的偏差。

活塞分析：測量活塞的縱截面型線與理論型線的偏差。

輪廓測量調(diào)整夾具的作用

工件夾持

       使用V型塊、平口鉗等裝置固定裝夾工件。

基準(zhǔn)母線定位 (Y軸)

       定位工件的基準(zhǔn)母線（或軸線）

傾角調(diào)整

       調(diào)整工件姿態(tài)，使待測特征處于合適角度。

測量基準(zhǔn)校準(zhǔn) (XZ平面)

       調(diào)整工件，使其基準(zhǔn)母線位于XZ測量平面內(nèi)并與測量導(dǎo)軌方向平行。

威爾儀器介紹

       威爾輪廓儀系列融合高精度硬件與智能PAS系統(tǒng)，提供高效、穩(wěn)定且靈活的輪廓測量解決方案，滿足工業(yè)精密檢測的嚴(yán)苛需求。

超高精度測量：

傳感器最高可達(dá)1.2nm分辨率，±30mm量程，精準(zhǔn)捕捉微米級特征與大尺寸輪廓。

磁吸快速換桿：

1秒防撞式更換，系統(tǒng)自動校準(zhǔn)，保障持續(xù)測量精度。

智能權(quán)限管理：

管理員/操作員雙權(quán)限分離，保障操作安全與數(shù)據(jù)可追溯性。

自動化程序：

自定義全流程測量程序，支持無人值守自動化運(yùn)行。

自定義界面：

個性化操作面板設(shè)計(jì)，適配用戶操作習(xí)慣。

豐富數(shù)據(jù)分析：

一鍵水平擺正/非比例標(biāo)注/多維度數(shù)據(jù)裁剪及報告編輯等功能。

專用分析模塊：

可選配螺紋/活塞/磁瓦等專用分析模塊，滿足特殊測量需求。