خشونة سطح قطعة العمل هي مؤشر مهم لتقييم جودة سطح قطعة العمل. إنها معلمة مهمة تحدد أداء وجودة قطعة العمل. أدى التطور السريع للعلوم والتكنولوجيا، والتحسين المستمر لدقة المعالجة، وظهور تقنيات جديدة، ومواد جديدة، وعمليات جديدة إلى طرح متطلبات أعلى وأعلى للكشف عن خشونة سطح قطعة العمل. في الوقت نفسه، تتطلب الأبحاث حول عمليات الاحتكاك والتآكل، وتحليل عمليات العملية، ومناقشة حالات ملامسة السطح، وصفًا كميًا للهندسة الدقيقة للسطح. طريقة قياس التلامس التقليدية سهلة خدش سطح قطعة العمل، وسرعة القياس منخفضة، ويتأثر نطاق القياس بنصف قطر المسبار، وهو غير مناسب للكشف عبر الإنترنت.
إن استخدام طرق القياس الضوئية غير التلامسية يمكن أن يعوض عن أوجه القصور في أدوات القياس بالقلم. تشمل طرق القياس الضوئية الشائعة طريقة تشتت الضوء، وطريقة البقع الضوئية، وطريقة التركيز، وطريقة التداخل، وما إلى ذلك. تعتمد الطريقة الضوئية لقياس خشونة السطح على التأثير البصري للسطح المقاس. تسقط موجات الضوء المنبعثة من مصدر الضوء على سطح الجسم المقاس بطريقة متوازية أو متباعدة أو متقاربة من خلال النظام البصري. تعكس موجات الضوء المنعكسة على سطح الجسم المقاس شكل سطح الجسم المقاس. يتم استقبال المعلومات الضوئية لموجات الضوء المنعكسة وتحويلها وحسابها وعرضها وتسجيلها بواسطة أنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار الكهروضوئية ودوائر ما بعد المعالجة. تعتمد هذه الورقة على طريقة قياس خشونة السطح القائمة على مبدأ تشتت الليزر، والتي يمكنها تحقيق الاختبار غير المدمر والاختبار السريع عبر الإنترنت غير التلامسي لخشونة سطح الأجزاء عالية الدقة، ولها قيمة اقتصادية عالية.
ظاهرة تشتت الضوء على الأسطح الخشنة
عندما يسقط شعاع من الضوء على سطح جسم خشن بزاوية معينة، وفقًا للمبدأ الهندسي للضوء، فإن الضوء سوف يتشتت وينعكس بواسطة الجسم، وترتبط شدة الضوء المبعثر والضوء المنعكس بخشونة سطح الجسم. يتركز الضوء المنعكس على مساحة صغيرة جدًا لتكوين بقعة ضوئية: يتم توزيع الضوء المبعثر حول بقعة الضوء المنعكسة لتشكيل شريط ضوئي مكون من العديد من البقع الضوئية. إذا كان سطح الجسم أملسًا نسبيًا، فإن طاقة الضوء لبقعة الضوء المنعكسة تكون قوية نسبيًا وشريط الضوء المبعثر ضيق نسبيًا؛ على العكس من ذلك، إذا كان سطح الجسم خشنًا نسبيًا، فإن طاقة الضوء لبقعة الضوء المنعكسة تكون ضعيفة نسبيًا وشريط الضوء المبعثر عريض نسبيًا. تُظهر هذه الظاهرة نوعيًا أن شدة طاقة الضوء المبعثر مرتبطة بخشونة سطح الجسم. تحصل هذه الورقة على معلومات كمية عن خشونة سطح الجسم من خلال دراسة توزيع طاقة الضوء للضوء المبعثر.
