工件表面粗糙度检测装置的智能化改造

莫燕玲，姚松丽，王瑞能，申凌飞

（上海工程技术大学 机械工程学院，上海 201620）

0 引 言

目前国内外实验室公差检测中测量表面粗糙度的方法一般划分为接触式和非接触式两类。触针式测量方法精度高、测试稳定并且测量范围广，但由于是接触式的，仅适用于静止表面的测量，而不能对运动表面进行在线测量。因非接触式具有快速、非破坏性、可在线测量等优点，对它的研究具有重要意义。

基于实验教学中传统测量方法的智能化改造，数字化公差检测是利用数字图像处理技术，进行基于光切法的表面粗糙度智能自动化检测技术的研究。这样，既避免了人工目测的操作误差，满足快速检测的要求，还可以达到表面粗糙度多参数测量的目的。

1 表面粗糙度的评定参数

表面粗糙度，是指由加工表面上具有的较小间距和谷峰所组成的微观几何形状特征。本文表面粗糙度的评定参数主要采用以下两种：

Ra 是轮廓的算术平均偏差，即在取样长度内被测轮廓偏距绝对值之和的算术平均值。

Rz 是微观不平度的10 点高度，为在取样长度内n 个最大的轮廓峰高与n 个最大的轮廓谷深的平均值之和［1］。

2 硬件系统的组成

硬件系统主要包括CCD 摄像机、9J 型光切法显微镜、图像采集卡以及计算机。9J 型光切法显微镜对CCD摄像机获取的图像进行精确提取，进而由图像采集卡把处理好的图像转存到计算机中。

2.1 硬件系统模拟流程图（图1）

2.2 9J 型光切法显微镜

图1 工作模拟流程图