一、引言
在现代制造业中,轴类零件作为机械设备中的核心部件,其精度和质量直接影响到整个设备的性能和寿命。随着工业4.0和智能制造的发展,对轴类零件的测量要求也越来越高。传统的测量方法如机械测量、游标卡尺等已经难以满足高精度、高效率的测量需求。因此,轴类光学测量仪作为一种先进的非接触式测量设备,在提高生产效率与质量方面发挥着关键作用。
二、基本原理
轴类光学测量仪是基于光学原理进行测量的设备,其基本原理主要包括光的干涉、衍射、折射等现象。通过利用这些光学现象,轴类光学测量仪可以实现对轴类零件的尺寸、形状、位置等参数的精确测量。
1、干涉原理
干涉原理是常用的一种原理。当两束或多束相干光波在空间某点相遇时,它们会相互干涉形成明暗相间的干涉条纹。这些干涉条纹的间距、形状等参数与光波的波长、相位差等因素有关。因此,通过测量干涉条纹的变化,可以间接得到轴类零件的尺寸、形状等参数。
2、衍射原理
衍射原理是另一种常用的原理。当光波遇到障碍物或通过小孔时,会发生衍射现象,即光波会绕过障碍物或通过小孔继续传播。衍射现象与光波的波长、障碍物的尺寸和形状等因素有关。因此,通过测量衍射光波的分布和强度等参数,可以得到轴类零件的尺寸和形状等参数。
3、折射原理
折射原理是轴类光学测量仪中另一种重要的原理。当光波从一种介质进入另一种介质时,会发生折射现象,即光波的传播方向会发生改变。折射现象与光波的波长、两种介质的折射率等因素有关。因此,通过测量折射光波的偏折角度等参数,可以得到轴类零件的尺寸和形状等参数。
三、分类与特点
轴类光学测量仪根据其测量原理、测量范围、测量精度等参数的不同,可以分为多种类型。不同类型的轴类光学测量仪具有不同的特点和适用范围。
1、激光测距仪
激光测距仪是一种基于激光干涉原理进行测量的设备。它通过发射激光束并接收反射回来的激光束,通过测量激光束的往返时间来计算轴类零件的尺寸。激光测距仪具有测量范围广、测量速度快、测量精度高等特点,适用于对大型轴类零件进行测量。
2、光学投影仪
光学投影仪是一种基于光学成像原理进行测量的设备。它通过将轴类零件放置在投影台上,利用光学系统将零件的图像放大并投影到屏幕上,然后通过观察屏幕上的图像来测量零件的尺寸和形状。光学投影仪具有测量精度较高、适用范围广等特点,适用于对中小型轴类零件进行测量。
3、光学轮廓仪
光学轮廓仪是一种基于光学干涉或衍射原理进行测量的设备。它通过将轴类零件放置在测量平台上,利用光学系统将零件的表面轮廓进行放大并投影到测量屏幕上,然后通过观察屏幕上的干涉条纹或衍射图样来测量零件的尺寸和形状。光学轮廓仪具有测量精度高、测量速度快等特点,适用于对高精度轴类零件进行测量。
4、三维光学测量系统
三维光学测量系统是一种基于光学三维成像原理进行测量的设备。它通过将轴类零件放置在测量平台上,利用光学系统对零件进行三维扫描并生成三维图像,然后通过分析三维图像来测量零件的尺寸、形状和位置等参数。三维光学测量系统具有测量范围广、测量精度高、测量速度快等特点,适用于对复杂形状和高精度要求的轴类零件进行测量。
四、应用领域
轴类光学测量仪作为一种先进的非接触式测量设备,在制造业中具有广泛的应用领域。以下是在几个主要领域的应用情况:
1、汽车制造业
在汽车制造业中,轴类零件如发动机轴、传动轴等是汽车的重要组成部分。这些轴类零件的尺寸和形状精度对汽车的性能和寿命具有重要影响。因此,在汽车制造业中广泛采用轴类光学测量仪对轴类零件进行测量,以确保其尺寸和形状精度符合设计要求。
2、航空航天业
在航空航天业中,轴类零件如飞机发动机轴、火箭发动机轴等是航空航天设备的重要组成部分。这些轴类零件需要在恶劣的环境条件下工作,因此对其尺寸和形状精度要求非常高。它具有高精度和高可靠性的特点,因此被广泛应用于航空航天业中对轴类零件进行测量。
3、精密机械制造业
在精密机械制造业中,轴类零件如机床主轴、精密传动轴等是机床和精密设备的重要组成部分。这些轴类零件的尺寸和形状精度对机床和精密设备的加工精度和性能具有重要影响。因此,在精密机械制造业中广泛采用轴类光学测量仪对轴类零件的尺寸、形状、位置等参数进行非接触式的精确测量。