非接触式三坐标测量机实现对毛刺的测量

　　毛刺一般通过触摸法、目视检查法检查，对于要求严格的零件或结构，可借助于放大镜、显微镜、内窥镜等工具，但都一般只是定性判断，作出有无毛刺的结论，而很少进行定量测量。有的时候仅仅定性判断无法满足要求，如为了研究刀具结构、切削参数对毛刺的影响关系，必须对毛刺大小实现比较精确的测量。微细结构的测量工具一般有光学显微镜、扫描电镜( SEM) 等，但在对毛刺测量时由于毛刺大小不均匀，各个测量点的毛刺高度差异较大，取点的差异导致测量的重复性差，因此误差较大，同时成本也较高。

　　1 难点分析

　　1) 毛刺非常柔细，稍微受力即可变形，不能接触式测量。

　　2) 毛刺形成时一般垂直于加工表面( 端头铣出时除外，此时毛刺与加工方向一致) ，需要将毛刺高度方向投影在测量平面内才能实现毛刺的测量。

　　3) 加工时形成的毛刺高度并不会均匀一致、高度相同，而是呈波浪形式居多。即测量位置不同，毛刺的高度也是有差异的，如何定义也是非常重要的。

　　2 解决措施

　　1) 根据分析，由于无法直接接触式测量，故采用光学投影这种非接触式测量方法可以实现毛刺的测量。借助Mahr 非接触式三坐标测量机，其最大放大倍数200 倍，测量精度( 分辨率) 0. 001 mm; 再通过合理的方法和步骤，可以满足毛刺测量的要求。

　　2) 由于研究的零件形状千差万别，特别是需要研究的毛刺位置到零件的轮廓距离也各不相同，有些距轮廓边较近，有的却较远。这样在测量时，距离较远的轮廓会导致被测面光线不足，也影响聚焦的精度，造成误差较大。为了减少光学投影时零件轮廓对测量的影响，必须根据加工状态，设计测量的试件。试件一般遵循下列原则。

　　①试件的加工结构与零件一致。即如果零件的加工结构为侧面，试件也为侧面; 如果零件为腰槽，则试件也加工为同样的腰槽。另外试件加工时切削处的材料厚度也要同零件保持尽可能一致，以免刚度的差异而导致零件与试件的毛刺不同。多余的材料可在加工后通过线切割、电火花等工艺手段去除，使毛刺表面到轮廓边距尽可能小。零件加工和周转过程中要做好保护，不能损伤测量位置的毛刺。

　　②试件要设计定位结构。为提高测量的准确性，都采用测量多组数据再取平均值的方法。为了缩短测量时间，提高效率，试件设计时必须要考虑测量时的定位问题。保证测量时镜头到毛刺表面高度一致，否则对焦后焦距不一致，使有些毛刺清楚有些模糊导致测量不准确。常用的定位结构有平面定位或2 孔定位等。