制造過程中對每個螺紋的輪廓和參數進行測量和評估,可以改善質量趨勢預測和過程控制,提高產量。使用通止規進行GO/NG的簡單方法則無法實現上述工作。
相比接觸式測量,激光非接觸測量具有速度快,無損傷,不受材質影響等無法取代的優勢。
Optimet激光位移傳感器的錐光全息技術,使得被測表面的傾斜角度在達到+/-85°時仍可以正常檢出!同時,物鏡鏡頭可以遠離傳感器!
本測試采用75毫米分離鏡頭。
試驗結果表明,整個系統所確定的各項參數具有很高的重復性和確定性。
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圖1 整體裝置
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圖2 激光設置
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圖3 管螺紋
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圖4 噴涂參考表面
已使用Optimet標準夾具對帶有潛望鏡和反射鏡的傳感器(圖1)進行了校準和檢查。
我們進行了三次測量
• Side 1 ‐ 兩次測量以驗證重復度
• Side 2 ‐ 一次測量過程
注:測量是在大約10μm噴涂涂層上進行的。在使用噴劑之前,先將螺紋里的油和金屬碎片仔細清理。
結果和分析
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圖5 5mm標準階差
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圖6 傳感器線性度測試
說明:
通過圖5中的相鄰測量可以看到:
• 2.3μm的誤差(測得距離a-b:5.002)
• 平面上4.9~6μm STD (線性擬合)
通過圖6中的相鄰測量可以看到:
• 線性度和校準誤差:在名義值30.1°的斜面上測得30.08°,over 12mm WR
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圖7 噴涂圖層厚度測量
• 平面一邊噴涂圖層,一邊不涂
• 涂層厚度在10μm范圍
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圖8 傾角測量
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圖9 牙頂牙根部半徑
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圖10 螺紋測量
表1 角度
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表2 螺距
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圖11 輪廓高度
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圖12 兩次掃描疊加
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圖13 掃描左側擴展圖
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圖14 典型的牙頂擠壓痕
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表3 測量結果VS標稱值
* 可能的原因是由于牙頂部的磨損造成的輪廓偏移,或還有一些來自噴霧的影響。
** 相當于1°47’24”
綜合結論:
• 噴涂厚度主要影響(只有大約10μm)根部和頂部半徑(圖9),造成前者減少后者增加。它不影響其他測量參數。
• 為了評估噴霧對真正測量值的影響,我們可以使用一個參考(校準)表面(圖4),放置在管外并一同測量。這個裝置是一個簡單的平面,有一半做了噴涂。通過試驗,得到的結果是噴涂增加了10μm厚度。所以,當然,這很容易對測量結果進行補償。
• 從表3的測量結果我們發現,牙頂的圓弧輪廓有磨損或擠壓(圖14)。