斯图加特光学测量展：机内快速螺纹检测

在圆柱形密封座的制造过程中，必须确保旋转时表面粗糙度不会引起流体输送——这种表面特性被称为“无螺纹”。同时还需要对密封唇进行润滑以减少磨损。通过切入式磨削工艺可以产生最理想地满足这些表面功能的粗糙度结构。

然而，不恰当的加工参数选择、砂轮磨损或修整过程都可能导致磨削表面出现螺纹状结构。这些具有方向性的粗糙度结构会在旋转时将润滑剂沿轴向输送，进而造成密封系统泄漏或干运转，最终导致密封环磨损加剧。因此，“无螺纹磨削”的工艺可靠性要求一种快速且贴近生产的纹理检测方法——该方法必须能够同时捕捉表面的螺旋状波纹（宏观螺纹）以及具有轴向倾斜度的粗糙纹理（微观螺纹），并在大面积范围内进行统计稳定的评估。

名为“粗糙度天线”的测量系统应运而生——它能够在数秒内完成对整个圆周表面的纹理分析。该系统设计独特，既可在专用螺纹测量工位进行高精度检测，也可直接在磨床内部实现快速测量。其测头内部配备两个独立的测量轴，能够在被测工件匀速旋转时自主完成螺纹测定；通过磁力底座可直接将测头固定在机床主轴上；能够成像出横向尺寸仅几微米的表面结构。

测头内部集成的两种光学散射光测量方法保证了快速且贴近生产地捕获并评估圆柱形工件上任何形式的表面螺纹——被测工件的直径范围几乎不受限制；从直径仅几毫米的轴类零件到直径超过1米的环件均可进行检测。

专利的全散射光分布测定法用于确定宏观螺纹参数——这些参数定义于广泛使用的企业标准MBN 31007-7之中；当激光以掠射角度照明时，对于被测圆柱体旋转一整圈的情况；一台约4.5毫米长轴段的散射光分布由专用相机记录；单次测量时间约为30秒；而第二种光学散射光法则负责捕获粗糙纹理；一条宽度约2微米的聚焦激光线扫描被测表面的粗糙度；能够成像出微米尺度的磨削纹路；对被测圆柱体表面的面状扫描以螺旋方式进行并伴随工件旋转。

典型的旋转速度为每分钟600转；在轴向方向达到2微米的横向分辨率下；对2毫米长的轴段进行高分辨率粗糙度测量的时间约为100秒；测得的纹理通过一个纹理角度和一个平均输送截面差进行评估；所有测试程序结束后自动输出一份测试报告——该报告不仅显示粗糙度的图像并给出宏观与微观的各类参数值；还通过频率谱与统计纹理函数的展示允许对制造过程中的技术工艺参数做出进一步判断。

借助这种光学粗糙度分析技术可以快速、贴近生产且低成本地保证圆柱形密封配合面的无螺纹磨削效果；该方法既取代了主观的线绳法也省去了复杂且昂贵的三维微观形貌测定流程。（全文完）

下届展会时间：2028年05月16号~05月19号

展会地点：德国 斯图加特

展会行业：机床

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