Hrapavost površine obratka važan je pokazatelj za procjenu kvaliteta površine obratka. To je važan parametar koji određuje performanse i kvalitet radnog komada. Brzi razvoj nauke i tehnologije, kontinuirano poboljšanje točnosti obrade i pojava novih tehnologija, novih materijala i novih procesa postavljaju sve veće zahtjeve za detekciju hrapavosti površine obratka. Istovremeno, istraživanje procesa trenja i habanja, analiza procesnih procesa i rasprava o kontaktnim stanjima površine zahtijevaju kvantitativni opis mikrogeometrije površine. Tradicionalna metoda kontaktnog mjerenja je lako izgrebati površinu obratka, brzina mjerenja je mala, a na raspon mjerenja utiče radijus sonde, što nije pogodno za online detekciju.
Upotreba optičkih beskontaktnih metoda mjerenja može nadoknaditi nedostatke mjernih instrumenata s olovkom. Uobičajene metode optičkog mjerenja uključuju metodu raspršenja svjetlosti, metod optičkog spekla, metodu fokusiranja, metodu interferometrije, itd. Optička metoda za mjerenje hrapavosti površine zasniva se na optičkom efektu mjerene površine. Svetlosni talasi koje emituje izvor svetlosti upadaju na površinu mernog objekta paralelno, divergentno ili konvergentno kroz optički sistem. Reflektirani svjetlosni valovi na površini mjerenog objekta odražavaju oblik površine mjerenog objekta. Optičke informacije o reflektovanim svjetlosnim valovima primaju se, pretvaraju, izračunavaju, prikazuju i snimaju pomoću različitih tipova fotoelektričnih senzora i krugova za naknadnu obradu. U ovom radu usvojena je metoda mjerenja hrapavosti površine zasnovana na principu laserskog raspršivanja, koja može realizovati ispitivanje bez razaranja i bezkontaktno online brzo ispitivanje hrapavosti površine visoko preciznih dijelova, te ima veliku ekonomsku vrijednost.
Fenomen raspršivanja svjetlosti na hrapavim površinama
Kada snop svjetlosti upadne na površinu grubog objekta pod određenim uglom, prema geometrijskom principu svjetlosti, svjetlost će se raspršiti i reflektirati od objekta, a intenzitet raspršene svjetlosti i reflektirane svjetlosti su povezani na hrapavost površine objekta. Reflektovana svjetlost je koncentrisana na vrlo maloj površini kako bi se formirala svjetlosna mrlja: raspršena svjetlost se distribuira oko reflektirane svjetlosne mrlje i formira svjetlosnu traku sastavljenu od mnogih svjetlosnih mrlja. Ako je površina objekta relativno glatka, svjetlosna energija reflektirane svjetlosne mrlje je relativno jaka, a raspršeni svjetlosni pojas je relativno uzak; naprotiv, ako je površina objekta relativno hrapava, svjetlosna energija reflektirane svjetlosne mrlje je relativno slaba, a raspršeni svjetlosni pojas je relativno širok. Ovaj fenomen kvalitativno pokazuje da je intenzitet raspršene svjetlosne energije povezan s hrapavošću površine objekta. Ovaj rad kvantitativno dobiva informacije o hrapavosti površine objekta proučavanjem distribucije svjetlosne energije raspršene svjetlosti.
