在精密測量領域,輪廓儀發揮著關鍵作用。其中,三維輪廓儀和普通輪廓儀各有特點,以下將對二者進行詳細對比。
一、測量原理
1、普通輪廓儀
普通輪廓儀主要基于光切法或觸針法測量物體的輪廓。以觸針式為例,觸針在被測物體表面輕輕滑過,由于物體表面的凹凸不平,觸針會產生垂直方向的位移。通過傳感器將這種位移轉化為電信號,再經過放大、處理和分析,就能得到物體表面輪廓的二維信息。它就像是用一把尺子沿著物體表面去感受高低變化,只能獲取單一方向上的輪廓數據。
2、三維輪廓儀
三維輪廓儀則采用了更為先進的測量原理,如結構光投影、激光三角測量等。以結構光投影為例,它將特定圖案的結構光投射到被測物體表面,然后通過相機從不同角度拍攝被物體表面調制后的圖像。通過對這些圖像進行分析和計算,能夠同時獲取物體表面在X、Y、Z三個方向上的信息,從而構建出物體的三維輪廓。這相當于給物體表面進行了一次“掃描”,能夠更全面地反映物體表面的真實形狀。

二、測量功能
1、普通輪廓儀
普通輪廓儀主要用于測量物體表面的二維輪廓,如平面度、直線度、圓度等簡單幾何參數。它可以對一些具有規則形狀的零件表面進行有效的測量,比如軸類零件的圓柱度測量,通過觸針沿著軸的軸線方向掃描,就能得到圓柱表面的輪廓曲線,進而判斷其圓柱度是否符合要求。但對于復雜形狀的物體,其測量能力就相對有限了。
2、三維輪廓儀
三維輪廓儀除了具備普通輪廓儀的基本測量功能外,還能夠測量物體的表面粗糙度、三維形狀偏差等更復雜的參數。例如在汽車零部件制造中,對于一些具有復雜曲面的零件,如發動機缸蓋的密封面,三維輪廓儀可以精確測量其整個表面的三維輪廓,包括平面度、粗糙度以及曲面的形狀偏差等,從而更全面地評估零件的質量。而且,它還可以進行三維建模,將測量得到的數據傳輸到計算機中,生成物體的三維模型,為后續的設計改進和工藝優化提供直觀的依據。
三、應用場景
1、普通輪廓儀
普通輪廓儀由于其成本較低、操作簡單,在一些對測量精度要求不是特別高、只需要測量簡單二維輪廓的場合應用廣泛。比如在一些小型機械加工車間,對于一些普通的軸類、盤類零件的常規檢測,普通輪廓儀能夠滿足基本的質量控制需求。
2、三維輪廓儀
三維輪廓儀主要應用于對測量精度和全面性要求較高的領域。在精密模具制造行業,模具的表面質量直接影響到注塑產品的質量和外觀,三維輪廓儀可以精確測量模具表面的三維輪廓,確保模具的精度符合要求。在航空航天領域,對于飛機發動機葉片等復雜零部件的檢測,三維輪廓儀能夠全面準確地測量其三維形狀,保障零件的性能和安全性。
三維輪廓儀和普通輪廓儀在測量原理、功能和應用場景等方面存在明顯差異,用戶可根據具體的測量需求和成本考慮來選擇合適的儀器。