CN108362233A - 一种微小孔粗糙度的检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种微小孔粗糙度的检测方法，具体步骤为：选取被测样品，对被测样品进行切割、镶嵌、磨削、抛光和清洗处理，采用白光干涉法对处理后的被测样品的微小孔进行轮廓扫描，根据轮廓扫描结果得出被测样品微小孔的粗糙度；本发明采用白光干涉法能有效检测微小孔的粗糙度值。

Description

一种微小孔粗糙度的检测方法
技术领域
本发明涉及一种检测方法，尤其是一种微小孔粗糙度的检测方法，属于测量技术领域。
背景技术
在高压共轨燃油系统中，燃油的流动特性决定着喷雾质量、喷雾油束，而且影响喷油时刻、喷油规律等喷油特性，这些都会对柴油机高效、低污染的燃烧产生影响。而燃油在流动过程中会经过大小各异、作用各不相同的油孔，尤其是流经节流孔以及油嘴喷孔处时，其流量往往直接影响到柴油机性能，同时，微小孔的流量又受喷孔表面质量的影响，其流量值会随着孔壁粗糙度的增加而减小。
目前，无相应的检测方法来检测微小孔表面的粗糙度，且无法定量检测，通常情况下是完全由微小孔的加工方式来经验确定大致范围。所以，研究微小孔粗糙度的测量方法具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种微小孔粗糙度的检测方法，通过制备被测样品，并对被测样品进行处理，同时使用白光干涉法对处理后的被测样品的微小孔进行粗糙度检测，该检测方法能够精确测量微小孔的粗糙度值，且提高了零件微小孔加工质量。
为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：一种微小孔粗糙度的检测方法，其特征是，具体步骤如下：
步骤一. 切割：对被测样品进行线切割，所述切割方向为沿着微小孔的轴向进行切割，切割时避免将微小孔的内壁裸露出来；
步骤二. 镶嵌：将被测样品嵌于冷镶嵌模具中，使被测样品微小孔的切割面朝上放置；
步骤三. 磨削：使用金相砂纸，磨削切割面至微小孔的内壁完全显露；
步骤四. 抛光：使用抛光布，对切割面进行抛光，抛光时要使切割面到微小孔孔壁底端的高度H为原孔直径的1/3~1/2；
步骤五. 清洗：对被测样品微小孔的孔壁进行刷洗，然后清洗去除微小孔的孔壁及切割面的油渍；
步骤六. 轮廓扫描：采用白光干涉法进行轮廓扫描，1、首先将处理后的被测样品放置于白光测量仪物镜下；2、在抛光表面调节出干涉条纹，并设置扫描距离，所述扫描距离大于H；3、从抛光表面扫描至被测样品微小孔的孔壁，扫描出被测样品微小孔孔壁的轮廓；4、进行微小孔粗糙度的测量；
步骤七. 结果评定：根据白光干涉法轮廓扫描结果，确定合适的粗糙度轮廓线，按照粗糙度评定方法对被测样品微小孔进行粗糙度的评定。
进一步地，所述步骤一中为了防止切割时微小孔的孔壁被切割液污染，线切割时的切割面与被测孔壁之间间距不小于0.5mm。
进一步地，所述步骤二中冷镶嵌模具的厚度不超过切割面到微小孔孔壁底端的高度H。
进一步地，所述步骤五中采用超声波清洗，清洗的过程为，在超声清洗机中，采用碳氢清洗液清洗不少于5min。
进一步地，所述步骤六中白光测量仪的采样区间小于2μm。
进一步地，所述步骤六中调节干涉条纹的过程为，光源发出白光经透镜后聚集成为平行光，再经过干涉显微镜系统的分光镜分成两束，一束光射向待测样品微小孔的孔壁后反射，另一束光射到参考镜上被反射，两束反射光汇合于分光镜上，在分光镜表面发生干涉，两束光相互干涉，在相机感光面会产生明暗相间的干涉条纹。
进一步地，所述步骤六中的扫描测量过程为，通过压电陶瓷驱动显微物镜在垂直方向均匀连续运动，运动过程中参考光路与测量光路的光程差也在连续改变，进而定位出每个像素点的零光程差位置，得到相应的高度信息，完成测量。
从以上描述可以看出，本发明的有益效果在于：针对目前行业内微小孔的粗糙度无相应的检测方法的问题，本发明通过对被测微小孔进行切割、磨削、抛光、清洗等处理后，使用白光干涉法对微小孔的粗糙度进行测量，能够精确测量微小孔的粗糙度值，同时提高了零件微小孔加工质量。
附图说明
图1为本发明测量时的俯视结构示意图。
图2为本发明测量时的剖面结构示意图。
图3为本发明检测方法的工艺流程框架图。
附图说明：1-选取被测样品、101-被测样品、2-切割、201-切割面、3-镶嵌、301-冷镶嵌模具、4-磨削、5-抛光、501-微小孔的孔壁、6-清洗、7-轮廓扫描、8-结果评定。
具体实施方式
根据附图1~附图3所述，一种微小孔粗糙度的检测方法，其特征是，具体步骤如下：
步骤一. 选取被测样品1；
步骤二. 切割2：对被测样品101进行线切割，所述切割方向为沿着微小孔的轴向进行切割，切割时避免将微小孔的内壁裸露出来，为了防止切割时微小孔的孔壁501被切割液污染，线切割时的切割面201与被测孔壁之间间距不小于0.5mm；
步骤三. 镶嵌3：将被测样品101嵌于冷镶嵌模具301中，使被测样品101微小孔的切割面201朝上放置；
步骤四. 磨削4：使用1000目金相砂纸，转速500r/min，磨削切割面201至微小孔的内壁完全显露；
步骤五. 抛光5：使用抛光布，采用转速500r/min对切割面201进行抛光，抛光时要使切割面201到微小孔的孔壁501底端的高度H为原孔直径的1/3~1/2，同时冷镶嵌模具301的厚度不超过切割面201到微小孔孔壁501底端的高度H；
步骤六. 清洗6：使用毛刷对被测样品101微小孔的孔壁501进行刷洗，然后使用超声波清洗去除微小孔的孔壁501及切割面201的油渍，超声波清洗的过程为，在超声清洗机中，采用碳氢清洗液清洗不少于5min；
步骤七. 轮廓扫描7：采用白光干涉法进行轮廓扫描，1、首先将处理后的被测样品101放置于白光测量仪物镜下，白光测量仪的采样区间小于2μm；2、在抛光表面调节出干涉条纹，并设置扫描距离，所述扫描距离大于H；3、从抛光表面扫描至被测样品101微小孔的孔壁501，扫描出被测样品101微小孔的孔壁501的轮廓；4、进行微小孔粗糙度的测量；
调节干涉条纹的过程为，光源发出白光经透镜后聚集成为平行光，再经过干涉显微镜系统的分光镜分成两束，一束光射向待测样品微小孔的孔壁501后反射，另一束光射到参考镜上被反射，两束反射光汇合于分光镜上，在分光镜表面发生干涉，两束光相互干涉，在相机感光面会产生明暗相间的干涉条纹；
扫描测量过程为，通过压电陶瓷驱动显微物镜在垂直方向均匀连续运动，运动过程中参考光路与测量光路的光程差也在连续改变，进而定位出每个像素点的零光程差位置，得到相应的高度信息，从而实现表面微观形貌的测量；
步骤八. 结果评定8：根据白光干涉法轮廓扫描结果，确定合适的粗糙度轮廓线，按照粗糙度评定方法对被测样品101微小孔进行粗糙度的评定。
本发明的特点在于：通过对被测样品101进行线切割、镶嵌、磨削、抛光和清洗处理后，采用白光干涉法进行微小孔粗糙度的测量，这种方法既简单又成本低廉，且能有效测量微小孔的粗糙度值。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种微小孔粗糙度的检测方法，其特征是，具体步骤如下：
步骤一. 切割（2）：对被测样品（101）进行线切割，所述切割方向为沿着微小孔的轴向进行切割，切割时避免将微小孔的内壁裸露出来；
步骤二. 镶嵌（3）：将被测样品（101）嵌于冷镶嵌模具（301）中，使被测样品（101）微小孔的切割面（201）朝上放置；
步骤三. 磨削（4）：使用金相砂纸，磨削切割面（201）至微小孔的内壁完全显露；
步骤四. 抛光（5）：使用抛光布，对切割面（201）进行抛光，抛光时要使切割面（201）到微小孔的孔壁（501）底端的高度H为原孔直径的1/3~1/2；
步骤五. 清洗（6）：对被测样品（101）微小孔的孔壁（501）进行刷洗，然后清洗去除微小孔的孔壁（501）及切割面（201）的油渍；
步骤六. 轮廓扫描（7）：采用白光干涉法进行轮廓扫描，a、首先将处理后的被测样品（101）放置于白光测量仪物镜下；b、在抛光表面调节出干涉条纹，并设置扫描距离，所述扫描距离大于H；c、从抛光表面扫描至被测样品（101）微小孔的孔壁（501），扫描出被测样品（101）微小孔的孔壁（501）的轮廓；d、进行微小孔粗糙度的测量；
步骤七. 结果评定（8）：根据白光干涉法轮廓扫描结果，确定合适的粗糙度轮廓线，按照粗糙度评定方法对被测样品（101）微小孔进行粗糙度的评定。
2.根据权利要求1所述的一种微小孔粗糙度的检测方法，其特征是，所述步骤一中为了防止切割时微小孔的孔壁（501）被切割液污染，线切割时的切割面（201）与被测孔壁之间间距不小于0.5mm。
3.根据权利要求1所述的一种微小孔粗糙度的检测方法，其特征是，所述步骤二中冷镶嵌模具的厚度不超过切割面（201）到微小孔的孔壁（501）底端的高度H。
4.根据权利要求1所述的一种微小孔粗糙度的检测方法，其特征是，所述步骤五中采用超声波清洗，清洗过程为，在超声清洗机中，采用碳氢清洗液清洗不少于5min。
5.根据权利要求1所述的一种微小孔粗糙度的检测方法，其特征是，所述步骤六中白光测量仪的采样区间小于2μm。
6.根据权利要求1所述的一种微小孔粗糙度的检测方法，其特征是，所述步骤六中调节干涉条纹的过程为，光源发出白光经透镜后聚集成为平行光，再经过干涉显微镜系统的分光镜分成两束，一束光射向被测样品（101）微小孔的孔壁（501）后反射，另一束光射到参考镜上被反射，两束反射光汇合于分光镜上，在分光镜表面发生干涉，两束光相互干涉，在相机感光面会产生明暗相间的干涉条纹。
7.根据权利要求1所述的一种微小孔粗糙度的检测方法，其特征是，所述步骤六中的扫描测量过程为，通过压电陶瓷驱动显微物镜在垂直方向均匀连续运动，运动过程中参考光路与测量光路的光程差也在连续改变，进而定位出每个像素点的零光程差位置，得到相应的高度信息，完成测量。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105004588A (zh) * 2015-07-10 2015-10-28 首钢总公司 一种合金化镀锌层扫描电镜截面试样精密制样方法
CN105259002A (zh) * 2015-11-16 2016-01-20 武汉科技大学 一种高磁感取向硅钢ebsd试样的制备方法
CN106124262A (zh) * 2016-06-08 2016-11-16 哈尔滨理工大学 用于环形零件表层显微硬度样件制备及检测方法
CN106289855A (zh) * 2016-08-26 2017-01-04 北京星航机电装备有限公司 钎焊金属蜂窝结构焊接质量金相检测方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105004588A (zh) * 2015-07-10 2015-10-28 首钢总公司 一种合金化镀锌层扫描电镜截面试样精密制样方法
CN105259002A (zh) * 2015-11-16 2016-01-20 武汉科技大学 一种高磁感取向硅钢ebsd试样的制备方法
CN106124262A (zh) * 2016-06-08 2016-11-16 哈尔滨理工大学 用于环形零件表层显微硬度样件制备及检测方法
CN106289855A (zh) * 2016-08-26 2017-01-04 北京星航机电装备有限公司 钎焊金属蜂窝结构焊接质量金相检测方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘晨 等: "利用白光扫描干涉测量表面微观形貌", 《光电工程》 *
杨海涛 等: "柴油机喷嘴喷孔表面微观形貌测量及应用", 《表面技术》 *

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