32 / 142
Actual Problems in Machine Building. Vol. 4. N 1. 2017
Innovative Technologies
in Mechanical Engineering
____________________________________________________________________
32
Видно, что при увеличении объектива ×10 величина Ra указанная на образце и
полученная КМ отличаются на порядок, что является ожидаемым, т.к. разрешение по высоте
у данного объектива составляет 2 мкм. Это разница тем более значительна, чем меньшую
шероховатость необходимо измерить. При использовании большего увеличения объективов
мы видим приближение к значению 0,1 мкм. Вместе с тем, при пятидесяти и стократном
увеличении, получаемые значения практически совпадают, однако разница во времени
сканирования ощутимая. Аналогичные результаты были получены нами и для других
образцов шероховатости. Поэтому для измерения параметров шероховатости наиболее
предпочтительным является объектив с увеличением ×50. Отличия значений шероховатости,
полученных одним типом объективов, с разным увеличением обусловлено разницей в
оптическом разрешении и в размерах поля зрения. Кроме того, в связи с множественным
рассеянием света на плоскостях, не лежащих в плоскости фокусировки оптические методы
могут преувеличивать значение шероховатости.
Значение параметров шероховатости существенно зависят от используемого
объектива, причем не только от его увеличения, но и от рабочего расстояния. Об этом
сообщается также, например, в работе [3]. Расхождение значений параметров
шероховатости, полученных объективами с разными рабочими расстояниями объясняется
тем, что при его увеличении числовая апертура обычно уменьшается, а это в свою очередь
ведет к уменьшению латерального разрешения и разрешения по глубине.
Разница в значениях двух- и трехмерных параметрах объясняется тем, что при
трехмерном анализе топографии поверхности резко изменяется объем участвующих в
расчете данных. Если при расчете параметра Ra мы оцениваем только срезы поверхности, то
при расчете Sa используется вся площадь рассматриваемой области. Об отличии параметров
Ra и Sa также сообщается в работах [4-5]. Использование трехмерных параметров повышает
достоверность получаемых результатов. Во многих случаях, особенно при исследовании
микротопографии поверхностей приоритет отдается трехмерным параметрам в сравнении с
двухмерными [6-8]. Это весомое достоинство конфокальной микроскопии позволяет
наглядно исследовать морфологию поверхностей, полученных тем или иным видом
обработки [9]. Также получение трехмерных изображений поверхностей дает обширные
возможности для исследователей [10-15].
Рис. 1.
Зависимость значений параметров шероховатости от увеличения
объектива, пунктирной линией указано значение для образца
шероховатости
Ra
=0,1 мкм