OBRABOTKAMETALLOV Vol. 28 No. 3 2026 117 TECHNOLOGY 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 2 5 10 25 Относительная погрешность δ Радиус кривизны R, мм Рис. 2. График зависимости относительной погрешности контактного метода от радиуса кривизны Fig. 2. Dependence of the relative error of the contact method on the Radius of curvature В процессе исследований криволинейных поверхностей с радиусами менее 5 мм погрешность превышала 10 % и достигала 27,6 % при R = 2 мм. С увеличением радиуса кривизны исследуемой поверхности величина систематической погрешности уменьшалась, подтверждая снижение влияния факторов, связанных с геометрией образца, на процесс измерения. Несмотря на это, при анализе полученных результатов выявлено, что оптический метод имеет ограничения при контроле поверхностей сложной формы. На участках со значительными локальными углами наклона снижается интенсивность отражённого сигнала, что приводит к неполному восстановлению топографии поверхности. Этот эффект обусловлен физикой формирования оптического изображения. На рис. 2 представлен график зависимости относительной погрешности измерений контактным методом от радиуса кривизны для стали 45. Результаты экспериментальных исследований, представленных на рис. 2, подтверждают закономерность, связанную с уменьшением погрешности контактной профилометрии при увеличении кривизны исследуемой поверхности. Этот факт указывает на наличие некой критической величины радиуса, при превышении которой параметры геометрии поверхности начинают оказывать воздействие, сопоставимое с инструментальной погрешностью, присущей профилометру. Согласно результатам исследований, представленным в работе [9], оптические профилометры, использующие метод отражения света, оказываются неэффективными при работе с поверхностями, имеющими существенную кривизну. Это приводит к возникновению так называемых слепых зон, что, в свою очередь, вызывает систематическое занижение величины шероховатости Ra. Однако снижение погрешности контактного метода не свидетельствует об отсутствии ограничений оптической профилометрии. Основным источником ошибок в контактном методе служит геометрия взаимодействия стилуса с поверхностью, тогда как для оптических методов определяющими факторами являются распространение и отражение света. Следовательно, для сравнения методов необходимо учитывать как количественные значения погрешности, так и характер воспроизведения измеренного профиля. На рис. 3 представлен пример искажения, получаемого при измерении поверхности с небольшой кривизной. Рис. 3. Измерение сегмента круглой заготовки из чугуна на профилометре Veeco Wyko NT9100 Fig. 3. Measurement of a round cast iron workpiece segment using a Veeco Wyko NT9100 profi lometer Как показано на рис. 3, искажения с наибольшими значениями проявляются в периферийной зоне поверхности цилиндрической формы, когда локальный угол наклона возрастает по отношению к оптической оси. В таких местах происходит снижение интенсивности отраженного излучения, а также появляются участки, характеризующиеся неполным восстановлением профиля. В свою очередь, центральная часть иссле-
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1