为何要测量台阶高度?
台阶高度检测在质量把控环节举足轻重。因此,在众多技术图纸中,轴肩、凹槽、内孔等结构的高度尺寸都有明确的公差规定。一旦台阶高度不符合要求,间隙尺寸就会出现偏差,导致两个部件表面意外接触。这种情况可能引发一系列问题:密封面出现泄漏,致使设备密封性下降;电触点处电流传输受阻,影响电路正常运行;摩擦阻力增大,不仅加快部件磨损速度,还可能降低设备的整体性能。
除此之外,台阶高度测量在优化制造工艺方面也发挥着重要作用。在增材制造中,能够精准测定不透明涂层的厚度,确保涂层质量;在减材制造中,可通过测量检测激光脉冲等方式的材料去除量,从而优化加工参数,提升制造精度 。
台阶高度与平整度测量的免费可行性研究

台阶高度如何计算?
相较于平整度、平行度或粗糙度评估等常见检测项目,台阶高度的测量尚无统一规范的操作流程。实际应用中,有多种计算方法可供选择。由于测量对象的几何形状并非理想状态,加上测量条件存在差异,不同方法所得的测量结果可能存在偏差:
- 方法一:将两个表面重心之间的垂直距离,作为台阶高度的测量值。
- 方法二:通过确定一个测量表面的(外推)回归平面与另一个表面重心之间的垂直距离,得到台阶高度。
方法一直接以重心为参照,计算过程简单明了,然而,它对测量对象的倾斜状况极为敏感,微小的倾斜变化都可能导致测量结果出现较大误差。方法二则有效弥补了这一缺陷,凭借更高的稳定性和准确性,成为确定台阶高度的优先选择。鉴于参考平面的选取会显著影响测量结果,在技术图纸中,务必对所使用的参考平面进行清晰标注。
如何测量表面平整度及台阶高度 - TopMap 光学三维表面特征分析系统给出方案

基于轮廓与基于面的台阶高度测量差异
台阶高度检测,可借助探针机械接触待测表面。配合坐标测量机,记录各测量点数据并进行计算。扫描时,探针与待测表面保持接触并移动,虽然测量点分布更密集,但测量值的不确定性也更高。光学传感器则可实现非接触式轮廓测量,能检测到机械探针难以触及的深凹表面。
触觉探针与光学线轮廓仪,均采用局部测量数据,即特定点或某一轮廓的数据。若采用这种方式对表面进行密集扫描,耗时较长。而快速扫描、随机测试,又可能遗漏影响后续评估的关键变形信息 。
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台阶高度自动化检测与判读分析
为确保每个零部件的台阶高度均符合标准要求,企业可引入一套完善的测量和评估体系,对生产的零部件进行全面的质量把控。依托 TMS 软件,用户仅需一键操作,便可借助预设方案,自动完成全流程检测工作。软件具备智能化特性,在很多场景下,即便不使用样品夹具,也能完成检测。
在检测过程中,系统会根据预设的公差值,自动给出 “合格” 或 “不合格” 的评估结果。测量设备可与 PLC(可编程逻辑控制器)或过程控制系统对接,进而实现不合格产品的自动筛选,也支持人工分拣,有效提升生产管理的效率与精度 。