准确简单地测量磨损量的方法
磨损是在工具的刀尖、机械部件的滑动部发生的现象，磨损的量称为磨损量，对这些部件的性能有巨大影响。关于磨损的影响，其引起的发热和振动会造成加工不良，而引起的松动会造成动作不良，严重时甚至会导致设备故障和破损。
会发生磨损的位置必须仔细维护，用油脂等润滑剂来防止磨损。即便如此，磨损仍然是难以避免🌳的潜在危险因素。由此可见，磨损量的测量对于维持产品质量、保养装置、保障安全来说是必不可少的。
何谓磨损
磨损是指摩擦引起的固体表面逐渐减量的现象。也就是说，随着摩擦，固体表面会持续性地减量。摩擦和磨损的现象是外部因素（载荷、速度、温度、环境等）和工程因素（几何学形状、变形、界面状态等）产生复杂性影响的问题。
与磨损相似的现象𒈔还有腐蚀（侵蚀），这是流体和固体的摩擦引起的磨损，在配管中的流体和配管之间等处发生。
磨损的种类
磨损是在多种因素组合下发生的，例如作用于摩擦部分的载荷、摩擦材料双方的物性、周围环境、热量、🐠温度、物理和化学作用等非常多的参数等，因此磨损的种类有各种分类。🅘此处将介绍其中较具代表性的磨损。
粘着磨损
粘着磨损是指，当2个固体做摩擦运动时，固体表面的突起部分相互接触，结合处（粘着）发生断裂💧和分离，导致表面磨🥀损的现象。粘着磨损因固体间的化学结合而发生。因此，很容易在以下固体间发生。
- 两个同类型的材料
- 两个晶体结构相同、晶格常数相近的材料
研磨磨损
研磨磨损有多种叫法，如磨削磨损、粉体磨损、粗糙磨损、划痕磨损、切削磨损等。这种磨损是在2个固体间，较硬材质的表面突起机械性地削去较软材质，或夹在2个固体间的硬质颗粒削去较软固体的现象。其特点是，润滑状𓆉态较好，粘着程度少，磨损量多于其它磨损形态。
疲劳磨损
疲劳磨损在相对于轴承的转动面和齿轮的齿面等滑动摩擦，ไ滚动摩擦🧸占主导地位时发生。造成疲劳磨损的过程如下所示。
- (1) 反复应力作用于两个金属部件的接触表面。
- (2) 反复应力使表面逐渐硬化。
- (3) 出现细微开裂，发展成龟裂。
- (4) 表面剥离。
产生“(3)”的龟裂的剪切应力在从表面略进入内部的部位处变为最大。点蚀和剥落🉐的发生过ꦛ程同样如上，前者因滚动疲劳而在轴承上造成斑点状微孔（凹痕），而后者在齿轮齿面发生材料疲劳，从齿面脱落相当大块金属片。
微动磨损
微动磨损是在原本以不发生滑动为前提进🥃行设计的部件接触面间发生的磨损。在通过螺栓或螺母紧固的部件的嵌合部，或者两个部件的接触面上施加反复应力，产生微小的相对滑动（微动），从而发生该磨损。发生微动磨损的面上会出现微小龟裂。此外，外部载荷和反复应力作用于微动磨损部位，因此疲劳强度降至原来的一半以下（微动疲劳），可能导致疲劳破坏。
磨损测量的必要性
磨损直接关系到加工工具的加工质量🌺、部件的动作精度和安全性。因此，测量磨损量和磨损面形状等磨损状态非常重要。作为示例，此处将说明制动衬块和切削工具刀尖的磨损测量的重要性。
制动衬块的磨损测量
全新的汽车制动衬块厚度约为10 mm。尽管各制造商的产品有所不同，但通常在磨损约1 mm至3 mm时更换。盘式制动器的制动衬块是与制动盘发生摩擦，而鼓式制动器的制动衬块是与制动鼓发生摩擦，从而造成磨损。制动盘和制动鼓也会磨损。制动衬块的磨损面呈现摩擦状态，因此可通过测量或观察其体积和磨损量，掌握制动衬块的耐ও久性以及刹车时发生磨损的类型。
刀尖的磨损测量
立铣刀和车刀的刀头等刀尖会因为被削物和切屑等摩擦而发生磨损。磨损部位因材质而异，不过多发生于前刀面和后刀面。原因可能是切削速度过快，或刀尖材质不合适等。尤其是难切削的材料，刀尖的负担很大，与加工一般的切削材料相比，磨损量更大。需要注意的是，后刀面的摩擦会造成切削力增大、切入量发生变化。
由此可见，测量刀尖磨损在评估切削速度和刀尖材质选择方面非常重要。
磨损量测量课题
在此之前，人们用形状轮廓测量仪和三坐标测🐲量仪测ಞ量磨损量。但是，在测量大面积磨损面和微小部件的磨损量时，会存在以下课题。
利用形状轮廓测量仪测量磨损量的课题
形状轮廓测量仪是使用被称为探针的触针，沿目标物表面移动，对其轮廓形状进行测量、记录的装置。近年来还出现了用激光代替触针，通过非接触式的轮廓描绘，实现复杂形状测量的机型。部分机型还能进行上下两面的测量。
对于想要测量的磨损量和磨损面形状，形状轮廓测量仪必须准确描画测量线。
因此存在以下课题。
- 将样品固定于夹具、对样品实施水平调整等作业十分耗时。而且，为了准确地实施水平调整，必须具备形状轮廓测量仪的相关知识和技能。
- 形状轮廓测量仪的触针以触针臂上的支点为中心上下进行圆弧运动，而触针前端位置也会沿着X方向移动，因此X轴数据会发生误差。
- 使针按照预期通过的作业非常困难，针的微小偏移就会造成测量值偏差。
- 因为必须对准特定位置实施测量，所以很难增加测量数。
- 由于只能取得部分测量值，无法以面为单位进行评估。
三坐标测量仪的测量课题
例如，当磨损部分面积很小，只有1 mm2时，要用探头对准该位♋置，制作虚拟面并准确测量，是极为困难的。此外，测量微小部分的三维形状时，测量点更少，难以准确掌握形状。而且，统计测量数据、与图纸进行比较等工作需要花费大量精力。
磨损量测量的课题解决方法
接触式测量仪对于立体的目标物和测量位置，总是在以点或线接触的同时进行测量。因此存在难以掌握整体形状、测量值可靠性低等课题。为解决这些测量课题，黄金城开发了3D轮廓测量仪“VR系列”。
以非接触的方式，以面为单位来准确捕捉目标物的3D形状。此外，最快1秒完成载物台上目标物的3Dꦆ扫描，高精度地测量三维形状。因此，测量结果不会产生偏差，可瞬间实施定量测量。下面具体介绍这些优点。
优点1：最快1秒内只需一键即可收集80万点的点群数据
以“面”为单位测量大范围形状，并收集80万点的点群数据。不是利用线或点实施测量，因此无需重新测量。可缩短测量时间。磨损量等难以定义的项目，也可通过体积和表面积来评估，还能轻松地定量评估平面度。此外，可测量各个位置的轮廓。测量后不必再次安装目标物，可从3D扫描后的数据获取其它位置的轮廓数据。
而且还可保存各个测量数据，比较已保存的各数据，或与3D设计数据进行比较。
优点2：可测量最大300mm×150mm的大范围
测量所需的作业是，将目标物放置到载物台上，然后只需按下按钮即可。无需🐎严格定位等🌜预先准备，即使没有测量仪的知识和经验，也能立即实施高精度测量。
可提取载物台上放置的目标物的特点，自动补正位置，因此省去了耗时耗力的、严格的位置调整工作。此外，还可将达到300mm×150mm的大范围进行拼接测量。因此，测量作业无需配置专人操作，不熟悉操作的人员也可轻松快速地完成测量。
采用“VR系列”，通过只需放置于载物台并按下按钮的操作，即使是大型制动衬块等大面积目标物，也能准确测量磨损ꦐ量。
总结：对困难的磨损量测量进行飞跃性改善和高效化
采用“VR系列”，可通过高速3🌞D扫描，以非接触的方式迅速、准确地测量目标物的3D形状。除磨损面的最高点和最低点以外，在体🙈积、截面面积、表面积与截面面积的比例等测量中，也可解决接触式测量仪存在的各类课题。
- 周密、高精度地同时测量最高点、最低点、面积、体积、表面积。
- 消除了人为导致的测量值偏差，实现定量测量。
- 无需定位等操作，实现只需在载物台上放置目标物后按下按钮的简单操作。避免了配置专人执行测量作业。
- 简单、快速、高精度地测量3D形状，因此可在短时间内测量多个目标物，有助于提升质量。
另外，还能进行简单分析，例如与以往3D形♑状数据和CAD数据的比较、公差范围内的分布等，因此可有效应用于产品开🍸发和制造的趋势分析、抽取检测等各种用途。
