摘 要：介绍了一种对阶梯型冲压件的投影检测方法，并对其工作原理及检测方法进行了详细论述。关键词：投影检测 阶梯型冲压件 工作原理及方法1、引 言 冷冲压工件由于结构尺寸较复杂，在生产工序的检验中，常在投影仪上利用投影样板进行投影比较检测，对于一般的平面冲压件来说，都能得到满意的效果。但对于一个有一组平行平面的阶梯型弯曲件、拉伸件来说，因其被测的结构尺寸要素不在同一平面上，所以在用投影仪对它们进行投影检测时，习惯上采用上下移动工件改变其在投影仪中的相对高度，分别对各个焦平面进行聚焦，来得到结果。但是在移动工件在投影仪中的相对高度过程中，会引起工件的偏摆，明显影响工件的检测精度；特别是同一零件中处于不同平面上的相关被测要素之间的检测精度。本文介绍利用平板玻璃来调整工件各平面的投影焦平面位置，并使其重合的投影检验方法，可以避免对工件各平面分别投影聚焦带来的误差，明显提高检测精度。2、利用平板玻璃平移物点的原理 其光学原理图，如图（1）所示。某厚度为Δ的平行平板玻璃垂直置于物方主轴上。从物点A发出的入射光线AB，经平板玻璃界面的两次折射后，沿CE方向发出。根据折射定律，若玻璃的折射率为n，有：
由此可见，入射光线AB与出射光线CE平行。也就是说，某物在平板前A点成像与未加平板玻璃时该物在CE的延长线上A′的成像是一致的，平板玻璃将投影物平面平移了一个距离AA′。
图（1）光学原理图
由图（1）可知：
将（1）式代入（2）式得：
由于使用的是近轴光，即I1→0，故有：投影仪
可见，加上厚度Δ平板玻璃，将物距平移AA′后，像距基本保持不变。
反之，若需平移物距AA′=δ，只需加上厚度为Δ的玻璃即可，其计算公式为：
3、检测方法说明 投影仪光学原理图，如图（2）所示。粗实线为被测零件。点光源发出的光线经透镜后变成平行光束，投射到处于物平面上的被测零件M-N上，经过被测零件和厚度为Δ的平行平板玻璃后，通过透镜2及反射镜3，成像于放置着投影板的像平面4上。 图（2）中，被测阶梯形零件上M面和N面平行且相距δ。检测时先在N面下放置厚度为Δ的平板玻璃，然后进行调焦。只要Δ=nδ/（n-1），就可使M面和N面同时清晰地在像平面4上聚焦。
图（2）投影仪光学原理图
由于普通玻璃的折射率一般为1.52左右，由前述公式可以计算出ΔB≈2.92δ。有机玻璃有较多的厚度规格可供选择，一般有机玻璃的折射率为1.49左右，故Δr≈3.04δ。 玻璃或有机玻璃可以单片使用，也可以多片组合使用。实践证明，只要其总厚度与理论计算值之间的误差小于5%,就可以获得满意的投影检测效果。 无论是采用普通玻璃还是有机玻璃，均应选择平整、组织均匀、透明度好，并且无气泡和划伤为宜。4、结束语 本方法不仅可以提高阶梯型冲压件的投影检测精度，在大批量零件的检测中还可以明显地提高检测工作的效率。 此方法也可以用于检测具有类似形状特点的注塑件等其他零件。参考文献[1]王子余 几何光学与光学设计[M] 杭州：浙江大学出版社 1989[2]张以谟 应用光学[M] 北京：机械工业出版社 1982