表面粗糙度测量方法

零件表面粗糙度的测量方法较多,有目视检查法、比较测量法、干涉法、激光反射法、激光全息法、针描法和印模法。

(1)目视检查法

操作者根据加工纹理和加工表面特征,通过视觉经验并结合手感(用指甲轻划或手摸)或其他方法进行比较,对被测表面的粗糙度进行评定的方法。目视检查的特征参见表3.1。

表3.1　目视检查的特征

(2)比较法

比较法测量表面粗糙度是生产中常用的方法。这种方法是凭人的视觉和触觉对被测零件表面与一组粗糙度样板比较块进行对照比较,凭检验者的经验来估计和判断被测表面的粗糙度参数相当于某一级比较样块,从而判断表面粗糙度的数值;还可以把油滴在被测表面和表面粗糙度标准样块上,用油的流动速度(此时要求样块与工件倾斜角度与温度相同)来判断表面粗糙度。流动速度快的表面粗糙度数值小。尽管这种方法不够严谨,但它具有测量方便、成本低、对环境要求不高等优点,所以被广泛应用于生产现场检验一般表面粗糙度。

图3.3 所示为表面粗糙度比较样板,它是采用特定合金材料加工而成的,具有不同的表面粗糙度参数值。通过视觉法和触觉法将被测件表面与之作比较,以确定被测表面的粗糙度。

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图3.3　粗糙度比较样块

①视觉法比较就是用人的眼睛反复比较被测表面与比较样板间的加工痕迹异同、反光强弱、色彩差异,以判定被测表面粗糙度的大小。必要时可借助放大镜进行比较。用视觉法进行比较,要求被测表面的加工方法及使用材料尽可能与粗糙比较样块相同。

Ra 为25 ～3.2 μm 用目力直接观察;

Ra 为1.6 ～0.8 μm 用5 ～10 倍放大镜进行观察;

Ra 为0.4 ～0.2 μm 可用双物镜比较显微镜进行观察。

②触觉法比较就是用手指分别触摸或划过被测表面和比较样板,根据手的感觉判断被测表面与比较样板在峰谷高度和间距上的差别,从而判断被测表面粗糙度的大小。比较时要求被测工件与比较样板在同一温度下进行。

(3)针描法

针描法是利用电动轮廓仪(表面粗糙度检查仪)的金刚石触针直接在被测表面上轻轻划过,从而测出表面粗糙度的方法。该方法可测量多种机加工零件的表面粗糙度,可根据选定的测量条件计算相应的参数,并在显示器上显示出全部测量参数和轮廓图形,该方法可直接显示Ra 值,测量范围为0.025 ～6.3 μm。

表面粗糙度检查仪在测量工件表面粗糙度时,先将传感器搭放在工件被测表面上,然后启动仪器进行测量,由仪器内部的精密驱动机构带动传感器沿被测表面作等速直线滑行,传感器通过内置的锐利触针感受被测表面的粗糙度,此时工件被测表面的粗糙度会引起触针产生位移,该位移使传感器电感线圈的电感量发生变化,从而在相敏检波器的输出端产生与被测表面粗糙度成比例的模拟信号,该信号经过放大及电平转换之后进入数据采集系统,DSP(Digital Signal Processing)芯片对采集的数据进行数字滤波和参数计算,测量结果在显示器上给出。