表面粗糙度的测量(精品 值得参考)
第五节零件的表面粗糙度(新标准)stu(精品-值得参考)
表面粗糙度的选用
Ra(μm) 50 25 12.5 6.3 3.2 1.6 0.8应用举例
明显可见刀痕 可见刀痕
粗车、粗铣、粗刨、钻、粗 粗糙度值最大的加工面,一般很少应
纹锉刀和粗砂轮加工
用
微见刀痕 可见加工痕迹 微见加工痕迹 看不见加工痕迹
粗车、刨、立铣、平铣、钻 不接触表面,不重要的接触面,如螺
基本符号加一小圆,表示表面是用不去除材料的方法获得。 例如:铸、锻、冲压变形、热轧、冷轧、粉末冶金等。 或是用于保持原供应状况的表面(包括保持上道工序的状况)
在上述三个符号的上边均可加一横线,用于标注有关参数和 说明
在上述三个符号的上边均可加一小圆,表示所有表面具有相同 的表面粗糙度要求要求
2、表面结构要求代号
8N9
Ra 6.3
10N9
Ra 6.3
Ra 6.3
( ) Ra 12.5
Ra 3.2
X Ra 12.5
Ra 6.3
Ra 12.5
Ra 12.5
X
Ra 3.2 Ra 3.2
X
Ra 12.5
X Ra 3.2
Ra 3.2
Ra 3.2
X Ra 12.5
Ra 6.3
改错
Ra 12.5
Ra 3.2
Ra 12.5 Ra 12.5
表面结构要求标注的主要规定
• 用细实线相连的表面只标注一次。
Ra 3.2
表面结构要求标注的主要规定
• 同一表面上有不同的表面结构要求要求 时,必须用细实线画出其分界线,并标 注出相应的表面结构要求代号和尺寸。
Ra 0.8
Ra 3.2
选择出标注正确的表面结构要求
Ra 6.3
实验二 表面粗糙度测量 表面粗糙度的测量方法常用
实验二 表面粗糙度测量表面粗糙度的测量方法常用的有光切法,光波干涉法及针触法等.工厂的车间中常用的还有粗糙度样板直接和被测工件对照的比较法,以及利用塑性和可铸性材料将被测工件表面的加工痕迹复印下来,然后再测量复印的印模,从而确定被测工件的表面粗糙度级别的印模法。
实验目的1. 建立对表面粗糙度评定的感性知识;2. 学习用双管显微镜(光切法)和干涉显微镜(干涉法)及电动式轮廓仪(针描法)测量表面粗糙度的方法。
实验2-1 用双管显微镜测量表面粗糙度Rz 值一、测量原理及计量器具说明参看图2-1,微观不平度十点高度Rz 是在取样长度l 内,从平行于轮廓中线m 的任意一条线算起,到被测轮廓的五个最高点(峰)和五个最低点(谷)之间的平均距离,即 135********Z (h +h +h +h +h )(h +h +h +h +h )R =5图2-1图2-2双管显微镜能检测1-80μm的表面粗糙度的Rz值。
双管显微镜的外形如图2-2所示。
它有1-光源;2-立柱;3-锁紧螺钉;4-微调手轮;5-横臂;6-升降螺母; 7-底座;8-纵向千分尺9-工作台固紧螺钉;10-横向千分尺;11-工作台;12-物镜组;13-手柄;14-壳体;15-测微鼓轮;16-目镜;17-照相机安装孔等部分组成。
双管显微镜是利用光切原理来测量表面粗糙度的,如图3所示,被测表面为P1、P2阶梯表面,当一平行光束从45°方向投射到阶梯表面上时,就被折成S1和S2两段。
从垂直于光束的方向上就可在显微镜内看到S1和S2两段光带的放大象S1ˊ和S2ˊ。
同样,S1和S2之间的距离h也被放大为S1ˊ和S2ˊ之间的距离h1ˊ。
通过测量和计算,可求得被测表面的不平度高度h。
图4为双管显微镜的光学系统图。
由光源1发出的光,经聚光镜2、狭缝3、物镜4,以45°方向投射到被测工件表面上。
调整仪器使反射光束进入与投射光管垂直的观察光管内,经物镜5成象在目镜分划板上,通过目镜可观察到不平的光带(图5b)。
§3.2_表面粗糙度(精品 值得参考)
影响塑料制件的表面粗糙度的因素: 1.成型时的冷疤、云纹等疵点。 2.主要是模具成型零件的表面粗糙度。
模具表面粗糙度与塑件表面粗糙度的关系: 1.模具表面粗糙度要比塑件的低1~2级; 塑料制件Ra一般为1.6~0.2um; 在模具使用中,应随时抛光复原型腔磨损。
2.透明制件要求型腔和型芯的表面粗糙度相 同;
§3.2 表面粗糙度
3.而不透明制件则根据使用情况而定; 非配合表面和隐蔽面可取较大的表面粗糙
度值; 一般型腔的表面粗糙度要低于型芯的。
4.塑件的表面粗糙度与塑料的品有关
表面粗糙度的测量
测量方法:
➢ 比较法
将表面粗糙度比较样块(简称样块)根据视觉和触觉与被测表面比较,判断被测表面粗糙度相当于 那一数值,或测量其反射光强变化来评定表面粗糙度(见激光测长技术)。样块是一套具有平面或圆柱表 面的金属 块,表面经磨、车、镗、铣、刨等切削加工,电铸或其他铸造工艺等加工而具有不同的表面 粗表糙 面度粗。糙有度时的可方直法接虽从然工简件便中,选但出会样受1品到)经主一过观般测因折量素弯并影:(评响R=定,0,合常θ格不=9后能0°作得) 为出样正块确。的利表用面样粗块糙根度据数视值觉。和触觉评定 ➢ 印摸法
测量方法:
➢ 干涉法
利用光波干涉原理 (见平晶、激光测长技术)将被测表面的形状误差以干涉条纹图形显示出来,并 利用放大倍数高(可达500倍)的显微镜将这些干涉条纹的微观部分放大后进行测量,以得出被测表面 粗糙度。应用此法的表面粗糙度测量工具称为干涉显微镜。这种方法适用于测量Rz和Ry为 0.025~0.8 微米的表面粗糙度。
1)一般折弯:(R=0, θ=90°)
➢ 光切法
光线通过狭缝后形成的光带投射到被测表面上,以它与被测表面的交线所形成的轮廓曲线来测量 表面粗糙度。由光源射出的光经聚光镜、狭缝、物镜1后,以45°的倾斜角将狭缝投影到被测表面,形 成被测表面的截面轮廓图形,然后通过物镜 2将此图形放大后投射到分划板上。利用测微目镜和读数 鼓轮(图中未示)先读出h值,计算后得到H 值。应用此法的表面粗糙度测量工具称为光切显微镜。它 适用于测量RZ和Ry为0.8~100微米的表面粗糙度,需要人工取点,测量效率低。
表面粗糙度的粗糙度的含义
02 表面粗糙度的测量方法
01 表面粗糙度的含义
含义:
02 表面粗糙度的测量方法
表面粗糙度的测量方法
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1
第一节表面粗糙度的评定参数
主要内容:
1、主要术语及定义
取样长度L
评定长度L
n
轮廓中线m
2、6个评定参数
3个基本、3个附加
3、一般规定
重点: 3个基本评定参数
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2
一.主要术语及定义
1.实际轮廓:平面与实际表面相交所得的轮廓线。
按照相截方向的不同,它又可分为横向实际轮廓和纵向实 际轮廓。在评定或测量表面粗糙度时,除非特别指明,通 常均指横向实际轮廓,即与加工纹理方向垂直的截面上的 轮廓。
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17
取得表面测量信号以后,亦可用人工进行计算处理给出结果。
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18
❖ 15.2 表面粗糙度测量的基本原则
❖
(1)测量方向
❖
按现行标准所定义的各种粗糙度评定参数,是基于轮廓法确定数值,
是在被测表面的法向截面上的实际轮廓上进行测量的结果。由于垂直于
被测表面的法向截面存在各种不同的测量方向.试验表明,大多数的切
削加工表面,在横向轮廓上测得的粗糙度数值比较大,只是有的该铣加
工和个别端铣加工表面,在纵向轮廓上会有较大的数值。 如果在被测表
面上难以确定加工纹理方向,以及某些加工纹理紊乱或不存在固定方向
的表面,应分别在多个方向上测量,以获取最大参故值为结果.或取其
峰谷高度的最大值,计算一个区域的测量结果。
❖
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❖ 15.1 测量方法综述
❖ 对加工表面质量的评定,除了用视觉和触觉进行定性地比较检验的方 法以外,并逐步实现了用数值确定表面粗糙度参数值的定量测量。从本 世纪30年代陆续提出了测量粗糙度的方法原理和仪器以来,已发展了一 系列利用光学、机械、电气原理的表面粗糙度专用测量仪器,其基本结 构模式如图9—7所示。
第五章_表面粗糙度(精品 值得参考)
50, 25,12.5;6.3,3.2,1.6;0.8,0.4, 0.2; 0.1….μm等。
粗加工.一般 用于不重要 的接触面和 非配合面
半精加工.用于较 重要接触面和一 般配合面
精加工.用于要 求较高的接触 面和配合面
光加工.用于高速 运动的配合面和精 密量具的工作面
第二节 表面粗糙度的选择
第五章
表面粗糙度(主要参考书:课本、孙玉芹编)
参考标准:GB/T3505-2000 GB/T1031-1995 等
• 基本内容:掌握表面粗糙度的基本概念, 表面粗糙度的评定、选用、标注及测量。 • 重点内容:表面粗糙度的评定、选用及 标注。 • 难点内容:表面粗糙度的评定、选用。 • 操作技能:表面粗糙度的测量。
在取样长度范围内,被测轮廓线上各 点至基准线的距离的算术平均值。
Ra
yi
yn
l
x
1 l Ra y dx l 0
近似为
1 n Ra y i n i 1
2)轮廓最大高度RZ
在取样长度范围内,最大轮廓峰高Rp与最大轮廓谷深Rv之 和称之为轮廓最大高度,用符号Rz表示,即Rz = Rp + Rv
三、表面粗糙度参数值的选择
一般来说,表面粗糙度参数值愈小,表面就愈 光滑,其性能愈好,使用寿命也愈长。但绝不能认 为表面粗糙度值越小越好。因为其值越小,加工成 本就会越高。
选用表面粗糙度参数值的总原则:首先满 足功能要求,其次是考虑经济性及工艺性。 在满足功能要求的前提下,参数值应尽可能 大些。
三、表面粗糙度参数值的选择(续)
第一节 表面粗糙度的基本概念
一、表面粗糙度概念
1、定义 在零件被加工表面上,具有微小间距和峰谷所 组成的微观几何形状的特征,称为表面粗糙度。
表面粗糙度怎么测量 测量表面粗糙度的方法 详解
表面粗糙度怎么测量测量表面粗糙度的方法详解Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#表面粗糙度怎么测量_ 测量表面粗糙度的方法内容来源网络,由深圳机械展收集整理!表面粗糙度的检测,我们常用的有以下几中方法1.显微镜比较法,;将被测表面与表面粗糙度比较样块靠近在一起,用比较显微镜观察两者被放大的表面,以样块工作面上的粗糙度为标准,观察比较被测表面是否达到相应样块的表面粗糙度;从而判定被测表面粗糙度是否符合规定。
此方法不能测出粗糙度参数值2.光切显微镜测量法,Rz:~100;光切显微镜(双管显微镜)是利用光切原理测量表面粗糙度的方法。
从目镜观察表面粗糙度轮廓图像,用测微装置测量Rz值和Ry值。
也可通过测量描绘出轮廓图像,再计算Ra值,因其方法较繁而不常用。
必要时可将粗糙度轮廓图像拍照下来评定。
光切显微镜适用于计量室3.样块比较法,直接目测:;用放大镜:~;以表面粗糙度比较样块工作面上的粗糙度为标准,用视觉法或触觉法与被测表面进行比较,以判定被测表面是否符合规定用样块进行比较检验时,样块和被测表面的材质、加工方法应尽可能一致;样块比较法简单易行,适合在生产现场使用4.电动轮廓仪比较法,Ra:~;Rz:~25;电动轮廓仪系触针式仪器。
测量时仪器触针尖端在被测表面上垂直于加工纹理方向的截面上,做水平移动测量,从指示仪表直接得出一个测量行程Ra值。
这是Ra值测量常用的方法。
或者用仪器的记录装置,描绘粗糙度轮廓曲线的放大图,再计算Ra或Rz 值。
此类仪器适用在计量室。
但便携式电动轮廓仪可在生产现场使用5干涉显微镜测量法,Rz:.032~;涉显微镜是利用光波干涉原理,以光波波长为基准来测量表面粗糙度的。
被测表面有一定的粗糙度就呈现出凸凹不平的峰谷状干涉条纹,通过目镜观察、利用测微装置测量这些干涉条纹的数目和峰谷的弯曲程度,即可计算出表面粗糙度的Ra值。
表面粗糙度的测量(精品 值得参考)
3、测量方法 测量前,选择相应的物镜并已知定度值C。然后调节 显微镜使视场呈现清晰的狭缝及表面像,且至狭缝像的一 个边缘最清晰为止。 (1)测量Rz值: 其测量方法应符合定义。Rz值可按下式计算:
(2)测量Ry值:
(3)测量单峰平均间距S值
(4)测量平均间距Sm
(5)用光切法测量Ra值 因测量与计算都很麻烦,故很少应用
第四章 表面粗糙度的测量
§4.1 概述
一、表面形貌误差的概念与形成
1. 表面形貌误差分类: 实际加工表面通常包括如下三种表面形貌 误差:
表面粗糙度:波距小于1mm,大体呈周期性变化, 属于微观几何形状误差; 表面波度:波距在1-10mm,呈周期性变化,属 于中间几何形状误差; 形状误差: 波距大于10mm,无明显周期性变化, 属于宏观几何形状误差。 纹理方向、伤痕
由于物镜分辨率及景深的限制,光切法测量范围 一般为: Rz=(80~0.8) m(旧国际▽3~▽9)。
双管显微镜
1-底座;2-立柱;3-横梁;4-手轮;5-固定螺丝;6-微调手轮;7-壳体 8-锁紧手柄;9-工作台;10-物镜组;11-测微目镜;12-燕尾导轨;13-千分尺
双管显微镜视场图
二、光切法测量表面粗糙度
1、光切法原理 用一狭窄的扁平光以一定倾斜角照射到被 测面,发生反射,将表面微观不平度用显微镜 放大成像进行观测。
2、测量仪器原理及定度 (1)原理
(a)测量装置结构简图;(b)目镜视场的影像;(c)测量原理简图 1—光源; 2—聚光镜;3—狭缝; 4、5—物镜; 6—分划板;7—目镜; 8—被测表面
(1)最小二乘中线: 使轮廓上各点的轮廓偏转距y(在测量方向 上轮廓上的点至基准线的距离)的平方和为最 小的基准线。
表面粗糙度检测方法
检验方
法
适用参数及
范圉(pm)
说明
1
样块
比较法
直接目测:
Ra>2.5:用放大镜:
Ra>
0.32-0.5:
以表面粗糙度比较样块工作面上的粗槌度为标准.用视觉法 或触觉法与被测表面进行比较.以判定被测表而是否符合规定: 用样块进行比较检验时.样块和被测表面的材质、加工方法应 尽可能一致:
样块比较法简収易行.适合在生产现场使用
表面粗糙度的检测程序
序号
测虽方法
检验程序说明
1
目测检查
十工件表而粗糙度比规定的粗糙度明显的好或不好,不需用更精确 的方法检验。匸件表而存在若明戢影响表面功能的表而缺陷,选择目测法 检验判定
2
比较检查
若用目测检查不能做出判定,可采用视觉或显微镜将被测表面与粗槌 度比较样块比校判定
3
仪器检查
若用粗糙度比较样块比较法不能做出判定.应采用仪器测厨:
2
显微镜
比较法
Ra <0.32
将被测表面与表而粗糙度比佼样块宝近在一起,用比较显微镜 观察两者被放大的表面・以样块工作倆上的粗糙度为标准,观察比 较被测表面是否达到相应样块的表面粗糙度:从而判定被测表面粗 糙度是否符合规定。此方法不能测出粗糙度参数值
3
电动
轮廓仪
比较法
Ra:
0.025-6.3
Rz:
0.1-25
测虽方向:
①图样或技术文件中规定测虽方向时.按规定方向进行测址:
2出图样或技术文件中没有描定方向时,则应:
3对无明显加工纹理的表面,测量方向可以是任意的.一般可选择几个
方向进行测址.取其最大值为粗糙度参数的数值
表面粗糙度讲义(精品 值得参考)
表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求
(2)、Ra的标注
当选用Ra时,可省略代号Ra,只注出Ra值。
2、表面粗糙度代号及标注(2)
表面粗糙度Ra的标注示例:
3.2
3.2max 用任何方法获得的表面粗糙度, 用任何方法获得的表面粗糙度, Ra的上限值为3.2μm。 Ra的最大值为3.2μm。
3.2
用去除材料方法获得的表面粗 糙度, Ra的上限值为3.2μm。 用不去除材料方法获得的表面 粗糙度, Ra的上限值为3.2μm。 用去除材料方法获得的表面粗 糙度, Ra的上限值为3.2μm, 下限值为1.6μm。
3.2 3.2
GB 131-93:Ra 3.2μm为上限值
3.2max
GB 131-83: Ra 3.2μm为最大允许值
GB 131-93:Ra 3.2μm为最大允许值
GB 131-93规定: 当允许在表面粗糙度参数的所有实测值中,超过规定值的个 数少于总数的16%时,应在图中标注表面粗糙度参数的上限值或 下限值; 当要求在表面粗糙度参数所有实测值不允许超过规定值时, 应在图样上标注表面粗糙度参数的最大值或最小值。
用去除材料方法获得的表面,
1.6μm。
用去除材料方法获得的表面 粗糙度, Rz的最大值为3.2μm, 最小值为1.6μm。
2、表面粗糙度代号及标注(4)
(4)表面粗糙度的其它规定
根据零件表面的功能需要和表面粗糙度高度参数值的测量要求等 ,还可以对表面粗糙度的标注作出其它一些规定,包括l、S、Sm 、tp、指定加工方法、加工纹理方向的控制和加工余量等。 α1、 α2表示粗糙度高度参数代号及数值μm 。 b表示加工要求,镀涂或其它表面处理。 c表示取样长度(mm)或表面波纹度。 d表示加工纹理方向符号 e表示加工余量(mm). f表示粗糙度间距参数值(mm)或轮廓支承长度率。
表面粗糙度的测量
-- 外表粗糙度的测量目录一、外表粗糙度的检测2二、外表粗糙度的测量3三、参考标准4四、参考文献5一、外表粗糙度的检测外表粗糙度是指加工外表具有的较小间距和微小峰谷不平度。
其两波峰或两波谷之间的距离〔波距〕很小〔在1mm以下〕,用肉眼是难以区别的,因此它属于微观几何形状误差。
外表粗糙度越小,那么外表越光滑。
外表粗糙度的大小,对机械零件的使用性能有很大的影响,主要表现在以下几个方面:1〕外表粗糙度影响零件的耐磨性。
外表越粗糙,配合外表间的有效接触面积越小,压强越大,磨损就越快。
2〕外表粗糙度影响配合性质的稳定性。
对间隙配合来说,外表越粗糙,就越易磨损,使工作过程中间隙逐渐增大;对过盈配合来说,由于装配时将微观凸峰挤平,减小了实际有效过盈,降低了联结强度。
3〕外表粗糙度影响零件的疲劳强度。
粗糙零件的外表存在较大的波谷,它们像尖角缺口和裂纹一样,对应力集中很敏感,从而影响零件的疲劳强度。
4〕外表粗糙度影响零件的抗腐蚀性。
粗糙的外表,易使腐蚀性气体或液体通过外表的微观凹谷渗入到金属层,造成外表腐蚀。
5〕外表粗糙度影响零件的密封性。
粗糙的外表之间无法严密地贴合,气体或液体通过接触面间的缝隙渗漏。
6〕外表粗糙度影响零件的接触刚度。
接触刚度是零件结合面在外力作用下,抵抗接触变形的能力。
机器的刚度在很大程度上取决于各零件之间的接触刚度。
7〕影响零件的测量精度。
零件被测外表和测量工具测量面的外表粗糙度都会直接影响测量的精度,尤其是在精细测量时。
此外,外表粗糙度对零件的镀涂层、导热性和接触电阻、反射能力和辐射性能、液体和气体流动的阻力、导体外表电流的流通等都会有不同程度的影响。
●外表粗糙度根本术语:取样长度:评定外表粗糙度所规定的一段基准线长度。
应与外表粗糙度的大小相适应。
规定取样长度是为了限制和减弱外表波纹度对外表粗糙测量结果的影响,一般在一个取样长度应包含5个以上的波峰和波谷。
评定长度:为了全面、充分地反映被测外表的特性,在评定或测量外表轮廓时所必需的一段长度。
表面粗糙度的测量
实验3利用光切显微镜测量表面粗糙度一、实验目的1. 了解用光切显微镜测量表面粗糙度的原理和方法;2. 加深对表面粗糙度评定参数轮廓的最大高度Rz 的理解。
二、测量原理及计量器具说明 (一)仪器概述光切显微镜以光切法测量和观察机械制造中零件加工表面的微观几何形状,在不破坏表面的条件下,测出截面轮廓的微观不平度和沟槽宽度的实际尺寸。
此外,还可测量表面上个别位置的加工痕迹和破损。
本仪器适用于测量Rz0.8~80微米表面粗糙度, (二)规格摄影装置放大倍数 约6倍 测量不平度范围 ≈(0.8~80)微米 (三)工作原理仪器是采用光切法测量被测表面的微观不平度,其工作原理如图3-1所示:图3-1狭缝被光源发出的光线照射后,通过物镜发出一束光带以倾斜450方向照射在被测量的表面上。
具有齿状的不平表面,被光亮的具有平直边缘的狭缝象的亮带照射后,表面的波峰在S 点产生反射,波谷在S ‘点产生反射,通过观测显微镜的物镜,它们各成象在分划板的a 和a ‘点。
在目镜中观察到的即为具有与被测表面一样的齿状亮带如图3-2b ,通过目镜的分划板与测微器测出a 点到a ’之间的距离N ,被测表面的微观不平度h 即为:(1) 245cos 0V N V N h ==V —物镜放大倍数为了测量和计算方便,测微目镜中十字线的移动方向(图3-2a)和被测景光带边缘宽度h 1ˊ成45度斜角(图3-2b),故目镜测微器刻度套筒上的读数值h1〞与不平度高度的关系为;图3-2(四)结构仪器的外形如图3-3、图3-4所示。
基座1上装有立柱2,显微镜的主体通过横臂3和立柱联结,转动手轮4)将横臂(3)和立柱联结,转动手轮(4)将横臂(3)沿立柱(3)上下移动,此时显微镜进行粗调焦,并用旋手(5)将横臂固在立柱上。
显微镜的光学系统压缩在一个封闭的壳体(16)内,在壳体上装有可替换的物镜组(12)(它们插在滑板上用手柄(7)借弹簧力固紧)、测微目镜(11)、照明灯(8)及摄影装置的插座(9)等。
表面粗糙度 测量方法
众所周知,表面粗糙度表征了机械零件表面的微观几何形状误差。
对粗糙度的评定,主要分为定性和定量两种评定方法,所谓定性评定就是将待测表面和已知的表面粗糙度比较样块相互比较,通过目测或者借助于显微镜来判别其等级;而定量评定则是通过某些测量方法和相应的仪器,测出被测表面的粗糙度的主要参数,这些参数是Ra,Rq,Rz,Ry ;他们代表的意义是:Ra 是轮廓的算术平均偏差,即在取样长度内被测轮廓偏距绝对值之和的算术平均值。
Rq 是轮廓的均方根偏差:在取样长度内轮廓偏距的均方根值。
Rz 是微观不平度的10点高度:在取样长度内5个最大的轮廓峰高与5个最大的轮廓谷深的平均值之和。
Ry 是轮廓的最大高度:在取样长度内轮廓的峰顶线与轮廓谷底线中线的最大距离。
目前常用的表面粗糙度测量方法主要有样板比较法,光切法,干涉法,触针法等。
1. 比较法它是在工厂里常用的方法,用眼睛或放大镜,对被测表面与粗糙度样板比较,或用手摸靠感觉来判断表面粗糙度的情况;这种方法不够准确,凭经验因素较大,只能对粗糙度参数值较大情况,给个大概范围的判断。
2. 光切法它是利用光切原理来测量表面粗糙度的方法。
在实验室中用光切显微镜或者双管显微镜就可实现测量,它的测量准确度较高,但它是与对Rz,Ry 以及较为规则的表面测量,不适用于对测量粗糙度较高的表面及不规则表面的测量。
3. 干涉法它是利用光学干涉原理测量表面粗糙度的一种方法。
这种方法要找出干涉条纹,找出相邻干涉带距离和干涉带的弯曲高度,就可测出微观不平度的实际高度;这种方法调整仪器比较麻烦,不太方便,其准确度和光切显微镜差不多;4. 触针法它是利用仪器的测针与被测表面相接触,并使测针沿其表面轻滑过测量表面粗糙度的测量方法。
采用这种方法的仪器最广泛的就是电动轮廓仪,它的特点是:显示数值直观,可测量许多形状的被测表面,如轴类,孔类,锥体,球类,沟槽类工件,测量时间少,方便快捷。
它可分为便携式和台式电动轮廓仪,便携式仪器可在现场进行测量,携带方便;带记录仪的电动轮廓仪,可绘制出表面的轮廓曲线,带微机的轮廓仪可显示轮廓的形状情况,并有打印机打印出数据和表面的轮廓线,便于分析和比较。
表面粗糙度测量
干涉条纹的弯曲。相应部位峰、谷的高度差 h 与干涉条纹弯曲量 a 和干涉条纹间距 b 有关(如图 3-10b
所示),其关系式为:
h= a×λ b2
式中:λ 为测量中的光波波长。本实验就利用测量干涉条纹弯曲量 a 和干涉条纹间距 b 来确定 R z 值
3
和 R y 值。
2. 测量步骤 (1)调整仪器 a 开亮灯泡,转动手柄 10 和 6(见图 3-6),使图 3-6 中的遮光
目镜的固紧螺钉,转动测微目镜,使其中的十字线的水平线与光带轮廓中线(估计方向)平行,锁 紧螺钉,然后转动测微目镜测微器上的刻度套筒,使十字线的水平线在光带最清晰的一边。在取样
长度 l 范围内,,找出 5 个最高峰点和 5 个
最低谷点,并分别用十字线的水平线与之
相切,如图 3-4 所示。读出十个读数 a 1、a 2、 a 3…… a 12,填入表 3-3,并按下式计算出 10
1~0.03 um 表面粗糙度的 R z 值和 R y 值。
a)
b)
图 3-6 6JA 型干涉显微镜的外形图
6JA 型干涉显微镜的外形图如图 3-6 所示。该仪器的
光学系统图如图 3-7 所示,由光源 1 发出的光束,通过聚
光镜 2、4、8(3 是滤色片),经分光镜 9 分成两束。其中
一束经补偿板 10、物镜 11 至被测表面 18 再经 原光路
h 松开图 2-10 中螺母 1b,转动测微目镜 1,使视场中十字线之一与干涉条纹平行,然后拧紧螺
母,此时即可进行具体的测量工作。
(2)测量方法。
在此仪器上,表面粗糙度可以用两种方法测量。
第一种用测微目镜测量:
a 转动测微目镜中与干涉条纹平
行的十字线中的一条线,对准一条干涉
面粗糙度怎么测量_测量表面粗糙度的方法【详解】
表面粗糙度怎么测量_ 测量表面粗糙度的方法内容来源网络,由深圳机械展收集整理!表面粗糙度的检测,我们常用的有以下几中方法1.显微镜比较法,Ra0.32;将被测表面与表面粗糙度比较样块靠近在一起,用比较显微镜观察两者被放大的表面,以样块工作面上的粗糙度为标准,观察比较被测表面是否达到相应样块的表面粗糙度;从而判定被测表面粗糙度是否符合规定。
此方法不能测出粗糙度参数值2.光切显微镜测量法,Rz:0.8~100;光切显微镜(双管显微镜)是利用光切原理测量表面粗糙度的方法。
从目镜观察表面粗糙度轮廓图像,用测微装置测量Rz值和Ry值。
也可通过测量描绘出轮廓图像,再计算Ra值,因其方法较繁而不常用。
必要时可将粗糙度轮廓图像拍照下来评定。
光切显微镜适用于计量室3.样块比较法,直接目测:Ra2.5;用放大镜:Ra0.32~0.5;以表面粗糙度比较样块工作面上的粗糙度为标准,用视觉法或触觉法与被测表面进行比较,以判定被测表面是否符合规定用样块进行比较检验时,样块和被测表面的材质、加工方法应尽可能一致;样块比较法简单易行,适合在生产现场使用4.电动轮廓仪比较法,Ra:0.025~6.3;Rz:0.1~25;电动轮廓仪系触针式仪器。
测量时仪器触针尖端在被测表面上垂直于加工纹理方向的截面上,做水平移动测量,从指示仪表直接得出一个测量行程Ra值。
这是Ra值测量常用的方法。
或者用仪器的记录装置,描绘粗糙度轮廓曲线的放大图,再计算Ra或Rz值。
此类仪器适用在计量室。
但便携式电动轮廓仪可在生产现场使用5干涉显微镜测量法,Rz:.032~0.8;涉显微镜是利用光波干涉原理,以光波波长为基准来测量表面粗糙度的。
被测表面有一定的粗糙度就呈现出凸凹不平的峰谷状干涉条纹,通过目镜观察、利用测微装置测量这些干涉条纹的数目和峰谷的弯曲程度,即可计算出表面粗糙度的Ra值。
必要时还可将干涉条纹的峰谷拍照下来评定。
干涉法适用于精密加工的表面粗糙度测量。
项目二 2 表面粗糙度的测量
项目二· 2
比较法检测表面粗糙度
比较法测量表面粗糙度是生产中常用的方法之一。 此方法是用表面粗糙度比较样板与被测表面比较, 判断表面粗糙度的数值。 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。
2.被测表面与粗糙度比较样板应具有相同的加
工方法,不同的加工方法所获取的加工痕迹是不一
样的。例如,车削加工的表面粗糙度绝对不能用磨 削加工的粗糙度比较样板去比较并得出结果。
3.用比较法检测工件的表面粗糙度时,应注意温 度、照明方式等环境因素影响。
二、填写实验报告
图2.2.1
表面粗糙度比较样板
图2.2.1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,具有不同的表面粗糙度参数值。通过 触觉、视觉将被测件表面与之作比较,以确定被测表面的 粗糙度的表面。
视觉比较:
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,以判镜进行比较。
触觉比较:
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。
一、注意事项
1.被测表面与粗糙度比较样板应具有相同的材质。 不同的材质表面的反光特性和手感的粗糙度不一样。例 如,用一个钢质的粗糙度比较样板与一个铜质的加工表 面相比较,将会导致误差较大的比较结果。
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§4.3 表面粗糙度的测量方法
一、表面粗糙度的测量方法分类
定性评定:待测表面和已知表面光洁度级别的 标准样板相比较,通过目估或借助显微镜以判 别其级别。
定量评定:通过一定的测量方法和相应的仪器, 测出待测表面的不平度数值。
1、与表面粗糙度标准样板比较 表面粗糙度样板:按各种加工方法做成的 不同几何形状的一套标准表面样板,用来与被 测的表面相比较。
三、表面形貌测量的特点与范围
特点:通常为量程小、测量分辨率高(nm)、无目标 靶。 表面粗糙度测量的范围 现在表面分析技术已远走出机械零件,如: 1. 微电子工业:硅片、磁盘表面、光盘、光学元件 2. 材料科学:表面形貌分析、材料微裂纹 3. 生物科学:细胞生物、芯片、遗传学 4. 科学研究:纳米技术、物理、化学、生物等基础科 学等
(2)定度:
在光切显微镜上,把确定测微目镜的鼓轮上每小格所对 应的被测峰谷高度值的过程叫作“定度”。 定度首先是求物镜的放大倍率。求物镜的放大倍率的方 法是用一个标准刻线尺(通常为专用附件,刻度间隔为 0.01mm,共101条刻线)来测定各个物镜的实际放大倍 率。物镜放大率为:
令C=5/V,则:h=Cn 式中,n为测量峰谷高度时两次读数的差值(格数)。 显然,上式使用简便。 C值的物理意义就是测微鼓轮一小格所对应的峰谷方向的高度值。
第四章 表面粗糙度的测量
§4.1 概述
一、表面形貌误差的概念与形成
1. 表面形貌误差分类: 实际加工表面通常包括如下三种表面形貌 误差:
表面粗糙度:波距小于1mm,大体呈周期性变化, 属于微观几何形状误差; 表面波度:波距在1-10mm,呈周期性变化,属 于中间几何形状误差; 形状误差: 波距大于10mm,无明显周期性变化, 属于宏观几何形状误差。 纹理方向、伤痕
3、测量方法 测量前,选择相应的物镜并已知定度值C。然后调节 显微镜使视场呈现清晰的狭缝及表面像,且至狭缝像的一 个边缘最清晰为止。 (1)测量Rz值: 其测量方法应符合定义。Rz值可按下式计算:
(2)测量Ry值:
(3)测量单峰平均间距S值
(4)测量平均间距Sm
(5)用光切法测量Ra值 因测量与计算都很麻烦,故很少应用
表面粗糙度对零件的使用性能有着重要的影响,主要 表现在:
对摩擦和磨损的影响:表面粗糙度大—磨损大—寿 命低 对配合性的影响:表面粗糙度影响配合性质的稳定性 对接触刚度的影响:表面越粗糙,接触刚度越低 对疲劳强度的影响:表面越粗糙,疲劳强度越低 对抗腐蚀性的影响:粗糙的表面易造成表面锈蚀 对结合密封性的影响 对检验零件时的测量不确定度、零件的外形美观等的影响
轮廓支承长度与取样长度之比,就是轮廓 支承长度率。
三、一般规定
1.为保证零件的表面质量,可按功能需要规定表面粗 糙度。
2.在规定表面粗糙度要求时,必须给出粗糙度参数值 和测定时的取样长度值两项基本要求,也可规定表 面纹理、不同区域的粗糙度等附加要求。
3.评定过程中,不应把表面缺陷(如沟槽、气孔、划 伤等)包含进去,必要时,应单独规定表面缺陷要 求。
此外,当被测表面段很短(不足一个取样长度), 不适宜采用Ra评定时,也常采用Rz参数。
4、轮廓微观不平度的平均间距Sm 含有一个轮廓峰和相邻轮廓谷的一段中线 长度Sm,称为轮廓微观不平度间距。
5、轮廓单峰平均间距S 两相邻轮廓单峰的最高点在中线上的投影 长度S,称为轮廓单峰的间距。
6.轮廓支承长度率tp (反映耐磨性) 一根平行于中线且与轮廓峰顶线相距为C的 线与轮廓峰相截所得到的各段截线bi之和,称 为轮廓支承长度p
(1)最小二乘中线: 使轮廓上各点的轮廓偏转距y(在测量方向 上轮廓上的点至基准线的距离)的平方和为最 小的基准线。
(2)算术平均中线: 在取样长度范围内,划分实际轮廓为上、 下两部分,且使上下两部分的面积相等的线。
(a)轮廓最小二乘中;(b)轮廓算术平均中线
二、评定参数及数值
对评定参数的基本要求: (1)正确、充分反映表面微观几何形状特征; (2)具有定量的结果; (3)测量方便。 国标从水平和高度两方向各规定了三个评 定参数,三个基本参数,三个附加的评定参数
便携式表面粗糙度仪
影响因素: 触针形状 & 测量力
非接触测量方法
①光学探针法 ②临界角法 ③外差干涉法
测量时,压电驱动器线性移动参考表面,从而 导致两个光束相位发生移动。系统记录不同相位下 条纹强度,并综合光强数据,作出随相位变化的光 强变化波形。表面高度由以下公式得出: H(x,y) = λ*Ф(x,y)/(4*Π) λ为光源波长,Ф(x,y)是相位。 当条纹图案足够时,这项技术是可靠的。但如 果相邻测点高度超过λ/4,半波长的倍数会被忽略。
3、轮廓最大高度Ry (新的国家标准中用Rz ) 在取样长度内,轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间 的距离。
lr
c Xs1 Xsj Xsn Ry
Ra、Rz 哪个能充分反映粗糙度的特性?
当粗糙度值在0.025~6.3 m时,轮廓好测量,标 Ra (一般用电动轮廓仪进行测量);
Rz 用于控制不允许出现较深加工痕迹的表面,
一、主要术语及定义
1. 实际轮廓:平面与实际表面相交所得的 轮廓线。
按照相截方向的不同,可分为横向实际 轮廓和纵向实际轮廓。除非特别指明,通常 均指横向实际轮廓,即与加工纹理方向垂直 的截面上的轮廓。
2. 取样长度L:用于判别和测量表面粗糙度 时所规定的一段基准线长度。
量取方向:在轮廓总的走向上。 目的:限制和削弱表面波度对表面粗糙度测量 结果的影响。 选择原则:下一页
触针法又称针描法,它是一种接触式测量方法,是利用 仪器的测针与被测表面相接触,并使测针沿表面轻轻划 过以测量表面粗糙度的一种测量法。它是将一个很尖的 触针(半径可以做到微米量级的金刚石针尖)垂直安置 在被测表面上作横向移动,由于工作表面粗糙不平,因 而触针将随着被测表面轮廓形状作垂直起伏运动。将这 种微小位移通过电路转换成电信号并加以放大和运算处 理,即可得到工作表面粗糙度参数值;也可通过记录器 描绘出表面轮廓图形,再进行数据处理,进而得出表面 粗糙度参数值。这类仪器垂直方向的分辨率最高可达到 几纳米。 适宜测量值为5-0.02m范围内的表面粗糙度。
4、仪器的测量误差和示值相对误差的检定 (1)测量误差的主要因素有:瞄准误差、测微目镜 制造误差、估读误差、定度用标准尺误差、被测工件 定位误差、仪器使用调整误差等。 (2)仪器示值误差的检定:根据国家计量检定规程, 仅检定其示值相对误差是否在要求的范围内,测量范 围(即物镜)不同,要求不同。 (3)仪器示值相对误差的检定是用受检定的光切显 微镜去实测已知其刻线深度的单刻线样板(也可用阶 梯量块代替),则涉式轮廓仪
激光干涉式轮廓仪中,干涉系统的测量镜与触针分别位于杠 杆的两端,其位移量之间为确定的比例关系,因此由测得的 测量镜的位移量可算得触针的位移量。 与电感式轮廓仪相比,激光式轮廓仪具有宽量程和高分辨的 特点。
4、压电式轮廓仪
压电式轮廓仪具有压电特性的晶体作为传感器的换能元件。 硅脂是一种粘滞性很强的液体,当触针随工件表面快速上下 运动时,液体摩擦很大,可认为触针杆被夹紧在槽片中,压 电晶片因触针的位移而产生变形,并在晶片表面产生与变形 成比例的电荷。 压电式轮廓仪结构紧凑,便于携带。
二、光切法测量表面粗糙度
1、光切法原理 用一狭窄的扁平光以一定倾斜角照射到被 测面,发生反射,将表面微观不平度用显微镜 放大成像进行观测。
2、测量仪器原理及定度 (1)原理
(a)测量装置结构简图;(b)目镜视场的影像;(c)测量原理简图 1—光源; 2—聚光镜;3—狭缝; 4、5—物镜; 6—分划板;7—目镜; 8—被测表面
测量方法:目测法-▽6以下表面(即Ra值大于 2.5m);用5~10倍放大镜比较- ▽6 ~ ▽8的 表面;用比较显微镜- ▽8以上的表面;也可用 手摸靠感觉来判断被加工表面的粗糙度。 注意点:样板与被测件的加工方法、材料、形状 都相同。
适用范围:工厂比较常用,尤其是车间检验中常 用。一般只用于粗糙度评定参数值较大的情况下, 其判断的准确性很大程度上取决于检验人员的经 验,当有争议时可用仪器进行测量。
l
a
标准平面
解 若工件表面是平的,等厚条纹应 为平行于棱边的直线条纹。由于一条 条纹对应一个厚度,由图的纹路弯曲 情况可知,
工件表面的纹路是凹下去的。 由图:H = a sin 因 :lsin = /2, H 所以纹路深度
工件
a H l 2
四、触针法测量表面粗糙度
1、触针法的测量原理
3. 评定长度L:
评定轮廓所必须的一段长度,它包括一个或 数个取样长度。 目的:为充分合理地反映某一表面的粗糙度特 性(加工表面有不同程度的不均匀性)。 选择原则:一般按五个取样长度来确定。
4.轮廓中线m
是评定表面粗糙度数值的基准线。具有几 何轮廓形状与被测表面几何形状一致,并将被 测轮廓加以划分的线。类型有:
§4.2 表面粗糙度的评定参数
国家标准
我国参照国际标准(ISO),对原表面粗糙 度国家标准GB 1031-1983、GB 131-1983作了 修订和增订,新国标有: GB/T 3505-2000《 表面结构的术语、定义及参 数》 GB/T 1031-1995《表面粗糙度 参数及其数值》 GB/T 131-1993《机械制图 表面粗糙度符号、 代号及其注法》。
三、干涉显微镜测量表面粗糙度