第13章 表面粗糙度的檢測(cè)

1、華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院1第第13章章 表面粗糙度的檢測(cè)表面粗糙度的檢測(cè)測(cè)量表面糊糙度參數(shù)值時(shí)，如果圖樣上未規(guī)定測(cè)量方向時(shí)，應(yīng)在高度參數(shù)（Ra、Rz）最大值的方向上進(jìn)行測(cè)量，即對(duì)于一般切削加工表面，應(yīng)在垂直于加工痕跡的方向上測(cè)量；當(dāng)圖樣上明確規(guī)定測(cè)量方向的特定要求時(shí)，應(yīng)按要求測(cè)量；當(dāng)無(wú)法確定表面加工紋理方向時(shí)（如經(jīng)電火花、研磨加工的表面），應(yīng)選定幾個(gè)不同方向進(jìn)行測(cè)量，取其中的最大值作為被測(cè)表面的粗糙度參數(shù)值。由于各種原因，被測(cè)工件的實(shí)際表面總存在不均勻性問(wèn)題，為了比較完整地反映被測(cè)表面的實(shí)際狀況，應(yīng)選定幾個(gè)部位進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果可按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定確定。

2、零件的表面缺陷，例如氣孔、裂紋、砂眼、劃痕等缺陷，一般比加工痕跡的深度或?qū)挾却蟮枚?，不屬于表面粗糙度的評(píng)定范圍，必要時(shí)，應(yīng)單獨(dú)規(guī)定對(duì)表面缺陷的要求。常用的表面粗糙度檢測(cè)方法有光切法、干涉法、比較法和觸針掃描法。華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院2第第13章章 表面粗糙度的檢測(cè)表面粗糙度的檢測(cè)13.1光切法 光切法是利用光切原理測(cè)量表面粗糙度的一種方法，常用的儀器是光切顯微鏡，又稱雙管顯微鏡。它可用于測(cè)量車、銑、刨及其他類似加工方法加工的金屬外表面，還可以用來(lái)觀察木材、紙張、塑料、電鍍層等表面的微觀不平度。 光切顯微鏡主要用于測(cè)定幅度參數(shù)Rz，測(cè)量Rz的范圍一般為0.8

3、m100m。必要時(shí)也可以通過(guò)測(cè)出輪廓圖形上各點(diǎn)，用坐標(biāo)點(diǎn)繪圖法作出輪廓圖形；或使用儀器上的照相裝置拍攝出被測(cè)輪廓，近似評(píng)定Ra，或Rsm與Rmr(c)等參數(shù)。華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院3第第13章章 表面粗糙度的檢測(cè)表面粗糙度的檢測(cè)13.1光切法 圖13-1 光切顯微鏡的實(shí)物照片圖13-2 光切顯微鏡的主要結(jié)構(gòu)華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院4第第13章章 表面粗糙度的檢測(cè)表面粗糙度的檢測(cè)(a) (b)1-光源 2-聚光鏡 3-光闌 4-物鏡 5-分劃板 6-目鏡圖13-3 光切顯鏡的測(cè)量原理11cos45cos45hhhk 1co

4、s45hH13.1光切法 2cos 452HHhkk 12ikhiH令華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院5第第13章章 表面粗糙度的檢測(cè)表面粗糙度的檢測(cè)13.2干涉法干涉法是利用光波干涉原理來(lái)測(cè)量表面粗糙度的一種方法。常用的儀器是干涉顯微鏡，干涉顯微鏡能將具有微觀不平度的被測(cè)表面與標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)鏡面相比較，用光波波長(zhǎng)為基準(zhǔn)來(lái)測(cè)量工件表面粗糙度。圖13-4 6JA型干涉顯微鏡的實(shí)物照片圖13-5 6JA型干涉顯微鏡的外形結(jié)構(gòu)華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院6第第13章章 表面粗糙度的檢測(cè)表面粗糙度的檢測(cè)13.2干涉法1-光源2-聚光鏡3、11、15

5、-反射鏡4、5-光闌6-聚光鏡7-分光鏡8-補(bǔ)償鏡9、10、16-物鏡12-折射鏡13-聚光鏡14-目鏡17-濾光片圖13-66JA型干涉顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)圖華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院7第第13章章 表面粗糙度的檢測(cè)表面粗糙度的檢測(cè)13.2干涉法圖13-7 干涉條紋 根據(jù)光波干涉原理，干涉條紋的彎曲量與微觀不平度高度值h有確定的數(shù)值關(guān)系，即2ahb式中：a為干涉條紋的彎曲量，b為相鄰干涉條紋的間距，為光波波長(zhǎng)。對(duì)自然光（白光），0.66m；對(duì)綠光（單色光），0.509m；對(duì)紅光（單色光），0.644m。華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院

6、8第第13章章 表面粗糙度的檢測(cè)表面粗糙度的檢測(cè)13.3 觸針掃描法觸針掃描法又稱輪廓法，是一種接觸式測(cè)量表面粗糙度的方法。它是利用金剛石針尖與被測(cè)表面相接觸，當(dāng)針尖以一定速度沿著被測(cè)表面移動(dòng)時(shí)，被測(cè)表面的微觀不平將使觸針在垂直于表面輪廓方向上產(chǎn)生上下移動(dòng)，將這種上下移動(dòng)轉(zhuǎn)換為電量并加以處理。人們可對(duì)記錄裝置記錄得到的實(shí)際輪廓圖進(jìn)行分析計(jì)算，或直接從儀器的指示表中獲得參數(shù)值。觸針掃描法常用的儀器是電動(dòng)輪廓儀，該儀器可直接測(cè)量Ra值，也可用于測(cè)量Rz值。圖13-8 觸針掃描法測(cè)量原理框圖華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院9第第13章章 表面粗糙度的檢測(cè)表面粗糙度的檢測(cè)1

7、3.3 觸針掃描法1-被測(cè)工件 2-觸針 3-傳感器 4-驅(qū)動(dòng)箱 5-指示表 6-工作臺(tái) 7-定位塊圖13-9 BCJ-2電動(dòng)輪廓儀華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院10第第13章章 表面粗糙度的檢測(cè)表面粗糙度的檢測(cè)13.3 觸針掃描法 圖13-10 TR100型便攜式表面粗糙度儀圖13-11 TR200型表面粗糙度儀圖13-12 TR300型表面粗糙度儀華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院11第第13章章 表面粗糙度的檢測(cè)表面粗糙度的檢測(cè)13.4 比較法表面粗糙度輪廓最簡(jiǎn)單的測(cè)量方法是粗糙度樣塊比較法。比較法是用一組粗糙度樣塊作為比較標(biāo)準(zhǔn)，樣

8、塊上需標(biāo)出粗糙度數(shù)值，并注明加工方法，通過(guò)人的視覺(jué)或觸覺(jué)，也可借助放大鏡、顯微鏡來(lái)判斷被測(cè)表面粗糙度的一種檢測(cè)方法。視覺(jué)比較就是用人的眼睛反復(fù)比較被測(cè)表面與樣塊間的加工痕跡異同、反光強(qiáng)度、色彩差異，以判定被測(cè)表面粗糙度的大小。觸覺(jué)比較就是用手指分別觸摸或滑過(guò)被測(cè)表面與比較樣塊，根據(jù)手的感覺(jué)判斷被測(cè)表面與比較樣塊在峰谷高度和間距上的差別，從而判斷被測(cè)表面粗糙度的大小。比較時(shí)，所用的粗糙度樣塊的材料、形狀和加工方法應(yīng)盡可能與被測(cè)表面相同，這樣可以減少檢測(cè)誤差，提高判斷準(zhǔn)確性。當(dāng)零件批量較大時(shí)，也可以從加工零件中挑選出樣品，經(jīng)檢定后作為表面粗糙度樣塊使用。盡管這種方法不夠嚴(yán)謹(jǐn)，但它具有測(cè)量方便、成本低、對(duì)環(huán)境要求不高等優(yōu)點(diǎn)，所以被廣泛用于車間生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)一般表面粗糙度。華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院12第第13章章 表面粗糙度的檢測(cè)表面粗糙度的檢測(cè)13.4 比較法圖13-13 表面粗糙度比較樣塊華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院13第第13章章 表面粗糙度的檢測(cè)表面粗糙度的檢測(cè)13.5 印模法在實(shí)際測(cè)量中，會(huì)遇到有些表面不便于采用以上方法用儀器直接測(cè)量，如