粗糙度是指工作已加工表面不光滑的程度。在切削加工过程中由进给而造成的切削痕迹是以波峰波谷形式出现,而峰谷高度很小,一般多为零点几微米,因此表面粗糙度属于零件表面的微观形状误差.其测量方法:
(1) 直接量法:利用光学、电动仪器对零件表面直接量取有关参数,确定粗糙度等级。
直接测量又分为接触测量和非接触测量。
(2)比较测量法:将被测表面与标准粗糙度样板作比较,评定粗糙度等级。粗糙度样板(又称粗糙度标准块),是以不同的加工方法(车、刨、平铣、立铣、磨等)制成的一组金属块。
(3)印模法:此种方法多用于不能用仪器直接测量的或内表面,可用塑性材料作成块状的印模,贴合在被测表面上,待取下后贴合面上即复制出被测表面的轮廓状况,然后对此印模进行测量,确定其粗糙度等级。
(4)综合测量法:它是利用被测表面的某种特征来间接评定表面粗糙度的级别,而不能测峰谷不平高度的具体数值。
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。它的测量范围较大:Ra
值一般在0.02—50μm
这里我们对电动轮廓仪的原理和仪器常见的故障排除方法进行讨论;
电动轮廓仪的工作原理采用的是触针法。仪器利用驱动箱拖动电感传感器在工件表面上以一定的速度滑行,电感传感器触针随同被测表面轮廓的峰谷起伏,产生上下位移,这个线值位移量引起传感器内测量桥路两臂中电感量的变化,从而使得电桥输出与触针位移成比例的条幅信号,这个微弱的电信号经过电子装置放大整流后,成了代表工件截面轮廓的信号。
将它输入记录仪,就得到了截面轮廓的放大图;或者把信号通过适当的环节进行滤波和计算后,由电表直接读出Ra
参数评定的表面粗糙度的值。
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。
它的测量范围较大:Ra值一般在0.02—50μm。这里我们对电动轮廓仪的原理和仪器常见的故障排除方法进行讨论;电动轮廓仪的工作原理采用的是触针法。
仪器利用驱动箱拖动电感传感器在工件表面上以一定的速度滑行,电感传感器触针随同被测表面轮廓的峰谷起伏,产生上下位移,这个线值位移量引起传感器内测量桥路两臂中电感量的变化,从而使得电桥输出与触针位移成比例的条幅信号,这个微弱的电信号经过电子装置放大整流后,成了代表工件截面轮廓的信号。将它输入记录仪,就得到了截面轮廓的放大图;或者把信号通过适当的环节进行滤波和计算后,由电表直接读出Ra参数评定的表面粗糙度的值。
表面粗糙度测量方法:1、比较法比较法测量简便,使用于车间现场测量,常用于中等或较粗糙表面的测量。
方法是将被测量表面与标有一定数值的粗糙度样板比较来确定被测表面粗糙度数值的方法。比较时可以采用的方法:Ra>1.6μm时用目测,Ra1.6~Ra0.4μm时用放大镜,Ra<0.4μm时用比较显微镜。
比较时要求样板的加工方法,加工纹理,加工方向,材料与被测零件表面相同。2、触针法利用针尖曲率半径为2微米左右的金刚石触针沿被测表面缓慢滑行,金刚石触针的上下位移量由电学式长度传感器转换为电信号,经放大、滤波、计算后由显示仪表指示出表面粗糙度数值,也可用记录器记录被测截面轮廓曲线。
一般将仅能显示表面粗糙度数值的测量工具称为表面粗糙度测量仪,同时能记录表面轮廓曲线的称为表面粗糙度轮廓仪。这两种测量工具都有电子计算电路或电子计算机,它能自动计算出轮廓算术平均偏差Ra,微观不平度十点高度Rz,轮廓最大高度Ry和其他多种评定参数,测量效率高,适用于测量Ra为0.025~6.3微米的表面粗糙度。
3、光切法双管显微镜测量表面粗糙度,可用作Ry与Rz参数评定,测量范围0.5~50。4、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。
表面粗糙度(surfaceroughness)是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度。其两波峰或两波谷之间的距离(波距)很小(在1mm以下),它属于微观几何形状误差。
表面粗糙度越小,则表面越光滑。表面粗糙度一般是由所采用的加工方法和其他因素所形成的,例如加工过程中刀具与零件表面间的摩擦、切屑分离时表面层金属的塑性变形以及工艺系统中的高频振动等。
由于加工方法和工件材料的不同,被加工表面留下痕迹的深浅、疏密、形状和纹理都有差别。
表面粗糙度怎么检测表面粗糙度的检测,我们最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值测量最常用的方法。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。适合在计量室使用而在现场工作中,我们用的最多的是:样块比较法和电动轮廓检测法,样块比较法要求对粗糙度的敏感要求比较高,有些老师傅还是可以做到的,毕竟是凭经验和感觉去比较的,而电动轮廓检测法是靠仪器测量,这样测量出来的准确度就大大提高了,所以说,我们建议用电动轮廓检测法.。
1.基本概念 经过机械加工的零件表面,总会出现一些宏观和微观上几何形状误差,零件表面上的微观几何形状误差,是由零件表面上一系列微小间距的峰谷所形成的,这些微小峰谷高低起伏的程度就叫零件的表面粗糙度。
表面粗糙度是衡量零件表面加工精度的一项重要指标,零件表面粗糙度的高低将影响到两配合零件有接触表面的摩擦、运动面的磨损、贴合面的密封、配面的工作精度、旋转件的疲劳强度、零件的美观等等,甚至对零件表面的抗腐蚀性都有影响。在工程中,评定表面粗糙度的高度参数,有轮廓算术平均偏差(R),微观不平度十 图1 轮廓算术平均偏差 轮廓算术平均偏差的定义是:在取样长度L(用上判别具有表面粗糙度特征的一段基准线长度)内,轮廓偏距绝对值的算术平均值即为Ra,如图1所示。
在图中,x轴为基准线,轮廓线上的各点到基准线之间的偏距为Y1,Y2,…Yp…Yn,Rs只为轮廓算术平均偏差值,则其数学表达式为 式中 n 测点数; Yi 峰谷任一测点到基准的偏距。 Rs的值越大,表面就越粗糙。
轮廓算术平均偏差Rs的数值见表1设计时应优先选用表中的第一系列值。 在图纸上规定表面粗糙度要求时,还必须给出测定粗糙度的取样长度,必要时还可以叙定其它附加条件和要求。
但是,若测量R时的取样长度按表2的对应值选取时。在图样上L值可省略不标。
粗糙度仪是适用于生产现场,可测量多种机加工零件的粗糙度,根据选定的测量条件计算出相应的参数,在液晶显示器上清晰地显示出全部测量参数。
粗糙度仪测量方法:
1、干涉法
干涉法是利用光波干涉原理来测量表面粗糙度。
2、针描法
针描法是利用触针直接在被测表面上轻轻划过,从而测出表面粗糙度的Ra值。
3、比较法
比较法是车间常用的方法。将被测表面对照粗糙度样板,用肉眼判断或借助于放大镜、比较显微镜比较;也可用手摸,指甲划动的感觉来判断被加工表面的粗糙度。此法一般用于粗糙度参数较大的近似评定。
4、光切法
光切法是利用"光切原理"来测量表面粗糙度。
测量工件粗糙度时,将传感器放在工件被测表面上,由仪器内部的驱动机构带动传感器沿被测表面做等速滑行,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,从而在相敏整流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芯片将采集的数据进行数字滤波和参数计算,测量结果在液晶显示器上读出,也可在打印机上输出,还可以与PC机进行通讯。
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