A. 測量表面粗糙度還有哪些方法
表面粗糙度表徵了機械零件表面的微觀幾何形狀誤差。對粗糙度的評定,主要分為定性和定量兩種評定方法,所謂定性評定就是將待測表面和已知的表面粗糙度比較樣塊相互比較,通過目測或者藉助於顯微鏡來判別其等級;而定量評定則是宏辯通過某些測量方法和相應的儀器,測出被測表面的粗糙度的主要引數,這些引數是Ra,Rq,Rz,Ry ;
他們代表的意義是:Ra 是輪廓的算術平均偏差,即在取樣長度內被測輪廓偏距絕對值之和的算術平均值。
Rq 是輪廓的均方根偏差:在取樣長度內輪廓偏距的均方根值。
Rz 是微觀不平度的10點高度:在取樣長度內5個最大的輪廓峰高與5個最大的輪廓谷深的平均值之和。
Ry 是輪廓的最大高度:在取樣長度內輪廓的峰頂線與輪廓谷底線中線的最大距離。
目前常用的表面粗糙度測量方法主要有樣板比較法,光切法,干涉法,觸針法等。
1. 比較法 它是在工廠里常用的方法, 用眼睛或放大鏡,對被測表面與粗糙度樣板比較,或用手摸靠感覺來判斷表面粗糙度的情況;這種方法不夠准確,憑經驗因素較大,只能對粗糙度引數值較大情況,給個大概范圍的判斷。
2. 光切法 它是利用光切原理來測量表面粗糙度的方法。在實驗室中用光切顯微鏡或者雙管顯微鏡就可實現測量,它的測量准確度較高,但它是與對Rz,Ry 以及較為規則的表面測量,不適用於對測量粗糙度較高的表面及不規則表面的測量。
3. 干涉法 它是利用光學干涉原理測量表面粗糙度的一種方法。這種方法要找出干涉條紋,找出相鄰干涉帶距離和干涉帶的彎曲高度,就可測出微觀不平度的實際高度;這種方法調整儀器比較麻煩,不太方便,其准確度和光切顯微鏡差不多;
4. 觸針法 它是利用儀器的測針與被測表面相接觸,並使測針沿其表面輕滑過測量表面粗糙度的測量方法。採用這種方法的儀器最廣泛的就是電動輪廓儀,它的特點是:顯示數值直觀,可測量許多形狀的被測表面,如軸類,孔類,錐體,球類,溝槽類工件,測量時間少,方便快捷。
它可分為行動式和台式電動輪廓儀, 行動式儀器可在現場進行測量,攜帶方便;帶記錄儀的電動輪廓儀,可繪制出表面的輪廓曲線,帶微機的輪廓儀可顯示輪廓的形狀情況,並有印表機列印出資料和表面的輪廓線,便於分析和比較。它的測量范圍較大:Ra 值一般在0.02—50μm 。
這里我們對電動輪廓儀的原理和儀器常見的故障排除方法進行討論;
電動輪廓儀的工作原理採用的是觸針法。儀器利用驅動箱拖動電感感測器在工件表面上以一定的速度滑行,電感感測器觸針隨同被測表面輪廓的峰谷起伏,產生上下位移,這個線值位移量引起感測器內測量橋路兩臂中電感量的變化,從而使得電橋輸出與觸針位移成比例的條幅訊號,這個微弱的電訊號經過電子裝置放大整流後,成了代表工件截面輪廓的訊號。
將它輸入記錄儀,就得到了截面輪廓的放大圖;或者把訊號通過適當的環節進行濾波和計算後,由電表直接讀出Ra 引數評定的表面粗糙度的值。
粗糙度是指工作已加工表面不光滑的程度。在切削加工過蔽祥缺程中由進給而造成的切削痕跡是以波峰波谷形式出現,而峰谷高度很小,一般多為零點幾微米,因此表面粗糙度屬於零件表面的微觀形狀誤差.其測量方法:
(1) 直接量法:利用光學、電宴州動儀器對零件表面直接量取有關引數,確定粗糙度等級。
直接測量又分為接觸測量和非接觸測量。
(2)比較測量法:將被測表面與標准粗糙度樣板作比較,評定粗糙度等級。粗糙度樣板(又稱粗糙度標准塊),是以不同的加工方法(車、刨、平銑、立銑、磨等)製成的一組金屬塊。
(3)印模法:此種方法多用於不能用儀器直接測量的或內表面,可用塑性材料作成塊狀的印模,貼合在被測表面上,待取下後貼合面上即復制出被測表面的輪廓狀況,然後對此印模進行測量,確定其粗糙度等級。
(4)綜合測量法:它是利用被測表面的某種特徵來間接評定表面粗糙度的級別,而不能測峰谷不平高度的具體數值。(陳民)
1 接觸式粗糙度儀測量--常見的是測針接觸式測量,測力一般在4mN以內,要求被測工件表面不易劃傷或變形,通過選擇不同形狀及規格的測針,可滿足絕大部分產品的粗糙度測量。
2 非接觸式粗糙度測量--常見的有白光掃描式測量,通過白光干涉原理掃描檢測工件表面微觀形狀,通過電腦軟體計算表面粗糙度。得益於非接觸的方式,該方案可對應各種工件的粗糙度測量需求,但價格相比接觸式裝置較高。
表面粗糙度測量方法:
1、比較法
比較法測量簡便,使用於車間現場測量,常用於中等或較粗糙表面的測量。方法是將被測量表面與標有一定數值的粗糙度樣板比較來確定被測表面粗糙度數值的方法。比較時可以採用的方法:Ra>1.6μm時用目測,Ra1.6~Ra0.4μm時用放大鏡,Ra比較時要求樣板的加工方法,加工紋理,加工方向,材料與被測零件表面相同。
2、觸針法
利用針尖曲率半徑為2微米左右的金剛石觸針沿被測表面緩慢滑行,金剛石觸針的上下位移量由電學式長度感測器轉換為電訊號,經放大、濾波、計算後由顯示儀表指示出表面粗糙度數值,也可用記錄器記錄被測截面輪廓曲線。一般將僅能顯示表面粗糙度數值的測量工具稱為表面粗糙度測量儀,同時能記錄表面輪廓曲線的稱為表面粗糙度輪廓儀。這兩種測量工具都有電子計算電路或電子計算機,它能自動計算出輪廓算術平均偏差Ra,微觀不平度十點高度Rz,輪廓最大高度Ry和其他多種評定引數,測量效率高,適用於測量Ra為0.025~6.3微米的表面粗糙度。
3、光切法
雙管顯微鏡測量表面粗糙度,可用作Ry與Rz引數評定,測量范圍0.5~50。
4、干涉法
利用光波干涉原理(見平晶、鐳射測長技術)將被測表面的形狀誤差以干涉條紋圖形顯示出來,並利用放大倍數高(可達500倍)的顯微鏡將這些干涉條紋的微觀部分放大後進行測量,以得出被測表面粗糙度。應用此法的表面粗糙度測量工具稱為干涉顯微鏡。這種方法適用於測量Rz和Ry為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較小間距和微小峰谷的不平度。其兩波峰或兩波谷之間的距離(波距)很小(在1mm以下),它屬於微觀幾何形狀誤差。表面粗糙度越小,則表面越光滑。表面粗糙度一般是由所採用的加工方法和其他因素所形成的,例如加工過程中刀具與零件表面間的摩擦、切屑分離時表面層金屬的塑性變形以及工藝系統中的高頻振動等。由於加工方法和工件材料的不同,被加工表面留下痕跡的深淺、疏密、形狀和紋理都有差別。
金相儀,光澤儀。
接觸式的測量肯定有劃痕啊,可以換壓力小點的測針。或者直接換成非接觸的粗糙度,鄭州源測精密精密有售,也回收SJ210
所以還在被廣泛應用。峰谷高度超出一定的范圍,就不能在目鏡視場中成清晰的真實影象而導致無法測量或者測量誤差很大。但由於該方法成本低、易於操作, 所以可測表面的輪廓峰谷的最大和最小高度,要受物鏡的景深和鑒別率的限制, 避免了與被測表面的接觸。由於它採用了光切原理它將一束平行光帶以一定角度投射與被測表面上,光帶與表面輪廓相交的曲線影像即反映了被測表面的微觀幾何形狀,解決了工件表面微小峰谷深度的測量問題
怎麼以光學方法作表面粗糙度測量
直接的斑點表面粗糙度的量取方式為利用反射回來的光量經光電效應轉換成電壓值。
粗糙度是指工作已加工表面不光滑的程度。在切削加工過程中由進給而造成的切削痕跡是以波峰波谷形式出現,而峰谷高度很小,一般多為零點幾微米,因此表面粗糙度屬於零件表面的微觀形狀誤差.其測量方法:
(1) 直接量法:利用光學、電動儀器對零件表面直接量取有關引數,確定粗糙度等級。
直接測量又分為接觸測量和非接觸測量。
(2)比較測量法:將被測表面與標准粗糙度樣板作比較,評定粗糙度等級。粗糙度樣板(又稱粗糙度標准塊),是以不同的加工方法(車、刨、平銑、立銑、磨等)製成的一組金屬塊。
(3)印模法:此種方法多用於不能用儀器直接測量的或內表面,可用塑性材料作成塊狀的印模,貼合在被測表面上,待取下後貼合面上即復制出被測表面的輪廓狀況,然後對此印模進行測量,確定其粗糙度等級。
(4)綜合測量法:它是利用被測表面的某種特徵來間接評定表面粗糙度的級別,而不能測峰谷不平高度的具體數值。
B. 測徑儀是如何測寬度的呢
測量原理
目前,國內比較常用的兩種非接觸測量方法,一種是基於CCD器件接收光信號的測量方法,另一種是激光掃描測量方法。兩種方法各有各的優勢以及劣勢,下面讓我們來看看他們的基本工作原理。
第一種測量原理:CCD尺寸測量
CCD尺寸測量系統基本都由CCD像感測器、光學系統、微機數據採集和處理系統組成,我們先來看一下採用CCD測量的基本原理:
線陣CCD平行光法進行非接觸測量的基本原理:將線陣CCD置於平行光路,被測物放於CCD前方光路中,射向CCD的光就被物體擋住一部分,因此CCD輸出的信號就有一個凹口。顯然,凹口的寬度與物體的尺寸有一一對應的關系,我們利用數字電路設計和計算機處理就很容易的得到凹口對應的CCD像元數,從而計算出被測物體的尺寸。但是我們也很容易的發現一個問題:這種測量方法要求CCD光敏區的長度大於被測物體的尺寸,而大尺寸的CCD特別昂貴,所以必須通過其他方法來實現光的接收。
CCD尺寸測量基本原理
顯然CCD接收法它具有一些獨特的一般機械式、光學式、電磁式測量儀無法比擬的優點,這與CCD本身的自掃描高解析度高靈敏度結構緊湊位置准確的特性密切相關。其中關鍵的技術就是光學系統的設計和CCD輸出視頻信號的採集與處理。但是也存在著很多常見的問題,諸如結構復雜、成本高等缺點。下面讓我們來看一下,CCD測量的方法有哪些缺點:
(1)採用CCD接收然後轉換成數字信號的方法,測量的精度受限於CCD像元的大小!我們知道CCD像元不管哪個部位接收到光,都會將接收到的光信號轉化成電信號,從而制約了CCD測量方法的測量精度。當然我們也可以採用盡量小的CCD像元,使它的測量誤差盡量減小。但我們也知道,CCD的像元越小,CCD的成本就越高,這是一個沒辦法迴避的矛盾!
(2)同時,由於我們知道,CCD光敏區一般為28mm,這就直接限制了被測物體的大小,系統的型號受限。
(3)衍射。我們知道,衍射在精密測量中是無法迴避的問題。而在這里我們的CCD像元不是連續的,是一個一個像元互相緊密排列組成的,而由於衍射造成的光的傳播不是直線的,結果就很容易出現很大的誤差。
第二種測量原理:激光掃描測量
激光掃描測徑儀系統採用激光器發出的光束通過多面體掃描轉鏡和掃描光學系統後,形成與光軸平行的連續高速掃描光束,對被置於測量區域的的工件進行高速掃描,並由放在工件對面的光電接收器接收,投射到光電光電接收器上的光線在光束掃描工件時被遮斷,所以通過分析光電接受器輸出的信號,可獲得與工件直徑有關系的數據。
為保證測量的高精度以及可靠性,光掃描計量系統必須滿足以下三點基本要求:
(1)激光束應垂直照射被測物體表面;
(2)光束必須對物體表面做勻速直線掃描運動;
(3)掃描時間必須測的很准確。
而在現實情況下,掃描速度並不是常數,而是隨掃描轉鏡的角位移的變化而變化,這樣就會產生原理誤差。
綜上所述,我們可以看出,使用CCD進行測量的這種方法有它的優點,但同時也有它自己無法克服的缺點。再看利用激光掃描測量直徑的方法,雖然會出現如掃描速度達不到均勻而產生的原理誤差,但是我們可以利用演算法的不同降低這部分誤差。。