表面粗糙度測(cè)量

表面粗糙度測(cè)量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?．熟悉光切顯微鏡測(cè)量表面粗糙度的原理和方法；2?加深對(duì)微觀不平度十點(diǎn)高度R定義的理解；Z3?正確判斷工件表面粗糙度的合格性。二、儀器說明：光切法顯微鏡以光切法測(cè)量和觀察零件表面的微觀幾何形狀，在不破壞表面的條件下測(cè)出截面輪廓的微觀幾何形狀和溝槽寬度的實(shí)際尺寸。此外，還可測(cè)量表面上個(gè)別位置的加工痕跡和坡?lián)p。測(cè)量范圍Rz值（微米）所需物鏡總放大倍數(shù)物鏡組件與被件的距離（毫米）視場(chǎng)直徑（毫米）系數(shù)E（微米/各）0.廠1.660X510X0.040.30.161.廠6.330X260X0.20.60.296.廠2014X120X2.51.30.6320一807X60X9.52.51.28主要技術(shù)指標(biāo)：工作原理：如圖1所示，狹縫被光源發(fā)出的光線照射后，通過物鏡發(fā)出一束光帶以傾斜45°方向照射在被測(cè)量的表面上。被測(cè)表面的微觀形狀，被光亮的具有平直緣狹縫像亮的帶照射后，表面的波峰在S點(diǎn)產(chǎn)生反射，波谷在S點(diǎn)產(chǎn)生反射，通過觀測(cè)顯微鏡的物鏡，它們各自成像在分劃板的a和a'在目鏡中觀察到的即為具有與被測(cè)表面一樣的齒狀亮帶，通過目鏡的分劃板與測(cè)微器測(cè)出a點(diǎn)至a，點(diǎn)之間的距離N，被測(cè)表面的微觀不平度h即為：h=N/Vcos45° （V—物鏡放大倍數(shù)） （1）圖2光切顯微鏡結(jié)構(gòu)圖圖1光切顯微鏡工作原理圖儀器結(jié)構(gòu)：儀器外形如圖2所示，基座（6）上裝有立柱（5），顯微鏡的主體通過橫臂（2）圖2光切顯微鏡結(jié)構(gòu)圖（4）將橫臂沿立柱上下移動(dòng)，此時(shí)顯微鏡進(jìn)行粗調(diào)焦，并用旋手（1）將橫臂固定在立柱上。顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)壓縮在封閉的橫臂內(nèi)。橫臂上裝有可替換的物鏡組（8）、測(cè)微目鏡（13）等。微調(diào)手輪（3）用于顯微鏡的精細(xì)調(diào)焦。儀器的座標(biāo)工作臺(tái)（7）利用其螺旋測(cè)微器對(duì)工件進(jìn)行座標(biāo)測(cè)量與調(diào)整。對(duì)平的工件可直接放在工作臺(tái)上進(jìn)行測(cè)量，對(duì)圓柱形的工件，可放在儀器工作臺(tái)上的V形塊上進(jìn)行測(cè)量。

維護(hù)與保養(yǎng)：要注意防止灰塵、潮濕及其它有害物質(zhì)的侵蝕。儀器光源采用的是低壓電源照明，必須使用專用的變壓器，防止事故發(fā)生。所有的透鏡和未作防銹處理的表面不得用手直接接觸。使用完畢應(yīng)將儀器擦拭干凈，立柱及工作臺(tái)表面要涂防銹油并蓋上儀器罩。光切法顯微鏡測(cè)量表面粗糙度三、實(shí)驗(yàn)步驟：⑴儀器調(diào)整：選擇物鏡：目測(cè)初步估計(jì)被測(cè)表面的Rz值范圍，選擇相應(yīng)放大倍數(shù)的物鏡安裝在儀器上。安放被件：將零件擦凈后放在儀器工作臺(tái)上，其零件表面加工紋路應(yīng)目鏡視場(chǎng)上狹縫影像垂直，并使測(cè)量表面平行于工作臺(tái)平面（準(zhǔn)確到1°）。若被測(cè)表面為圓柱形表面，其表面素線還應(yīng)與狹縫平行，且表面最高點(diǎn)要位于物鏡下端中央。將光源插頭插接變壓器后，再接通電源。調(diào)整目鏡焦距：松開目鏡鎖緊旋鈕，取下目鏡，對(duì)著亮處觀察分劃板上的刻線是否清晰，否則轉(zhuǎn)動(dòng)最上端的目鏡視度調(diào)節(jié)環(huán)至清晰為止。調(diào)整物鏡焦距：松開旋鈕，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)使橫臂下降到最低的安全位置（比零件表面略高，物鏡切不可接觸零件），然后觀察目鏡視場(chǎng)，若未見被測(cè)表面輪廓影像（一綠色光帶），則緩慢向上調(diào)整橫臂至光帶基本清晰。然后轉(zhuǎn)動(dòng)微調(diào)旋鈕，使被測(cè)量表面輪廓影像清晰。注意：為了正確的對(duì)圓柱體進(jìn)行測(cè)量，必須同時(shí)調(diào)整工作臺(tái)和顯微鏡，使顯微鏡精確的調(diào)焦在圓柱頂端母線上。為此，需使工作臺(tái)作垂直于圓柱體軸線移動(dòng)（平行于加工紋路移動(dòng)），必要時(shí)，對(duì)顯微鏡需重新調(diào)焦。⑵讀取數(shù)據(jù)（圖3-17）：調(diào)目鏡分劃板十字線：轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微目鏡，使分劃板上的十字刻線中的一條與光帶大多數(shù)的峰或谷基本相切，擰緊目鏡緊固螺釘。讀數(shù)：為測(cè)量表面輪廓不平度，須使于狹縫平行的分劃水平線于狹縫清晰邊緣最高點(diǎn)相切，如圖3。然后在目鏡分劃板與測(cè)微鼓上記上讀數(shù)，再使十字線的水平線于狹縫清晰邊緣最低點(diǎn)相切，第二次記下分劃板和2)鼓輪的讀數(shù)，兩次讀數(shù)之差： 圖32)a=<2N將2式中的N代入1式后得：a_h=￡二2亠 ⑶QQ2V為求出不平度平均高度Rz值，需求在取樣長度范圍內(nèi)被測(cè)輪廓的五個(gè)高點(diǎn)和五個(gè)低點(diǎn)之間的平均讀數(shù)差a平均，然后再按式3計(jì)算出h，即不平度平均高度Rz。取樣長度與評(píng)定長度應(yīng)根據(jù)下表選擇。Rz或Ry(“m)>0.025?0.10>0.1?0.5>0.5?10.0>10.0?50.0>50.0?320取樣長度（mm）0.080.250.82.55.0評(píng)定長度0.401.2510.012.541.0

讀數(shù)時(shí)，視場(chǎng)內(nèi)每變化一格（1mm）,目鏡百分尺套筒即轉(zhuǎn)過一周（一百格）所以每次讀數(shù)要將視場(chǎng)內(nèi)讀數(shù)加上套筒上的讀數(shù)。⑶數(shù)據(jù)處理：物鏡放大倍數(shù)的確定：為了確定公式（3）中物鏡放大倍數(shù)V,在進(jìn)行輪廓不平度測(cè)量時(shí)須對(duì)儀器備有的標(biāo)準(zhǔn)刻度尺進(jìn)行測(cè)量，首先將標(biāo)準(zhǔn)刻度尺放在工作臺(tái)上，調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)刻度尺刻線清晰地呈現(xiàn)在目鏡視場(chǎng)中，并且使其刻線和狹縫象垂直，分劃板十字線的運(yùn)動(dòng)方向于狹縫象平行。然后將分劃板十字線的交點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)刻度尺的一端，按測(cè)微目鏡的分劃板與測(cè)微鼓進(jìn)行第一次讀數(shù)，接著把十字線交點(diǎn)移動(dòng)到標(biāo)準(zhǔn)刻度尺的另一點(diǎn)，在以同樣的方法進(jìn)行第二次讀數(shù)。此時(shí)，測(cè)微目鏡的二次讀數(shù)差與標(biāo)準(zhǔn)刻度尺選擇段刻度數(shù)之比，就是顯微鏡物鏡的放大倍數(shù)V。假定標(biāo)準(zhǔn)刻度尺選擇線段為80格，即0.8毫米。在測(cè)微目鏡中對(duì)此刻線段的讀數(shù)值為6.4毫米。儀器上安裝的物鏡組為14XN.A.0.20，則物鏡放大倍數(shù)為：V=6.4/0.8=8根據(jù)上述測(cè)量方法，從測(cè)微目鏡中五個(gè)最高點(diǎn)和五個(gè)最低點(diǎn)的讀數(shù)值。例如：a1=4.8毫米a3=4.75毫米a5=4.9毫米 a7=4.85毫米 a9=4.9毫米a2=4.695毫米a4=4.655毫米a6=4.79