互换性与测量技术实验指导书定稿

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1、互换性与测量技术实验指导书定稿（4）计算测微器刻度套筒上一格刻度间距所代表的实际被测值（即分度值）C2C＝TZ2A式中T——标准刻度尺的刻度间距（10μm）。把从目镜测微器测得的十点读数的平均值h″乘上C值，即可求得Rz值：Rz＝Ch//五、思考题1.2.3.为什么只测量光带一边的最高点（峰）和最低点（谷）？测量表面粗糙度还有哪些方法？其应用范围如何？用双管显微镜测量表面粗糙度为什么要确定分度值C？如何确定？实验3—2用干涉显微镜测量表面粗糙度一、实验目的371.熟悉用干涉显微镜测量表面粗糙度的原理和方法2.加深对轮廓最大高度Rz的理解二、实验内容用6JA型干涉显微镜测量表面粗糙度的R

2、z值。三、测量原理干涉显微镜是干涉仪和显微镜的组合，用光波干涉原理来反映出被测工件的粗糙度。由于表面粗糙度是微观不平度，所以用显微镜进行高倍放大后以便观察和测量。干涉显微镜一般用于测量0.8~0.025μm的Rz值。图1为6JA型干涉显微镜的外观图。图2为该仪器的光学系统图，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，再经原光路返回至分光镜9，反射至目镜19。另一光束由分光镜9反射（遮光板20移出），经物镜12射至参考镜13上，再由原光路返回，并透过分光镜9，也射向目镜19。两路光束相遇迭加产生干涉，通过目镜

3、19来观察。由于被测表面有微小的峰、谷存在，峰、谷处的光程不一样，造成干涉条纹的弯曲。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（图5b），其关系式为：h＝a?37b2式中λ为测量中的光波长。本实验就是利用测量干涉条纹弯曲量a和干涉条纹间距b来确定Rz值的。四、测量步骤1.调整仪器测量时调整仪器的方法如下：（1）开亮灯泡，转动手轮10和6（图1），使图2中的遮光板14从光路中转出。如果视场亮度不均匀，可转动调节螺丝4a，使视场亮度均匀。（2）转动手轮8，使目镜视场中弓形直边清晰，如图3所示。（3）在工作台上放置好洗净的被测工件。被测表面向下，朝向物镜。转动手轮6，

4、遮去图2中的参考镜13的一路光束。转动滚花轮2c，使工作台升降直到目镜视场中观察到清晰的工件表面象为止，再转动手轮6，使图2中的遮光板从光路中转出。21图2图3图437（4）松开螺丝1b取下测微目镜1，直接从目镜管中观察，可以看到两个灯丝象。转动手轮11，使图2中的孔径光阑6开至最大，转动手轮7和9，使两个灯丝象完全重合，同时调节螺丝4a，使灯丝象位于孔径光阑中央，如图4所示，然后装上测微目镜，旋紧螺丝1b。（5）在精密测量中，通常采用光波波长稳定的单色光（本仪器用的是绿光），此时应将手柄12推到底，使图2中的滤色片3插入光路。当被测表面粗糙度较低而加工痕迹又不很规则时，干涉条纹将呈现

5、出急剧的弯曲和断裂现象，这时则不推动手柄12，而采用白光，因为白光干涉成彩色条纹，其中零次干涉条纹可清晰地显示出条纹的弯曲情况，便于观察和测量。如在目镜中看不到干涉条纹，可慢慢转动手轮14直到出现清晰的干涉条纹为止（图5a）。（6）转动手轮7和9以及手轮8和14，可以得到所需的干涉条纹亮度和宽度。（7）转动工作台2b，使加工痕迹的方向与干涉条纹垂直。（8）松开螺丝1b，转动测微目镜1，使视场中十字刻线之一与干涉条纹平行，然后拧紧螺丝1b，此时即可进行具体的测量工作。222.测量方法在此仪器上，表面粗糙度可以用两种方法测量。37（1）用测微目镜测量1）转动测微目镜的测微器1a，使视场中与

6、干涉条纹平行的十字线中的一条线对准一条干涉条纹峰顶中心（图5b），这时在测微器上的读数为N1。然后再对准相邻的另一条干涉条纹峰顶中心，读数为N2。（N1—N2）即为条纹间距b。2）对准一条干涉条纹峰顶中心读数N1后，移动十字线，对准同一条干涉条纹谷底中心，读数为N3。（N1－N3）即为干涉条纹弯曲量a。按轮廓最大高度Rz的定义，在取样长度范围内测量同一条干涉条纹的最高的峰和最的低谷，这个干涉条纹弯曲量的值a为：a平均＝N1max?N3min被测表面的轮廓最大高度RZ为：Rz?a?b2采用白光时，λ＝0.55μm；采用单色光时，则按仪器所附滤色片检定书载明的波长取值。按测量长度要求，各取

7、样长度的Rz值还需平均后才能作为评定表面粗糙度的可靠数据。（a）(b)图5（2）用目视估计判定37用肉眼观察视场，直接估读出弯曲量a为干涉条纹间距b的多少倍或几分之一，用目视估读的a/b值来代替测微目镜的读数。在取样长度范围内，对同一条干涉的最高的峰和最的低谷估读比值，然后计算Rz值。同样，根据求得的各取样长度的Rz值再平均后作为最后的评定数据。目视估读法效率高，方法简便，但不够准确，因此只能作为一种近似的测量方法。五、思考题仪器使用说明书上写