表面粗糙度测量

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1、第四章表面粗糙度及表面微观形貌测量微观形貌是指表面的微观形态。他是由于加工过程中刀具和工件的摩檫、切削分离时的塑性变形和金属撕裂、加工系统的高频震动等原因，在零件表面留下的各种不同形状和尺寸的微观结构。表面微观形貌在很大程度上决定了零件的使用性能。如：机械系统的磨擦磨损、接触刚度、疲劳强度、配合性质、传动精度、腐蚀性等。它是机械产品的重要质量指标。机械加工中描述表面微观形貌误差常用的参数是表面粗糙度。第一节：表面粗糙度的评定参数及新标准介绍第二节：表面粗糙度的常规测量方法第三节:CSPM5000扫描探针显微镜第四节：总结www.themegallery.com第一节：表面粗糙度的评

2、定参数及国家新标准介绍1、现行表面粗糙度国家标准现行表面粗糙度国家标准为GB/T3505----2000《产品几何技术规范表面结构---轮廓法表面结构的术语、定义及参数》，取代了GB/T3505------1983，在旧标准中只将表面粗糙度轮廓及其参数定义为表面结构特性的唯一组成部分,给出的术语和定义.而在新标准中,对粗糙度其技术内容与ISO4287:1997等效本标准中把表面结构用轮廓法描述：表面结构包括1）.原始轮廓(λ>10mm);2）.波纹度轮廓（1mm<λ<10mm)；3）.粗糙度轮廓（λ<1mm）；粗糙度的参数分为高度特征参数（主参数）；间距特征参数与形状特征参数（附加

3、参数）共14项。实际中最常测量评定的参数为高度参数Ra,Rz,Ry，优先选用Ra．第四章表面粗糙度及表面微观形貌测量www.themegallery.com图４－１－１表面轮廓的组成第四章表面粗糙度及表面微观形貌测量www.themegallery.com第四章表面粗糙度及表面微观形貌测量1）.轮廓算术平均偏差Ra2)微观不平度十点高度Rz3).轮廓最大高度Ry图４－１－２图４－１－３2.主参数定义www.themegallery.com第二节：表面粗糙度的常规测量方法一.比较法:将被测表面对照粗糙度样板用肉眼或借助放大镜,也可以用手比较.此方法只适用于低精度等级的工件,判断的准确

4、程度取决于检验人员的经验.该方法现在几乎不用.图４－２－１第四章表面粗糙度及表面微观形貌测量www.themegallery.com二.光切法与光切显微镜1.光切法测量原理:测量原理如图4-2-2所示，由光源发出的光线经狭缝及物镜1以45°的方向投射到被测工件表面。该光束如同一平面与被测表面成45°相截，由于被测表面粗糙不平，故两者交线为一凹凸不平的轮廓线，如图2。该光线又由被测表面反射，经过物镜2成像在分划板上，在经过目镜就可以观察到一条放大了的凹凸不平的轮廓线，如图4-2-3图４－２－２测量原理图图４－２－３光束与表面截图第四章表面粗糙度及表面微观形貌测量www.themega

5、llery.com2.光切发的特点:所用仪器为光切显微镜(双管显微镜),适用与规则表面(如:车、铣、刨等去除材料的加工表面）,且表面有一定的反射能力。可以测量Rz、Ry、S参数，测量范围:(０.８~80µm)．测量方法属于非接触测量图４－２－５双管显微镜第四章表面粗糙度及表面微观形貌测量www.themegallery.com三.干涉法及干涉显微镜1.干涉法的测量原理:干涉显微镜是根据光学干涉原理制成的。图4-2-6)为其光学系统示意图。由光源1发出的光线经聚光镜2滤色片3、光阑4、及透镜5后成平行光线，射向半透半反的分光镜7后分成两束：一束光线通过补偿镜8、物镜9到平面反射镜10

6、，被10反射又回到分光镜7，再由7经聚11到反射镜16，由16进入目镜12；另一束光线向上通过物镜6，投射到被测零件表面，由被测表面反射回来通过分光镜7、聚光镜11到反射镜16，由16反射也进入目12。在目镜12的视场内可观察到这两束光线因光程差而形成的干涉带图形，若被测表面粗糙不平，干涉带即成弯曲形状如图。由测微目镜可读出相邻两二干涉带距离a以及干涉带弯曲高度b。由于光程差每增加半个波长，即形成一条干涉带，故被测表面微观不平度的实际高度为式中：λ为光波波长。图４－２－６干涉显微镜测量原理1一光源；2，11，15一聚光镜；3一滤色片；4一光阑；5一透镜；6，9--物镜；7一分光镜；

7、8一补偿镜；10，14，16一反射镜；12一目镜；13一透光窗第四章表面粗糙度及表面微观形貌测量www.themegallery.com２．干涉法的特点：所用仪器为干涉显微镜，可测参数Rz、Ry，具有较大的放大倍数．测量范围：（１～０．０３µm）适用于测量不规则表面（如磨削等加工表面），被测件不应太大且具有反射能力，最适用于量块表面粗糙度的测量．属于非接触测量．图４－１－７６J型干涉显微镜第四章表面粗糙度及表面微观形貌测量www.themegallery.com四．触