粗糙度测量中的参数选择及对测量结果的影响.pdf

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1、中国宇航学会计量与测试专业委员会2006年学术交流套·57粗糙度测量中的参数选择及对测量结果的影响谢科熊青苔(江西东华计量测试研究所，江西南昌330029)摘要主要介绍了在粗糙度测量中相关参数的设置，及其对测量结果的影响。根据对相关仪器的应用和产品测试结果，利用图表等形式，详细介绍丁在粗糙度测量中对传感器、取样长度、滤波器和带宽等主要参数的设置。关键词桠糙度传感器取样长度滤波器带宽TheSelectionofCorrelativeParametersinRoughnessMeasuringandItsEffectstoMeasurementXIEKeXIOI、『GQing—tai(Jin

2、gxiDOIlgII阻Institute0fMetrologyAndMeasurement，Nanchan8Jiangxi330029)AbstractMainlyintroducesthesettingofcorrelativeparametersinro-shnessmeasuringanditseffectstomeasurement．Accordingtotheapplicationofcorrelationmachineandmeasuringresults，withsomegraphs，illustratesdetailedlythesettingofsomeprimaryp

3、arametersinroughnessmeasuringofsen—SOl"，cut—offlength，filterandbandwidth，etc．KeywordsRoughagesSensorCut-·offlengthFilterBandwidth1引言粗糙度描述的是一种形状及其复杂的三维空间曲面，它对机械和仪器的性能有重要的作用，特别是对高速、高压和重载荷条件下工作的机器和高精度运动的部件作用更大。因此，对机械零件必须进行粗糙度测量。目前，对粗糙度的测量主要采用比较法、光切法、干涉法和触针法等测量方法。在生产车问，常利用粗糙度比较样块与被测工件直接进行比较；在计量室和实验室中

4、，我们常见的是光切显微镜、干涉显微镜和触针式电动轮廓仪等测量仪器。收靖日期：2006-07-31作者萄介：谢科(1980一)．男，主要研究领域：几何量计量。2粗糙度轮廓仪测量原理随着社会的进步及为了适应企业生产的需要，传统的粗糙度测量仪器(如：光切显微镜、干涉显微镜)因其测量方法不便和测量参数单一等弱点，正逐渐被淘汰。与此同时，应用了计算机技术的触针式电动轮廓仪具有精度高、测量方法简单、测量结果的参数多样化等优点，被广泛地应用于粗糙度测量中，成为当今社会的主流仪器。世界上生产粗糙度仪器的厂商较多，比较知名的有英国的泰勒公司、德国的柏森公司等。其测量原理为：在计算机的控制下，利用电感式(或

5、者压电式)传感器进行信号采集，经信号处理电路，将得到的原始轮廓送入计算．58·中国宇航学套计量与测试专业委员会2006年学术交流会机，再由分析软件分析出结果并显示在计算机上。3参数设置对测量结果的影响虽然租糙度轮廓仪使用方便，但是在实际应用中常常发现：对同一个参数进行设置时，可能会出现多个不同值可供选择；在选用不同的参数设置时(如：传感器、取样长度、滤波器和带宽等)，得到的测量结果(Ra等)会有所不同，有些甚至差别很大。因此，为了得到比较准确的测量结果，必须尽可能准确地对参数进行设置。通过对测量原理的研究和实践检验。发现在参数的设置时，也有一些可遵循的原则。下面通过对具体仪器的使用来详细

6、阐明这些原则。我所使用的粗糙度仪是英国泰勒·霍普森公司生产的FTSSS3C型粗糙度轮廓仪。此仪器利用电感式传感器进行信号测量，传感器测量范围(0一1)131111，测量不确定度为2％。它可对物体的内、外表面进行粗糙度测量，还可通过轮廓分析软件进行物体的外形轮廓的测量。这里我仅针对租糙度测量进行叙述。3．1传感器类型的选择与校准由于被测表面的曲率受到轮廓垂直高度和表面特征的间隔的影响。因此，不同几何形状、尺寸的传感器对被测表面特征的反映不同(如图I)，得到的测量结果(Ra等)也不一致。根据被测物的表面特征，通常情况下，选用针型传感器。传感器校准的目的是使它的个体耐性和电感特性与系统电特性相

7、匹配。当系统重新安装、仪器搬动过或更换过传感器时，我们必须进行这样的校准。通常使用球型标准进行校准，在传感器的最小量程段进行．例如电感传感器的0．04mm量程。。．《图1不同传感器对被测表面特征的反觖曲线圈3．2传感器行程、评价长度、取样长度的选择在测量行程的选择上，操作者往往把传感器行程与评价长度混淆，这将影响到测量结果的准确性。所谓传感器行程是指传感器从启动到停止整个过程走过的位移。评价长度是指传感器正确反映表面特性的位移，通常