机械几何量检测表面粗糙度测量

,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,子项目三 表面粗糙度检测,表面粗糙度检测,1,、概念：,是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度。其两波峰或两波谷之间的距离（波距）很小（在1mm以下），它属于微观几何形状误差。表面粗糙度越小，则表面越光滑。,表面粗糙度与机械零件的配合性质、耐磨性、疲劳强度、接触刚度、振动和噪声等有密切关系，对机械产品的使用寿命和可靠性有重要影响。一般标注采用Ra。,2,、表面粗糙度与形状误差（宏观的误差）和表面波度是有区别的。,通常波距,（指相邻两波峰或两波谷之间的距离）小于,1mm,的属于,表面粗糙度,，波距在,在,lmm,10mm,的属于,表面波度,，波距,大于,10mm,的属于,形状误差,，如图所示。,3,、表面粗糙度各符号含义,Pt,-,是原始轮廓总高度，定义是：在评定长度内，原始轮廓的最高峰到最低谷的轮廓高度,Wt,-,是波纹度轮廓总高度，定义是：在评定长度内，波纹度轮廓的最高峰到最低谷的轮廓高度,Ra-轮廓的算术平均偏差（在取样长度内，被测实际轮廓上各点至轮廓中线距离绝对值的平均值）,3,、表面粗糙度各符号含义,Rz-粗糙度最大峰-谷高度（在轮廓取样长度内的最大峰-谷高度）,Rmax,-,是最大轮廓高度，定义是：在取样长度内的最高峰到最低谷的距离。如果在多个取样长度上测量，采取最大的那一个,3,、表面粗糙度各符号含义,Rmr是材料比率,我们国内的标准也叫支承长度率，定义是：在评定长度内某一水平截距上，材料实体长度占评定长度的比例。衡量部件“耐磨性”的最合适的方法就是评估表面的材料比率。,轮廓支承长度率,Rmr(c),3,、表面粗糙度各符号含义,Rsm,轮廓单元的平均宽度,指在一个取样长度内，轮廓单元宽度Xs的平均值。,3.,表面粗糙度符号,的,意义,3.,表面粗糙度符号的意义,完工零件的表面按检验规范测得轮廓参数值后，需与图样上给定的极限比较，以判定其是否合格。极限值判断规则有两种：,16%,规则,上限值(下限值)，表示所有的实测数据中，允许16%的测得值超过规定值的时候标注,最大规则,如果不允许任何测得值超过规定值，应在图样上标注表面粗糙度参数的最大值或最小值,3.,表面粗糙度的注法,4,、表面粗糙度的检测方法,4.1,比较法,是将零件表面与粗糙度样块相比较，估计出表面粗糙度。比较法精度较差，仅适用于车间检验。根据制造工艺可分为,铸造,表面粗糙度比较样块、,机械加工,表面粗糙度比较样、,电火花加工,表面粗糙度比较样块，以机械加工,表面粗糙度样块为例，如图所示。,4.2,光切法,光切法是利用光切原理测量表面粗糙度的方法，常采用的仪器是光切显微镜（也叫双管显微镜），其外形如图所示。,它将一束平行光带以一定角度投射与被测表面上，光带与表面轮廓相交的曲线影像即反映了被测表面的微观几何形状，解决了工件表面微小峰谷深度的测量问题，避免了与被测表面的接触。由于它采用了光切原理,所以可测表面的轮廓峰谷的最大和最小高度,要受物镜的景深和鉴别率的限制。峰谷高度超出一定的范围，就不能在目镜视场中成清晰的真实图像而导致无法测量或者测量误差很大。但由于该方法成本低、易于操作，所以还在被广泛应用,光切显微镜,该仪器适宜测量用车、铣、刨或其他类似方法加工的金属零件的平面或外圆表面。光切法通常适用于测量,Rz=0.5,80m,的表面，且在测量,Rz,值的同时，可以得到被测表面的,Ry,值。,1-,光源；,2-,立柱；,3-,锁紧螺钉；,4-,微调手轮；,5-,精调螺母；,6-,底座；,7-,工作台；,8-,物镜组；,9-,测微鼓轮；,10-,目镜；,11-,照相机插座,4.3,触针法,触针法是通过针尖（金刚石制成，半径为,2,3m,的针尖）感触微观不平度的截面轮廓的方法，它实际上是一种接触式电测量方法，所用测量仪器一般称为电动粗糙度轮廓仪，以JB-5C粗糙度轮廓仪为例，,该仪器可测量各种精密机械零件的粗糙度和轮廓形状参数。可测量园弧半径、直线度、凸度、沟心距、倾斜度、垂直距离、水平距离、台阶等,形状参数,。该仪器还可对各种零件表面的平面、斜面、外园柱面、内孔表面、深槽表面、圆弧面和球面的,粗糙度,进行测试,并实现多种参数测量。,5.,JB-5C粗糙度轮廓仪,总图如下：,1-花岗岩平板 2-工作台 3-样块 4-触针和测杆,5-传感器 6-夹紧螺钉 7-角度调节 8-高低调节,9-立柱丝杆 10-驱动箱 11-电缆 12-控制箱13-开关,控制盒用来调节传感器位置.,图,2.4 JB-5C,精密粗糙度仪窗口,JB-5C粗糙度轮廓仪,窗口第一行显示的菜单，定义如下：,1.文件:包含新建,保存,打印设置,打印预览,打印等功能.,2.查看:工具拦和状态拦的查看选择设定.,3.操作:所有动作的键功能。增加一寻找极值功能：先采样 一段包括最大点或最小点的轮廓，再点击寻找极值，传感器会自动找到极值而停下来。,4.,设置,:参数(见图2.6及其说明)和图形线条粗细及色彩设定,5.标注:,见图2.5所示功能.,JB-5C粗糙度轮廓仪,JB-5C粗糙度轮廓仪,图,2.5,标志解释,JB-5C粗糙度轮廓仪,图,2.6 参数设置,5.内容选择：形状测量时,可分别选择轮廓测量,直线度测量或凸度测量。粗糙度测量时,可选择平面或园弧、Pt、台阶和滚柱。,6.停止：停止上,下,左或右移动。,7.采样：采样一次。也可中途按停止，接着进行测量。,8.左移：传感器向左移动。操作时，弹出对话框，可填入移动距离，则移到位停；也可直接回车，则移到点击停止键即停。,9.右移：传感器向右移动。其他同上。,JB-5C粗糙度轮廓仪,10.慢速上移:传感器慢速上移。,11.慢速下移:传感器慢速下移。,12.快速上移:传感器快速上移。,13.快速下移:传感器快速下移。,14.参数：设置测量粗糙度的取样长度、分段数、传感器触针种类和测量面等和测量轮廓时的范围、针尖半径、测量长度和测杆长度等参数。(见图2.6),15.打印：打印测试结果。,16.标注:右侧一列的图形标志解释见图2.5。后4个图的功能分别是测量图型上、下、左、右移动。主页最下面一行是状态类,其显示鼠标所指位置X,Y及传感器触针所在位置PX,PY。,JB-5C粗糙度轮廓仪,形状测量,轮廓测量,先装上测杆,使触针垂直于工作台表面,并用工具通过螺丝固紧,(,见下图,),。,形状测量,轮廓测量,1,设置,:,参照图,2.4,类型选择,设定形状,内容选择,设定轮廓。接着,双击,参数,出现图,2.6,参数设置,结束后按确定。设定的内容有,:,(1),测量范围,:,根据测件大小,测量轮廓可设定为,5mm.,测量粗糙度为,0.5mm,。,(2),测量长度,:1,至,100mm.,(3),采样速度,:,可选择,0.5mm/sec,或,1mm/sec,(4),采样方式,:,选择回到起始位置时请打勾,.,（,5,）放大倍率：可选择,10,到,500000,倍，一般设置为自动。,（,6,）粗糙度参数标准：在粗糙度测量结果中，可选择国际（,ISO,）或,JIS(,日本,),参数标准。,形状测量,轮廓测量,图,2.6,参数设置,形状测量,轮廓测量,2,采样,:,双击,采样,传感器开始从左到右移动采样,.,举例测量一轮廓见下图。采样的图形文件可以采用仪器可用的格式保存。,3,选择元素,:,采样完毕,显示将弹出图,2.8,如需要返回原点,可点击,是,，否则点击否。接着又弹出图,2.9,提示选择元素。,4,，在进入测量前可点击,，一直放大到清楚为至。其上角显示为图型与实际尺寸放大的倍率。,形状测量,轮廓测量,根据测量要求选择要测的元素,;,例图,2.10,中,选定园弧,.,确定一个元素的步骤是,(1),点击主页右侧图标选择园弧,(2)移动鼠标,每个元素需要点击3次.第1和第2点选择范围,第三点表示确定.(3)选择完所有元素后,点击右侧图标结束选择,图,2.8,形状测量,轮廓测量,4,标注,:,点击右侧图标标记半径尺寸,接着再点击选定元素,例图,2.7,中的左边圆弧并往上拉,图上显示出一条尺寸线,右侧则出现该园半径尺寸,.,图,2.9,中点,是,中间便插入可选择范围进行测量（如不需要选择范围可点否）。见下图：,选好范围后保存。变成如下：,形状测量,轮廓测量,5.,测量和打印,。,打印报告如图,2.12,。,Lt:,测量长度。,VB,：上下可测量范围。,Vt,：采样速度，毫米,/,秒。,Points:,测量点数。,右下角为采样全图。,左侧是测量全部数据。,形状测量,直线度,和圆轮廓度的测量,在,内容选择,中设置形状误差,然后设置,参数,，开始,采样,形状测量,直线度,和圆轮廓度的测量,接着选择测量的直线范围,.,先点击页面右侧功能键中的,再用鼠标左键分别点击图形直线,.,再任意点一下作为确定,.,接着点右侧的 开始转入测量，见下图。,形状测量,直线度,和圆轮廓度的测量,点键,。,再用鼠标点击图形,出现下图结果。,形状测量,直线度,和圆轮廓度的测量,打印结果如图：,形状测量,直线度和,圆轮廓度,的测量,圆轮廓度可以这样测量：先选择园的范围（即选择元素，如测量园半径），点击内容选择中,园轮廓度,，即可显示下图,粗糙度测量,测量园弧表面粗糙度,粗糙度测量：换上粗糙度测量专用触针,见下图。,粗糙度测量,测量园弧表面粗糙度,设置：,(1)类型选择设置为,粗糙度,内容选择根据测量需求选择,平面或园弧,。,(2)参数设置，取样长度一览可根据粗糙度大小选择,0.08-8mm中一个段数中分1-5段和全部；所谓全部,即根据采样和选择后的实际长度，除以取样长度所得最多段数。采样速度可分别选择每秒0.5mm或1mm。传感器一览根据选用触针的长短来选；较长的一根则选,标准,用来测量平面、园弧和球面的粗糙度及Pt值,;短者选,小孔,用以测量内孔大于5mm孔壁粗糙度。,粗糙度测量一栏可根据测量物选择平面或园弧。触针半径写入2m;测量范围一栏可选择-0.50.5mm。测量长度中可填入0-100mm间一个数,这是在段数取全部或测量轮廓的时候才有作用。,粗糙度测量,测量园弧表面粗糙度,参数设置,，,找好中心,，,通过调节传感器上下位置和调节工作台X、Y丝杆（见图1），使圆弧凹面最低点即其中心与触针接触，观察显示器Y轴上红点，使之位于Y轴下侧接近线性区底部,见图2.41。如测球面，则使其最高点与触针接触，使红点位于Y轴上侧接近线性区顶部,见图2。,粗糙度测量,测量园弧表面粗糙度,接着开始采样，接下来，一信息框出现在屏中心，提示选择起始点和终止点位置；见下图点击确定，便能输入图形选择范围的数据。,粗糙度测量,测量园弧表面粗糙度,粗糙度测量,测量园弧表面粗糙度,“保存”,。最后,重复设定,一下内容选择中的,园弧,便能显示测试的结果。见图,小结与作业,Thank you,