第13章表面粗糙度的检测

1、华南理工大学机械与汽车工程学院华南理工大学机械与汽车工程学院1第第13章章 表面粗糙度的检测表面粗糙度的检测测量表面糊糙度参数值时，如果图样上未规定测量方向时，应在高度参数（Ra、Rz）最大值的方向上进行测量，即对于一般切削加工表面，应在垂直于加工痕迹的方向上测量；当图样上明确规定测量方向的特定要求时，应按要求测量；当无法确定表面加工纹理方向时（如经电火花、研磨加工的表面），应选定几个不同方向进行测量，取其中的最大值作为被测表面的粗糙度参数值。由于各种原因，被测工件的实际表面总存在不均匀性问题，为了比较完整地反映被测表面的实际状况，应选定几个部位进行测量，测量结果可按照国家标准的有关规定确定。

2、零件的表面缺陷，例如气孔、裂纹、砂眼、划痕等缺陷，一般比加工痕迹的深度或宽度大得多，不属于表面粗糙度的评定范围，必要时，应单独规定对表面缺陷的要求。常用的表面粗糙度检测方法有光切法、干涉法、比较法和触针扫描法。华南理工大学机械与汽车工程学院华南理工大学机械与汽车工程学院2第第13章章 表面粗糙度的检测表面粗糙度的检测13.1光切法 光切法是利用光切原理测量表面粗糙度的一种方法，常用的仪器是光切显微镜，又称双管显微镜。它可用于测量车、铣、刨及其他类似加工方法加工的金属外表面，还可以用来观察木材、纸张、塑料、电镀层等表面的微观不平度。 光切显微镜主要用于测定幅度参数Rz，测量Rz的范围一般为0.8

3、m100m。必要时也可以通过测出轮廓图形上各点，用坐标点绘图法作出轮廓图形；或使用仪器上的照相装置拍摄出被测轮廓，近似评定Ra，或Rsm与Rmr(c)等参数。华南理工大学机械与汽车工程学院华南理工大学机械与汽车工程学院3第第13章章 表面粗糙度的检测表面粗糙度的检测13.1光切法 图13-1 光切显微镜的实物照片图13-2 光切显微镜的主要结构华南理工大学机械与汽车工程学院华南理工大学机械与汽车工程学院4第第13章章 表面粗糙度的检测表面粗糙度的检测(a) (b)1-光源 2-聚光镜 3-光阑 4-物镜 5-分划板 6-目镜图13-3 光切显镜的测量原理11cos45cos45hhhk 1co

4、s45hH13.1光切法 2cos 452HHhkk 12ikhiH令华南理工大学机械与汽车工程学院华南理工大学机械与汽车工程学院5第第13章章 表面粗糙度的检测表面粗糙度的检测13.2干涉法干涉法是利用光波干涉原理来测量表面粗糙度的一种方法。常用的仪器是干涉显微镜，干涉显微镜能将具有微观不平度的被测表面与标准光学镜面相比较，用光波波长为基准来测量工件表面粗糙度。图13-4 6JA型干涉显微镜的实物照片图13-5 6JA型干涉显微镜的外形结构华南理工大学机械与汽车工程学院华南理工大学机械与汽车工程学院6第第13章章 表面粗糙度的检测表面粗糙度的检测13.2干涉法1-光源2-聚光镜3、11、15

5、-反射镜4、5-光阑6-聚光镜7-分光镜8-补偿镜9、10、16-物镜12-折射镜13-聚光镜14-目镜17-滤光片图13-66JA型干涉显微镜的光学系统图华南理工大学机械与汽车工程学院华南理工大学机械与汽车工程学院7第第13章章 表面粗糙度的检测表面粗糙度的检测13.2干涉法图13-7 干涉条纹 根据光波干涉原理，干涉条纹的弯曲量与微观不平度高度值h有确定的数值关系，即2ahb式中：a为干涉条纹的弯曲量，b为相邻干涉条纹的间距，为光波波长。对自然光（白光），0.66m；对绿光（单色光），0.509m；对红光（单色光），0.644m。华南理工大学机械与汽车工程学院华南理工大学机械与汽车工程学院

6、8第第13章章 表面粗糙度的检测表面粗糙度的检测 13.3 触针扫描法触针扫描法又称轮廓法，是一种接触式测量表面粗糙度的方法。它是利用金刚石针尖与被测表面相接触，当针尖以一定速度沿着被测表面移动时，被测表面的微观不平将使触针在垂直于表面轮廓方向上产生上下移动，将这种上下移动转换为电量并加以处理。人们可对记录装置记录得到的实际轮廓图进行分析计算，或直接从仪器的指示表中获得参数值。触针扫描法常用的仪器是电动轮廓仪，该仪器可直接测量Ra值，也可用于测量Rz值。图13-8 触针扫描法测量原理框图华南理工大学机械与汽车工程学院华南理工大学机械与汽车工程学院9第第13章章 表面粗糙度的检测表面粗糙度的检测

7、 13.3 触针扫描法1-被测工件 2-触针 3-传感器 4-驱动箱 5-指示表 6-工作台 7-定位块图13-9 BCJ-2电动轮廓仪华南理工大学机械与汽车工程学院华南理工大学机械与汽车工程学院10第第13章章 表面粗糙度的检测表面粗糙度的检测 13.3 触针扫描法 图13-10 TR100型便携式表面粗糙度仪图13-11 TR200型表面粗糙度仪图13-12 TR300型表面粗糙度仪华南理工大学机械与汽车工程学院华南理工大学机械与汽车工程学院11第第13章章 表面粗糙度的检测表面粗糙度的检测 13.4 比较法表面粗糙度轮廓最简单的测量方法是粗糙度样块比较法。比较法是用一组粗糙度样块作为比较

8、标准，样块上需标出粗糙度数值，并注明加工方法，通过人的视觉或触觉，也可借助放大镜、显微镜来判断被测表面粗糙度的一种检测方法。视觉比较就是用人的眼睛反复比较被测表面与样块间的加工痕迹异同、反光强度、色彩差异，以判定被测表面粗糙度的大小。触觉比较就是用手指分别触摸或滑过被测表面与比较样块，根据手的感觉判断被测表面与比较样块在峰谷高度和间距上的差别，从而判断被测表面粗糙度的大小。比较时，所用的粗糙度样块的材料、形状和加工方法应尽可能与被测表面相同，这样可以减少检测误差，提高判断准确性。当零件批量较大时，也可以从加工零件中挑选出样品，经检定后作为表面粗糙度样块使用。尽管这种方法不够严谨，但它具有测量方便、成本低、对环境要求不高等优点，所以被广泛用于车间生产现场检验一般表面粗糙度。华南理工大学机械与汽车工程学院华南理工大学机械与汽车工程学院12第第13章章 表面粗糙度的检测表面粗糙度的检测 13.4 比较法图13-13 表面粗糙度比较样块华南理工大学机械与汽车工程学院华南理工大学机械与汽车工程学院13第第13章章 表面粗糙度的检测表面粗糙度的检测 13.5 印模法在实际测量中，会遇到有些表面不便于采用以上方法用仪器直接测量，如