触针接触式表面粗糙度测量仪

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１．什么是表面质量车、铣、刨、磨及其他所有机械加工过程都会给零件表面留下特殊的参差不齐现象。切削刀具的选择、机床状态、转速、进给量、振动及其他环境干扰等因素对这些参差不齐也有影响。表面质量是形成一个表面的许多峰和谷以及它们在表面上的方向。根据分析可以把表面质量分解为三个组成部分：粗糙度、波纹度和轮廓。粗糙度基本上就是指刀具痕迹，走刀总会让零件表面产生某一宽度和深度的槽。在磨削时，砂轮上的磨料等于无数的微小刀具，每一粒磨料都给表面留下一道痕迹。波纹的形成原因在于加工过程中刀具与工件之间的距离存在微小的波动，而这些波动是由刀具的不稳定性和某种振动造成的，其中有的振源对每台机床的稳定性有影响。有些原因来自外部，并且是偶然性的，例如一辆叉车从旁边驶过，或其他机器被开动。与波纹度相比，粗糙度的波长较短。同样，与轮廓相比，波纹度的波长较短。测量仪器利用离散的“截止波”区分表面粗糙度的几个分量。通过滤波技术选择和实现截止波长，使仪器可以单独测量粗糙度、波纹度，或测量粗糙度、波纹度和波形组成的“总轮廓”。如果使用现代化机床并以标准转速和进给量加工零件，可以限定零件的表面粗糙度。表面粗糙度应力求保持稳定状态，而不应该随着零件逐个变化。实际上，工艺员在已知材料、机床、切削液、转速、背吃刀量和进给量的条件下一般可以预测各工序所达到的表面粗糙度。所以，表面粗糙度的测量历来被用作监控生产过程的一个主要手段。机加工人不定时地检测一次表面粗糙度，以证实整个工序的运行是否符合要求。检测结果的变化就等于一个信号：工序的某个元素发生了明显的变化，可能刀具达到磨损极限，也许切削液需要更换，或许新的振源出现了。通过单一地检查粗糙度、波纹度或整个波形，工人可以缩小搜索差错的范围。以便采取有效的措施减少或消除差错。

２．参数参数是表述和比较表面特征的定量手段，它们的大小由相应的算法确定。这些算法把成组的原始测量数据变成一个数值。尽管有多个参数，但大体可以分为这几类参数：即原始轮廓参数Ｐ、粗糙度参数、波纹度参数。对于粗糙度参数，机加工人习惯于依赖的只有一两个。当前，平均粗糙度。应用的最为广泛，它的计算方法是：计算在取样长度以内表面与中线的平均高度。该参数可以作为监控工序稳定性的有效手段，所以成为今天人们使用的首要参数。在ＡＳＭＥ（ＡｍｅｒｉｅａｎＳｏｃｉｅｔｙｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｓ美国机械工程师协会）标准Ｂ４６．１—１９９５规定的十几个粗糙度参数中，机加车间广泛采用的另外两个参数是一和。测量５个取样长度的最大峰值一最小谷值之差，然后选择５个差值的最大值。因此，对零件表面的划伤、毛刺之类的缺陷非常敏感，很适合于检验这样的状态。然而，由于生产过程中的个别划痕或毛刺往往不具有代表性，所以。不适于监控工序的稳定性。与此相反，作为求平均值的参数。对偶发性缺陷颇为迟钝，因此不宜用来检测这种异常的存在与否。德国和欧洲其他一些地方广泛采用参数，而不是。；和。一样，也立足于衡量５个取样长度，但不是选择５个峰一谷距离的最大值，而是取其平均值。系列的参数特别适合于描述具有一定粗糙度的复杂的多功能表面。在严格规定的用途中，吼参数既是定量的，又是定性的，因为它们决定了平面的形状，比如发动机的气缸内壁必须足够光滑，以便为活塞环提供良好的密封表面，利于压缩，并防止漏气。同时，表面上还必须具有尺寸、数量和分布都合适的凹点，为的是保持润滑油。上述的发动机气缸壁所要求的表面至少需要两道工序。第一工序可以是镗孔、粗磨或粗珩磨，以产生带有明显“峰”和“谷”的比较粗糙的表面。第二工序，或坪珩磨，削掉“山尖”，却磨不到谷底，形成一个整体光滑但有许多小坑的表面。

３．粗糙度的检验零件设计和加工以后必须经过检验。检验只有一个参数要求的表面是件简单的事情。内装电池的袖珍式量仪尽管检测的参数不多，但价格低，操作极其方便，而且应用非常灵活。比较复杂的参数需要计算机控制、功能齐全的仪器，其价格高。其中一些表面分析系统机构坚固，以便在机加工现场使用。同时，软件技术的最新发展已经使很复杂的测量工作变得比较容易。现有标准是围绕针式仪器的应用而编写的，这类仪器测量零件表面质量的方法是：使测针沿一条直线通过被测表面，同时监测测针的纵向运动。一般说来，价格不太昂贵的针式测量仪器只测量粗糙度，并以零件本身的表面为基准。这些量仪称为导头式量仪。相反，全功能测量仪内部有一个精密的基准导轨，因此除了测量粗糙度以外还能测量波纹度和波形，被称为无导头测量仪。无论如何，便宜而小巧的“粗糙度”量仪仍保留着传统的用途，即使零件还有比较复杂的表面质量要求。机加工车间可以配备一台无导头式测量仪，供制造工艺及质量保证之用，而其他一些比较经济的导头式量仪由机加工工人随时使用。换言之，一旦加工工序被确立，且通过了无导头式检测仪的合格鉴定，工人就可以使用导头式量仪检查零件的。或其他粗糙度参数，这可以严格作为一种保证工序稳定性的手段，为了达到表面粗糙度的设计要求，这种作法往往是切实可行的。机械（触针）接触式测量方法测量范围大，测量精度高，但是它是一种点扫描测量，测量费时。而且机械（触针）接触式方式由于接触工件表面，还容易损伤被测表面。触针式测量仪器典型框图：时代便携式粗糙度仪原理决定了结构及功能。这意味者原理相同，那么国外品牌的粗糙度仪不可能比我们国内的仪器机ｔ１人（冷加Ｉ）２００４年第６船有本质上的区别与优势。国内目前生产粗糙度仪的厂家不多，有一定规模、生产时间比较长的当属时代集团公司。时代集团公司系国家标准《产品几何技术规范（ＧＰＳ）表面结构轮廓法表面结构的术语、定义参数接触（触针）式仪器的标称特性》起草单位，具有表面粗糙度测量权威性。时代集团公司生产的便携式粗糙度仪属触针接触式粗糙度检查仪器。具有精度高、测量范围宽、数字显示、携带方便、操作简单、具有通用性、可扩展性等特点。应用市场广泛、前景良好，主要应用于表面处理、机械加工。如：机床行业、汽车零配件制造、叉车及火车机车制造、航空航天、军工单位、印刷机械及材料、制版机械（ＰＳ版）、铝箔加工、液压设备、压力容器、精密铸造、锻压制造、电子电力设备、电控设备，通信设备等。４．应用举例说明（１）磨粉机光辊表面的加工和检测光辊粗糙度的检测并不复杂，有多种现成的标准化仪表可供使用。目前广泛应用北京时代集团公司生产的ＴＲ１００袖珍式粗糙度仪。该仪表采用高度集成化的电路设计，外形尺寸仅为１２５ｒａｍＸ７３ｒａｍＸ２６ｒａｍ，读数为液晶显示，便于携带至车间现场使用。也可以制成几个粗糙度标准样块，用比较法进行粗糙度的检测。在我国现行的３种粗糙度表示方法中，专家们普遍推荐采用表示光辊的表面粗糙度。因为它是在取样长度内，５个最大的轮廓峰高的平均值与５个最大轮廓谷深的平均值之和，比较接近于齿高的参数（新疆瑞隆农业发展有限公司）。（２）江苏省江都市永坚有限公司时代集团公司检测仪器的应用，完善了我公司的检测手段，降低了人为读数所造成的误差，为采集各种质量数据提供了有力的保证，该系列仪器携带方便、操作简单、液晶显示、自动打印检测数据，减少了人为捏造数据的可能性，为检测数据的真实性提供了有力的保障。我公司是机械工业部定点生产气动、液压元件的专业厂家之一，多年来的努力使公司具备了年生产气动元件３万件，液压元件１５０００件的能力和规模，缸筒、活塞杆表面是气动液压产品的关键元件，缸筒、活塞杆表面粗糙度这些数据的准确获得是创造产品优良品质的前提。