【文章內(nèi)容簡介】 粗糙度參數(shù)公稱值制 造 方 法磨車、鏜銑插、刨_______________________________________2 5______25_________注：1．樣塊表面微觀不平度主要間距應(yīng)不大于給定的取樣長度。2．對于周期輪廓的加工表面，其取樣長度應(yīng)取距規(guī)定值最近的較大的整周期數(shù)的長度。 測量時，應(yīng)在樣塊均勻分布的10個位置上各測一個值，其平均值對公稱值的偏離量不得超過一17％～+12％(具體數(shù)值見表212)，否則為不合格。 表212 R．平均值允許范圍(17％一十12％) 公稱值平均值允許范圍公稱值平均值允許范圍25～～～～～～～～～～～ 工作面的標(biāo)準(zhǔn)偏差是指所測得的值偏離平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差，計算所得的標(biāo)準(zhǔn)偏差不應(yīng)超過表213的規(guī)定。表213 標(biāo)準(zhǔn)偏差允許值 ％加工方式 標(biāo)準(zhǔn)偏差允許值(有效值百分率) (％)磨、銑9車、鏜、插、刨4表中給出的標(biāo)準(zhǔn)偏差 (％)是評定長度內(nèi)包含五個取樣長度時的標(biāo)準(zhǔn)偏差(％)，如評定長度內(nèi)含有個()取樣長度，則標(biāo)準(zhǔn)偏差(％) 按下式計算 測量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差(％)按下式計算 % (221)或 % (222) 式中：——樣塊表面實測所得值的平均值，； ——樣塊表面實測位置(測點)的數(shù)目。 按式(211)或式(212)計算得到值，如只是略微超過表213中的規(guī)定值 (或計算所得的)，允許增加10～15個新的測量位置，經(jīng)測量后再行計算(將新的測量數(shù)據(jù)與原有測量數(shù)據(jù)一并計算，即，或25)，如仍超過規(guī)定，則為不合格。第二節(jié) 視覺比較法評定表面粗糙度最簡單的視覺比較法。就是將比較樣塊和被檢工件表面并放在一 起，在相同的照明條件下，用人眼直接觀察評定。這種方法的評定范圍 ～60(相當(dāng)舊國標(biāo)的～)。圖 221 實體圖1,3千分筒；2短接管；4鏡筒；5物鏡組6放大接管～，可用5倍或10倍的放大鏡進(jìn)行目測評估?！?，需用比較顯微鏡作目測評估。，不宜用比較樣塊檢驗。圖221所示為實體顯微鏡，它結(jié)構(gòu)簡單輕便，比較時把實體顯微鏡先后放置在比較樣塊和被檢表面上，調(diào)整千分筒1和3，使影象清晰，用人眼觀察被物鏡組5(在鏡筒4內(nèi))放大了的表面影象進(jìn)行比較評估。這種顯微鏡還備有放大接管6，用以提高放大倍率，擴(kuò)大對比范圍。圖223 光路圖圖222 光路圖 1—表面粗糙度比較樣塊2,9—物鏡；3,8—棱鏡1－被檢表面；2,7—物鏡；3—光源；4—聚光鏡 4—目鏡；5—測微鏡；6—象面；7—分光棱鏡；5—分光鏡；6—目鏡；8—比較樣塊 10—被測表面比較顯微鏡的類型有多種，～10 (～)。圖222是一種典型的比較顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)圖。光源3發(fā)出的光經(jīng)聚光鏡4后形成平行光，再由分光鏡5分光，一路光經(jīng)物鏡2到達(dá)被檢表面1，另一路光經(jīng)同樣的物鏡7到達(dá)比較樣塊的表面8。焦距調(diào)好后，即可從目鏡6中看到兩個表面的放大象，從而可評估被檢表面的粗糙度是否合格。， 圖224是另一種形式的比較顯微鏡的光路原理圖。光線從比較樣塊1和被檢表面10向上反射，分別通過兩個相同的物鏡2和棱鏡3和8，再經(jīng)分光棱鏡7反射，使象面6與棱鏡7的棱線重合。從目鏡4中觀察，視場中一半是比較樣塊表面的放大象，另一半是被檢表面的放大象，對比非常方便。儀器有25和50倍兩種放大倍率，使用時，不同倍率的物鏡可通過轉(zhuǎn)換器很方便地更換。放置比較樣塊和被測件的兩個工作臺可以同時升降，并可作橫向和縱向的微調(diào)。第三章 光切顯微鏡測量表面粗糙度一、測量前的調(diào)整測量前，先要調(diào)整儀器，使被測表面的微觀不平在目鏡視場里成清晰象，以便進(jìn)行測量。(一)選擇可換物鏡儀器有四對不同倍率的物鏡，標(biāo)稱倍率分別為7，14，30和60，可按被測表面的粗糙度參數(shù)值的范圍來選用。選擇時，要先估計被測表面的粗糙度參數(shù)值，也可參考被測件圖紙上的標(biāo)注值。如條件允許，可用標(biāo)準(zhǔn)樣板與被測件比較一下。若用低倍物鏡測值過小的精細(xì)表面，則因放大倍數(shù)不夠，使所得影象幾乎成一條直線而沒有明顯的峰和谷，從而無法測量讀數(shù)；若用高倍物鏡測值太大的粗糙表面，則因物鏡成象的深度不夠，不能同時得到被測輪廓峰和谷的清晰影象，測量將有較大失真。如出現(xiàn)上述情況，說明物鏡選擇不當(dāng)，應(yīng)換選倍率較大或較小的物鏡。 雙管式光切顯微鏡的成對換物鏡是分開的，使用時要分別裝在兩個光管的下方。整體式光切顯微鏡的成對物鏡已安裝在物鏡板上成為一整體，換裝時向下按手柄，即可安裝或卸下物鏡板，裝好后松開手柄，物鏡板將被放松時的彈簧力夾緊。物鏡板是以其上的燕尾槽插裝的，插裝時要插入到與前方的定位塊靠緊，否則位置不當(dāng)。還有的光切顯微鏡，幾種不同放大倍率的可換物鏡都裝在儀器的下方，使用更換時只需轉(zhuǎn)過一個位置即可，不需要裝卸。 (二)安放被測工件一般平面形工件，就放在平面工作臺上，圓柱形工件要用V形塊，對尺寸較大的被測件，可將儀器橫臂轉(zhuǎn)到背面測量。工件的被測表面應(yīng)與平面工作臺臺面平行。對圓柱形工件，要求最高位置的素線平行于工作臺面。對圓錐形工件的最高位置素線，應(yīng)設(shè)法墊平其斜度，否則會給測量帶來誤差。安放被測件后，先調(diào)焦得出目鏡視場的清晰影象，再前后左右移動千作臺(即移動工件)，若影象的清晰程度沒有變化，則說明被測表面與丁作臺面的平行度合乎要求，否則要繼續(xù)墊平被測表面。另外，被測表面的加丁紋路應(yīng)與投射在其上的狹縫影象(綠色細(xì)亮條)垂直，這一點很重要，但調(diào)整很容易。(三)調(diào)焦調(diào)焦時應(yīng)先調(diào)目鏡。調(diào)節(jié)目鏡頭上方的滾花環(huán)，以適應(yīng)測量者的視度，直到從目鏡視場中看到清晰的分劃板刻線為止。然后再調(diào)物鏡。調(diào)整立柱上的螺母使鏡架下降到物鏡頭與被測表面約10mm左右時，即鎖緊螺釘，但用力不要過大。再緩慢轉(zhuǎn)動微調(diào)手輪，使鏡架繼續(xù)徐緩下降，當(dāng)下降到物鏡頭與被測表面之間的距離接近工作距離時，目鏡視場內(nèi)將出現(xiàn)光亮。再配合調(diào)整儀器照明光管上的微調(diào)環(huán)和微動螺釘，使視場中的亮帶變窄并逐漸清晰，反復(fù)調(diào)整手輪、微調(diào)環(huán)和螺釘，直到亮帶(狹縫及表面輪廓象)最清晰為止。亮帶清晰是以一個邊緣為準(zhǔn)，因為由于儀器成象的原因，要使上下兩個邊緣都最清晰很困難，對高倍率物鏡更是如此。調(diào)焦過程中要特別注意，鏡架下降時，千萬不要讓物鏡頂端觸碰被測工件表面而導(dǎo)致?lián)p壞，造成嚴(yán)重事故。特別是對高倍率物鏡，標(biāo)稱倍率為60的物鏡。在微調(diào)手輪使鏡架下降接近被測表面時，不能僅用眼睛注視目鏡視場(看是否出現(xiàn)亮帶和亮帶是否清晰)，同時也要密切觀察物鏡頭是否靠觸被測件。整體式光切顯微鏡調(diào)焦比雙管式光切顯微鏡簡單，它只要調(diào)整鏡架升降，而不需用微調(diào)環(huán)和微動螺釘(也沒有)去調(diào)節(jié)照明光管的軸向位置和傾角。如下降鏡架達(dá)不到調(diào)焦目的，即視場中的影象不夠清晰或亮帶位置不在視場中央，可微轉(zhuǎn)平行玻璃板微調(diào)小手輪，但在升降鏡架可達(dá)到調(diào)焦要求時，最好不要調(diào)節(jié)小手輪。調(diào)焦時，如亮帶的亮度不一致，可轉(zhuǎn)動照明燈泡，或使燈泡沿照明鏡管上下移動，直到整條亮帶的亮度一致。二、測量表面粗糙度調(diào)焦完成后，即可進(jìn)行測量。(一)測量微觀不平度十點高度值光切顯微鏡測量表面粗糙度的主要參數(shù)就是，～80之間。具體的測量步驟如下： 由表122可知，用標(biāo)稱倍率為60倍和30倍的物鏡，，7倍物鏡取2．5mm或8mm。在正常加十條件下，千件表面的實際或值，多是略小于圖紙上的標(biāo)注值，因此也可參考圖紙標(biāo)注值選取樣長度。實用時，對取樣長度并不是嚴(yán)格地去測量有多長，而是估計一個適當(dāng)?shù)拈L度，一般情況下，如果視場直徑能包含或接近包含一個取樣長度，那就在一個視場范圍內(nèi)選擇五個最高的輪廓峰和五個最低的輪廓谷來測量。但選用高倍物鏡，主要是選60倍的物鏡時，取樣長度明顯大于視場直徑，這樣測量就不能在一次觀測中完成，而需要沿測量的亮帶方向移動工件(也可移動工作臺)，在兩個視場中連續(xù)測五個最高的峰頂和五個最低的谷底。這樣操作當(dāng)然要麻煩些。評定長度一般是連續(xù)取五個取樣長度，如前所述，也可視被測表面情況取多于或少于五個取樣長度。具體測量是在每一取樣長度內(nèi)測算得出一個值，再取平均值作為該評定長內(nèi)的值。2．測量 在視場中被測輪廓影象上確定五個最大的輪廓峰高和五個最大的輪廓谷深作為測量讀數(shù)點，峰高和谷深應(yīng)在垂直于輪廓中線的方向上來測量。要注意五個最大的峰高和五個最大的谷深應(yīng)在中線上方及下方分別確定，而不一定是五個起伏高差。測量時，目鏡視場中十字線的水平線方向應(yīng)與輪廓中線平行，輪廓中線的方向可取輪廓亮帶的方向。調(diào)整時，先轉(zhuǎn)動目鏡頭，使視場中十字線的水平線與亮線方向平行(位置無嚴(yán)格要求)，調(diào)好后鎖緊目鏡頭。再旋轉(zhuǎn)讀數(shù)鼓輪，使十字線水平線依次與被測輪廓上的五個最大峰高相切，記下五個峰高讀數(shù)值和，再將十字線依次與五個最大谷深相切，記下五個谷深讀數(shù)值和。測量時用水平對線方式。按照參數(shù)的定義，可求得值為：式中，——按求得的定度值。如視場中亮帶的兩個輪廓邊緣只有一個最清晰，則應(yīng)測量最清晰的那個邊緣(上邊緣或下邊緣)。在連續(xù)個(一般為五個)取樣長度(即一個評定長度)上各測得一的值，取平均作為結(jié)果。如被測表面的粗糙度很不均勻，應(yīng)在多個(個)不同部位各取一個評定長度進(jìn)行測量。再取平均值作為最后結(jié)果。如各部位的測量結(jié)果相差很大，可再多測幾個部位，取平均值作為最后結(jié)果，必要時，還可注明不同部位測得的值。生產(chǎn)中，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，經(jīng)常采用的最大值作為評定依據(jù)，而不取平均值。在連續(xù)取多個取樣長度時，要移動被測件。另外，當(dāng)用高倍物鏡，其物方視場直徑小于取樣長度時，如前所述，也要移動被測件，在兩個連續(xù)的視場里進(jìn)行測量。這時應(yīng)注意工件被測輪廓的移動方向要和亮帶平行，具體做法是在工作臺面上或被測表面上選一標(biāo)記或作一標(biāo)記，移動工作臺，使該標(biāo)記移到視場中的一端，并使目鏡中的十字線與標(biāo)記相切，記下測微鼓輪讀數(shù)。再移動工作臺，使標(biāo)記移到視場中的另一端，再次使十字線與標(biāo)記相切，記下第二次讀數(shù)。若兩次讀數(shù)之差不超過測微鼓輪上的五個小格，即可認(rèn)為已滿足平行度要求。如超過五個小格，則應(yīng)轉(zhuǎn)動工作臺(連同被測件)重新調(diào)整，直到滿足要求為止。(二)測量輪廓算術(shù)平均偏差值光切顯微鏡也可測的值，但操作很麻煩，只是在沒有輪廓儀而又非測值不可時偶爾用到。生產(chǎn)單位如沒有輪廓儀，可在征得設(shè)計者的同意后，將圖紙上標(biāo)注的值，按舊標(biāo)準(zhǔn)的“級”，改為對應(yīng)的值來測量。1．建立測量坐標(biāo) 首先調(diào)整工作臺和被測件，使 工作臺的運(yùn)動方向與被測輪廓總的走向(即與加工痕跡垂直的亮帶方向)一致，作為橫坐標(biāo)。再轉(zhuǎn)動目鏡頭，使十字線交叉點的運(yùn)動方向與亮帶垂直，如圖 321所示。 2．測量 在所選定的取樣長度內(nèi)，參考表321，確 圖321 視場圖定等測量間距的測量點數(shù)。 表321 測值時測點的選取取樣長度 測量間距 測量點數(shù)25405040轉(zhuǎn)動目鏡頭上的測微鼓輪，按垂直對線法，使目鏡十字線的交點與被測輪廓影象上的某一點對準(zhǔn)記下讀數(shù)， 將工作臺移動一距離(用微動螺釘)，再沿垂直方向移動 十字線交點，使與被測輪廓上的第二點對準(zhǔn)，記下讀數(shù)， 依次測出在整個取樣長度上個測點的個讀數(shù)。3．計算值 圖322 輪廓圖(1) 確定中線位置：設(shè)中線至零線的距離為。由圖212可求出。設(shè)取樣長度內(nèi)輪廓以下的面積為，則有： 故有 所取的測點數(shù)越多，則由確定的中線位置越接近算術(shù)平均中線。(2)計算輪廓偏距及值： 由于測量時目鏡中十字線是垂直對線，故儀器的定度值要用，于是有 和測值一樣，應(yīng)取平均值作為最后結(jié)果。(三)測量其他評定參數(shù)1．測量輪廓最大高度值 值的測量比較簡便，只要在一個取樣長度內(nèi)，測出最大輪廓峰頂和最大輪廓谷底在垂直于中線方向上的距離，再乘以儀器的定度值，即得值。由于值只用于一些特殊表面，如刀邊、頂尖等細(xì)小表面和圓弧面、球面，所以經(jīng)常在一個目鏡視場內(nèi)很難得有許多(如五個或更多)清晰的輪廓峰谷影象。因此，當(dāng)視場直徑小于取樣長度時，為簡便起見，仍可在一個視場內(nèi)測出值。在連續(xù)多個(如五個)取樣長度上各測一值，取其中的最大值(不是平均值)作為該評定長度上的值，再在被測表面的多個不同部位測得多個評定長度上的值，取其中的最大值(不是平均值)作為最后結(jié)果。2．及值的測量 輪廓微觀不平度的平均間距及輪廓單峰平均間距都是橫向的間距參數(shù)。不平度間距的定義是含有一個輪廓峰和相鄰輪廓谷的一段中線長度，而是