取樣長度、評定長度在粗糙度測量中的應(yīng)用
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由記錄器記錄表面輪廓曲線時(shí)，不必考慮截止值。而用平均值量表測量時(shí)，必須考慮截止值。截止值旋鈕置于電器箱上，通常有三檔截止節(jié)距值(對TALY-SURF—4輪廓儀三檔為J、K、L)，它們分別對應(yīng)著0.25、0.8、2.5mm取樣長度值。
截止值的選取，應(yīng)首先了解被測件的加工方法，并對表面粗糙度值作初步判斷，根據(jù)表4確定。
表4 輪廓儀(計(jì))的截止值
| 截止值 開關(guān)位置 | 截止值 (mm) | 選用范圍 | ||
| 加工方法 | Ra(μm) | Rz,Ry(μm) | ||
| J | 0.25 | 精密及超精密加工表面 | ＞0.02～0.1 | ＞0.1～0.5 |
| K | 0.8 | 一般精加工表面 | ＞0.1～2 | ＞0.5～10 |
| L | 2.5 | 普通車、銑、刨加工表面 | ＞2～10 | ＞10～50 |
測量行程長度與評定長度不同之處是，評定表面粗糙度參數(shù)值所依據(jù)的“長度”有差異，前者是實(shí)際測量中采用輪廓儀(計(jì))所得到的一段修整輪廓長度，而后者是理論上定義的評定表面粗糙度所必須的一段長度。由此可以說，行程長度是評定長度在實(shí)際測量中，使輪廓儀(計(jì))實(shí)現(xiàn)表面粗糙度參數(shù)測量的具體體現(xiàn)。
測量行程長度與評定長度相同處是，都包括一個(gè)或數(shù)個(gè)取樣長度。一般行程長度取5個(gè)截止值(相當(dāng)于5個(gè)取樣長度)，這與一般選用評定長度為5倍取樣長度相一致。
行程長度旋鈕置于驅(qū)動箱上，標(biāo)記J、K、L三檔。行程長度旋鈕的位置根據(jù)截止值旋鈕的位置來決定，兩者必須一一對應(yīng)。
各種輪廓儀(計(jì))行程長度不盡相同，TALYSURF—4型輪廓儀J、K、L檔對應(yīng)截止值為0.25、0.8、2.5mm的行程長度是0.25×8≈1.9mm,0.5×8≈3.8mm,2.5×3≈7.6mm。測量時(shí)行程長度旋鈕調(diào)到與截止值旋鈕一致的相當(dāng)位置。如TALYSURF—4型測量行程長度旋鈕K檔，儀器測讀的粗糙度值是一個(gè)測量行程長度3.8mm的平均值。
必須指出，目前使用的觸針式輪廓儀可以直接測讀粗糙度(Ra)值，一般不能按粗糙度Rz、Ry定義直接測得結(jié)果，但可通過記錄輪廓圖形進(jìn)行計(jì)算。此時(shí)應(yīng)注意盡量使記錄圖形的走向處于水平線上，截止值在輪廓總的走向上量取。只要記錄圖形的垂直放大倍率可靠，截取截止值的水平放大倍率準(zhǔn)確，可以獲得可信賴的Rz、Ry值。
應(yīng)注意水平放大倍率的變化。該變化是靠變動驅(qū)動箱上速度選擇旋鈕改變傳感器運(yùn)動速度獲得的，因此正確選擇速度旋鈕的檔位很重要。表5給出了速度選擇旋鈕的參考值。
表5 輪廓儀(計(jì))速度選擇旋鈕參考值
| 速度 旋鈕 | 水平放 大倍率 | 用途 | 被測表面粗糙度值(μm) | |
| Ra | RZ、RY | |||
| N | — | 手動進(jìn)行測量過程中被測件的安裝與調(diào)整配用500X傳動裝置作高精度表面輪廓圖形記錄 | 0.01～0.02 | 0.05～0.1 |
| AV | 4 | 用于平均值量表讀數(shù)記錄波紋度圖形 | — | — |
| 20X | 20 | 記錄車、銑、刨、滾銑加工表面輪廓圖形記錄波紋度圖形 | ＞1.25～10 | ＞6.3～40 |
| 100X | 100 | 記錄一般表面粗糙度輪廓圖形 | ＞0.02～1.25 | ＞0.1～6.3 |
多參數(shù)輪廓儀可直接顯示粗糙度RZ，RY值，但儀器顯示的粗糙度RY值與標(biāo)準(zhǔn)定義的粗糙度RY有區(qū)別。一般是在行程長度內(nèi)給出的結(jié)果或是微觀不平度高度(相鄰峰谷)的最大值。
光切顯微鏡、干涉顯微鏡通常用來測量粗糙度RZ，RY參數(shù)值。測量時(shí)應(yīng)按規(guī)定確定取樣長度、評定長度。對粗糙度RZ而言，在儀器示場中取樣長度內(nèi)，測出5個(gè)最高點(diǎn)5個(gè)最低點(diǎn)數(shù)值計(jì)算粗糙度RZ值，在評定長度內(nèi)測出數(shù)個(gè)連續(xù)取樣長度上的粗糙度RZ值，取其平均值作為測量結(jié)果。如果儀器視場直徑不足一個(gè)取樣長度或一個(gè)評定長度，以及測量圓弧曲面時(shí)不大可能按定義取點(diǎn)計(jì)算(表6)，在這種情況下，必須在一次測量中移動工作臺，使被測部位順次移入視場。建議采用下述方法計(jì)算：把選定的取樣長度l分成5個(gè)相等的分量l′1、l′2、……l′5，在每個(gè)取樣長度分量上各測一個(gè)最大峰谷高(附圖)得h1、h2、……h(huán)5，計(jì)算得到
表6 光切顯微鏡的視場直徑
| 物鏡標(biāo)稱 放大倍數(shù) | 測量范圍RZ (μm) | 視場直徑 (mm) | 取樣長度 (mm) |
| 7 14 30 60 | 25～100 6.3～25 1.6～6.3 0.8～1.6 | 2.5 1.3 0.6 0.3 | 2.5 0.8 2.5 0.25 0.8 0.25 |
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