互换性表面粗糙度测量.docx
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互换性表面粗糙度测量
表面粗糙度
实验报告
专业班级
姓名
学号
报告日期
【一】实验目的
1.掌握表面粗糙度检测仪器样板原理和使用方法；
2.加深对参数Ra，Rz，Ry的理解；
3.上网探究学习。
【二】实验工具
表面粗糙度样板，TIME3202实验装置。
【三】实验原理
1.比较法测表面粗糙度
用表面粗糙度样板对12个6种加工方法的试件进行比较，确定Ra值，记好试件号，Ra，加工方法，试件盒号。
注意：
试件不要随意放，从固定盒中拿取。
将被测表面直接与表面粗糙度样板，直接进行比较，前提是两者的加工方法和材料应该尽可能相同，否则将产生较大的误差。
可以用眼或者放大镜比较，也可用手摸，用指甲划动的感觉来判断被测表面的粗糙度，但是用于比较粗糙度的样板不能用手直接触摸，防止生锈——这种方法用于车间或者Ra值比较。
样板有六种加工发法，车，立铣，平铣，外圆磨，平磨，刨削。
2.用TIME3202测量粗糙度
1）测量方法
测量工件表面粗糙度时，将传感器放在工件被测表面上，由仪器内部的驱动机构带动传感器沿被测表面做等速滑行，传感器通过内置的锐利触针感受被测表面的粗糙度，此时工件被测表面的粗糙度引起触针产生位移，该位移使传感器电感线圈的电感量发生变化，从而在相敏整流器的输出端产生与被测表面粗糙度成比例的模拟信号，该信号经过放大及电平转换之后进入数据采集系统，DSP芯片将采集的数据进行数字滤波和参数计算，测量结果在液晶显示器上读出，也可在打印机上输出，还可以与PC机进行通讯。
2）实验步骤
①检查电压，擦干净被测表面，一起摆放正确，平稳，放在被测表面上，使传感器滑行轨迹必须垂直于被测表面的加工纹理方向；
②按下电源键（红色三角形），开机；
③零位调整，0位以下触针偏低，向上旋转，0位以上触针偏高，向下旋转，按回车键（注意：
向下旋转时，小心轻用力，动作要慢）；
④按启动键，运动有个过程，回到起始点才算完成测量，量程40微米，取样长度2.5微米；平定长度3微米。
TS100传感器结构
TIME3202控制界面
【四】实验数据处理
1.比较法测量粗糙度
1）绘制表格，整理数据
不同标号的粗糙度（盘号：
4）
标号
粗糙度Ra（um）
加工方法
标号
粗糙度Ra（um）
加工方法
B
3.2
车床
P
3.2
刨削
D
0.8
车床
R
0.8
刨削
F
0.8
立铣
T
0.2
平磨
H
6.3
立铣
V
0.1
平磨
J
1.6
平铣
X
0.2
外磨
L
3.2
平铣
Z
0.1
外磨
2）实验比较图片
立铣比较（正面）
图六立铣比较（反面）
平铣比较（正面）
平铣比较（反面）
刨床比较（正面）
刨床比较（反面）
平磨比较（正面）
平磨比较（反面）
车床比较（正面）
车床比较（反面）
外磨比较（正面）
外磨比较（反面）
2.TIME3202实验装置测量表面粗糙度
1）实验数据
2）Ra，Ry，Rz的理解
Ra：
Ra是轮廓算术平均偏差，在取样长度l的范围内，被测轮廓上各点至基准的距离的算术平均值；
Ry：
Ry是微观不平度十点平均高度，在取样长度l的范围内，被测表面山五个最大的轮廓峰值与五个最低的谷底深的平均值之和。
Rz：
Rz是轮廓最大高度，在取样长度L的范围内，轮廓峰顶线与轮廓谷底线之间的距离。
【五】思考与感悟
这次的实验使我们对于粗糙度有了一定的了解和掌握，第一个实验中，拿到试样后，先按加工方式分类，主要按加工纹路分辨，然后在通过标准式样比较来判断工件的粗糙度。
通过这个过程，充分体会到了几种常用的切削加工方式产生的纹路的不同和加工精度的差别。
第二个试验中，利用先进的TIME3202实验装置来对工件的粗糙度进行测量，测量结果准确，误差较小，实验仪器本身精度很高，使用过程必须多加小心，否则会影响测量结果甚至损坏仪器。
通过上网查资料，我了解到很多的表面粗糙度仪器，有3D轮廓的，有触针式的，还有为了方便携带，将计算机放置在桌子上，而粗糙计通过内置的蓝牙和笔记本连接，支持一机多测头的方便应用，可以适用于多方面的测量，节约了时间，减少杂乱的各种接口电线，节省了大部分的空间，同时也方便检测人员在现场的方便携带和检测。
表面粗糙度影响配合性质的稳定性，影响零件的疲劳强度，影响零件的抗腐蚀性，影响零件的密封性，影响零件的接触刚度，影响零件的测量精度。
此外表面粗糙度对零件的镀涂层、导热性和接触电阻、反射能力和辐射性能、液体和气体流动的阻力、导体表面电流的流通等都会有不同程度的影响。
所以粗糙度的测量在机械设计制造业中有很大的作用。
【六】测量表面粗糙度的先进方法
1）. 178系列—便携式表面粗糙度测量仪
Surftest（表面粗糙度测量仪）SJ-400
配备有符合最新ISO,DIN,ANSI,和JIS标准的36种粗糙度评价参数。
•一个宽范围、高分辨率的检测器和一个直接驱动元件，提供了在同类产品中更优越的高精度测量。
<范围／分辨率>——800μm/0.000125μm（8μm测量范围）
<直线度／移动长度>——SJ-401驱动部:
0.3μm/25mm
•无轨检测器和弧形表面补偿功能使它能有效地评价圆柱体表面粗糙度。
•特细的阶差，直线度、波度均可用无轨测量功能测出。
•测量数据可通过RS-232C接口电缆（选件）由外部PC输出。
•带有粗糙度标准板。
•由数字滤波功能可得到全真的表面粗糙度轮廓图。
•GO/NG判断功能。
•自动校正功能。
2）.3D光学表面轮廓仪
NexView3D光学表面轮廓仪擅长测量各种表面的微观形貌，从超光滑到非常粗糙的表面，都能准确计量。
无论视场范围多大均可以达到亚纳米级的测量精度。
可以测量平面度、粗糙度、大的台阶、薄膜和陡坡等。
测试范围从小于1纳米到20000微米。
•超强的测试范围
可以测试所有类型的表面，从粗糙到超光滑，包括薄膜、陡坡、和台阶。
•计量能力体现
优越的精度和重复性能够满足最严苛的测试需求
•抗震技术
几乎可以在任何环境下都能正常工作
•ISO25178表面测量国际标准
•全新版面的工作流程软件
功能更强大，操作更简便易学
•流线型设计
无需手动操作，全自动化控制
3）.现在用下表简单叙述表面粗糙度的检测方法：
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