粗糙度儀,又叫做表面粗糙度儀、表面粗糙度檢測儀器、粗糙度測量儀器,粗糙度計(jì)量儀、粗糙度測試儀等等。它具有高精度、廣泛的測量范圍、簡便的操作,攜帶方便,穩(wěn)定性強(qiáng)等實(shí)用特點(diǎn),可以廣泛的應(yīng)用在多種金屬或費(fèi)經(jīng)書的加工表面檢測,粗糙度儀是一種一體化的便攜式儀器,具有手持式使用特點(diǎn),更適合在生產(chǎn)廠內(nèi)生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境下使用,符合當(dāng)今的設(shè)計(jì)趨勢。
粗糙度儀應(yīng)用領(lǐng)域:
一、機(jī)械加工類型的制造業(yè)。主要用于金屬加工制造,粗糙度儀初的產(chǎn)生是為了檢測機(jī)械加工零件的表面粗糙度,特別是觸針式的粗糙度儀比較適用于質(zhì)地較為堅(jiān)硬的金屬表面檢測,例如:汽車零配件加工制造業(yè)、機(jī)械零部件加工制造業(yè)等。在這些加工只制造行業(yè)中,只要是涉及到工件表面質(zhì)量的檢測,對(duì)于粗糙度的檢測應(yīng)用都是必不可少的。
二、非金屬加工制造業(yè)。隨著科技的進(jìn)步和發(fā)展,愈來愈多的新型材料應(yīng)用到了加工的工藝上,例如陶瓷、塑料、聚乙烯等,現(xiàn)有些軸承就是用特殊陶瓷材料加工制作而成的,還有泵閥等也是利用聚乙烯材料加工而制成的。這些材料質(zhì)地堅(jiān)硬,某些應(yīng)用可以代替金屬材料的制作工件,在生產(chǎn)與加工過程中,也是需要用粗糙度儀檢測其表面粗糙度的。
三、隨著粗糙度儀的技術(shù)與功能的不斷加強(qiáng)和完善,以及深入的推廣應(yīng)用,越來越多的行業(yè)會(huì)需求粗糙度的檢測,除機(jī)械加工制造以外,電力、通訊、電子,如交換機(jī)上的聯(lián)軸器、集成電路半導(dǎo)體等產(chǎn)生加工過程中也需要粗糙度的評(píng)定,甚至人們生活中使用的文具、餐具、人的牙齒表面都需要用到表面粗糙度儀的檢驗(yàn)。
針描法又稱觸針法。當(dāng)觸針直接在工件被測表面上輕輕劃過時(shí),由于被測表面輪廓峰谷起伏, 觸針將在垂直于被測輪廓表面方向上產(chǎn)生上下移動(dòng),把這種移動(dòng)通過電子裝置把信號(hào)加以放大, 然后通過指零表或其它輸出裝置將有關(guān)粗糙度的數(shù)據(jù)或圖形輸出來。
表面粗糙度儀采用針描法原理的表面粗糙度測量儀由傳感器、驅(qū)動(dòng)器、指零表、記錄器和電感傳感器是輪廓儀的主要部件之一,在傳感器測桿的一端裝有金剛石觸針,觸針尖 端曲率半徑r很小,表面粗糙度儀測量時(shí)將觸針搭在工件上,與被測表面垂直接觸,利用驅(qū)動(dòng)器以一定的 速度拖動(dòng)傳感器。由于被測表面輪廓峰谷起伏,觸狀在被測表面滑行時(shí),將產(chǎn)生上下移動(dòng)。此運(yùn)動(dòng)經(jīng)支點(diǎn)使磁芯同步地上下運(yùn)動(dòng),從而使包圍在磁芯外面的兩個(gè)差動(dòng)電感線圈的電感量發(fā)生變化。傳感器的線圈與測量線路是直接接入平衡電橋的,線圈電感量的變化使電橋失 去平衡,于是就輸出一個(gè)和觸針上下的位移量成正比的信號(hào),經(jīng)電子裝置將這一微弱電量的變化放大、 相敏檢波后,獲得能表示觸針位移量大小和方向的信號(hào)。此后,將信號(hào)分成三路:一路加到指零表上, 以表示觸針的位置,一路輸至直流功率放大器,放大后推動(dòng)記錄器進(jìn)行記錄;另一路經(jīng)濾波和平均表放大 器放大之后,進(jìn)入積分計(jì)算器,進(jìn)行積分計(jì)算,即可由指示表直接讀出表面粗糙度Ra值。
當(dāng)鐵芯處于差動(dòng)電感線圈的中間位置時(shí),指零表指針指示出零位,即保證處于電感變化的線性范圍之內(nèi)。所以,在測量之前,必須調(diào)整指零表,使其處于零位。經(jīng)過噪聲濾波和波度濾波以后,剩下來的就是與被測表面粗糙度成比例的信號(hào),再經(jīng)平均表放大器后,所輸出的電流I與被測表面輪廓各點(diǎn)偏離中線的高度y的值成正比,然后經(jīng)積分器完成的積計(jì)算,得出Ra值,由指零表顯示出來。這種儀器適用于測定0.02-10μm的Ra值,其中有少數(shù)型號(hào)的儀器還可測定更小的參數(shù)值,儀器配有各種附件,以適應(yīng)平面、內(nèi)外圓柱面、圓錐面、球面、曲面、以及小孔、溝槽等形狀的工件表面測量。測量迅速方便,測值精度高。
為研究表面粗糙度對(duì)零件性能的影響和度量表面微觀不平度的需要,從20年代末到30年代,歐美等國等設(shè)計(jì)制作了輪廓記錄儀、輪廓儀,給從數(shù)值上定量評(píng)定表面粗糙度創(chuàng)造了條件。
30年代起,已對(duì)表面粗糙度定量評(píng)定參數(shù)進(jìn)行了研究,美國人提出了用距表面輪廓峰頂?shù)纳疃群椭С虚L度率曲線來表征表面粗糙度。
1936年出版了表面粗糙度的專著,對(duì)表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)和數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)化提出了建議。
但粗糙度評(píng)定參數(shù)及其數(shù)值的使用,真正成為一個(gè)被廣泛接受的標(biāo)準(zhǔn)還是從40年代各國相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布以后開始的;
這樣的儀器設(shè)備就叫粗糙度儀,由于以前叫表面光潔度所以表面粗糙度儀人們又習(xí)慣的成為表面光潔度儀。
粗糙度儀的參數(shù)怎樣選擇呢?
1.對(duì)于光滑表面和半光滑表面一般采用Ra作為評(píng)定參數(shù)。Ra值反映實(shí)際輪廓微觀幾何形狀特性的信息量大,而且Ra值用觸針式電動(dòng)輪廓儀測量比較容易。
2.對(duì)于極光滑和極粗糙表面,宜采用Rz作為評(píng)定參數(shù)。Rz值通常用非接觸式的光切顯微鏡測量。但Rz不如Ra對(duì)表面微觀幾何形狀特征反映的全面。
3.對(duì)不允許出現(xiàn)較大加工痕跡和受交變應(yīng)力作用的表面,應(yīng)采用Ry作為評(píng)定參數(shù)。
Ry概念簡單、測量簡便,但Ry不如Ra或Rz反映全面。因此對(duì)于狹小表面,Ry具有實(shí)際意義。
另外可按實(shí)際情況,Ry與Ra或Rz聯(lián)用,綜合控制表面粗糙度。
4.對(duì)密封性要求高的表面,可使用間距特性參數(shù)Sm和S。
5.對(duì)耐磨性要求高的表面可規(guī)定tp。
特點(diǎn):
測量-觸覺測量按鈕,適用難測到的位置。
分體式-通過滑軌和鎖定裝置,分為顯示/控制裝置和驅(qū)動(dòng)裝置兩部分。
金剛石測針和壓電傳感器-帶金剛石尖端的堅(jiān)固耐磨的壓電傳感器測針,確保測量結(jié)果的可靠性。
藍(lán)牙技術(shù)-在驅(qū)動(dòng)裝置和顯示/控制裝置之間進(jìn)行快速可靠的通信。
粗糙度儀是一種高級(jí)便攜式表面粗糙度測量儀,只需按一鍵即可測量多個(gè)粗糙度參數(shù)。
這些參數(shù)(如Ra、Rz、Rp、Rv和Rt)會(huì)顯示在直觀的2.4英寸LCD彩色屏幕上。使用充電電池,便于在所有環(huán)境和表面進(jìn)行快速、輕松和精確的現(xiàn)場測量。