表面粗糙度儀的技術(shù)問答

1. 標(biāo)準(zhǔn)ISO,ANSI,DIN,JIS的含義？
答：ISO代表國際標(biāo)準(zhǔn)，ANSI代表美國標(biāo)準(zhǔn)，DIN代表德國標(biāo)準(zhǔn)，JIS代表日本標(biāo)準(zhǔn)。
2. 請問表面粗糙度的單位有哪些？
答: 表面粗糙度單位均為μm,即微米=10-6米
3．粗糙度儀能夠?qū)嵱媚切┓矫娴臏y量？
答：它可測量各種加工表面，包括：油泵油嘴、曲軸、凸輪軸、缸體缸蓋的配合面、缸套、缸孔、活塞孔等的表面粗糙度。同時(shí)也可應(yīng)用于PS版測量、在線檢測機(jī)床的設(shè)置和調(diào)整、檢測加工過程中刀具的磨損或松動。
4．表面粗糙度是怎么形成的？
答：表面粗糙度一般是由所采用的加工方法和其他因素所形成的，例如加工過程中刀具與零件表面間的摩擦、切屑分離時(shí)表面層金屬的塑性變形以及工藝系統(tǒng)中的高頻振動等。由于加工方法和工件材料的不同，被加工表面留下痕跡的深淺、疏密、形狀和紋理都有差別。表面粗糙度與機(jī)械零件的配合性質(zhì)、耐磨性、疲勞強(qiáng)度、接觸剛度、振動和噪聲等有密切關(guān)系，對機(jī)械產(chǎn)品的使用壽命和可靠性有重要影響。
5．表面波紋度是什么？
答：表面波紋度是間距大于表面粗糙度但小于表面幾何形狀誤差的表面幾何不平度，屬于微觀和宏觀之間的幾何誤差。它是由于零件表面在機(jī)械加工過程中，機(jī)床與工具系統(tǒng)的振動而形成的。表面波紋度直接影響零件表面的機(jī)械性能，如零件的接觸剛度、疲勞強(qiáng)度、結(jié)合強(qiáng)度、耐磨性、抗振性和密封性等。
6．表面波紋度和表面粗糙度有什么區(qū)別？
答：波距λ＜1mm時(shí)，按表面粗糙度處理 ；波距:1mm＜λ＜10mm，按表面波紋度處理 ；波距λ＞10mm，按形狀位置誤差處理
7． 什么是取樣長度？
答：取樣長度是用于判別具有表面粗糙度特征的一段基準(zhǔn)線長度。
8．取樣長度是怎么獲取的？
答：通常濾波器特性在截止波長處急劇變化，輪廓譜通過濾波后使間距小于截止波長的粗糙度都無變化地通過，而間距大于截止波長的粗糙度卻被完全抑制。截止波長是輪廓譜中數(shù)值上等于取樣長度的一個(gè)正弦波的波長，習(xí)慣上也叫做切除長度，通常叫截止值。所以儀器的截止值就相當(dāng)于測量時(shí)的取樣長度。
9．什么是評定長度？
答：評定粗糙度時(shí)必須取一段能反映加工表面粗糙度特性的*小長度，它包含一個(gè)或數(shù)個(gè)取樣長度，這幾個(gè)取樣長度的總和稱為評定長度。
10．評定長度怎么選擇？
答：評定長度值根據(jù)表面加工方法和相應(yīng)取樣長度按GB1031—83附錄B選用。一般加工表面選取評定長度為5個(gè)連續(xù)的取樣長度。加工均勻性較好的表面，可選用小于5個(gè)取樣長度的評定長度；均勻性較差的表面，可選用大于5個(gè)取樣長度的評定長度。若圖樣上或技術(shù)文件中已標(biāo)明評定長度值，則應(yīng)按圖樣或技術(shù)文件中的規(guī)定執(zhí)行。
11．什么是加工表面均勻性？
答：所謂“加工表面均勻性”是指加工后表面各部位粗糙度數(shù)值一致的程度。如果在一個(gè)加工表面上按取樣長度連續(xù)測量幾段所得粗糙度值一樣，說明加工表面均勻；反之粗糙度值不一樣，有時(shí)甚至相差很大，則表明加工表面不均勻。
12．物理因素對粗糙度的影響？
答：從切削過程的物理實(shí)質(zhì)考慮，刀具的刃口圓角及后面的擠壓與摩擦使金屬材料發(fā)生塑性變形，嚴(yán)重惡化了表面粗糙度。在加工塑性材料而形成帶狀切屑時(shí)，在前刀面上容易形成硬度很高的積屑瘤。它可以代替前刀面和切削刃進(jìn)行切削，使刀具的幾何角度、背吃刀量發(fā)生變化。積屑瘤的輪廓很不規(guī)則，因而使工件表面上出現(xiàn)深淺和寬窄都不斷變化的刀痕。有些積屑瘤嵌入工件表面，更增加了表面粗糙度。切削加工時(shí)的振動，使工件表面粗糙度參數(shù)值增大。
13．加工工藝對粗糙度的影響？
答：從工藝的角度考慮其對工件表面粗糙度的影響，主要有與切削刀具有關(guān)的因素、與工件材質(zhì)有關(guān)的因素和與加工條件有關(guān)因素等.
14．表面粗糙度的檢測程序?
答:①首先進(jìn)行目測檢查,當(dāng)表面粗糙度要求不高時(shí)或工件表面存在著明顯影響表面功能的表面缺陷，選擇目測法檢驗(yàn)判定.
②然后進(jìn)行比較檢查,可采用視覺或顯微鏡將被測表面與粗糙度比較樣塊比較判定.
③再進(jìn)行儀器檢查.
15.企業(yè)對表面粗糙度檢查的方式?
答:①對不均勻表面，在*有可能出現(xiàn)粗糙度參數(shù)極限值的部位上進(jìn)行測量；
②對表面粗糙度均勻的表面，應(yīng)在幾個(gè)均布位置上分別測量，至少測量3次；
③當(dāng)給定表面粗糙度參數(shù)上限或下限時(shí)，應(yīng)在表面粗糙度參數(shù)可能出現(xiàn)*大值或*小值處測量；
④表面粗糙度參數(shù)注明是*大值的要求時(shí)，通常在表面可能出現(xiàn)*大值(如有一個(gè)可見的深槽)處，至少測量3次；
16.表面粗糙度儀使用怎樣確定測量方向?
答:①圖樣或技術(shù)文件中規(guī)定測量方向時(shí)，按規(guī)定方向進(jìn)行測量；
②當(dāng)圖樣或技術(shù)文件中沒有指定方向時(shí)，則應(yīng)在能給出粗糙度參數(shù)*大值的方向測量，該方向垂直于被測表面的加工紋理方向；
③對無明顯加工紋理的表面，測量方向可以是任意的，一般可選擇幾個(gè)方向進(jìn)行測量，取其*大值為粗糙度參數(shù)的數(shù)值.
17.檢測表面粗糙度的常用方法有那些?
答:目測比較法,樣塊比較法, 干涉顯微鏡比較法, 光切顯微鏡測量法, 電動輪廓儀比較法,粗糙度儀檢測.
18.加工表面均勻性是指什么?怎么判斷?
答: 加工表面均勻性是指加工后表面各部位粗糙度數(shù)值一致的程度。如果在一個(gè)加工表面上按取樣長度連續(xù)測量幾段所得粗糙度值一樣，說明加工表面均勻；反之粗糙度值不一樣，有時(shí)甚至相差很大，則表明加工表面不均勻。
19.工件表面加工過程中所用加工方法的特征表現(xiàn)?
答:車、銑、刨削加工表面往往帶有均勻的間距和清晰的刀具痕跡方向，其紋理具有明顯的規(guī)律性，它所形成的是一個(gè)典型的周期輪廓(有時(shí)也疊加有不同程度的隨機(jī)成分)有明顯的周期，這一周期反映了進(jìn)給量是均勻相等的，加工表面均勻性好。磨削加工表面雖有一般的方向性，但是間距通常是不規(guī)則的，紋理沒有明顯的規(guī)律。研磨加工表面是通過磨料的往復(fù)作用所產(chǎn)生的表面，往往沒有什么方向性。磨削、研磨分別用砂輪和磨料進(jìn)行切削拋光，使表面光滑平整。但由于砂輪的磨粒大小、磨料顆粒尺寸形狀不規(guī)則，切削力不等，使加工表面形成隨機(jī)輪廓，雖有周期成分，但隨機(jī)成分是主要的，表面均勻性差。
20. 請問表面粗糙度對機(jī)械零件的使用性能的影響？
答: （1）表面粗糙度影響零件的耐磨性。表面越粗糙，配合表面間的有效接觸面積越小，壓強(qiáng)越大，磨損就越快。
（2）表面粗糙度影響配合性質(zhì)的穩(wěn)定性。對間隙配合來說，表面越粗糙，就越易磨損，使工作過程中間隙逐漸增大；對過盈配合來說，由于裝配時(shí)將微觀凸峰擠平，減小了實(shí)際有效過盈，降低了聯(lián)結(jié)強(qiáng)度。
（3）表面粗糙度影響零件的疲勞強(qiáng)度。粗糙零件的表面存在較大的波谷，它們像尖角缺口和裂紋一樣，對應(yīng)力集中很敏感，從而影響零件的疲勞強(qiáng)度。
（4）表面粗糙度影響零件的抗腐蝕性。粗糙的表面，易使腐蝕性氣體或液體通過表面的微觀凹谷滲入到金屬內(nèi)層，造成表面腐蝕。
（5）表面粗糙度影響零件的密封性。粗糙的表面之間無法嚴(yán)密地貼合，氣體或液體通過接觸面間的縫隙滲漏。
（6）表面粗糙度影響零件的接觸剛度。接觸剛度是零件結(jié)合面在外力作用下，抵抗接觸變形的能力。機(jī)器的剛度在很大程度上取決于各零件之間的接觸剛度。
（7）影響零件的測量精度。零件被測表面和測量工具測量面的表面粗糙度都會直接影響測量的精度，尤其是在精密測量時(shí)。
此外，表面粗糙度對零件的鍍涂層、導(dǎo)熱性和接觸電阻、反射能力和輻射性能、液體和氣體流動的阻力、導(dǎo)體表面電流的流通等都會有不同程度的影響。
21.零件的精度越高，其粗糙度是越大還是越小？
答:零件的精度越高，其粗糙度越小.加工精度是加工后實(shí)際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)相符合的程度。公差是指零件加工過程允許誤差的變化范圍。
（1) 尺寸精度，尺寸精度指零件表面本身的尺寸和表面間相互距離尺寸精度。尺寸有關(guān)術(shù)語包括基本尺寸、極限尺寸、尺寸偏差、尺寸公差、公差帶。公差等級從IT01、IT0、IT1到IT18共20個(gè)。
（2）形狀精度，形狀精度指零件加工后表面實(shí)際所得的形狀與理想形狀的符合程度。
（3）位置精度，位置精度指加工后零件有關(guān)要素之間實(shí)際位置和理想位置的符合程度。
一般情況零件加工尺寸精度高其形狀位置精度也高，但也有例外，如平板，形狀精度高尺寸精度并要求不高。
22.濾波器的作用?
答:濾波器是用來把表面輪廓曲線分解成不同波長的各種組成波形.粗糙度儀的濾波器主要把表面波紋度過濾掉,只保留表面粗糙度.
23.濾波器的種類有那些?
答:目前主要有RC,PC-RC,GAUSS,D-P四種濾波器.
24.各種濾波器的特點(diǎn)比較?
答: RC是傳統(tǒng)的二階RC濾波器,表示兩個(gè)電阻兩個(gè)電容都串聯(lián)（對Ra影響不大，對其它影響大）；PC-RC是在RC的基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)字相位修正的濾波器；GAUSS是*新粗糙度濾波器,還原性好；D-P可以保護(hù)原濾波方式。
25.粗糙度儀在進(jìn)行測量時(shí)應(yīng)注意的問題？
答：(1)被測工件被測面處于水平位置及穩(wěn)定；(2)被測面干凈，無其他污垢雜質(zhì)；(3)傳感器不用時(shí)，必須放在其專用工具盒中；(4)被測工件被測面不得小于粗糙度儀的*小量程；(5)測量環(huán)境是否適合測量，有沒有聲音，空氣快速流動，會不會產(chǎn)生共振；(6)選擇正確的參數(shù)（如取樣長度等）。
26.為了提高傳動能力，不是將帶輪工作面加工粗糙，增大摩擦系數(shù)，而是降低加工表面的粗糙度，為什么？
答：傳動是靠齒輪咬合的，不是靠摩擦傳動的，在咬合瞬間兩個(gè)齒輪的輪齒有相對運(yùn)動，粗糙會造成咬合不穩(wěn)，相對運(yùn)動困難，而且用一段時(shí)間就會發(fā)現(xiàn)，粗糙的地方被磨平了。增加粗糙度只是增加*大靜摩擦力，一個(gè)機(jī)械的總能量是一定的，而摩擦力在這里作為阻力功，當(dāng)阻力做的功減少那么驅(qū)動力做的功就增大了，這樣有用功比上總功就增大即傳動效力提高了。
27. 一般情況,表面粗糙度越低,表面越光滑,物體的摩擦系數(shù)越小,但是當(dāng)粗糙度降到一定程度時(shí),摩擦系數(shù)卻隨著粗糙度的降低而增加，請問這是為什么？
答：理論上,在研究力學(xué)時(shí),常把光滑表面,認(rèn)為摩擦系數(shù)接近零.但如果表面粗糙度很低，摩擦系數(shù),會突然增大很多的，這是因?yàn)檫^于平整光滑的表面,兩物體的結(jié)合吸引力也就大了.舉個(gè)例子:兩個(gè)計(jì)量用的塊規(guī),只要用手輕輕的推在一起,就會互相粘在一起的.
28.粗糙度儀測量原理及組成部分有那些?
答：采用針描法原理的表面粗糙度測量儀由傳感器、驅(qū)動器、指零表、記錄器和工作臺等主要部件組成。?電感傳感器是粗糙度儀的主要部件之一，在傳感器測桿的一端裝有金剛石觸針，觸針**曲率半徑r很小，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)動器以一定的速度拖動傳感器。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。此運(yùn)動經(jīng)支點(diǎn)使磁芯同步地上下運(yùn)動，從而使包圍在磁芯外面的兩個(gè)差動電感線圈的電感量發(fā)生變化。
29.國家標(biāo)準(zhǔn)中對表面粗糙度取樣長度和評樣長度的取值中的RA(um)和RZ(um)各代表什么意思?
答：Ra是測量表面時(shí)，一定取樣長度內(nèi)，輪廓偏距的**值的算術(shù)平均值，也就是一定測量范圍內(nèi)表面的不平整平均度；
Rz是*大輪廓高度，也就是一定測量范圍內(nèi)，*凹與*凸的高度差。
30. 怎么選用評定參數(shù)？
答：幅度參數(shù)Ra,Rz是基本參數(shù)， RSm ,Rmr(c) 是輔助參數(shù) 。有粗糙度要求的表面必須選擇一個(gè)幅度參數(shù)，在 0.025~6.3μ推薦選用Ra,其余選用Rz 。不能單獨(dú)選用,只能作為幅度參數(shù)的附加參數(shù),表面有特殊功能要求時(shí)選用.
31. 參數(shù)值的選用考慮因素？
答：同一個(gè)零件上,工作表面比非工作表面的 Ra 或Rz值小. 摩擦表面比非摩擦表面,滾動摩擦表面比滑動摩擦表面的Ra或Rz值小. 運(yùn)動速度高,單位面積壓力大,受交變載荷作用的零件表面,以及*易產(chǎn)生應(yīng)力集中的溝槽,圓角部位應(yīng)選用較小的粗糙度數(shù)值.要求配合穩(wěn)定,可靠時(shí),粗糙度參數(shù)值應(yīng)小些.如,小間隙配合表面,受重載作用的過盈配合表面,都應(yīng)選用較小的粗糙度數(shù)值.協(xié)調(diào)好表面粗糙度參數(shù)值與尺寸及形位公差的關(guān)系.通常,尺寸,形位公差值小,表面粗糙度Ra或Rz值也要小;尺寸公差等級相同時(shí),軸比孔的粗糙度數(shù)值要小.防腐蝕性,密封性要求高,或外形要求美觀的表面應(yīng)選用較小的粗糙度數(shù)值. 凡有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)已對表面粗糙度作出規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)件或常用典型零件(例如,與滾動軸承配合的軸頸和基座孔,與鍵配合的軸槽,輪轂槽的工作面等),應(yīng)按相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)確定其表面粗糙度參數(shù)值。