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表面粗糙度测量仪

发布时间:2020-03-04 19:40 作者:和记娱乐

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  表面粗糙度测量仪是评定零件表面质量的台式粗糙度仪。可对多种零件表面的粗糙度进行测量,包括平面、斜面、外圆柱面,内孔表面,深槽表面及轴承滚道等,实现了表面粗糙度的多功能精密测量。

  表面粗糙度的测量方法基本上可分为接触式测量 和非接触式测量两类。在接触式测量中主要有比较法、印模法、触针法等;非接触测量方式中常用的有光切法、实时全息法、散斑法、像散测定法、光外差法、 AFM、光学传感器法等。

  触针式表面粗糙度测量仪是最常用、最方便、 最可靠的表面粗糙度测量仪,并且一直是各国国家标准及国际标准制定的依据。根据传感器的不同原理,触针式粗糙度仪可分为电感式、压电式、光电式、 激光式和光栅式等,还可以分为有导头式和无导头式。导头式粗糙度仪仅限用于测量表面粗糙度,而无导头式粗糙度仪除可用于测量表面粗糙度外,还可用于 测量表面波纹度和表面几何形状。

  软件处理部分主要有两个模块,分别是数据处理模块和文件处理模块。在数据处理模块中主要论述了表面粗

  糙度的参数和图形、轮廓评定基准线和数字滤波器设计的算法,最后利用定标算法、误差分析,对表面粗糙度测量系统做出综合评价。在文件处理模块中主要介绍了对数据文件的打开、保存、打印以及图形的处理。

  主要存在以下几个方面的不足: 1)测量参数较少,一般仅能测出Ra 、Rz 、Ry 等少量参数; 2)测量精度较

  低,测量范围较小,Ra值的范围一般为0.02~10µm左右;3)测量方式不灵活,例如评定长度的选取,滤波器的选择等;4) 测量参数的处理速度慢,输出不直观。

  造成上述几个方面不足的主要原因是:系统的可靠性不高,模拟信号的误差 较大且不便于处理,计算机数据处理能力弱,算法不够简单有效

  电感传感器是轮廓仪的主要部件之一,在传感器测杆的一端装有金刚石触针,触针尖端曲率半径很小,测量

  时将触针搭在工件上,与被测表面垂直接触,利用驱动器以一定的速度拖动传感 器。由于被测表面轮廓峰谷起伏,触状在被测表面滑行时,将产生上下移动。此运动经支点使磁芯同步地 上下运动,从而使包围在磁芯外面的两个差动电感线圈的电感量发生变化。传感器的线圈与测量线路是直接接入平衡电桥的,线圈电感量的变化 使电桥失去平衡,于是就输出一个和触针上下的位移量成正比的信号,经电子装置将这一微弱电量的变化 放大、相敏检波后,获得能表示触针位移量大小和方向的信号。此后,将信号分成三路:一路加到指零表上, 以表示触针的位置,一路输至直流功率放大器,放大后推动记录器进行记录;另一路经滤波和平均表放大器 放大之后,进入积分计算器,进行积分计算,即可由指示表直接读出表面粗糙度Ra值。

  传统的表面粗糙度测量仪由传感器、驱动器、指零表、记录器和工作台等主要部件组成,从输入到输出全过程均为模拟信号。而在传统的表面粗糙度测量仪的基础上,采用计算机系统对其进行改进后,通过 模- 数转换将模拟量转换为数字量送入计算机进行处理,使得仪器在测量参数的数量、测量精度、测量方式 的灵活性、测量结果输出的直观性等方面有了极大的提高。

  软件的结构如下:(1) 测量条件设置模块:完成测量条件的设置,如垂直放大倍数的选取、取样长度及行程长

  度的选取 等。(2) 测量控制模块:该模块实时监测传感器与工件的相对位置,控制传感器横向和纵向的运动。(3) 参数处理模块:对采集的数据进行数字滤波(高斯滤波,2RCL 滤波等)求中线后进行参数 的计算。 (4) 结果显示:将计算得到的粗糙度参数显示出来,并绘制波形曲线) 文件操作模块:实现将数据写入用户指定的磁盘位置,以及将历史数据调出并可重新进行数 据处理的功能。(6) 打印输出模块:可设置工件名称、操作者姓名、日期,选择需要打印的参数及波形名称,即 可生产检定报告单,并可以打印输出

  评价粗糙度参数的根据是粗糙度轮廓,是对原始轮廓用一个轮廓滤波器,抑制掉长波成份而得到。

  是轮廓偏离平均线的算术平均,并且是在一个取样长度内定义的。 影响滤波数据的因素有:1、取样长度和评定长度的选用:取样长度是用于判别具有表面粗糙度特性的一段基准线长度。 评定长度是用于评定粗糙度时必须取一段能

  反映加工表面粗糙度特性的最小长度。2、滤波器的高、低通取样长度和带宽比的选用也对测量结果有着十分重要的影响。取样波长是表面形貌测量时,仪器响应的表面特性( 表面波长) 的最长间距,其范围通常是 0.08mm~ 8mm。

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