取样长度、评定长度在粗糙度测量中的应用
由记录器记录表面轮廓曲线时，不必考虑截止值。而用平均值量表测量时，必须考虑截止值。截止值旋钮置于电器箱上，通常有三档截止节距值(对TALY-SURF—4轮廓仪三档为J、K、L)，它们分别对应着0.25、0.8、2.5mm取样长度值。
截止值的选取，应首先了解被测件的加工方法，并对表面粗糙度值作初步判断，根据表4确定。
表4 轮廓仪(计)的截止值
| 截止值 开关位置 |
截止值 (mm) |
选用范围 | ||
| 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 | 普通车、铣、刨加工表面 | ＞2～10 | ＞10～50 |
测量行程长度与评定长度不同之处是，评定表面粗糙度参数值所依据的“长度”有差异，前者是实际测量中采用轮廓仪(计)所得到的一段修整轮廓长度，而后者是理论上定义的评定表面粗糙度所必须的一段长度。由此可以说，行程长度是评定长度在实际测量中，使轮廓仪(计)实现表面粗糙度参数测量的具体体现。
测量行程长度与评定长度相同处是，都包括一个或数个取样长度。一般行程长度取5个截止值(相当于5个取样长度)，这与一般选用评定长度为5倍取样长度相一致。
行程长度旋钮置于驱动箱上，标记J、K、L三档。行程长度旋钮的位置根据截止值旋钮的位置来决定，两者必须一一对应。
各种轮廓仪(计)行程长度不尽相同，TALYSURF—4型轮廓仪J、K、L档对应截止值为0.25、0.8、2.5mm的行程长度是0.25×8≈1.9mm,0.5×8≈3.8mm,2.5×3≈7.6mm。测量时行程长度旋钮调到与截止值旋钮一致的相当位置。如TALYSURF—4型测量行程长度旋钮K档，仪器测读的粗糙度值是一个测量行程长度3.8mm的平均值。
必须指出，目前使用的触针式轮廓仪可以直接测读粗糙度(Ra)值，一般不能按粗糙度Rz、Ry定义直接测得结果，但可通过记录轮廓图形进行计算。此时应注意尽量使记录图形的走向处于水平线上，截止值在轮廓总的走向上量取。只要记录图形的垂直放大倍率可靠，截取截止值的水平放大倍率准确，可以获得可信赖的Rz、Ry值。
应注意水平放大倍率的变化。该变化是靠变动驱动箱上速度选择旋钮改变传感器运动速度获得的，因此正确选择速度旋钮的档位很重要。表5给出了速度选择旋钮的参考值。
表5 轮廓仪(计)速度选择旋钮参考值
| 速度 旋钮 |
水平放 大倍率 |
用途 | 被测表面粗糙度值(µm) | |
| Ra | RZ、RY | |||
| N | — | 手动进行测量过程中被测件的安装与调整配用500X传动装置作高精度表面轮廓图形记录 | 0.01～0.02 | 0.05～0.1 |
| AV | 4 | 用于平均值量表读数记录波纹度图形 | — | — |
| 20X | 20 | 记录车、铣、刨、滚铣加工表面轮廓图形记录波纹度图形 | ＞1.25～10 | ＞6.3～40 |
| 100X | 100 | 记录一般表面粗糙度轮廓图形 | ＞0.02～1.25 | ＞0.1～6.3 |
多参数轮廓仪可直接显示粗糙度RZ，RY值，但仪器显示的粗糙度RY值与标准定义的粗糙度RY有区别。一般是在行程长度内给出的结果或是微观不平度高度(相邻峰谷)的最大值。
光切显微镜、干涉显微镜通常用来测量粗糙度RZ，RY参数值。测量时应按规定确定取样长度、评定长度。对粗糙度RZ而言，在仪器示场中取样长度内，测出5个最高点5个最低点数值计算粗糙度RZ值，在评定长度内测出数个连续取样长度上的粗糙度RZ值，取其平均值作为测量结果。如果仪器视场直径不足一个取样长度或一个评定长度，以及测量圆弧曲面时不大可能按定义取点计算(表6)，在这种情况下，必须在一次测量中移动工作台，使被测部位顺次移入视场。建议采用下述方法计算：把选定的取样长度l分成5个相等的分量l′1、l′2、……l′5，在每个取样长度分量上各测一个最大峰谷高(附图)得h1、h2、……h5，计算得到
表6 光切显微镜的视场直径
| 物镜标称 放大倍数 |
测量范围RZ (µm) |
视场直径 (mm) |
取样长度 (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 |
评论