傳統(tǒng)表面粗糙度測(cè)量?jī)x的工作原理
更新時(shí)間:2015-12-28 點(diǎn)擊次數(shù):1785
傳統(tǒng)表面粗糙度測(cè)量?jī)x的工作原理
1.1 針描法
針描法又稱觸針法。當(dāng)觸針直接在工件被測(cè)表面上輕輕劃過時(shí),由于被測(cè)表面輪廓峰谷起伏,觸針將在垂直于被測(cè)輪廓表面方向上產(chǎn)生上下移動(dòng),把這種移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(lái)。
1.2 儀器的工作原理
采用針描法原理的表面粗糙度測(cè)量?jī)x由傳感器、驅(qū)動(dòng)器、指零表、記錄器和工作臺(tái)等主要部件組成,
電感傳感器是輪廓儀的主要部件之一,其工作原理見圖2,在傳感器測(cè)桿的一端裝有金剛石觸針,觸針曲率半徑r很小,測(cè)量時(shí)將觸針搭在工件上,與被測(cè)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(cè)表面輪廓峰谷起伏,觸狀在被測(cè)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。
經(jīng)過噪聲濾波和波度濾波以后,剩下來(lái)的就是與被測(cè)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(cè)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(lái)。
這種儀器適用于測(cè)定0.02-10μm的Ra值,其中有少數(shù)型號(hào)的儀器還可測(cè)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(cè)量。測(cè)量迅速方便,測(cè)值精度高。
2、傳統(tǒng)表面粗糙度測(cè)量?jī)x的不足
傳統(tǒng)表面粗糙度測(cè)量?jī)x存在以下幾個(gè)方面的不足:
(1)測(cè)量參數(shù)較少,一般僅能測(cè)出Ra、Rz、Ry等少量參數(shù);
(2)測(cè)量精度較低,測(cè)量范圍較小,Ra值的范圍一般為0.02-10μm左右;
(3)測(cè)量方式不靈活,例如:評(píng)定長(zhǎng)度的選取,濾波器的選擇等;
(4)測(cè)量結(jié)果的輸出不直觀。
造成上述幾個(gè)方面不足的主要原因是:系統(tǒng)的可靠性不高,模擬信號(hào)的誤差較大且不便于處理等。
3、 對(duì)傳統(tǒng)表面粗糙度測(cè)量?jī)x的改進(jìn)
3.1 傳統(tǒng)表面粗糙度測(cè)量?jī)x的改進(jìn)方案
為了克服傳統(tǒng)表面粗糙度測(cè)量?jī)x的不足,應(yīng)該采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。例如,英國(guó)蘭克精密機(jī)械有限公司制造的“泰呂塞夫(TALYSURF)”10型和我國(guó)哈爾濱量具刃具廠制造的2205型表面粗糙度測(cè)量?jī)x就采用了計(jì)算機(jī)系統(tǒng),使其性能較之傳統(tǒng)表面粗糙度測(cè)量?jī)x有極大的提高。其基本原理如圖4所示,從相敏整流輸出的模擬信號(hào),經(jīng)過放大及電平轉(zhuǎn)換之后進(jìn)入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),計(jì)算機(jī)自動(dòng)地將其采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字濾波和計(jì)算,得到測(cè)量結(jié)果,測(cè)量結(jié)果及輪廓圖形在顯示器顯示或打印輸出。