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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流互换性表面粗糙度实验.精品文档.互换性与测量技术基础 试样表面粗糙度测量实验班级：机自11-1班姓名：龙秀森学号：11041114 一、实验目的1. 了解表面粗糙度的测量原理、常用方法以及需要测定的参量；2. 学习掌握TR220手持式粗糙度仪、RM20袖珍式粗糙度仪的使用方法；3. 测定待测物件的轮廓算术平均偏差Ra等参量。二、实验仪器粗糙度比较样板、TR220手持式粗糙度仪、RM20袖珍式粗糙度仪。三、 实验内容 内容I： 表一、比较法测量表面粗糙度编号名称材料Ra（m）加工方法2矩形块45#钢3.2车床1小圆柱体45#钢6.3立铣 内容I
2、I： 用RM-20袖珍式表面粗糙度仪检测 材料：碳化硅 加工方法：电火花注意：指定样件，指定表面才能使用该仪器，粗糙面严紧使用，否则损坏一起。Ra最大只能测15um。 RM-20袖珍型表面粗糙度仪RM-20袖珍型表面粗糙度仪的使用： a、开机 打开电源开关，电源接通。 b、功能选择 如果需要选择测量参数Ra，将手指轻触图1中3键，如果需要选择测量参数Rz，将手指轻触图1中3键，屏幕将显示Rz值，再直接按3键，屏幕将回到Ra值。如果需要选择取样长度，将手指轻触图1中4键，若此时的取样长度为0.25mm,再次按此功能键，长度变为0.8mm，再一次则为2.5mm，然后再回到0.25mm。取样长度的选
3、择根据工件表面质量来选取相应的取样长度。各取样长度对应的范围如下： 0.25mm Ra 0.05-0.15（um） 0.8mm Ra 0.1-2.5(um) 2.5mm Ra 6.0-15.0(um) c、启动、运行和运行结束 将仪器|对准被测工件表面，用说指轻按1键，传感器开始移动，屏幕自动记录表面粗糙度的数值，待传感器返回开始位置，运行结束，即可开始下次测量。注：运行结束前，仪器不会响应再次测量的命令，完整的测量结束后，才允许进行下次操作。 d、充电 当开机后或测量过程中，液晶屏出现闪烁现象，说明电池电压低于工作电压下限，应予充电。方法是：关掉电源开关，插上插头，充电10-15分钟（注意：
4、不能冲过长时间），即可使用。 e、溢出显示 在液晶屏上出现F时，说明被测量工件的Ra值较小，超出了取样范围的测量范围，应依次选择2.5-0.8-0.25进行测量，如果出现倒F，说明被测量工件的Ra值较大，应选择0.25-0.8-2.5。 f、校核 仪器使用一段时间后，要求用随机配置的样块进行校对。其值若在随机样块值+-%12内，这可以使用，若不在，这应该回场校。 表二、RM-20袖珍式表面粗糙度仪检测表面粗糙度编号Ra（m）Rz（m）材料加工方法取样长度（mm）14.230.4碳化硅 电火花2.525.135.032.720.843.827.253.423.465.538.9内容III： TR
5、 220手持式粗糙度仪检测轮廓算术平均偏差Ra的定义是：在取样长度内轮廓偏距的算术平均值。 轮廓算术平均偏差RaTR 220手持式粗糙度仪适用于生产现场，可测量多种机加工零件的表面粗糙度，根据选定的测量条件计算相应的参数，在液晶显示器上清晰地显示出全部测量参数和轮廓图形。特点： l 多参数测量：Ra、Rz、Ry、Rp、Rm、RSm、RS等参量； l 高精度电感传感器； l RC、PC-RC、GAUSS、D-P四种滤波方式； l 采用DSP芯片进行控制和数据处理，速度快，功耗低； l 机电一体化设计，体积小，重量轻，使用方便； l 可选配曲面传感器、小孔传感器、测量平台、传感器护套、接长杆等附件
6、。TR220手持式粗糙度仪的测量原理很简单，测量工件表面粗糙度时，将传感器放在工件被测表面上，由仪器内部的驱动机构带动传感器沿被测表面做等速滑行，传感器通过内置的锐利触针感受被测表面的粗糙度，此时工件被测表面的粗糙度引起触针产生位移，该位移使传感器电感线圈的电感量发生变化，从而在相敏整流器的输出端产生与被测表面粗糙度成比例的模拟信号，该信号经过放大及电平转换之后进入数据采集系统，DSP芯片将采集的数据进行数字滤波和参数计算，测量结果在液晶显示器上读出，也可在打印机上输出，还可以与PC机进行通讯。下面介绍一下该粗糙度仪的各部分名称：TS100传感器结构图 控制面板图测量前还要注意以下几点：a 开
7、机检查电池电压是否正常；b 擦净工件被测表面；参照图一、图二，将仪器正确、平稳、可靠的放在工件被测表面上； 图一 图二操作步骤：1、开机，按下电源键。2、（a)查电压(b)擦干净被测表面(c)检查仪器是否正确、平稳放在被测表面 (d)传感器的运行轨迹必须垂直于被测工件表面的加工纹理方向3、零位调整。 轻按回车键，显示当前触针的相对位置。通过初调，微调保证触针在零点位置。4、计量条件选择。 取样长度2.5mm 评定长度5mm 量程80um5、 与磁性表架连可以在线采集。实验结果如图：四、 实验总结 通过学习我们知道表面粗糙度影响零件的耐磨性。表面越粗糙，配合表面间的有效接触面积越小，压强越大，磨
8、损就越快。 表面粗糙度影响配合性质的稳定性。对间隙配合来说，表面越粗糙，就越易磨损，使工作过程中间隙逐渐增大；对过盈配合来说，由于装配时将微观凸峰挤平，减小了实际有效过盈，降低了联结强度。表面粗糙度 表面粗糙度影响零件的疲劳强度。粗糙零件的表面存在较大的波谷，它们像尖角缺口和裂纹一样，对应力集中很敏感，从而影响零件的疲劳强度。 表面粗糙度影响零件的抗腐蚀性。粗糙的表面，易使腐蚀性气体或液体通过表面的微观凹谷渗入到金属内层，造成表面腐蚀。 表面粗糙度影响零件的密封性。粗糙的表面之间无法严密地贴合，气体或液体通过接触面间的缝隙渗漏。 表面粗糙度影响零件的接触刚度。接触刚度是零件结合面在外力作用下，
9、抵抗接触变形的能力。机器的刚度在很大程度上取决于各零件之间的接触刚度。 影响零件的测量精度。零件被测表面和测量工具测量面的表面粗糙度都会直接影响测量的精度，尤其是在精密测量时。 此外，表面粗糙度对零件的镀涂层、导热性和接触电阻、反射能力和辐射性能、液体和气体流动的阻力、导体表面电流的流通等都会有不同程度的影响。所以对于表面粗糙度的研究就称为了一个十分重要而迫切的课题了。创新能力，对我们大学生来说非常重要。当今社会的竞争，与其说是人才的竞争，不如说是人的创造力的竞争，当今时代的发展对大学生的创新能力提出了更高的要求，对大学生来说，是挑战也是实现自我全面发展的机遇，要在迎接挑战的过程中把握机遇，实
10、现人生价值。培养创新能力意味着不因循守旧，不循规蹈矩，不固步自封。学校为培养我们的创新能力也提供了很好的平台，开展有关创新的比赛，开设各种实验课程。我们首先应该正确看待自己，寻找自己的长处，继而让自己的长处得以充分发挥。只要获得成功时的满足感，就能进一步获得自信，只要相信自己，自己才能充满自信心。 创新还要有强烈的创新意识和顽强的创新精神，培养各种能力，做到知识与能力并重。要积极参加创新实践活动，尝试用创造性思维解决实践中的问题。创新是通过创新者的活动实现的，任何创新思想，只有付诸行动，才能形成创新成果，必须具备很强的综合能力和综合素质，尤其是观察力、分析问题和解决问题的能力，独立思考的能力和
11、学习的能力，这些要靠不断的思考与学习来获得，我们要加强包括学习能力在内的各种能力的培养，积累起来，这些能力就成了一股不可战胜的力量。在实验中，董老师引导我们培养创新思维，创新能力，用实验室现有的仪器重新组装，进行新的实验，给我留下了深刻的印象。在实验的过程中，要严谨，认真，并且爱惜实验仪器，与小组的同学密切合作，从而成功而快速的完成了实验。五、生活小创意 在我们的日常生活中，是十分需要创意的，就像第一节实验课时老师给我们看的那篇关于小发明的文章一样，生活中新的创意小发明不仅让我们跳出我们固有的生活方式，让我们的生活更加多彩，也让我们的生活更为方便。因为家里距离学校比较远，每次回家都必须要坐40
12、多个小时的火车，在火车上那狭窄而拥挤的环境，刷牙总是一件十分困难的事情。尤其是每次挤到水池边的时候，盛水的杯子总是不知道放哪，因为周边全被别人的东西抢占了，而且拿着个杯子也很不方便。于是就一直在琢磨应该怎么来解决这个困扰自己以及他人的问题呢？后来就想到了一个十分简单的小办法，做一个喷水牙刷。我的思路是这样的，就表面来看，这款牙刷和我们平时使用的牙刷是没有什么两样的。无论是质地还是造型，简直就是我们平时使用的牙刷。不同的是这款牙刷的头头的后部是有两个小孔。它们是互相连通的，当我们打开水流时，使其流入一边的小孔，则就会有一股水流从另一个小孔喷出，这样，就形成我们所谓的喷水牙刷了。六、课外探究 1）
13、表面粗糙度的检测方法粗糙度是指工作已加工表面不光滑的程度。在切削加工过程中由进给而造成的切削痕迹是以波峰波谷形式出现,而峰谷高度很小,一般多为零点几微米,因此表面粗糙度属于零件表面的微观形状误差。其测量方法有: （1）直接测量法:利用光学、电动仪器对零件表面直接量取有关参数，确定粗糙度等级。直接测量又分为接触测量和非接触测量。 （2）比较测量法：将被测表面与标准粗糙度样板作比较，评定粗糙度等级。粗糙度样板（又称粗糙度标准块），是以不同的加工方法（车、刨、平铣、立铣、磨等）制成的一组金属块。 （3）印模法：此种方法多用于不能用仪器直接测量的或内表面，可用塑性材料作成块状的印模，贴合在被测表面上，
14、待取下后贴合面上即复制出被测表面的轮廓状况，然后对此印模进行测量，确定其粗糙度等级。 （4）综合测量法：它是利用被测表面的某种特征来间接评定表面粗糙度的级别，而不能测峰谷不平高度的具体数值。 (5)光切法：它是利用光切原理来测量表面粗糙度的方法。在实验室中用光切显微镜或者双管显微镜就可实现测量，它的测量准确度较高，但它是与对Rz，Ry 以及较为规则的表面测量，不适用于对测量粗糙度较高的表面及不规则表面的测量。（6）干涉法：它是利用光学干涉原理测量表面粗糙度的一种方法。这种方法要找出干涉条纹，找出相邻干涉带距离和干涉带的弯曲高度，就可测出微观不平度的实际高度；这种方法调整仪器比较麻烦，不太方便，
15、其准确度和光切显微镜差不多。（7）触针法：它是利用仪器的测针与被测表面相接触，并使测针沿其表面轻滑过测量表面粗糙度的测量方法。采用这种方法的仪器最广泛的就是电动轮廓仪，它的特点是：显示数值直观，可测量许多形状的被测表面，如轴类，孔类，锥体，球类，沟槽类工件，测量时间少，方便快捷。2）表面粗糙度检测仪器 粗糙度仪又叫表面粗糙度仪、表面光洁度仪、表面粗糙度检测仪、粗糙度测量仪、粗糙度计、粗糙度测试仪等多种名称，国外先研发生产后来才引进国内。粗糙度仪测量工件表面粗糙度时，将传感器放在工件被测表面上，由仪器内部的驱动机构带动传感器沿被测表面做等速滑行，传感器通过内置的锐利触针感受被测表面的粗糙度，此时
16、工件被测表面的粗糙度引起触针产生位移，该位移使传感器电感线圈的电感量发生变化，从而在相敏整流器的输出端产生与被测表面粗糙度成比例的模拟信号，该信号经过放大及电平转换之后进入数据采集系统采用针描法原理的表面粗糙度测量仪由传感器、驱动器、指零表、记录器和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r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。3）表面粗糙度仪在石油领域的应用 在石油石化领域，管道内壁的粗糙度极大地影响了石油，天然气的运输效率，在设计管道时，管道内壁的粗糙度是一个十分重要的参数。在实践中，粗糙度仪广泛用于测量管道内壁的粗糙度值。