粗糙度检测方法及评定【干货技巧】
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粗糙度的测量方法
粗糙度是指物体表面的不平整程度,可以通过以下几种方法来测量粗糙度:
1. 触摸和视觉评估法:通过手感或目视观察物体表面的不平整程度来评估粗糙度,这种方法简单直观,但缺乏精确性。
2. 比较法:将待测物体与已知粗糙度的标准参照物进行比较,通过人眼观察和判断两者之间的差异来确定粗糙度。
这种方法需要经验丰富的观察者来进行评估。
3. 使用表面粗糙度评估仪器:这种仪器能够测量物体表面的凹凸程度、纹理、峰谷间距等参数,常用的仪器有粗糙度测量仪、激光扫描仪、形貌测量仪等。
这些仪器可以提供精确的数值化结果,并且适用于各种表面材料。
需要注意的是,粗糙度的测量方法与被测物体的尺寸、材料、形状等因素相关,选择合适的测量方法需要根据具体情况进行判断。
粗糙度的检测方法
粗糙度的检测方法:
① 根据被测表面材质形状选择合适之检测仪器如表面粗糙度仪比较样块等;
② 清洗待测工件表面去除油污灰尘防止杂质影响测量精度;
③ 将工件固定在专用夹具上调整位置使其与测量探头平行并保持一定压力接触;
④ 设定仪器参数如测量长度取样长度滤波条件等并预热至稳定状态;
⑤ 启动测量程序使探头沿设定路径扫描记录表面高低变化信息;
⑥ 测量完毕后仪器自动计算Ra Rz Rp等粗糙度参数并显示结果;
⑦ 对于复杂曲面或难以接触之部位可采用光学非接触式测量方法如激光共聚焦显微镜;
⑧使用比较样块时需先用标准块校准并选择与待测表面相似粗糙度等级;
⑨ 在样块上选取代表区域与待测表面进行比对观察两者纹理差异估计粗糙度值;
⑩ 对于要求极高精度之场合还需采用原子力显微镜扫描隧道显微镜等高端设备;
⑪ 完成测量后及时记录数据并根据标准评价表面质量是否符
合要求;
⑫ 根据测量结果分析加工工艺合理性并为后续改进提供参考依据。
表面粗糙度表面粗糙度(surface roughness)是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度。
其两波峰或两波谷之间的距离(波距)很小(在1mm以下),它属于微观几何形状误差。
表面粗糙度越小,则表面越光滑。
高度特征参数∙轮廓算术平均偏差R a:在取样长度(lr)内轮廓偏距绝对值的算术平均值。
在实际测量中,测量点的数目越多,Ra越准确。
∙轮廓最大高度R z:轮廓峰顶线和谷底线之间的距离。
在幅度参数常用范围内优先选用Ra 。
在2006年以前国家标准中还有一个评定参数为“微观不平度十点高度”用Rz表示,轮廓最大高度用Ry表示,在2006年以后国家标准中取消了微观不平度十点高度,采用Rz表示轮廓最大高度。
间距特征参数用轮廓单元的平均宽度 Rsm 表示。
在取样长度内,轮廓微观不平度间距的平均值。
微观不平度间距是指轮廓峰和相邻的轮廓谷在中线上的一段长度。
形状特征参数用轮廓支承长度率Rmr(c) 表示,是轮廓支撑长度与取样长度的比值。
轮廓支承长度是取样长度内,平行于中线且与轮廓峰顶线相距为c的直线与轮廓相截所得到的各段截线长度之和。
表面粗糙度符号:表面粗糙度0.025~6.3微米的表面粗糙度。
光切法双管显微镜测量表面粗糙度,可用作Ry与Rz参数评定,测量范围0.5~50。
干涉法利用光波干涉原理(见平晶、激光测长技术)将被测表面的形状误差以干涉条纹图形显示出来,并利用放大倍数高(可达500倍)的显微镜将这些干涉条纹的微观部分放大后进行测量,以得出被测表面粗糙度。
应用此法的表面粗糙度测量工具称为干涉显微镜。
这种方法适用于测量Rz和Ry为0.025~0.8微米的表面粗糙度。
品检中的表面粗糙度测试与评价表面粗糙度是指物体表面的不平整程度或粗糙程度的度量。
在品质控制和质检过程中,表面粗糙度测试与评价是一项重要的任务。
本文将介绍表面粗糙度测试的原理和方法,并讨论评价表面粗糙度对产品质量的重要性。
表面粗糙度测试的原理在于使用一些仪器和设备来测量表面的不均匀和不平整程度。
这些仪器可以通过触摸、视觉或其他技术手段来测量表面的微小变化和纹理。
其中最常用的仪器是表面粗糙度计,它能够提供有关表面形貌特征的定量信息。
在进行表面粗糙度测试之前,需要确定适当的测试方法。
通常,根据被测表面的材料和形状,选择合适的测试仪器和参数。
常用的表面粗糙度测试方法包括使用针尖、仪器触针、光学扫描仪或激光形状测量仪进行测量。
这些方法能够提供与表面纹理相关的数据,如纹理深度、纹理间距和形状参数等。
评价表面粗糙度对产品质量的重要性在于以下几个方面。
表面粗糙度直接影响产品的外观和触感。
对于某些产品,如电子设备和汽车零部件,外观和触感是决定消费者购买意愿的重要因素。
表面粗糙度还会影响产品的功能和性能。
在一些应用中,如机械零部件和接触面密封件,表面粗糙度会影响摩擦、密封、润滑等方面的性能。
表面粗糙度还可以影响产品的耐久性和寿命。
一些材料的表面处理对于防腐蚀和磨损具有重要作用,而表面粗糙度是判断材料表面处理效果的指标之一。
为了准确评价表面粗糙度,需要依靠国际标准和规范。
ISO 4287是表面粗糙度的测量方法和评定要求的国际标准,提供了一套用于测量和评估表面粗糙度的各种方法和参数。
根据这些标准,可以对不同类型的产品进行统一的评估,为生产过程提供指导和改进的方向。
除了标准外,根据不同的行业和产品特性,还可以根据需求制定适用的评价方法。
比如,在电子行业,可以使用光学扫描仪来进行表面粗糙度测量和评价,以保证产品外观和触感的一致性。
在机械工程领域,可以采用仪器触针进行表面纹理的测量,以保证产品的功能和性能。
在品检过程中,表面粗糙度测试与评价的重要性不可忽视。
表面粗糙度的检测,我们常用的有以下几中方法1.显微镜比较法,Ra0.32;将被测表面与表面粗糙度比较样块靠近在一起,用比较显微镜观察两者被放大的表面,以样块工作面上的粗糙度为标准,观察比较被测表面是否达到相应样块的表面粗糙度;从而判定被测表面粗糙度是否符合规定。
此方法不能测出粗糙度参数值2.光切显微镜测量法,Rz:0.8~100;光切显微镜(双管显微镜)是利用光切原理测量表面粗糙度的方法。
从目镜观察表面粗糙度轮廓图像,用测微装置测量Rz值和Ry值。
也可通过测量描绘出轮廓图像,再计算Ra值,因其方法较繁而不常用。
必要时可将粗糙度轮廓图像拍照下来评定。
光切显微镜适用于计量室3.样块比较法,直接目测:Ra2.5;用放大镜:Ra0.32~0.5;以表面粗糙度比较样块工作面上的粗糙度为标准,用视觉法或触觉法与被测表面进行比较,以判定被测表面是否符合规定用样块进行比较检验时,样块和被测表面的材质、加工方法应尽可能一致;样块比较法简单易行,适合在生产现场使用4.电动轮廓仪比较法,Ra:0.025~6.3;Rz:0.1~25;电动轮廓仪系触针式仪器。
测量时仪器触针尖端在被测表面上垂直于加工纹理方向的截面上,做水平移动测量,从指示仪表直接得出一个测量行程Ra值。
这是Ra值测量常用的方法。
或者用仪器的记录装置,描绘粗糙度轮廓曲线的放大图,再计算Ra或Rz值。
此类仪器适用在计量室。
但便携式电动轮廓仪可在生产现场使用5干涉显微镜测量法,Rz:.032~0.8;涉显微镜是利用光波干涉原理,以光波波长为基准来测量表面粗糙度的。
被测表面有一定的粗糙度就呈现出凸凹不平的峰谷状干涉条纹,通过目镜观察、利用测微装置测量这些干涉条纹的数目和峰谷的弯曲程度,即可计算出表面粗糙度的Ra值。
必要时还可将干涉条纹的峰谷拍照下来评定。
干涉法适用于精密加工的表面粗糙度测量。
适合在计量室使用而在现场工作中,我们用的多的是:样块比较法和电动轮廓检测法,样块比较法要求对粗糙度的敏感要求比较高,有些老师傅还是可以做到的,毕竟是凭经验和感觉去比较的,而电动轮廓检测法是靠仪器测量,这样测量出来的准确度就大大提高了,所以说,我们建议用电动轮廓检测法.用什么方法去检测1.比较法:将被测表面和表面粗糙度样板直接进行比较,多用于车间,评定表面粗糙度值较大的工件。
混凝土表面粗糙度的测试方法混凝土表面粗糙度的测试方法1. 引言混凝土在建筑和基础设施工程中广泛使用,对于其表面粗糙度的测试方法,不仅能够评估施工质量,还能够影响混凝土的性能和使用寿命。
本文将探讨混凝土表面粗糙度的测试方法,介绍常用的测试仪器和标准,以及测试结果的分析和应用。
2. 测试方法概述混凝土表面粗糙度的测试方法通常分为定性和定量两种。
定性方法主要通过人工观察评估混凝土表面的质量和平整度,如视觉检查和手触法。
定量方法则借助仪器测量混凝土表面的高低差,以数字化的数据来描述表面的粗糙度特征。
3. 常用测试仪器目前,常用的混凝土表面粗糙度测试仪器主要包括激光坡度仪、表面平整度仪和表面粗糙度仪。
这些仪器能够提供准确的测量结果,并且具有高效、易操作的特点。
3.1 激光坡度仪激光坡度仪利用激光技术来测量混凝土表面的高低差和坡度。
它能够快速扫描整个表面,并生成直观的三维高程图。
激光坡度仪广泛应用于大型道路建设和机场跑道等工程中,以评估路面的平整度和排水性能。
3.2 表面平整度仪表面平整度仪通过测量混凝土表面的振动响应来评估其平整度。
它利用高频振动传感器对混凝土表面进行扫描,并通过数据处理得到表面高度的变化曲线。
表面平整度仪适用于小面积混凝土施工,如地板和人行道。
3.3 表面粗糙度仪表面粗糙度仪采用摩擦法测量混凝土表面的粗糙度。
它利用钢丝刷在混凝土表面刷擦,生成相应的摩擦力曲线。
通过对曲线进行分析,可以得到混凝土表面的粗糙度指标,如Rz值、Ra值等。
表面粗糙度仪广泛应用于桥梁、隧道等工程中,以评估结构物的耐久性和安全性。
4. 测试标准为了保证测试结果的准确性和可比性,国际上建立了一系列混凝土表面粗糙度的测试标准。
其中,ISO 8503-1:1992是广泛使用的标准之一,规定了表面粗糙度的测量方法和相应的评级系统。
各国也制定了自己的标准和规范,如美国的ACI 347-04和德国的DIN 18202等。
5. 测试结果分析与应用测试完成后,我们可以根据测量数据对混凝土表面的粗糙度进行分析与评估。
粗糙度测量标准粗糙度是指物体表面的不平整程度,通常用来描述表面的粗糙程度。
在工程领域中,粗糙度是一个非常重要的参数,它直接影响着物体的摩擦、磨损、密封和润滑等性能。
因此,准确测量物体表面的粗糙度是非常必要的。
本文将介绍粗糙度的测量标准,帮助大家更好地了解和应用粗糙度测量。
一、粗糙度的定义。
粗糙度是指物体表面的不规则程度,通常是由微小起伏构成的。
这些微小的起伏会对物体的性能产生影响,因此需要进行精确的测量。
粗糙度通常用Ra值来表示,Ra值越大,表明表面的粗糙度越高。
二、粗糙度的测量方法。
1. 接触式测量法。
接触式测量法是通过测量仪器的探针直接接触被测表面,然后根据探针的运动轨迹来计算表面的粗糙度。
这种方法适用于各种形状和材质的表面,但是需要考虑到探针和被测表面的材质和硬度,以及测量仪器的精确度。
2. 非接触式测量法。
非接触式测量法是通过光学、声学或电磁原理,利用传感器对被测表面进行扫描和测量。
这种方法不会对被测表面造成损伤,适用于一些特殊材质或形状的表面。
但是需要考虑到环境因素对测量的影响,以及传感器的精确度和灵敏度。
三、粗糙度的测量标准。
1. ISO 4287标准。
ISO 4287标准是国际上公认的粗糙度测量标准,它规定了粗糙度测量的方法和参数。
根据ISO 4287标准,粗糙度的测量应该包括三个参数,Ra、Rz和Rmax。
这些参数可以全面地描述表面的粗糙度特征,对于工程应用非常有价值。
2. ANSI标准。
ANSI标准是美国国家标准协会制定的粗糙度测量标准,它与ISO 4287标准类似,也是通过Ra、Rz和Rmax等参数来描述表面的粗糙度。
但是与ISO 4287标准相比,ANSI标准在参数的计算方法和测量范围上有所不同,需要根据实际情况进行选择和应用。
四、粗糙度测量的应用。
粗糙度测量在工程领域有着广泛的应用,主要包括以下几个方面:1. 材料加工。
在材料加工过程中,粗糙度测量可以帮助工程师更好地控制加工质量,提高加工效率和产品性能。
【⼲货】表⾯粗糙度Ra详解!⼀、表⾯粗糙度的概念表⾯粗糙度是指加⼯表⾯具有的较⼩间距和微⼩峰⾕的不平度。
其两波峰或两波⾕之间的距离(波距)很⼩(在1mm以下),它属于微观⼏何形状误差。
具体指微⼩峰⾕Z⾼低程度和间距S状况。
⼀般按S分:S<1mm 为表⾯粗糙度;1≤S≤10mm为波纹度;S>10mm为 f 形状。
⼆、 VDI3400、Ra、Rmax对照表国家标准规定常⽤三个指标来评定表⾯粗糙度(单位为µm):轮廓的平均算术偏差Ra、不平度平均⾼度Rz和最⼤⾼度Ry。
在实际⽣产中多⽤Ra指标。
轮廓的最⼤微观⾼度偏差Ry在⽇本等国常⽤Rmax符号来表⽰,欧美常⽤VDI指标。
下⾯为VDI3400、Ra、Rmax对照表。
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三、表⾯粗糙度形成因素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,例如加⼯过程中⼑具与零件表⾯间的摩擦、切屑分离时表⾯层⾦属的塑性变形以及⼯艺系统中的⾼频振动、电加⼯的放电凹坑等。
由于加⼯⽅法和⼯件材料的不同,被加⼯表⾯留下痕迹的深浅、疏密、形状和纹理都有差别。
四、表⾯粗糙度对零件的影响主要表现影响耐磨性。
表⾯越粗糙,配合表⾯间的有效接触⾯积越⼩,压强越⼤,摩擦阻⼒越⼤,磨损就越快。
影响配合的稳定性。
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,降低了连接强度。
影响疲劳强度。
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。
影响耐腐蚀性。
粗糙的零件表⾯,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。
影响密封性。
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。
影响接触刚度。
接触刚度是零件结合⾯在外⼒作⽤下,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。
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此方法不能测出粗糙度参数值2.光切显微镜测量法,Rz:~100;光切显微镜(双管显微镜)是利用光切原理测量表面粗糙度的方法。
从目镜观察表面粗糙度轮廓图像,用测微装置测量Rz值和Ry值。
也可通过测量描绘出轮廓图像,再计算Ra值,因其方法较繁而不常用。
必要时可将粗糙度轮廓图像拍照下来评定。
光切显微镜适用于计量室3.样块比较法,直接目测:;用放大镜:~;以表面粗糙度比较样块工作面上的粗糙度为标准,用视觉法或触觉法与被测表面进行比较,以判定被测表面是否符合规定用样块进行比较检验时,样块和被测表面的材质、加工方法应尽可能一致;样块比较法简单易行,适合在生产现场使用4.电动轮廓仪比较法,Ra:~;Rz:~25;电动轮廓仪系触针式仪器。
测量时仪器触针尖端在被测表面上垂直于加工纹理方向的截面上,做水平移动测量,从指示仪表直接得出一个测量行程Ra值。
这是Ra值测量常用的方法。
或者用仪器的记录装置,描绘粗糙度轮廓曲线的放大图,再计算Ra或Rz 值。
此类仪器适用在计量室。
但便携式电动轮廓仪可在生产现场使用5干涉显微镜测量法,Rz:.032~;涉显微镜是利用光波干涉原理,以光波波长为基准来测量表面粗糙度的。
被测表面有一定的粗糙度就呈现出凸凹不平的峰谷状干涉条纹,通过目镜观察、利用测微装置测量这些干涉条纹的数目和峰谷的弯曲程度,即可计算出表面粗糙度的Ra值。
以下为表面粗糙度的评定及测量方法:
一、表面粗糙度的概念
表面粗糙度是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度。
其两波峰或两波谷之间的距离(波距)很小(在1mm以下),它属于微观几何形状误差。
具体指微小峰谷Z高低程度和间距S状况。
一般按S分:
S<1mm 为表面粗糙度;
1≤S≤10mm为波纹度;
S>10mm为f 形状。
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二、VDI3400、Ra、Rmax对照表
国家标准规定常用三个指标来评定表面粗糙度(单位为μm):轮廓的平均算术偏差Ra、不平度平均高度Rz和最大高度Ry。
在实际生产中多用Ra指标。
轮廓的最大微观高度偏差Ry在日本等国常用Rmax符号来表示,欧美常用VDI指标。
下面为VDI3400、Ra、Rmax 对照表。
三、表面粗糙度形成因素
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,例如加工过程中刀具与零件表面间的摩擦、切屑分离时表面层金属的塑性变形以及工艺系统中的高频振动、电加工的放电凹坑等。
由于加工方法和工件材料的不同,被加工表面留下痕迹的深浅、疏密、形状和纹理都有差别。
四、表面粗糙度对零件的影响主要表现
影响耐磨性。
表面越粗糙,配合表面间的有效接触面积越小,压强越大,摩擦阻力越大,磨损就越快。
影响配合的稳定性。
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,降低了连接强度。
影响疲劳强度。
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。
影响耐腐蚀性。
粗糙的零件表面,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。
影响密封性。
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。
影响接触刚度。
接触刚度是零件结合面在外力作用下,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。
五、表面粗糙度评定依据
1. 取样长度
取样长度是评定表面粗糙度岁规定一段基准线长度。
应根据零件实际表面的形成情况及纹理特征,选取能反映表面粗糙度特征的那一段长度,量取取样长度时应根据实际表面轮廓
的总的走向进行。
规定和选择取样长度是为了限制和减弱表面波纹度和形状误差对表面粗糙度的测量结果的影响。
2. 评定长度
评定长度是评定轮廓所必须的一段长度,它可包括一个或几个取样长度。
由于零件表面各部分的表面粗糙度不一定很均匀,在一个取样长度上往往不能合理地反映某一表面粗糙度特征,故需在表面上取几个取样长度来评定表面粗糙度。
评定长度一般包含5个取样长度。
3. 基准线
基准线是用以评定表面粗糙度参数的轮廓中线。
基准线有两种:轮廓的最小二乘中线:在取样长度内,轮廓线上各点的轮廓偏距的平方和为最小,具有几何轮廓形状。
轮廓的算术平均中线:在取样长度内,中线上下两边轮廓的面积相等。
理论上最小二乘中线是理想的基准线,但在实际应用中很难获得,因此一般用轮廓的算术平均中线代替,且测量时可用一根位置近似的直线代替。
六、表面粗糙度评定参数
1. 高度特征参数
Ra 轮廓算术平均偏差:在取样长度(lr)内轮廓偏距绝对值的算术平均值。
在实际测量中,测量点的数目越多,Ra越准确。
Rz 轮廓最大高度:轮廓峰顶线和谷底线之间的距离。
在幅度参数常用范围内优先选用Ra 。
在2006年以前国家标准中还有一个评定参数为“微观不平度十点高度”用Rz表示,轮廓最大高度用Ry表示,在2006年以后国家标准中取消了微观不平度十点高度,采用Rz表示轮廓最大高度。
2. 间距特征参数
Rsm 轮廓单元的平均宽度。
在取样长度内,轮廓微观不平度间距的平均值。
微观不平度间距是指轮廓峰和相邻的轮廓谷在中线上的一段长度。
相同的Ra值的情况下,其Rsm 值不一定相同,因此反映出来的纹理也会不相同,重视纹理的表面通常会关注Ra与Rsm 这两个指标。
Rmr形状特征参数用轮廓支承长度率表示,是轮廓支撑长度与取样长度的比值。
轮廓支承长度是取样长度内,平行于中线且与轮廓峰顶线相距为c的直线与轮廓相截所得到的各段截线长度之和。
七、表面粗糙度测量方法
1. 比较法
使用于车间现场测量,常用于中等或较粗糙表面的测量。
方法是将被测量表面与标有一定数值的粗糙度样板比较来确定被测表面粗糙度数值的方法。
2. 触针法
表面粗糙度利用针尖曲率半径为2微米左右的金刚石触针沿被测表面缓慢滑行,金刚石触针的上下位移量由电学式长度传感器转换为电信号,经放大、滤波、计算后由显示仪表指示出表面粗糙度数值,也可用记录器记录被测截面轮廓曲线。
一般将仅能显示表面粗糙度数值的测量工具称为表面粗糙度测量仪,同时能记录表面轮廓曲线的称为表面粗糙度轮廓
仪。
这两种测量工具都有电子计算电路或电子计算机,它能自动计算出轮廓算术平均偏差Ra,微观不平度十点高度Rz,轮廓最大高度Ry和其他多种评定参数,测量效率高,适用于测量Ra为0.025~6.3微米的表面粗糙度。