第2节 表面粗糙度检测
5) 激光全息法
激光全息法的基本原理是以激光照射被测表面,利用相干辐射,拍摄被测表面的全息照片(一组表面轮廓的干涉图表),然后测量黑白条纹的强度分布,测出黑白条纹的反差比,从而评定被测表面的粗糙程度。
当激光波长λ=632.8nm时,其测量范围为0.05~0.8μm。
6)印模法
印模法是用塑性材料将被测表面复制下来,再对印模进行测量的间接方法。由于印模材料不可能完全填满被测表面的谷底,取下印模时又会使波峰被削平,因此印模的高度参数值通常比被测表面的高度参数实际值小,应根据实验结果进行修正。
常用的印模材料有川蜡、石蜡、赛璐珞、低熔点合金等,其性能应该渗透性好、无腐蚀性、快速凝固、收缩变形小且具有一定的机械强度。由于印模的强度、硬度一般不高,所以多用非接触测量仪器进行测量。
印模法主要用于测量一些大型零件、深孔、凹槽等一些不便于测量表面粗糙度表面。
印模法一般可以测量Ra > 0.05μm的表面。
7)三维几何表面测量
表面粗糙度的一维和二维测量,只能反映表面结构的某些几何特征,把它作为表征整个表面的统计特征不是很充分,只有用三维评定参数才能真实地反映被测表面的功能特性。为此,国内外都在致力于研究开发三维几何表面测量技术,现已将光纤法、微波法和电子显微镜等测量方法成功地应用于三维几何表面的测量。
8) 针描法
针描法是利用仪器的触针在被测表面上轻轻划过,被测表面的微观不平轮廓将使触针作垂直方向的位移,再通过传感器将位移变化量转换成电量的变化,经信号放大后送入计算机,处理计算后显示出被测表面粗糙度的评定参数值,亦可绘制出被测表面轮廓的误差图形。
按针描法原理设计制造的表面粗糙度测量仪器有接触式和非接触式两类,采用一个曲率半径很小的(通常为2、5、10μm)触针与被测表面接触的通常称为触针式轮廓仪。根据转换原理的不同,轮廓仪有电感式、电容式、压电式等。采用光学触针的光学触针轮廓仪适用于非接触测量,不会划伤零件表面。如图11—16所示。
轮廓仪是目前应用最为广泛、最为方便的表面粗糙度测量仪器,可以测量并计算出所有表面粗糙度参数值。
这种仪器通常直接显示示值,其测量范围为0.025~6.3um。
国际标准将组成表面结构的原始轮廓、粗糙度轮廓和波纹度轮廓统一用轮廓法由相应的滤波器进行区分和评定,并统一评定参数及其定义,所以,触针式仪器(轮廓仪)不仅是测量表面粗糙度的仪器,而且将是测量表面结构各组成成分(原始轮廓、粗糙度轮廓和波纹度轮廓)的主要常用仪器。

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