粗糙度測量中取樣長度與評定長度的選取

日期：2024-08-04 01:32

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摘要：表面粗糙度值，通常采用光切顯微鏡、干涉顯微鏡及粗糙度儀丈量。取樣長度與評定長度的公道選用對粗糙度值的評定起著重要作用。然而在儀器使用中，經(jīng)常未按標準規(guī)定實現(xiàn)取樣長度與評定長度的選用，影響了丈量結(jié)果的正確度。因此尋求一個取樣長度、評定長度在儀器丈量中正確的實施途徑，尤為必要。 GB1031—83《表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值》給出了取樣長度數(shù)值(表1)，公比為10?。標準規(guī)定取樣長度值應(yīng)從該系列值中選取。規(guī)定和選擇取樣長度，是為了限制和減弱表面波紋度對表面粗糙度丈量結(jié)果的影響，使...

表面粗糙度值，通常采用光切顯微鏡、干涉顯微鏡及粗糙度儀丈量。取樣長度與評定長度的公道選用對粗糙度值的評定起著重要作用。然而在儀器使用中，經(jīng)常未按標準規(guī)定實現(xiàn)取樣長度與評定長度的選用，影響了丈量結(jié)果的正確度。因此尋求一個取樣長度、評定長度在儀器丈量中正確的實施途徑，尤為必要。

GB1031—83《表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值》給出了取樣長度數(shù)值(表1)，公比為10?。標準規(guī)定取樣長度值應(yīng)從該系列值中選取。規(guī)定和選擇取樣長度，是為了限制和減弱表面波紋度對表面粗糙度丈量結(jié)果的影響，使得到的粗糙度值正確反映表面的粗糙度特性。一般情況下，可根據(jù)表面加工方法和粗糙度參數(shù)值大小選用。GB1031—83附錄B規(guī)定了取樣長度推薦值(表2)。

表1 取樣長度的數(shù)值(mm)

0.08

0.25

0.8

2.5

表2 Ra、Rz、Ry的取樣長度L與評定長度Ln選用值

Ra(μm)	Rz,Ry(μm)	L(mm)	Ln=5L(mm)
≥0.008～0.02 ＞0.02～0.1 ＞0.1～2.0 ＞2.0～10.0 ＞10.0～80.0	≥0.025～0.10 ＞0.10～0.50 ＞0.50～10.0 ＞10.0～50.0 ＞50.0～320	0.08 0.25 0.8 2.5 8.0	0.4 1.25 4.0 12.5 40.0

標準規(guī)定，評定粗糙度時必須取一段能反映加工表面粗糙度特性的*小長度，它包含一個或數(shù)個取樣長度，這幾個取樣長度的總和稱為評定長度。

評定長度值根據(jù)表面加工方法和相應(yīng)取樣長度按GB1031-83附錄B選用。一般加工表面選取評定長度為5個連續(xù)的取樣長度(表2)。加工均勻性較好的表面，可選用小于5個取樣長度的評定長度；均勻性較差的表面，可選用大于5個取樣長度的評定長度。若圖樣上或技術(shù)文件中已標明評定長度值，則應(yīng)按圖樣或技術(shù)文件中的規(guī)定執(zhí)行。

所謂“加工表面均勻性”是指加工后表面各部位粗糙度數(shù)值一致的程度。假如在一個加工表面上按取樣長度連續(xù)丈量幾段所得粗糙度值一樣，說明加工表面均勻；反之粗糙度值不一樣，有時甚至相差很大，則表明加工表面不均勻。

任何表面的粗糙度都是由一系列不同高度和間距的峰谷組合而成，這些峰谷反映了加工表面微觀幾何形特性。從外觀上或感覺上這種特性通?？値в斜砻婕庸み^程中所用加工方法的特征。車、銑、刨削加工表面往往帶有均勻的間距和清楚的刀具痕跡方向，其紋理具有明顯的規(guī)律性，它所形成的是一個典型的周期輪廓(有時也疊加有不同程度的隨機成分)有明顯的周期，這一周期反映了進給量是均勻相等的，加工表面均勻性好。

磨削加工表面雖有一般的方向性，但是間距通常是不規(guī)則的，紋理沒有明顯的規(guī)律。研磨加工表面是通過磨料的往復作用所產(chǎn)生的表面，往往沒有什么方向性。磨削、研磨分別用砂輪和磨料進行切削拋光，使表面光滑平整。但由于砂輪的磨粒大小、磨料顆粒尺寸外形不規(guī)則，切削力不等，使加工表面形成隨機輪廓，雖有周期成分，但隨機成分是主要的，表面均勻性差。

因此，加工表面的粗糙度是加工過程中多種因素(機床—刀具—工件系統(tǒng)、加工方法、切削用量、冷卻潤滑液)共同作用的結(jié)果。這些因素的作用過程相當復雜，而且是不斷變化的。所以用不同加工方法或在同樣加工方法、同樣切削條件下切削出來的同一批零件，不同表面不同部位其粗糙度值也不完全相同。根據(jù)每一種加工方法具有的獨特表面特征，表3列出了各種典型方法選用的取樣長度和評定長度經(jīng)驗值。

表3 常用加工方法取樣長度、評定長度經(jīng)驗值(mm)

表面輪廓的特點	取樣長度L	評定長度Ln
表面輪廓的特點	取樣長度L	GB1031推薦值	經(jīng)驗數(shù)值	美國標準ASA B46.1	英國標準BS1134
比較規(guī)則和均勻 (如車、銑、刨)	2.5	(1～3)L	2L	(5～20)L	＞5L
不很規(guī)則和均勻 (如精車、磨、端銑)	0.8	(2～6)L	(3～4)L (3～6)L
很不規(guī)則和均勻 (如精車、研磨、拋光)	0.25	(6～17)L	(6～7)L
極不規(guī)則和均勻 (如細研、細拋光)	0.08	—	(8～10)L (10～12)L

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