第二章  简述表面粗糙度的测量源'自^751],论`文'网]www.751com.cn

2.1 概述

表面粗糙度就是零件在被加工后，在工件的表面产生微小的峰谷的高低程度和峰谷之间的距离。测量表面粗糙度的最简单的方法就是粗糙度样板的比较法，比较法只适合用在生产车间检查，以及粗糙度值Ra、Ry、Rz较大的场合。而对于高精度的测量或者需要测定粗糙度参数值的零件，这次的实验是借助仪器，运用光切法等方法进行测量。我们用现有的双管显微镜进行表面粗糙度的测量。

2.2 实验目的及实验内容

（1）了解双管显微镜测量表面粗糙度的基本原理，掌握仪器的使用和调整方法

（2）掌握用平均高度Rz来评定粗糙度的实验；

（3）学会用标准线纹尺来测定仪器的刻度值。

（4）应用双管显微镜来测量所给零件的不平度的平均高度Rz值。

2.3 仪器及测量原理说明

2.3.1 实验仪器

双管显微镜是一种运用非接触法来测量粗糙度的光学仪器，该实验就是运用双管显微镜的光切法的原理来测量不平度的平均高度Rz值。双管显微镜有两种工作台，分别是V型和平面，是用来适应测量圆柱零件和平面的零件。双管显微镜能够测量车、铣、刨或者其他类似方法加工而成的金属表面。根据仪器所选择的放大倍数，测量范围是Rz=80～0.8μm，可以用来作为评定Ry或者Rz值的参数。如下图所示是双管显微镜仪器外形和其相应的构件名称：

图 2-1 显微镜实物图

 1、基座 2、立柱 3、支臂 4、支臂上下调节手轮 5、支臂紧固螺丝 6、物镜工件距离调节手轮 7、调节螺钉 8、照明灯 9、摄影装置插座 10、摄影装置 11、测微目镜 12、物镜组 14、工作台纵向移动螺丝 15、工作台紧固螺钉 16、壳体 17、V型块 19、紧固螺钉

2.3.2 工作原理

（1）双管显微镜就是采用光切法来测量被测物块的表面的微观不平度，其工作原理图如下图：

光切法原理图

光源发出的光线从狭缝中通过后，经过物镜发出了一束光带，并且以45°的方向倾斜的照射在被测物块的表面上。齿状不平滑的表面被光的平直的边缘的狭缝象的光带照射后，表面波峰在S点反射，波谷在S’点上反射，在通过显微镜的物镜后，就会分别成像在分划板a和a’。在目镜中会观察到具有和其被测物块的表面一样的齿状亮带（如图所示）。通过目镜的分划板和测微器中就能够测出aa’的距离N，被测的表面微观不平度h就是：

  (2-1)当α=45°时，N= 

当开始测表面轮廓的不平度的时候，需要使与夹缝平行的分划水平线和狭缝清晰边缘最高的点相切，如图下所示。然后在目镜的分划板和测微鼓上面记上读数，最后再使十字线的水平线和狭缝清晰边缘的最低点相切，第二次记下分划板与鼓轮的读数，记下两次读数之差为a：