粗糙度測量中取樣長(cháng)度與評定長(cháng)度的選取

日期：2024-07-28 14:55

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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(cháng)度與評定長(cháng)度的公道選用對粗糙度值的評定起著(zhù)重要作用。然而在儀器使用中，經(jīng)常未按標準規定實(shí)現取樣長(cháng)度與評定長(cháng)度的選用，影響了丈量結果的正確度。因此尋求一個(gè)取樣長(cháng)度、評定長(cháng)度在儀器丈量中正確的實(shí)施途徑，尤為必要。 GB1031—83《表面粗糙度參數及其數值》給出了取樣長(cháng)度數值(表1)，公比為10?。標準規定取樣長(cháng)度值應從該系列值中選取。規定和選擇取樣長(cháng)度，是為了限制和減弱表面波紋度對表面粗糙度丈量結果的影響，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(cháng)度與評定長(cháng)度的公道選用對粗糙度值的評定起著(zhù)重要作用。然而在儀器使用中，經(jīng)常未按標準規定實(shí)現取樣長(cháng)度與評定長(cháng)度的選用，影響了丈量結果的正確度。因此尋求一個(gè)取樣長(cháng)度、評定長(cháng)度在儀器丈量中正確的實(shí)施途徑，尤為必要。

GB1031—83《表面粗糙度參數及其數值》給出了取樣長(cháng)度數值(表1)，公比為10?。標準規定取樣長(cháng)度值應從該系列值中選取。規定和選擇取樣長(cháng)度，是為了限制和減弱表面波紋度對表面粗糙度丈量結果的影響，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，可根據表面加工方法和粗糙度參數值大小選用。GB1031—83附錄B規定了取樣長(cháng)度推薦值(表2)。

表1 取樣長(cháng)度的數值(mm)

0.08

0.25

0.8

2.5

表2 Ra、Rz、Ry的取樣長(cháng)度L與評定長(cháng)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

標準規定，評定粗糙度時(shí)必須取一段能反映加工表面粗糙度特性的*小長(cháng)度，它包含一個(gè)或數個(gè)取樣長(cháng)度，這幾個(gè)取樣長(cháng)度的總和稱(chēng)為評定長(cháng)度。

評定長(cháng)度值根據表面加工方法和相應取樣長(cháng)度按GB1031-83附錄B選用。一般加工表面選取評定長(cháng)度為5個(gè)連續的取樣長(cháng)度(表2)。加工均勻性較好的表面，可選用小于5個(gè)取樣長(cháng)度的評定長(cháng)度；均勻性較差的表面，可選用大于5個(gè)取樣長(cháng)度的評定長(cháng)度。若圖樣上或技術(shù)文件中已標明評定長(cháng)度值，則應按圖樣或技術(shù)文件中的規定執行。

所謂“加工表面均勻性”是指加工后表面各部位粗糙度數值一致的程度。假如在一個(gè)加工表面上按取樣長(cháng)度連續丈量幾段所得粗糙度值一樣，說(shuō)明加工表面均勻；反之粗糙度值不一樣，有時(shí)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(guān)幾何形特性。從外觀(guān)上或感覺(jué)上這種特性通?？値в斜砻婕庸み^(guò)程中所用加工方法的特征。車(chē)、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律性，它所形成的是一個(gè)典型的周期輪廓(有時(shí)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(jìn)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則的，紋理沒(méi)有明顯的規律。研磨加工表面是通過(guò)磨料的往復作用所產(chǎn)生的表面，往往沒(méi)有什么方向性。磨削、研磨分別用砂輪和磨料進(jìn)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(guò)程中多種因素(機床—刀具—工件系統、加工方法、切削用量、冷卻潤滑液)共同作用的結果。這些因素的作用過(guò)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(lái)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(cháng)度和評定長(cháng)度經(jīng)驗值。

表3 常用加工方法取樣長(cháng)度、評定長(cháng)度經(jīng)驗值(mm)

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

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