仪器校准针描法测量表面波纹度
仪器校准针描法测量表面波纹度是评估零件表面周期性几何误差的关键技术手段。针描法通过金刚石触针沿被测表面匀速滑行,将波纹度轮廓转换为电信号并进行频谱分析,能有效区分表面粗糙度与波纹度特征。仪器校准时,需重点校准触针的几何形状(尖端半径≤5μm)、测力稳定性(控制在0.7~1.0mN范围内)以及传感器的频率响应特性(通常覆盖0.1~100mm波长范围)。校准过程采用标准波纹度样板比对,通过调整触针位置和测量参数,确保仪器能准确识别30~1000μm波长范围内的波纹度特征,为精密机械零件的配合性能和密封性提供可靠的数据支撑。
仪器校准针描法(又称触针法)是测量表面波纹度的常用方法,其核心是通过金刚石触针沿被测表面滑行,将轮廓起伏转换为电信号处理后评定参数。
测量原理
触针在驱动器驱动下沿被测表面移动,表面轮廓的峰谷起伏使触针产生垂直位移,该信号经传感器转换为电信号并放大处理,最终显示或记录Ra、Rz等粗糙度参数及波纹度特征。
核心参数
波纹高度(Wt):相邻波峰与波谷的垂直距离
平均波长(λa):周期性波纹的间距特征
波纹轮廓算术平均偏差(Wq):轮廓曲线偏离基准线的程度
测量条件
1.设备要求:需配备较长直线导轨和较大曲率半径的测量头,现代仪器分辨率可达纳米级。
2.影响因素:触针尖端半径(目前可加工至1-2μm)和测量力需精确控制,避免划伤软质材料; 测量速度需在临界频率内(通常不超过20mm/s),过快可能导致触针脱离表面。
应用标准
我国现行标准JB/T9924-1999《磨削表面波纹度》规定了波纹度的评定原则及测量条件,现代检测多采用电气计量校准滤波方法以提高精度。
仪器校准用触针式仪器测量表面波纹度的条件是:有较长距离的直线导轨和较大曲率半径的测量头。在近代触针式表面粗糙度测量仪中,已广泛采用电气滤波(模拟滤波器或数字滤波器)的方法。依照选定的测量条件,滤除粗糙度的高频截止值和滤除形状误差的低频截止值,采用通用的粗糙度测量传感器,只是在测量行程上需走较大长度,可直接显示波纹度的有关参数值。
仪器检测由于对表面波纹度的成因及对它的控制要求还缺乏充分研究,各国有关波纹度的标准主要从形成原因和特点方面作出定性说明,有的规定了评定波纹度的原则和条件,以避免测量结果的不统一。在实际测量中,计量检测可依据或参考我国现行标准JB/T9924-1999《磨削表面波纹度》的规定进行。
本文来自计量仪器检定中心。



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