表面粗糙度是机械加工中描述表面微观形貌非常重要的一个参数,表面粗糙度测量技术是现代精密测试计量技术的一个重要组成部分。综述了接触式和非接触式两类测量方法,着重介绍了非接触式测量中的几种测量方法的测量原理及其优缺点。

1 引 言

表面粗糙度是机械加工中描述表面微观形貌最常用的参数,它反映的是机械零件表面的微观几何形状误差,随着机械加工行业的发展表面粗糙度测量技术也得到长足进步,特别是70年代中后期,随着微电子计算机应用的逐步普及和现代光学技术、激光应用技术的发展,使粗糙度测量技术在机械加工、光学加工、电子加工等精密加工行业中的地位显得愈发重要。

表面粗糙度的测量方法基本上可分为接触式测量和非接触式测量两类:在接触式测量中主要有比较法[1]、印模法[2]、触针法[2,3]等;非接触测量方式中常用的有光切法[2]、实时全息法[3～7]、散斑法[2,3,8,9]、像散测定法[10]、光外差法[11～13]、AFM[14,15]、光学传感器法[16]等。下面就接触式和非接触式两类测量方法分别作介绍与讨论。

2 接触式测量

接触式测量就是测量装置的探测部分直接接触被测表面,能够直观地反映被测表面的信息,但是这类方法不适于那些易磨损刚性强度高的表面。

2.1 比较法

比较法是车间常用的方法。将被测表面对照粗糙度样板,用手摸靠感觉来判断被加工表面的粗糙度;也可用肉眼或借助于放大镜、比较显微镜比较。比较法一般只用于粗糙度评定参数值较大的情况下,而且容易产生较大的误差。

2.2 印模法

利用某些塑性材料作块状印模,贴合在被测表面上,取下后在印模上存有被测表面的轮廓形状,然后对印模的表面进行测量,得出原来零件的表面精糙度。对于某些大型零件的内表面不便使用仪器测量,可用印模法来间接测量,但这种方法的测量精度不高且过程繁琐。