取樣長(cháng)度、評定長(cháng)度在粗糙度測量中的應用
加入技術(shù)交流群
1 取樣長(cháng)度與評定長(cháng)度的選取
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測量結果的影響，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 | 8 | 25 |
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 |
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。如果在一個(gè)加工表面上按取樣長(cháng)度連續測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晰的刀具痕跡方向，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、磨料顆粒尺寸形狀不規則，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 | |||
| 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 | ||
注：
| |||||
輪廓儀(計)利用濾波器抑制波紋度的影響來(lái)實(shí)現取樣長(cháng)度的選擇。通常濾波器特性在截止波長(cháng)處急劇變化，輪廓譜通過(guò)濾波后使間距小于截止波長(cháng)的粗糙度都無(wú)變化地通過(guò)，而間距大于截止波長(cháng)的粗糙度卻被完全抑制。
截止波長(cháng)是輪廓譜中數值上等于取樣長(cháng)度的一個(gè)正弦波的波長(cháng)，習慣上也叫做切除長(cháng)度，通常叫截止值。所以?xún)x器的截止值就相當于測量時(shí)的取樣長(cháng)度。
截止值與取樣長(cháng)度的區別是，截止值是一種手段，利用它可使獲得的輪廓波形限制在取樣長(cháng)度內進(jìn)行評定的效果。而取樣長(cháng)度是用于判別具有表面粗糙度特征的一段基準線(xiàn)長(cháng)度，它可使表面粗糙度參數值從波度和波距大于其值的不平度中區分開(kāi)來(lái)。
評論