雙管顯微鏡測(cè)量表面粗糙度實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆沼帽砻娲植诙蕊@微鏡評(píng)定工件表面粗糙度的方法；加深對(duì)表面粗糙度評(píng)定參數(shù)的理解。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備表面粗糙度顯微鏡，工件。三、測(cè)量原理與計(jì)量器具說(shuō)明表面粗糙度顯微鏡是以光切法原理，測(cè)量和觀察機(jī)械零件加工表面的微觀幾何形狀誤差的。在不破壞零件表面的條件下測(cè)出工件截面輪廓最大高度和溝糟寬度的實(shí)際尺寸，此外，還可測(cè)量零件表面上個(gè)別位置的加工痕跡和破損情況。此儀器用于測(cè)量零件表面輪廓最大高度r2值，其測(cè)量范圍取決于選用的物鏡的放大倍數(shù)，通常適用于測(cè)量Rz等于0.863微米的表面粗糙度。因此種儀器只能對(duì)外表面進(jìn)行測(cè)量，除對(duì)金屬進(jìn)行測(cè)量外，也可對(duì)紙張、木材和人工材料進(jìn)行測(cè)量。儀器的主要性能如表1：物

2、件放大倍數(shù)60 x30 x14x7x視場(chǎng)直徑（mm）0.30.61.32.5測(cè)量范圍RZ（pm）0.81.61.66.36.3202063總放大倍數(shù)510 x260 x120 x60 x物鏡組件與工件距離（mm）0.040.22.59.5粗糙度等級(jí)9977553儀器的外形及各部分功能如圖1、2所示?；?）上裝有立柱（2）。顯微鏡的主體通過(guò)橫臂（3）和立柱聯(lián)結(jié)，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪（4）將橫臂（3）沿立柱（2）上下移動(dòng)。此時(shí)，顯微鏡進(jìn)行粗調(diào)焦，并用旋手（5）將橫臂緊固在立柱上，顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)壓縮在一個(gè)封閉的殼體（16）內(nèi)，在殼上裝有可替換的物鏡組（12）（它們插在滑板上用手柄（7）固緊，測(cè)微目鏡（11

3、）、照明燈（8）及攝影裝置的插座（9）等。微調(diào)手輪（6）用于顯微鏡的精細(xì)調(diào)焦。儀器的攝影裝置（10）裝在（9）處，可與測(cè)量目鏡（11）并用。攝影時(shí)，只須將手輪（20）轉(zhuǎn)向攝影部位即可。為了減少攝影時(shí)外界的影響，攝影時(shí)宜用象機(jī)上的快線（13）進(jìn)行。儀器的座標(biāo)工作臺(tái)（18），利用手輪（14）可對(duì)工件進(jìn)行座標(biāo)測(cè)量與調(diào)整；松開(kāi)旋手（15），可放在儀器工作臺(tái)上的V型塊（17）上進(jìn)行測(cè)量。如被測(cè)零件較大，不能安放在儀器的工作臺(tái)上，則可放松旋手（5），將顯微鏡主體旋轉(zhuǎn)到儀器的兩側(cè)，或背面進(jìn)行測(cè)量。圖2圖1用表面粗糙度顯微鏡測(cè)輪廓最大高度Rz值是利用光切法，其原理如圖3所示:圖3狹縫被光源發(fā)出的光線照射后，通

4、過(guò)物鏡發(fā)出一束光帶以傾斜45方向照射在被測(cè)量的工作表面上。具有齒狀的不平表面，被光亮的具有平直邊緣的狹縫像的亮帶射后，表面的波峰在點(diǎn)S產(chǎn)生反射，波谷在S、產(chǎn)生反射，通過(guò)觀測(cè)顯微鏡的物鏡，它們各自成像在分劃板a和a、點(diǎn)。在目鏡中觀察到即為具有被測(cè)表面一樣的齒狀亮帶，通過(guò)目鏡的分劃與測(cè)微器測(cè)出a點(diǎn)至a、點(diǎn)之間的距離N，被測(cè)表面輪廓最大高度h即1十估式中V為物鏡放大倍數(shù)由于制造、裝校有誤差，所以物鏡的名義放大倍數(shù)與物鏡的實(shí)際放大倍數(shù)不同，故在使用時(shí)須先確定物鏡的實(shí)際放大倍數(shù)。物鏡的放大倍數(shù)V的確定；為了確定公式（1）中V的數(shù)值，在測(cè)Rz之前，須對(duì)儀器備有的標(biāo)準(zhǔn)刻度尺（儀器附件）進(jìn)行測(cè)量。首先將標(biāo)準(zhǔn)刻

5、度尺放在儀器的工作臺(tái)上，調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)刻度尺刻線清晰地成像在目鏡視場(chǎng)中，并且使其刻線和狹縫垂直，分劃十字線的運(yùn)動(dòng)方向與狹縫像平行。然后將分劃板十字線交點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)刻尺的一端，按測(cè)量目鏡的分劃板與測(cè)微鼓輪進(jìn)行第一次讀數(shù)，如圖4，把十字線交點(diǎn)移動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)刻度尺的另一端，再以同法進(jìn)行第二次讀數(shù)。此時(shí)，測(cè)微目鏡的二次讀數(shù)差與標(biāo)準(zhǔn)刻度尺選擇段刻度數(shù)之比，就是顯微鏡物鏡的放大倍數(shù)V。四、實(shí)驗(yàn)步驟1、根據(jù)被測(cè)零件的表面的粗糙情況，按課本P148表45選用適當(dāng)?shù)奈镧R，將選好的物鏡裝在殼體（16）的滑板上，并用手柄4鎖緊。2、接通電原，注意用變壓器。3、按著V值的確定方法確定物鏡的實(shí)際放大倍數(shù)。4、將被測(cè)工件擦凈后放在工作臺(tái)上，使測(cè)量表面的加工紋理方向與顯微鏡光軸平面平行，即與狹縫像垂直，并使測(cè)量表面平行于工作臺(tái)。5、調(diào)焦，讀數(shù)。調(diào)粗調(diào)手輪（4）和微調(diào)手輪（6），使視場(chǎng)中出現(xiàn)清晰的狹縫像和表面輪廓像。旋松測(cè)微目鏡的固緊螺釘（19），轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微目鏡使其中十字線的水平線與狹縫像平行，并用螺釘（19）把它固定在這個(gè)位置上。此時(shí)，目鏡內(nèi)分劃板運(yùn)動(dòng)方向與狹縫像成45角度，這時(shí)可進(jìn)行測(cè)量。首先，使分劃板水平線與狹縫清晰邊緣的最高點(diǎn)相切。然后在目鏡分別板與測(cè)微鼓上記下讀數(shù)。再使十字線的水平與狹縫清晰邊緣的最低點(diǎn)相切，第二次讀數(shù)，兩次讀數(shù)之差為a，。N（2），將（2）代入（1）得：.Ar22F廬-./TV.