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如何测量平整度-技术文章
有多种方法可以测量表面的平整度。平面研磨领域中最常见的方法是使用单色钠光单元和光学平面。这以经济的方式提供了极其精确的测量,比大多数坐标测量机测量更准确。
什么是光带?
光带是由艾萨克·牛顿(Isaac Newton)发现的,他于1717年首次研究了它们。它们是由两个表面之间的光反射产生的干涉图案。
使用单色光源时,可以使用该现象来计算组件的平面度,但组件的表面必须是反射的,才能出现光带。光带由亮条纹和暗条纹组成。综合起来,这些对应于单色光的波长,在钠光源的情况下等于 589nm。在检查零件的平整度时,只计算暗带,因此由于这是总条纹的一半,因此每个暗带等于 294nm 或 0.00029mm。
金刚石研磨工艺是生产反射表面的理想选择,可以在研磨操作后直接使用这种方法测量其平整度。
窗体底端
显示平坦度精度的典型光带图案
曲面几何形状
1 灯带
0.00029mm
2 光带
0.00058mm
3 光带
0.00087mm
9 光带
0.00261mm
凸面或凹面
表面平行于平面
对称图案
凸
凹面带将向相反方向
弯曲 非对称图案
圆柱
凸面或凹
面对称图案
马鞍形
对称图案
使用光学平面测量平面度
首先用镜头纸或柔软的无绒布清洁组件和光学平面的表面。两张脸都必须绝对干净。小心地将光学平面放在组件顶部。不要将其滑过。当光学平面和组件结合在一起时,线将出现在平面上。如图所示,操作它以获得线条模式。这些线是干涉条纹或条带,表示组件表面相对于光学平面上升或下降的水平。
获得线型后,可以开始解释它以测量组件的表面。每个条纹的宽度对应于该点处元件与光学平面之间的距离。一般来说,较宽的条纹表示较大的距离,而较窄的条纹表示较小的距离。
要计算表面偏差量,可以使用一个公式,该公式考虑了光的波长、条纹之间的距离和材料的折射率。有了这些信息,您可以高精度地确定组件的平整度。光学平面广泛用于精密元件的制造和测试,如光学透镜和半导体晶圆。通过使用光学平面测量表面平整度,制造商可以确保其产品符合严格的质量标准,并在其预期应用中发挥最佳性能。
光带读数 显示完美的平整度
研磨板平整度
凸
戒指图案向手指按压方向移动。如果工件是凸的,则研磨板是凹的。
研磨板凹面
必须将控制环移动到板的外部以纠正这种情况
凹
戒指图案远离手指压力。如果工件是凹的,则研磨板是凸的。
研磨板凸面
必须将控制环移动到板的内部以纠正这种情况
直线平行带,而不是光带的宽度表示平坦度。
测量平整度与平行度
虽然平面度和平行度是相关的,但它们不是一回事。平整度衡量单个表面的水平和光滑程度,而平行度衡量两个表面相互对齐的程度。换句话说,平面度是一种单独的属性,而平行度是一种比较属性。此外,平整度通常使用表面板和千分表测量,而平行度通常使用表面板和高度计或千分表测量。
平整度是指表面完全平整和光滑的程度。平坦的表面没有高点或低点,并且是完全平坦的。平整度通常使用表面板进行测量,表面板是一块大而扁平的花岗岩或铸铁。面板用作参考表面,可以据此测量零件的平面度。为了测量平面度,将被测零件放置在表面板上,并使用千分表指示器测量零件与表面板之间各点之间的距离。在零件表面的不同位置进行读数,以确保其均匀平整。然后通过比较每个点的读数来计算表面的平整度,以确定与完美平整度的偏差。
平行度是指两个曲面彼此完全平行的程度。换言之,平行度衡量两个曲面彼此对齐的紧密程度。平行度通常也使用表面板以及高度计或千分表来测量。为了测量平行度,将两个零件放置在表面板上,一个零件放在另一个零件的顶部。然后使用高度计或千分表来测量两个零件沿其表面不同点的距离。读数在多个位置进行,以确保两个表面均匀平行。然后通过比较在每个点上获得的读数来计算表面的平行度,以确定与完美平行度的偏差。
表面光洁度图表
表面是通过各种材料去除工艺产生的。结果的总几何形状可以最好地分为三个部分 - 粗糙度、波纹度和形状。
基本参数
参数 - 说明了各种参数 Ra 和 Rt。可以看出,中心线是划分区域的那条线,使得:A1 + A3 + ............A7 = A2 + A4 + ............A8 两种最常见的表面光洁度测量是 Ra 和 Rt,描述如下:
Ra 被公认为最常用的国际粗糙度参数。它是粗糙度剖面偏离平均线的算术平均值。
Rt 是剖面在测量长度上的最大峰谷高度。测量值通常以微米为单位。1 微米 = 约 40 微英寸
Ra 和 Rt 的例子
图纸上表面光洁度或纹理的典型陈述:
符号 A如何指定以 Ra 微米为单位的最大粗糙度值。
符号 B 如何指定最大和最小粗糙度值。
符号 C 如何指定最大粗糙度和精加工工艺。
转换表
英制到公制
毫米 (mm)
微米 (μm)
埃 (Å)
1 英寸(1.00 英寸)
=
25.4
25,400
254,000,000.
1 千。(0.001")
=
0.0254
25.4
254,000
1 微英寸 (ΜIN)
=
0.0000254
0.0254
254
公制 至 英制
英寸
千分之一
微英寸
1 毫米 (MM)
=
0.039 37
39.37
39,370
1微米(μm)
=
0.000 039 37
0.039 37
39.37
1 埃 (Å)
=
0.000 000 003 937
0.000 003 937
0.003 937
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