粗糙度測量儀(yí)(表麵粗糙(cāo)度儀)是用(yòng)於檢測物體表麵微觀(guān)不平度(粗糙度)的精密儀器,通過接觸式或(huò)非接觸式方法測量表麵輪廓參數,廣泛應用於機械加(jiā)工、汽車製造、航空航天等領域,確保產品表麵質量符合設計(jì)標準。

粗糙度測量儀的使用需遵循 “準備→校準→測量→數據處理” 的流程,確保操作規範以獲得準(zhǔn)確結果。以下是詳細步驟及注意事項(xiàng):
一、測量前準備
1. 環境與設備檢查
環境要求:
溫度控製在 20±2℃(避免溫度劇烈變(biàn)化導致(zhì)儀器(qì)或工件熱變形(xíng));
遠離振動源(如機床(chuáng)、風扇)和強電磁幹擾(如電焊機),必要時使用防震(zhèn)台;
清潔工(gōng)作台麵,避免粉(fěn)塵、油汙影響工件放(fàng)置穩定性。
設備檢(jiǎn)查(chá):
確認儀器電源連接正常(電池(chí)款需電量充足),開機後自檢無報錯(如 “E01” 等錯誤代(dài)碼需排查故障);
檢查探(tàn)針(接觸式):金剛石(shí)針(zhēn)尖無磨損、變形(xíng),若針尖有缺口需更換(磨損會導致測量值(zhí)偏小);
檢查光學鏡頭(tóu)(非接(jiē)觸式):鏡頭表麵無灰塵、指紋,可用專用鏡頭紙輕輕擦拭。
2. 工件處理
用無水乙醇或專用清潔劑擦拭被測表(biǎo)麵,去除油汙、鐵屑、氧化皮等雜質(雜質會被誤判為粗糙度特征);
若工件有磁性(xìng),需先消磁(如用退磁器),避免吸附鐵屑影響探針或(huò)光學測量;
對於(yú)曲麵、內孔等特殊表麵,準備適配的工裝夾具(如 V 型塊固定軸類工件,內孔專用測杆)。
二(èr)、儀器校準(關鍵步驟,確保精度)
校準是消除係統誤差的核心,需使用標準粗糙度樣塊(需(xū)經計量(liàng)認證,如 Ra=0.8μm、Ra=3.2μm):
接觸式測量儀(yí)校準:
將標準樣塊平穩放置在(zài)工作台上,確保樣塊表麵與儀器測(cè)量方向平行;
選擇與樣塊參數匹配的測量模式(shì)(如 “Ra”“Rz”)和取樣長度(如 0.8mm、2.5mm,需與樣塊標注(zhù)一致);
移動探針(zhēn)至樣(yàng)塊平整區域,降下探針使其輕(qīng)觸表麵(接觸壓力約 0.1-0.5mN,避免用力過大損壞針尖(jiān));
啟動校準程序,儀器自動測量樣(yàng)塊並與標準值對比,偏(piān)差(chà)需(xū)≤10%(如標準 Ra=0.8μm,測(cè)量值應在 0.72-0.88μm 範圍內),否則需通過儀器 “校準” 功能修正。
非接觸式測量儀校準:
放置標準樣塊,調整激光 / 白光(guāng)光路,確保光斑清晰聚焦在樣塊表麵(通過屏幕觀察圖像清晰度);
選擇對應參數模式,執行校準程序,儀器通過樣塊反射光校準光學係統偏差,完(wán)成後(hòu)保存校準數據。
三、正式測量操作
1. 放置工件與定位
將工件固定在工作台上(平麵工件用(yòng)夾具壓緊,軸類工件用 V 型(xíng)塊支撐),確(què)保測量過程中無晃動;
調整工件位置,使被測區域位於探針 / 鏡頭的測量範圍內,且測量方向與表麵加工紋理垂(chuí)直(如車(chē)床加工的軸向紋理(lǐ),測量方向需沿(yán)徑向,避免紋理方向影(yǐng)響結果)。
2. 設置測量參數(shù)
取樣長度(Lc):根據(jù)表麵(miàn)粗糙度等級選擇(如 Ra≤0.025μm 選 0.08mm;0.025μm<Ra≤0.1μm 選 0.25mm;Ra>0.1μm 選 0.8mm 或 2.5mm,具體參考 GB/T 1031 標準);
評定長度(Ln):通常(cháng)為取樣長度的 5 倍(如 Lc=0.8mm 時(shí),Ln=4mm),確保覆蓋足夠多的表麵特征;
測量參數:根(gēn)據需(xū)求(qiú)選擇(如機械加工常用 Ra,塗層表麵常用 Rz),部(bù)分儀器可同時測量多個參數。
3. 執行測(cè)量
接觸式:
手動或電動控製探(tàn)針移動至被測(cè)區域上(shàng)方,緩慢降下探針至接觸表麵(聽到(dào) “嘀” 聲或屏幕顯(xiǎn)示 “接觸”);
按下 “測量” 鍵,探針沿(yán)設(shè)定方向勻(yún)速掃描(miáo)(速度通常 1-5mm/s),屏幕實時顯示輪廓曲線;
測量結束後,探(tàn)針自動抬(tái)起,記錄顯示的參數值(如 Ra=1.2μm)。
非接觸(chù)式(激光 / 白光):
調整鏡(jìng)頭焦距,使屏幕上的表麵圖像清晰(聚焦不準確會導致高度測量誤差);
框選(xuǎn)測(cè)量區域(yù)(避免包含工件邊緣或缺陷),啟動掃(sǎo)描,儀(yí)器通過光學信號重建輪廓並(bìng)計算參數;
複雜曲麵測(cè)量時,需設置多角度掃描或(huò)聯動工作台移動,確保全麵覆蓋被測(cè)區域。
四、數據處理與記錄
單次測量完成後,建議在同一區域重複測量 3-5 次,取平均值(減少(shǎo)隨機誤差(chà),如表麵(miàn)局部缺陷的影響);
若測量值波動(dòng)過大(偏差>15%),需(xū)檢查工件是否(fǒu)固定牢固、探針是否(fǒu)磨(mó)損或光路是否偏移;
保存測量數據(可存儲在儀器內存或導出至電腦),記錄關(guān)鍵信息:工件編號、測量位(wèi)置(zhì)、參數值、測量日期、操作人員,便於追溯。
五、測量後維護
關閉儀器前,確保探針(接觸式)處(chù)於抬起狀態,避免碰撞;
清潔探針或鏡頭:接觸式探針用軟布蘸酒精輕輕擦拭,非接觸式鏡頭用(yòng)專用鏡(jìng)頭紙清潔;
標準(zhǔn)樣塊放回幹燥盒保存,避免磕碰(pèng)或汙染;
儀器長(zhǎng)期不用時,需斷開電源,覆蓋防塵罩。
注意(yì)事(shì)項
軟質材料(如橡膠、塑料)測量:接(jiē)觸式(shì)需減小探(tàn)針壓力(≤0.1mN),避免表(biǎo)麵變形;優(yōu)先用非接觸式儀器。
內(nèi)孔測量:使(shǐ)用長測杆(長(zhǎng)度需>孔(kǒng)深),確保探針能到(dào)達(dá)孔壁,測量方向與孔軸線垂直。
超光滑表麵(Ra<0.02μm):需選擇高分(fèn)辨率儀器(垂直分辨率≤0.001μm),並在無塵環境中測量(liàng)。
通過規範操作,粗糙度測量儀的測量誤差可控製在 5% 以內,為產品表麵(miàn)質量判定(dìng)提供可靠依據。