Rz??Rzi/n
i?1n⑥测量轮廓的单峰平均间距S
用十字线的竖线瞄准轮廓的峰，从工作台的纵向千分尺13（图3-2）上读数，以确定轮廓间距。测量方法是：先用竖线与取样长度范围内第一个峰尖重合，读出此峰的位置x1（图3-6）；然后纵向移动工作台，直到竖线与取样长度范围内最后一个峰尖重合，读出此峰的位置xn+1。在移动是要及下竖线所经过的峰数，是n+1个。按下式计算轮廓单峰的平均间距S：
xn?1?x11nS??Si?
ni?1n式中 Si——相邻单峰的间距，
n——在取样长度内所包含的单峰间距数。
图 3.6 ⑦ 判断合格性
若实测计算的结果不超出允许值，则可判该表面的粗糙度合格。
5 思考题
① 为什么只能用光带的同一个边界上的最高点(峰)和最低点(谷)来计算月Rz？而不能用不同边界上的最高点与最低点来计算?
② 是否可用光切显微镜测出Ry和Ra值?
③ 目镜千分尺的分度值原为0.01mm，装在光切显微镜上使用，为什么变小了?它怎么确定？
实验3.1.2 电动轮廓仪测量表面粗糙度
1 实验目的
① 了解电动轮廓仪的结构并熟悉其使用方法。 ② 熟悉用针描法测量表面粗糙度的原理。
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③ 加深对表面粗糙度的评定参数中的轮廓算术平均偏差Ra和微观不平度十点高度
Ra的理解。
2 测量原理
行程控制器指零表传感器驱动箱工件振荡器功率放大器平均表记录器测量电桥放大器相敏检波器滤波器积分器 图3.7 BCJ—2型电动轮廓仪的测量原理图
图3.7为BCJ—2型电动轮廓仪的测量原理图。传感器测杆上装有金刚石触针，其针尖与被测表面接触。当传感器在驱动箱的拖动下，沿被测表面匀速移动时，被测表面轮廓上的峰谷起伏使金刚石触针上下移动，这一微量移动使传感器内电感线圈的电感量发生变化。经过一定的电子线路，就可以由平均表(Ra值指示表)读出被测表面的Ra值，也可以根据从记录器得到的被测表面记录图形加以数学计算来获得该表面的Ra值和微观不平度十点高度Rz值。
'3 仪器简介
电动轮廓仪是电感式量仪，用来测量平面、外圆柱面和?6mm以上内孔的表面粗糙度，也可用于测量0.025~6.3?m的轮廓算术平均偏差Ra值。
4 实验步骤
图3.8 电动轮廓仪
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（1）准备工作 参看图3.8，将驱动箱9可靠地安装在立柱6的横臂上。把传感器4插入驱动箱并锁紧。把驱动箱上的启动手柄8转到左边“返回”位置。打开电源开关16，指示灯17照亮，把量仪预热10 min左右。
（2）读表方式测量
① 将电器箱11上的测量方式选择开关18拨到“读表”位置，把驱动箱9上的变速手柄10转到“Ⅱ”位置。
② 粗略估计被测表面粗糙度参数Ra值的范围，按表3-3的规定，转动电器箱11上的旋钮12和15，选择垂直放大倍数和取样长度。
表3-3 轮廓仪的放大倍数选择表
被测表面粗糙度Ra/μm 6.3 3.2 1.6 0.8 0.4 0.2 0.1 0.05 0.025
③ 松开螺钉5，转动手轮7移动驱动箱9，使传感器4上的导头和触针3接触被测面，直至指零表14的指针处于该表刻度盘上两条红带之间，然后锁紧螺钉5。
④ 将启动手柄8转到右边“启动”位置，使传感器4在被测表面上移动，平均表(Ra值指示表)13的指针开始转动，最后停在某一位置上，则此处的示值即为被测表面的Ra值。将启动手柄8转回到左边，准备下—次测量。
⑤ 校核垂直放大倍数和取样长度。根据表3-3，若测得的Ra值所对应的放大倍数和取样长度与事先选择的不符，则需重新选择放大倍数和取样长度进行测量。
（3）记录方式测量
① 将测量方式选择开关18拨到“记录”位置，把变速手柄10转到“I” 位置。把电器箱11上的旋扭15转到有效行程长度为40mm的位置。
② 根据粗略估计的被测表面的表面粗糙度参数值范围和表3-3，用旋钮12选择垂直放大倍数My。用记录器上的变速手柄2选择水平放大倍数Mx，(即排纸速度)，这时要考虑便于按测量所得的记录图形进行计算。当计算Ra值时该图形应较疏，当计算Rz值
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'用指示表读数时 垂直放大倍数 500 500～1000 1000～2000 2000～5000 5000～10000 10000～20000 20000～50000 50000 100000 0.25 2 0.8 4 取样长度/mm 2.5 有效行程长度/mm 7 用记录器时垂直放大倍数 500～1000 500～1000 500～2000 2000～5000 5000～10000 5000～20000 10000～50000 10000～50000 20000～100000 时该图形应较密。
③ 利用手轮7移动驱动箱9，使传感器4上的导头和触针3与被测表面接触，直至记录笔尖大致位于记录纸中间位置，然后用电器箱11上的调零旋钮19调整记录笔，使它处于理想位置。打开记录器开关1，将启动手柄8转到右边“启动”位置，即开始测量。触针3运动，则记录笔画图。
④ 若需停止记录，则将记录器开关1脱开。若需传感器停止工作，则把宇动手柄8转回到左边。
5记录图形的数学处理
① 轮廓算术平均偏差Ra值的计算
参看图3.9，在记录纸的x方向(水平方向)将记录图形按取样长度l和水平放大倍数Mx分段，即在记录纸上截取l1?l2?l3?l4?Mxl。在每个Mxl范围内，根据记录图形所示轮廓走向目估中线方向，确定计算时的参考轴oo，如图3.10所示。按照一个峰与相邻的一个谷的间隔内至少包含5个点的评定要求，将ox轴等分为n段，然后相应等分oo轴，量取从oo轴至记录图形上各点的垂直距离hi(mm)。计算各个hi的平均值a
'''1na??hi/n mm
ni?1再按a作平行于oo轴的中线m-m。因此，记录轮廓上各点至中线m-m的距离
'yi?hi?a。被测表面的Ra值按下式计算
Ra?② 微观不平度十点高度值的计算
1000?yii?1nMy?n
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参看图3.11，按前述方法，确定参考轴oo后，在记录图形上选取五个最高点(峰)和五个最低点(谷)，分别量取它们至oo'轴的距离h1、h3、h5、h7、h9和h2、h4、h6、h8、h10(mm)。被测表面的Rz值按下式计算
''图3.9 记录图形分段 Rz'?1000??h1?h2?h5?h7?h9???h2?h4?h6?h8?h10??5My
若需测量轮廓最大高度Rz值，则从上述各点至oo轴的距离hi(mm)中选取最大值hmax与最小值
'图3.10 确定中线 hmin，按下式计算Rz
值
Rz?1000?hmax?hmin?/My
?m
图3.11 选出最高点和最低点
6 思考题
① 评定表面粗糙度时表面轮廓的幅度特征参数有哪两个?
② 比较光切法、干涉法和针描法这三种测量表面粗糙度的方法的优缺点。
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