粗糙度测量要点:校正、剃须刀片测试

如果在常规检查robert - song样本时发现接触式手写轮廓仪有问题,在将其送去校准和重新认证之前做一点故障排除。

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一世在我的前一篇专栏文章《Materials Matter》中,我回顾了使用“Scratch Pad”来全面检查触控笔轮廓仪的校准。使用一个鲁珀特-宋d型精密参考标本在车间地板上是在检查精密齿轮齿面使用的首选标本。本专栏指出,轮廓仪的全面校准是一个漫长、复杂和昂贵的过程,涉及轮廓仪的所有三个主要子组件:触笔、驱动头和控制器-处理器单元。我说过,我将在本专栏详细介绍整个校准过程。所以,是:

一种用来测量表面纹理的轮廓仪。(礼貌:在上面)

完整的校准

接触式触控笔轮廓仪与现代汽车相似。引擎盖下的大多数东西都是由专门为此目的设计的计算机分析和调整的。这些调整通常在专业的汽车服务中心进行。像更换火花塞、滤油器甚至机油这样的事情,现在都需要专门的工具。几乎没有留给车主自己维修或调整的空间了。

用于校准触控笔轮廓仪的必要的专用精密参考标本在ISO -5436-1(1996)或ASME B 64.1-2002中定义。这些是A-C型样本。通常由硅玻璃制成,它们非常昂贵,难以使用。A型样本用于检查仪器的垂直放大率。B型样本用于检查手写笔尖的条件。C型样本用于检查各种粗糙度参数的读数。需要多种每种类型的样本,这取决于目标工程表面粗糙度范围,并且如果不同的尖端半径与本机结合起来,则还有更多。正确使用这些样本将指示Profilecometer是否在校准范围内。但是,在这一天结束时,进一步的专门的软件,需要电子和/或机械设备(驱动器头的情况下)进行校准调整的轮廓。正如我所说,这是一个复杂,冗长和昂贵的过程。

校准过程

幸运的是,我有一个简化的过程可以遵循。第一步:将仪器小心地装入防损坏的容器中。车间地面轮廓仪是小型、紧凑的仪器,可以很容易地装入双壁盒中。第二步:将仪器运送到有资格的独立服务提供商,对轮廓仪进行校准和重新认证。第三步:仪器重新认证后,返回车间使用。

图1是Mahr提供的典型样本和认证大纲。Taylor Hobson和Hommel,所有生产车间地面轮廓仪的厂家,都可以提供类似的服务。可能首选的服务提供商是原始仪器制造商。

图1:MAHR认证协议(礼貌:MAHR GmbH)。

除非使用robert - song样本的例行检查显示出一个难以解决的重大问题,否则仪器的独立校准和重新认证不需要超过一年一次,甚至每几年一次。最终用户的质量手册应规定仪器重新认证的过程和频率。

常规检查

但是,如果例程rubert-on曲检查表明问题是什么?您是否立即将Profileometer发送到独立的校准服务提供商?答案是没有的,尚未。请记住,在我之前的文章中,我解释了手写笔是最有可能成为问题的组成部分。钻石尖缇弄脏,磨损或休息。我建议有备用Stylei出于这些原因。始终查看手写笔,看看是否是在发送个人服务的轮廓仪之前是问题的源头。

要检查手写笔,请先查看放大倍数下的尖端。如果您有一个扫描电子显微镜很棒。SEM可以透露损坏的尖端细节。图2是尖端状况良好的SEM照片。图3是损坏尖端的SEM照片。

图2:良好状态下针尖的SEM照片。(礼貌:REM表面工程)
图3:损坏针尖的SEM照片。(礼貌:REM表面工程)

但任何特写检查都将揭示污垢或破碎的尖端。如果存在污垢,请用合适的溶剂(丙酮)清洁尖端,然后使用rubert-on校准样品重新测试单元。如果检查显示尖端被打破,请用新的尖端替换尖端。提示无法重建。

穿尖

但如果只是戴着呢?在显微镜下检查不容易发现这种情况。一个磨损的2或5微米的针尖看起来和新的针尖没有太大的不同。然而,磨损的尖端可能导致测量结果显示比实际表面更光滑。如果指定的粗糙度为ra.<0.2微米,这可能导致显着的齿轮性能问题,如磨损。

如果显微镜检查没有显示污垢或破损的尖端,您是否将轮廓仪送去重新校准?没有!有一个简单的方法来检查尖端半径,不涉及使用专门的,昂贵的校准标本。这张支票被称为“剃须刀片支票”,它的发明者是J. F. Song。在上述参考的ISO和ASME标准中,这种针式检测方法被指定为B-3型样品。

该方法基于典型的硬件商店剃刀刀片。只需将刀片握住一个非常平滑的表面夹具,边缘突出在平滑块表面上方。可以通过穿过刀片的边缘来精确地测量金刚石尖端触控笔条件。有关歌曲剃刀刀片设置的表示,请参见图4。

图4:歌曲剃刀刀片样本的图。(ASME B 46.1)

新剃须刀片的边缘半径通常小于0.1微米。通过将触笔穿过略显突出的剃刀边缘,就可以测量到刀尖的半径。如果r1是尖端半径和r2刀片半径是测量的半径吗r=r1+r2.此外,由于剃须刀刀片的边缘比2或5笔尖小得多,测量的半径基本上等于尖半径本身。使用这种触控笔检查方法,磨损或破损的触控笔很容易被发现。图5是我的剃须刀片标本和支架的照片。它是在当地制造的。

使用图5中的样本,轨迹是在叶片刚刚突出在块表面之上的地方。这就避免了触控笔打滑影响测量的问题。通过导入轮廓仪的跟踪测量作为一个ASCII文件,数据可以合并到电子表格中,显示尖端的半径。

图5:刀片和刀架。

图6是刀片2微米尖端的测量结果。图7显示了2微米尖端的测量结果,显示没有损伤,但磨损到半径为3微米。这个提示被取消服务,因为它可能导致不准确的平滑结果在低ra.诸如牙齿侧面的工程表面。

图6:剃须刀片测试显示满意的2微米尖端半径。(礼貌:REM表面工程)
图7:剃刀刀片试验显示磨损至3微米的2微米尖端。(礼貌:REM表面工程)

结论

建议在使用rubert-song标本期间出现问题时立即出现校准和重新认证的轮廓符进行校准和重新认证。首先,应检查触控笔尖用于污垢,损坏和/或磨损。如果清洁和未损坏,应使用歌曲剃刀刀片测试检查尖端。如果尖端显着磨损,则应更换。如果尖端未磨损,则建议将Profile仪发送到独立服务提供商以进行校准和重新认证。