粗糙度测量提示:划痕垫

您可以使用这个可追溯的校准样本,按照质量控制定义的程序和频率检查轮廓仪的总体性能。

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FROM商店地板环境的角度,以前的材料物质柱“粗糙度测量尖端:2 V 5”讨论了触控器2微米半径尖端与5微米半径尖端。在任何一种情况下都建议使用滑动的手写笔,以增加其耐用性。滑动的触控笔除去表面波纹和措施R参数。对于研磨或超精加工的齿轮,ISO-3274在指定笔尖尺寸时给予了一点回旋余地。侧面粗糙度之间类风湿性关节炎> 0.5微米和< 2微米可以使用5微米针尖作为粗糙度测量的差异很小。

然而,精确的齿面粗糙度现在通常在0.1 - 0.5微米类风湿性关节炎范围。基于先前提出的数据,当粗糙度接近该范围的下端时,需要使用2微米尖端进行精确测量。该列将通过使用划痕垫检查Profileometer的整体校准条件。对于记录,我不是在谈论房屋猫雇用的设备来削尖他们的爪子!我在谈论轮廓仪校准样本,通常称为“划痕垫”。

校准检查

校准检查是将任何测量仪器与已知标准进行比较。最典型的例子是使用量块校准长度测量值。表面粗糙度是动态测量,而不是静态测量。轮廓仪中单个元素的状态对测量结果有很大的影响。这些元件是金刚石尖触控笔,拾取或驱动头和控制器-处理器单元。在校准轮廓仪时,必须把这些元件作为一个整体来考虑。

对接触式轮廓仪的所有特性进行完整的机械和电气校准涉及冗长、复杂和昂贵的程序。在我的下一个材料问题专栏中,我将简要描述这些步骤以及检查触控笔。幸运的是,现代车间地面轮廓仪是非常稳定的仪器,不需要经常校准。他们通常不提供校准可调节性的日常操作“微调”。关于轮廓仪校准,我的指导方针是每年与一家独立的校准服务公司签订合同,对仪器进行重新认证。目前,我推荐的做法是使用可追溯校准样本刮痕垫,按照质量控制规定的程序和频率检查轮廓仪的总体性能。

划痕垫

由于工程表面质量的提高,粗糙度测量能力在20世纪下半叶大大发展。许多不同类型的表面粗糙度仪器出现了,它们能够测量到原子尺度。然而,粗糙度测量的分数不确定度随表面粗糙度的增加而迅速增加类风湿性关节炎值降低。结果是,到20世纪80年代,给定表面的表面粗糙度测量结果变化很大。为了提高不同仪器、操作人员和位置之间工程表面测量的准确性,在NIST工作的J.F. Song和T.V Vorburger[1]发表了一篇关于使用校准样品的表面粗糙度校准方法的权威论文。ISO-5436-1(1996),“校准样品-手写仪器-样品的类型、校准和使用”和ASME B46.1-2002,“表面纹理(表面粗糙度、波纹度和平整度)”,纳入了他们的工作。这两个标准定义了接触式手写轮廓仪的校准样本及其使用。这些标准描述了两类校准样本-比较样本和精密参考样本。

比较样本

比较标本用于引导人员关于通过所选制造方法产生的已知粗糙度等级的表面的感觉和外观。虽然对经验丰富的眼睛有用,但比较标本不适用于可追踪工程表面粗糙度的测量和记录。图1显示了经历“指甲”粗糙度评估的典型比较标本集。操作员通过比较标本摩擦他的指甲,然后在考试的工程表面上进行判断,并对其粗糙度作出判断。这不是现代表面粗糙度分析的合适方法!此外,比较标本不适用于检查现代轮廓仪的性能。建议他们不用于Profileometer校准。

图1:“指甲分析”中的比较样本。(Rubert & Co, Ltd)

精密参考样本

精密参考样品(PRS)用于测量表面粗糙度的轮廓仪的校准。它们有四种基本类型,命名为A-D,粗糙度的范围各不相同。它们不具有一般生产表面的外观或特征,也不用于视觉或触觉比较。精密参考样品通常由高硬度金属或硅玻璃制成。国家标准机构(即NIST)应该对样品的可追溯性进行认证。

PRS的概况取决于它的预期用途。标本类型A、B和C用于检查轮廓仪的垂直放大倍数、触笔状况和R参数分别校准。这些精确的参考标本将在我的下一篇材料材料专栏中进一步讨论。d型试样用于轮廓仪性能的整体检查。这是作者推荐的样品类型,用于车间地面轮廓仪的日常校准检查。

d型精密参考样品

d型试样模拟工件的工程表面。它包含大范围的粗糙体间距和不规则的表面轮廓。剖面图案重复每一个评价长度,通常每4毫米的测试表面。在测试区域的凹槽必须有一个恒定的轮廓,这意味着表面本质上是光滑的方向垂直于测量凸体的方向。d型样品可与标称类风湿性关节炎值从0.01微米到3微米。根据定义,d型试样必须由硬度为500 HV(维氏)或更高的材料制成,以确保重复性和足够的使用寿命。试样的参考面积必须大于任何国家或国际标准要求的穿越长度。

在其制造期间,所有的PRS必须校准和标记其标本类型。标签中包括标称值、校准样品所用的有效笔尖半径、校准过程中使用的过滤器和截止器的类型,以及校准程序的详细信息。F. J. Song和P. Rubert (Rubert & Co, LTD, UK)通常被认为是d型标本的开发。因此,这种精密的参考标本有时被称为“鲁珀特-宋”标本。图2是d型样品的再现,显示了重复的表面轮廓。

图2:歌曲标本图。(ASME B46.1-2002)
图3:robert - song精度参考样本。(快速眼动表面工程)

图3是实际rubert-song d型样本的照片。这是一种具有成本效益,认证,耐用的电铸样本,适用于正在进行的校准检查。

用于校准时,d型样品应与正在监测质量控制的人造工程表面在相同的粗糙度范围内。在所有车间地面轮廓仪校准检查中,推荐使用鲁珀特-宋样本。

车间地面轮廓仪校准

建立了使用经认证的robert - song样本作为监测车间轮廓仪状态的基础后,实际的检查程序相当简单。在质量控制计划的基础上,从经过认证的、校准的仪器开始,对PRS进行轮廓仪跟踪,或一系列跟踪。跟踪的类风湿性关节炎值应与标本的记录值密切相关。通常,如果测量结果与试样平均值不同的百分比百分比,则仿真仪的整体性能被认为是可接受的。可以保留追踪以进行比较,以防止未来的测量。然后,定期,标本重复使用以验证Profileometer的校准。如果测量结果偏离标本的规定值的超过10%,并且/或透水测量结果,应质疑轮廓仪的性能。需要进一步评估轮廓仪。如果此评估未能导致偏差校正,则轮廓仪可能需要通过独立校准专家进行全校准重新认证。

图4是一个正在对我的车间地面轮廓仪进行校准检查的例子。此校准检查表明轮廓仪的整体性能是令人满意的。

图4:校准检查示例。(快速眼动表面工程)

结论

我建议只使用经过认证的精密参考样品进行车间校准检查。在被测表面粗糙度相同范围内的d型鲁氏-宋试样,应用于精密齿轮侧翼的校准检验。这是一种经济有效的,持久的地表表现。

参考

  1. 标准参考标本在工程表面的质量控制;国家标准与技术研究所研究,96,271(1991)