粗糙度儀使用技巧

一、測(cè)量前準(zhǔn)備技巧

（一）環(huán)境選擇技巧

便攜式粗糙度儀對(duì)測(cè)量環(huán)境敏感度較高，錯(cuò)誤的環(huán)境選擇會(huì)直接放大測(cè)量誤差，因此要遵循三個(gè)避開原則：

避開強(qiáng)振動(dòng)區(qū)域：測(cè)量時(shí)要遠(yuǎn)離沖壓機(jī)床、空壓機(jī)等振動(dòng)源，若必須在生產(chǎn)現(xiàn)場測(cè)量，可將儀器放置在厚橡膠墊或者木質(zhì)工作臺(tái)面上削弱振動(dòng)影響，振動(dòng)幅度超過0.5mm/s的區(qū)域嚴(yán)禁開展測(cè)量。

避開溫濕度異常區(qū)域：儀器最佳工作溫度為10℃-30℃，相對(duì)濕度不超過80%，避免在陽光直射、靠近加熱爐、冷卻水口等區(qū)域測(cè)量，溫差過大容易導(dǎo)致傳感器探頭熱脹冷縮，造成測(cè)量偏差超過±10%。

避開粉塵油污過多區(qū)域：金屬加工車間的切屑粉塵、切削油會(huì)附著在傳感器探頭上，改變探針的接觸壓力，測(cè)量前要清理測(cè)量區(qū)域周邊的浮塵和積油，必要時(shí)搭建簡易防塵圍擋。

（二）儀器校準(zhǔn)技巧

每次測(cè)量前都要進(jìn)行校準(zhǔn)，這是保證測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確的核心前提，校準(zhǔn)要掌握兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：

校準(zhǔn)塊選擇匹配：要選擇和被測(cè)工件粗糙度范圍接近的標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)塊，被測(cè)工件Ra預(yù)估在0.8-3.2μm之間，就不要選用Ra<0.2μm的校準(zhǔn)塊，避免校準(zhǔn)范圍偏差。校準(zhǔn)前要用無水乙醇擦拭校準(zhǔn)塊表面，去除保護(hù)油和手印，晾干后再放置校準(zhǔn)。

校準(zhǔn)操作規(guī)范：校準(zhǔn)探頭要垂直放在校準(zhǔn)塊的測(cè)量面上，沿著校準(zhǔn)塊的加工紋路方向測(cè)量，連續(xù)測(cè)量3次取平均值，偏差超過±5%時(shí)要重新校準(zhǔn)，禁止使用磨損、劃痕超標(biāo)的校準(zhǔn)塊。

（三）被測(cè)工件預(yù)處理技巧

工件表面狀態(tài)直接影響測(cè)量結(jié)果，預(yù)處理要做到三個(gè)要點(diǎn)：

去除附著物：測(cè)量前要用干凈的軟布蘸無水乙醇，擦拭工件測(cè)量區(qū)域的切削油、冷卻液、銹跡和粉塵，對(duì)于粘附牢固的氧化皮，要用細(xì)金相砂紙輕輕打磨，注意不能改變工件原有表面粗糙度，打磨后要重新擦拭干凈。

處理特殊工件：對(duì)于磁性工件，要提前去除工件吸附的鐵屑，避免鐵屑吸附在傳感器探頭上劃傷探頭或影響測(cè)量；對(duì)于軟質(zhì)材料（如銅、鋁、塑料），測(cè)量區(qū)域不能有凸起的毛邊，要用細(xì)銼輕輕修平，避免探針下壓時(shí)變形。

保證支撐穩(wěn)定：小尺寸工件測(cè)量前要固定在夾具上，不能用手直接拿著測(cè)量，手的晃動(dòng)會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果跳動(dòng)，大尺寸工件要保證測(cè)量區(qū)域放置平穩(wěn)，不會(huì)在測(cè)量過程中發(fā)生位移。

二、測(cè)量操作核心技巧

（一）探頭放置技巧

探頭放置是影響測(cè)量精度最關(guān)鍵的操作環(huán)節(jié)，要牢記三個(gè)要求：

垂直要求：探針必須垂直于被測(cè)工件表面，傾斜角度不能超過5°，傾斜角度每增加1°，測(cè)量Ra值會(huì)偏差2%左右，測(cè)量曲面或者斜面時(shí)，要調(diào)整儀器支架角度，保證探針始終垂直接觸測(cè)量面。

紋路方向要求：探針的移動(dòng)方向必須垂直于工件表面的加工紋路，比如車削工件的加工紋路是環(huán)形，探針就要沿軸向移動(dòng)測(cè)量；銑削工件的平行紋路，探針就要沿垂直紋路方向移動(dòng)，順紋路測(cè)量會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果比實(shí)際值偏小30%以上，失去參考價(jià)值。

位置選擇要求：測(cè)量點(diǎn)要選在工件的實(shí)際工作面上，避開邊緣、倒角、溝槽、焊縫和熱處理變質(zhì)層區(qū)域，如果要求測(cè)量邊緣區(qū)域，要使用儀器配套的小尺寸測(cè)頭，避免探頭碰到邊緣造成結(jié)果失真。

（二）參數(shù)設(shè)置技巧

不同的測(cè)量場景要匹配對(duì)應(yīng)的參數(shù)設(shè)置，常見設(shè)置技巧如下：

取樣長度選擇：取樣長度要和被測(cè)粗糙度匹配，遵循國家標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)應(yīng)規(guī)則：Ra<0.025μm選0.08mm，Ra0.025-0.2μm選0.25mm，Ra0.2-1.6μm選0.8mm，Ra1.6-12.5μm選2.5mm，Ra12.5-100μm選8mm，不要隨意設(shè)置取樣長度，取樣長度過大，會(huì)把表面的形狀誤差算入粗糙度結(jié)果，過小則無法反映真實(shí)的表面起伏。

測(cè)量行程設(shè)置：一般情況下，測(cè)量行程要設(shè)置為取樣長度的5倍，也就是1個(gè)評(píng)定長度包含5個(gè)取樣長度，對(duì)于表面均勻性差的工件，可以把評(píng)定長度增加到7-8個(gè)取樣長度，保證結(jié)果覆蓋真實(shí)的表面狀態(tài)。

濾波規(guī)則選擇：測(cè)量普通機(jī)械加工工件選擇高斯濾波，測(cè)量陶瓷、磨削這類細(xì)密加工工件選擇RC濾波，根據(jù)工件加工方式選擇濾波規(guī)則，能減少波形誤差對(duì)結(jié)果的影響。

（三）不同類型工件測(cè)量技巧

針對(duì)常見工件的特性，測(cè)量技巧各有不同：

平面工件：將儀器底部支撐面平穩(wěn)放在工件平面上，保證三個(gè)支撐腳都貼合工件，開機(jī)啟動(dòng)測(cè)量即可，大平面測(cè)量要選取3-5個(gè)不同位置測(cè)量，取平均值作為最終結(jié)果。

外圓柱面工件：測(cè)量直徑大于50mm的外圓柱，可以直接放置測(cè)量，直徑小于50mm的外圓柱，要使用V型夾具固定工件，保證探頭接觸圓柱母線位置，支撐腳不會(huì)打滑，探頭垂直于圓柱軸線，沿母線方向移動(dòng)測(cè)量。

內(nèi)孔表面：必須使用儀器配套的小孔測(cè)頭，測(cè)量時(shí)將測(cè)頭緩慢伸入內(nèi)孔，調(diào)整位置讓探頭垂直接觸內(nèi)孔表面，盡量測(cè)量內(nèi)孔的母線方向，不要沿圓周方向測(cè)量，孔徑小于10mm的內(nèi)孔，要控制探頭伸入速度，避免碰撞劃傷探針。

曲面工件（如圓弧、球面）：要用專用的曲面輔助支撐，保證探頭接觸點(diǎn)的切線垂直于探針，測(cè)量時(shí)單點(diǎn)測(cè)量，多次更換位置取結(jié)果，不要在曲率半徑小于5mm的曲面上使用常規(guī)大測(cè)頭，必須更換小半徑測(cè)頭。

三、測(cè)量結(jié)果判斷與誤差處理技巧

（一）結(jié)果異常判斷技巧

測(cè)量完成后如果出現(xiàn)結(jié)果偏差過大，可從四個(gè)方面快速排查：

同一位置連續(xù)測(cè)量3次，如果結(jié)果極差超過平均值的10%，首先檢查探頭是否粘有雜物，或者探針是否磨損彎曲，清理探頭后重新測(cè)量。

如果測(cè)量結(jié)果比預(yù)估明顯偏大，檢查是否順加工紋路測(cè)量，或者取樣長度設(shè)置過小。

如果測(cè)量結(jié)果比預(yù)估明顯偏小，檢查是否探針已經(jīng)磨損，或者取樣長度設(shè)置過大，沒有捕捉到表面的微小起伏。

如果測(cè)量結(jié)果跳動(dòng)無規(guī)律，檢查環(huán)境振動(dòng)是否過大，或者工件是否沒有固定穩(wěn)定。

（二）常見誤差處理技巧

針對(duì)常見的測(cè)量誤差，可采用對(duì)應(yīng)的修正方法：

探針磨損誤差：如果校準(zhǔn)后發(fā)現(xiàn)測(cè)量結(jié)果整體偏低，說明探針已經(jīng)磨損，需要更換新探針，禁止使用彎曲、磨損的探針繼續(xù)測(cè)量，磨損探針的測(cè)量誤差可超過20%。

環(huán)境溫度誤差：如果現(xiàn)場溫度超過30℃，每高出5℃，可以對(duì)測(cè)量結(jié)果修正2%，溫度低于10℃，每低5℃修正-1%，好的方法是將工件和儀器在現(xiàn)場放置30分鐘，達(dá)到溫度平衡后再測(cè)量。

支撐變形誤差：測(cè)量軟質(zhì)工件時(shí)，要降低探頭的測(cè)量壓力，使用儀器的低壓力模式，避免探針下壓造成工件表面變形，導(dǎo)致結(jié)果偏大。

四、儀器維護(hù)保養(yǎng)技巧

正確的維護(hù)保養(yǎng)能延長便攜式粗糙度儀的使用壽命，保證測(cè)量精度，要記住三個(gè)維護(hù)要點(diǎn)：

探頭保養(yǎng)：每次使用完成后，要用干凈的軟毛刷輕輕掃去探頭上的粉塵，再用蘸有少量無水乙醇的棉棒輕輕擦拭探針，不能用手觸碰探針，存放時(shí)要蓋上探頭保護(hù)帽，避免探針碰撞彎曲。

主機(jī)保養(yǎng)：便攜式粗糙度儀一般采用鋰電池供電，長期不用時(shí)要每三個(gè)月充電一次，避免電池虧電損壞，存放環(huán)境要干燥通風(fēng)，避免和腐蝕性化學(xué)品放在一起，避免摔碰撞擊主機(jī)。

標(biāo)準(zhǔn)塊保養(yǎng)：校準(zhǔn)塊使用后要擦拭干凈，涂抹一層防銹油，放在專用盒子里保存，不能和硬物放在一起，避免劃傷校準(zhǔn)表面，校準(zhǔn)塊要定期送計(jì)量部門檢定，保證校準(zhǔn)精度。

五、安全使用注意事項(xiàng)

禁止測(cè)量帶電工件，避免發(fā)生觸電危險(xiǎn)，也避免電流損壞儀器電路。

禁止將儀器浸入水中或者用高壓水槍沖洗，防止進(jìn)水損壞電子元件。

不要在易燃易爆環(huán)境中使用非防爆型號(hào)的便攜式粗糙度儀，避免引發(fā)安全事故。

更換探頭時(shí)要關(guān)閉儀器電源，避免帶電插拔損壞傳感器接口。