取样长度、评定长度在粗糙度测量中的应用

       表1取样长度的数值(mm) 0.080.250.82.5825 表2 Ra、Rz、Ry的取样长度l与评定长度ln选用值 Ra(µm)Rz,Ry(µm)l(mm)ln=5l(mm)≥0.008～0.02 ＞0.02～0.1 ＞0.1～2.0 ＞2.0～10.0 ＞10.0～80.0≥0.025～0.10 ＞0.10～0.50 ＞0.50～10.0 ＞10.0～50.0 ＞50.0～3200.08 0.25 0.8 2.5 8.00.4 1.25 4.0 12.5 40.0
　　标准规定，评定粗糙度时必须取一段能反映加工表面粗糙度特性的*小长度，它包含一个或数个取样长度，这几个取样长度的总和称为评定长度。 评定长度值根据表面加工方法和相应取样长度按GB1031—83附录B选用。一般加工表面选取评定长度为5个连续的取样长度(表2)。加工均匀性较好的表面，可选用小于5个取样长度的评定长度；均匀性较差的表面，可选用大于5个取样长度的评定长度。若图样上或技术文件中已标明评定长度值，则应按图样或技术文件中的规定执行。 所谓“加工表面均匀性”是指加工后表面各部位粗糙度数值一致的程度。如果在一个加工表面上按取样长度连续测量几段所得粗糙度值一样，说明加工表面均匀；反之粗糙度值不一样，有时甚至相差很大，则表明加工表面不均匀。 任何表面的粗糙度都是由一系列不同高度和间距的峰谷组合而成，这些峰谷反映了加工表面微观几何形特性。从外观上或感觉上这种特性通常总带有表面加工过程中所用加工方法的特征。 车、铣、刨削加工表面往往带有均匀的间距和清晰的刀具痕迹方向，其纹理具有明显的规律性，它所形成的是一个典型的周期轮廓(有时也叠加有不同程度的随机成分)有明显的周期，这一周期反映了进给量是均匀相等的，加工表面均匀性好。 磨削加工表面虽有一般的方向性，但是间距通常是不规则的，纹理没有明显的规律。研磨加工表面是通过磨料的往复作用所产生的表面，往往没有什么方向性。磨削、研磨分别用砂轮和磨料进行切削抛光，使表面光滑平整。但由于砂轮的磨粒大小、磨料颗粒尺寸形状不规则，切削力不等，使加工表面形成随机轮廓，虽有周期成分，但随机成分是主要的，表面均匀性差。 因此，加工表面的粗糙度是加工过程中多种因素(机床—刀具—工件系统、加工方法、切削用量、冷却润滑液)共同作用的结果。这些因素的作用过程相当复杂，而且是不断变化的。所以用不同加工方法或在同样加工方法、同样切削条件下切削出来的同一批零件，不同表面不同部位其粗糙度值也不相同。根据每一种加工方法具有的独特表面特征，表3列出了各种典型方法选用的取样长度和评定长度经验值。
　　表3常用加工方法取样长度、评定长度经验值(mm) 表面轮廓的特点取样长度l评定长度lnGB1031推荐值经验数值美国标准ASA B46.1英国标准BS1134比较规则和均匀 (如车、铣、刨)2.5(1～3)l2l(5～20)l＞5l不很规则和均匀 (如精车、磨、端铣)0.8(2～6)l(3～4)l (3～6)l很不规则和均匀 (如精车、研磨、抛光)0.25(6～17)l(6～7)l极不规则和均匀 (如细研、细抛光)0.08—(8～10)l (10～12)l注：均匀性较好的表面，评定长度可选表中所列范围中较小值，反之取较大值。加工表面不均匀时，应在表面上至少3个不同位置上测量，每个位置测量一个评定长度(包括数个取样长度)的粗糙度。美国国家标准ASAB46.1《表面粗糙度、波纹度和加工纹理》始于1940年。1947年，1955年，1962年三次修订成ASAB46.1.1962，1971年重新肯定了1962年标准。表中给出的美国标准为ASAB46.1.1962，1978年又修订成现行的ANSI B46.1.1978《表面结构表面粗糙度、波纹度和加工纹理》。英国的**个国家标准是1950年发布的BS1134：1950《表面结构的评定》。表中给出的是英国标准BS1134：1961《表面结构的评定》，1978年修订成BS1134：1972《表面结构的评定方法》。取样长度的系列各国规定基本相同。各国都采用0.08、0.25、0.8、2.5、8和25mm6档。英国和美国标准规定了将0.8mm作为优先采用的取样长度。评定长度的控制，在英国和美国标准中有截止值和行程长度间相应值的规定。