光切显微镜

测量工件表面不平度的工具

光切显微镜是采用光切法原理测量被测工件表面的微观平面幅度的显微镜。所谓光切法，即以一把“光刀”去切割工件，使之微观平面度的轮廓显现出来，从而对其进行测量。测量对象除金属表面外，还可对纸张、木材、塑料等非金属材料表面进行测量。

产品介绍

光切显微镜原理

仪器是采用光切法测量被测表面的微观平面幅度，其工作原理，如下所示。

产生反射

波谷在S′点产生反射，通过观测显微镜的物镜，它们各成像在分划板的a和a′点。在目镜中观察到的即为具有与被测表面一样的齿状亮带，通过目镜的分划板与测微器测出a点至a′点之间的距离N，被测表面的微观平面度h即可得出。

基本结构

光切显微镜由基座、立柱、横臂、移动工作台、显微镜主体和测微目镜等组成。其外形结构如图6-11所示。

工作原理和种类

光切显微镜以光切法工作原理测量表面粗糙度的轮廓峰高和谷深，其测量范围为1.0μm～80μm。

用光带剖切表面获得截面轮廓曲线的方法称为光切法。将一条细窄的光带(狭缝)以45°倾斜角投影到被测表面上，光带与表面相截的交线便反映出被测表面的微观不平度轮廓形状。这条光带影像，可以从对应于投影光带轴线的反射方向用显微镜观察。图6-12所示为光切显微镜工作原理示意图。

从光源发出的光线经聚光镜照亮狭缝，通过组合物镜把狭缝成像于被测表面上，形成一条细窄光带。投影狭缝像的显微镜光轴于被测表面法线成45°角，光带由表面反射进入观察镜管。表面轮廓的波峰在S点反射，波谷在S'点反射，通过与投影镜管相同的组合物镜，分别成像于观察显微镜的分划板的a点和a'点，测出这两点的距离N，便可求得峰谷高度h为

式中，M——显微镜放大倍率

功能及特点

光切显微镜是以光切法测量零件加工表面的微观不平度。对于表面划痕、刻线或某些缺陷的深度也可用来进行测量。光切显微镜特点：光切法特点是在不破坏表面的状况下进行的，是一种间接测量方法，即要经过计算后才能确定纹痕的不平度。

光切法显微镜使用方法

（一）光切法显微镜可用测微目镜测出表面平面度平均高度值RZ，按国家标准，平面度平均高度值RZ与表面粗糙度级别的关系如表1所示。

表 1

在测量时，所测量的表面范围不少于五个波峰。

为使测量能正确迅速地进行，要求按表1内所列的数据选择物镜。

（二）被检工作物的安放和显微镜调焦

1．被检工件放在工作台上时，测量表面之加工纹路应与显微镜光轴平面平行，即与狭缝像垂直。并使测量表面平行于工作台平面（准确到1°）；对于圆柱形或锥形工件可放在工作台上之V型块上。

2．选择适当的物镜插在滑板上，拆下物镜时应先按下手柄，插入所需的物镜后，放松手柄即可。

3．接通电源变压器和照明灯连线，调整粗调手轮和微调手轮调焦在测量平面上，使视场中出现最清晰的狭缝像和表面轮廓像。如果狭缝边缘像（下面边）与表面轮廓像不能同时调清晰时，可稍稍转动手轮。一般情况下，请不要转动它。

4．旋松测微目镜之固紧螺钉，转动测微目镜使其中十字线处于水平，并用螺钉把它固定在这个位置上，此时目镜内分划板运动方向与狭缝像成45°角度。在这以后，就可以进行表面轮廓平面度的测量工作。

注意：为了正确地对圆柱体进行测量工作，必须同时调整工作台和显微镜，使显微镜精确地调焦在圆柱顶端母线上。为此，需使工作台垂直于圆柱体轴线移动（平行于加工条纹移动），必要时，对显微镜需重新调焦。

（三）轮廓平面度的测量

为测量表面轮廓平面度，需使狭缝平行的分划水平线与狭缝清晰边缘（下面边）最高点相切。然后记上在目镜分划板与测微鼓上的读数，再使十字线的水平线与狭缝隙清晰边缘最低点相切，第二次记下分划板与鼓轮的读数。

（四）带辅助物镜的物镜放大倍数

为了确定物镜放大倍数V，在进行轮廓平面测量时需对仪器备有0.01mm的标准刻度尺进行测量。首先将标准刻度尺放在仪器的工作台上，调整标准刻度尺刻线清晰地成像在目镜视场中，并且使其刻线和狭缝像垂直，分划板十字线的运动方向与狭缝像平行。然后将分划板十字线交点对准标准刻尺的一端，按测微目镜的分划板与测微鼓进行第一次读数。把十字线交点移到标准刻度尺的另一端，再以同法进行第二次读数。此时，测微目镜的两次读数差与标准刻度尺选择段刻度数之比，就是显微镜物镜的放大倍数V。

（五）表面显微轮廓的摄像

为了能在光切法显微镜上对显微轮廓进行摄像，仪器上可安装数码摄像装置（需另购适配镜和数码相机）。摄像时，根据上述（二）的方法，在目镜中得出清晰的像后，转动手轮到摄像部位，然后参照数码相机的使用说明书进行操作、调焦，直至数码相机视屏中图像轮廓清晰，线条分明。

光切法显微镜维修和保养

光切法显微镜系精密光学仪器，为维持仪器的原有精度和延长仪器的使用寿命，保证测量工作的顺利进行，故对仪器必须细心的保养和使用。

1.仪器使用和安放地点须避免灰尘、潮湿、过冷、过热及酸碱性的气体。

2.仪器使用环境要求：室内温度15-25℃，湿度45%-85%。

3．平时仪器不用时，应有保护罩盖住，并放置干燥剂。

4．透镜表面若有灰尘，应先用软毛笔拭去，方可进行拭擦。

5．透镜的拭擦采用脱脂的棉花、纱布或透镜纸，透镜表面若有油渍时，可用脱指棉沾以少许酒精和混合液（或）轻轻擦拭。

6．仪器立柱及未涂漆的其它外表面，要涂以薄层润滑油脂，对机械部分所附油脂，因日久硬化或灰尘积累，必须清洗，然后再擦上少许润滑油脂。

7．仪器出厂前皆经过慎重校验，为了保持原有精度，除允许移动的部分外，其余部分如必须拆卸修理，应送有关修理部门或专责人员指导下方可进行。

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