Những phương pháp kiểm tra bề mặt

1.Các loại phương pháp kiểm tra

Mẫu so sánh bề mặt được sử dụng để so sánh bề mặt qua tìm dò hoặc bằng mắt. Điều kiện để so sánh là mẫu so sánh và chi tiết gia công có cùng vật liệu và có cùng phương pháp chế tạo, thí dụ như tiện theo chiều dọc (Hình 1).

So sánh tìm dò được thực hiện với móng tay hoặc miếng nhỏ bằng đồng (lớn bằng cỡ đồng tiền). So sánh bằng mắt sẽ thuận lợi hơn khi nhìn đúng góc chiếu của ánh sáng và sử dụng kính lúp. Các thiết bị đo bề mặt làm việc với phương pháp đo biên dạng (phương pháp cắt tìm dò) ghi lại sự sai lệch của bề mặt với một đầu nhọn tìm dò bằng kim cương (Hình 2).

Hình dáng lý tưởng của đầu nhọn tìm dò là một hình côn (600 hoặc 900) với đỉnh tròn. Ở độ nhám Rz > 3 µm chọn đầu nhọn với bán kính đỉnh rsp = 5 µm, ở Rz > 50µm chọn rsp = 10 µm. Cho độ nhám sâu Rz < 3µm trị số nên dùng cho bán kính đỉnh là 2 µm, vì bán kính đỉnh nhỏ hơn có thể tìm dò tốt hơn ở các thung lũng (điểm trũng) nhỏ của prôfin. Hệ thống tìm dò với con trượt di động thích hợp cho việc đo độ nhám với các thiết bị xách tay đo bề mặt (Hình 2 và Hình 3).

Ở hệ thống tìm dò này đầu tìm dò thu nhận prôfin nhám tương đối so với đường đi của con trượt. Phần lớn độ sóng được “lọc (loại) ra một cách cơ học“ qua bán kính bằng 25 mm của con trượt. Trong hệ thống tìm dò với mặt chuẩn, còn gọi là hệ thống tìm dò tự do, một thanh trượt (thanh dẫn hướng) rất chính xác trong thiết bị dẫn tiến tạo thành mặt chuẩn (Hình 4).

Qua việc chỉnh độ nghiêng, mặt chuẩn được điều chỉnh song song như có thể với bề mặt của chi tiết gia công. Khi prôfin D (prôfin sơ cấp) không lọc (hình 1, trang 39) cho thấy một vị trí quá nghiêng, thì phải điều chỉnh lại mặt chuẩn tốt hơn. Qua chuyển động tương đối của đầu tìm dò so với mặt chuẩn, người ta có thể đo tất cả các thông số.

• Bán kính của đầu tìm dò hạn chế khả năng tìm dò ở các rãnh rất nhỏ
• Đầu tìm dò với con trượt di động chỉ nắm bắt được độ nhám.
•  Hệ thống tìm dò với mặt chuẩn có thể đo độ nhám, độ sóng và các thành phần của sự sai lệch hình dạng.

Chỉ có thể so sánh kết quả đo của các thiết bị đo khác nhau, nếu có thể biết được thông tin về phương pháp đo, thí dụ như hệ thống tìm dò, bán kính của đầu tìm dò và bộ lọc prôfin.

2.Phép đo các thông số độ nhám
Các phép đo phải được thực hiện ở vị trí bề mặt nơi được chờ đợi (dự đoán) là có trị số đo xấu nhất. Ở prôfin tuần hoàn (có chu kỳ lập lại), thí dụ prôfin của chi tiết tiện thì phải chọn hướng tìm dò thẳng góc với chiều của những đường rãnh. Ở prôfin không có tính chu kỳ nơi những đường rãnh thay chiều, chẳng hạn như từ các phương pháp gia công như mài, phay mặt phẳng đầu hoặc miết thì hướng tìm
dò sẽ là bất kỳ.

Cách tiến hành ở prôfin tuần hoàn:
• Đường rãnh trung bình RSm được ước đoán qua so sánh bằng mắt và tìm dò hoặc tìm qua phép đo thử. Ở vận tốc dẫn tiến khi tiện nó
tương đương với RSm
• Từ RSm chọn bước sóng giới hạn λc (cut-off) theo đúng chuẩn và thực hiện phép đo, thí dụ độ nhám trung bình Rz (Bảng 1).

Với sự lựa chọn bước sóng giới hạn thì đoạn đo riêng lẻ cũng được phân bố đúng ở máy đo một cách tự động. Người ta cũng sử dụng cách viết Lc thay cho λc.

Cách tiến hành ở prôfin không tuần hoàn
• Trị số chưa biết Ra hoặc Rz được ước đoán qua so sánh bằng mắt và tìm dò hoặc xét nghiệm qua phép đo thử với độ nhám giả định.
• Phép đo được thực hiện qua sử dụng trị số ước đoán của Ra và Rz với bước sóng giới hạn tương ứng.
Khi trị số đo Ra hoặc Rz không nằm trong phạm vi dự kiến, phép đo phải được thực hiện lại với bước sóng giới hạn lớn hơn hoặc nhỏ hơn (Bảng 1).

Thí dụ: Trị số đã được đo Ra = 1,5 µm quá nhỏ so với bước sóng giới hạn 2,5 mm. Phép đo phải được làm lại với bước sóng giới hạn nhỏ hơn là 0,8 mm. Nếu sau đó trị số đo Ra nằm giữa 0,1 µm và 2 µm, như vậy là trị số đo đúng.
Bề mặt có dạng hình núi nên được đo bằng hệ thống tìm dò với mặt chuẩn và với bước sóng giới hạn là 0,8 mm (Hình 1).
Trị số giới hạn trên của độ nhám xem như giữ được, khi trị số đo đầu tiên không vượt quá 70% hoặc 3 trị số đầu tiên không vượt qua
trị số giới hạn.