1.掌握用表面粗糙度显微镜评定工件表面粗糙度的方法； 2.加深对表面粗糙度评定参数的理解。 二、实验设备
表面粗糙度显微镜，工件。 三、测量原理与计量器具说明
表面粗糙度显微镜是以光切法原理，测量和观察机械零件加工表面的微观几何形状误差的。在不破坏零件表面的条件下测出工件截面轮廓最大高度和沟糟宽度的实际尺寸，此外，还可测量零件表面上个别位置的加工痕迹和破损情况。
此仪器用于测量零件表面轮廓最大高度R2值，其测量范围取决于选用的物镜的放大倍数，通常适用于测量Rz等于0.8~63微米的表面粗糙度。因此种仪器只能对外表面进行测量，除对金属进行测量外，也可对纸张、木材和人工材料进行测量。 仪器的主要性能如表1： 物件放大倍数 视场直径（mm） 测量范围RZ（µm） 总放大倍数 物镜组件与工件距离（mm） 粗糙度等级 60× 0.3 0.8~1.6 510× 0.04 9 30× 0.6 1.6~6.3 260× 0.2 9~7 14× 1.3 6.3~20 120× 2.5 7~5 7× 2.5 20~63 60× 9.5 5~3 仪器的外形及各部分功能如图1、2所示。基座（1）上装有立柱（2）。显微镜的主体通过横臂（3）和立柱联结，转动手轮（4）将横臂（3）沿立柱（2）上下移动。此时，显微镜进行粗调焦，并用旋手（5）将横臂紧固在立柱上，显微镜的光学系统压缩在一个封闭的壳体（16）内，在壳上装有可替换的物镜组（12）（它们插在滑板上用手柄（7）固紧，测微目镜（11）、照明灯（8）及摄影装置的插座（9）等。微调手轮（6）用于显微镜的精细调焦。仪器的摄影装置（10）装在（9）处，可与测量目镜（11）并用。摄影时，只须将手轮（20）转向摄影部位即可。为了减少摄影时外界的影响，摄影时宜用象机上的快线（13）进行。
仪器的座标工作台（18），利用手轮（14）可对工件进行座标测量与调整；松开旋手（15），可放在仪器工作台上的V型块（17）上进行测量。
如被测零件较大，不能安放在仪器的工作台上，则可放松旋手（5），将显微镜主体旋转到仪器的两侧，或背面进行测量。
图1 图2
用表面粗糙度显微镜测轮廓最大高度Rz值是利用光切法，其原理如图3所示：
图3
狭缝被光源发出的光线照射后，通过物镜发出一束光带以倾斜45°方向照射在被测量的工作表面上。具有齿状的不平表面，被光亮的具有平直边缘的狭缝像的亮带射后，表面的波峰在点S产生反射，波谷在S、产生反射，通过观测显微镜的物镜，它们各自成像在分划板a和a、点。在目镜中观察到即为具有被测表面一样的齿状亮带，通过目镜的分划与测微器测出a点至a点之间的距离N，被测表面轮廓最大高度h即为：
式中V为物镜放大倍数
、
由于制造、装校有误差，所以物镜的名义放大倍数与物镜的实际放大倍数不同，故在使用时须先确定物镜的实际放大倍数。物镜的放大倍数V的确定；
为了确定公式（1）中V的数值，在测Rz之前，须对仪器备有的标准刻度尺（仪器附件）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垂直，分划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，按测量目镜的分划板与测微鼓轮进行第一次读数，如图4，把十字线交点移动标准刻度尺的另一端，再以同法进行第二次读数。此时，测微目镜的二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。 四、实验步骤
1、根据被测零件的表面的粗糙情况，按课本P148表4—5选用适当的物镜，将选好的物镜装在壳体（16）的滑板上，并用手柄4锁紧。 2、接通电原，注意用变压器。
3、按着V值的确定方法确定物镜的实际放大倍数。
4、将被测工件擦净后放在工作台上，使测量表面的加工纹理方向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。
5、调焦，读数。调粗调手轮（4）和微调手轮（6），使视场中出现清晰的狭缝像和表面轮廓像。旋松测微目镜的固紧螺钉（19），转动测微目镜使其中十字线的水平线与狭缝像平行，并用螺钉（19）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，这时可进行测量。
首先，使分划板水平线与狭缝清晰边缘的最高点相切。然后在目镜分别板与测微鼓上记下读数。再使十字线的水平与狭缝清晰边缘的最低点相切，第二次读数，两次读数之差为a， 。N（2），将（2）代入（1）得：
（3）
在视场内测五个高点和五个最低点，按公式（3）算出h1，h2，h3、h4、h5的数值，取其平均值为被测表面的轮廓最大高度Rz的值。
6、查表判断工件其合格性，填好实验报告。
图4 图5
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