表面粗糙度的测量方法1.ppt
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表面粗糙度的测量表面粗糙度的测量第一节表面粗糙度的评定参数第一节表面粗糙度的评定参数主要内容：
主要内容：
11、主要术语及定义、主要术语及定义取样长度取样长度LL评定长度评定长度LL轮廓中线轮廓中线mm22、66个评定参数个评定参数33个基本、个基本、33个附加个附加33、一般规定、一般规定重点：
重点：
33个基本评定参数个基本评定参数一主要术语及定义一主要术语及定义11实际轮廓：
实际轮廓：
平面与实际表面相交所得的轮廓线。
平面与实际表面相交所得的轮廓线。
按照相截方向的不同，它又可分为按照相截方向的不同，它又可分为横向横向实际轮廓和实际轮廓和纵向纵向实实际轮廓。
在评定或测量表面粗糙度时，除非特别指明，际轮廓。
在评定或测量表面粗糙度时，除非特别指明，通通常均指横向实际轮廓常均指横向实际轮廓，即与加工纹理方向垂直的截面上的，即与加工纹理方向垂直的截面上的轮廓。
轮廓。
横向实际轮廓图横向实际轮廓图实际轮廓图实际轮廓图22取样长度取样长度l：
用于判别和测量表面粗糙度时所规定的一段基用于判别和测量表面粗糙度时所规定的一段基准线长度。
准线长度。
v量取方向：
量取方向：
它在轮廓总的走向上。
它在轮廓总的走向上。
v目的：
目的：
限制和削弱表面波度对表面粗糙度测量结果的影响。
限制和削弱表面波度对表面粗糙度测量结果的影响。
（几何滤波几何滤波）v选择原则：
选择原则：
55lp/3p/3v常用的取样长度见表常用的取样长度见表4-14-1。
33评定长度评定长度LL：
评定轮廓所必须的一段长度，它包括一个或数个取样长评定轮廓所必须的一段长度，它包括一个或数个取样长度。
度。
v目的：
目的：
为充分合理地反映某一表面的粗糙度特征。
为充分合理地反映某一表面的粗糙度特征。
（加工表面有着不同程度的不均匀性）。
（加工表面有着不同程度的不均匀性）。
v选择原则：
选择原则：
一般按五个取样长度来确定。
一般按五个取样长度来确定。
44轮廓中线轮廓中线mm：
是评定表面粗糙度数值的是评定表面粗糙度数值的基准线基准线。
具有几。
具有几何轮廓形状与被测表面几何形状一致，并将被测轮廓加何轮廓形状与被测表面几何形状一致，并将被测轮廓加以划分的线。
类型有：
以划分的线。
类型有：
v（11）最小二乘中线：
）最小二乘中线：
使轮廓上各点的使轮廓上各点的轮廓偏转距轮廓偏转距yy（在测量方向上轮廓上在测量方向上轮廓上的点至基准线的距离）的平方和为最小的基准线。
的点至基准线的距离）的平方和为最小的基准线。
v（）算术平均中线：
（）算术平均中线：
在取样长度范围内，划分实际轮廓为上、下两部分，在取样长度范围内，划分实际轮廓为上、下两部分，且使上下两部分面积相等的线。
且使上下两部分面积相等的线。
轮廓的算术平均中线轮廓的算术平均中线二、评定参数及数值：
二、评定参数及数值：
v对评定参数的基本要求：
对评定参数的基本要求：
（11）正确、充分反映表面微观几何形状特征；）正确、充分反映表面微观几何形状特征；（22）具有定量的结果；）具有定量的结果；（33）测量方便。
）测量方便。
v国标从水平和高度两方向各规定了三个评定参数：
三个基本国标从水平和高度两方向各规定了三个评定参数：
三个基本参数（水平），三个附加的评定参数（高度）参数（水平），三个附加的评定参数（高度）图图4-3表面粗糙度的高度参数表面粗糙度的高度参数11、轮廓算术平均偏差、轮廓算术平均偏差RaRa在取样长度在取样长度LL内，轮廓偏距绝对值的算术平均值。
内，轮廓偏距绝对值的算术平均值。
用公式表示为：
用公式表示为：
=22微观不平度十点高度微观不平度十点高度v在取样长度内五个最大的轮廓峰高的平均值与五个最大的轮在取样长度内五个最大的轮廓峰高的平均值与五个最大的轮廓谷深的平均值之和，如图廓谷深的平均值之和，如图4-34-3所示。
用公式表示为：
所示。
用公式表示为：
v在取样长度内，也可从平行于轮廓中线在取样长度内，也可从平行于轮廓中线mm的任意一根线算起，的任意一根线算起，计算被测轮廓的五个最高点（峰）到五个最低点（谷）之间计算被测轮廓的五个最高点（峰）到五个最低点（谷）之间的平均距离的平均距离33轮廓最大高度轮廓最大高度v在取样长度内，轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离在取样长度内，轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离（图（图4-34-3）。
）。
图图4-4表面粗糙度的水平参数表面粗糙度的水平参数表面粗糙度的三个水平参数：
表面粗糙度的三个水平参数：
轮廓微观不平度的平均间距轮廓微观不平度的平均间距Sm轮廓单峰平均间距轮廓单峰平均间距S轮廓支承长度率轮廓支承长度率tp44轮廓微观不平度的平均间距轮廓微观不平度的平均间距SmSmv含有一个轮廓峰和相邻轮廓谷的一段中线长度含有一个轮廓峰和相邻轮廓谷的一段中线长度SmSm（图图4-44-4），称为轮廓微观不平度间距。
），称为轮廓微观不平度间距。
55轮廓单峰平均间距轮廓单峰平均间距SSv两相邻轮廓单峰的最高点在中线上的投影长度两相邻轮廓单峰的最高点在中线上的投影长度SS（图（图4-44-4），称为轮廓单峰的间距。
），称为轮廓单峰的间距。
S=66轮廓支承长度率轮廓支承长度率ttppv一根平行于中线且与轮廓峰顶线相距为一根平行于中线且与轮廓峰顶线相距为CC的线与轮廓峰相截的线与轮廓峰相截所得到的各段截线所得到的各段截线bbii之和，称为之和，称为轮廓支承长度轮廓支承长度pppp轮廓支承长度率轮廓支承长度率v轮廓支承长度轮廓支承长度与取样长度之比，就是轮廓支承长度率。
与取样长度之比，就是轮廓支承长度率。
ttpp=（=（p/L）p/L）100%100%15表而粗糙度测量方法综述及测量的基本原则表而粗糙度测量方法综述及测量的基本原则v151511测量方法综述测量方法综述v对加工表面质量的评定，除了用视觉和触觉进行定性地比较检验的对加工表面质量的评定，除了用视觉和触觉进行定性地比较检验的方法以外，并逐步实现了用数值确定表面粗糙度参数值的定量测量。
从方法以外，并逐步实现了用数值确定表面粗糙度参数值的定量测量。
从本世纪本世纪3030年代陆续提出了测量粗糙度的方法原理和仪器以来，已发展了年代陆续提出了测量粗糙度的方法原理和仪器以来，已发展了一系列利用光学、机械、电气原理的表面粗糙度专用测量仪器，其基本一系列利用光学、机械、电气原理的表面粗糙度专用测量仪器，其基本结构模式如图结构模式如图9977所示。
所示。
v粗糙度测量方法主要是以不同类型的传感器所反映的测量原理来分类的。
粗糙度测量方法主要是以不同类型的传感器所反映的测量原理来分类的。
表表99l4l4列出了各类转换形式的传感器。
运算装置包括信号放大器、滤列出了各类转换形式的传感器。
运算装置包括信号放大器、滤波器和各种型式的计算处理波器和各种型式的计算处理（如信号变换、模数转换、时控、数字计算等如信号变换、模数转换、时控、数字计算等）装置。
输出设备包括指针式电量表、记录器、光电输出器、电传打字机、装置。
输出设备包括指针式电量表、记录器、光电输出器、电传打字机、磁带输出器、磁带输出器、TvTv显示屏、绘图仪等。
其中，传感器是基本组成部分，在显示屏、绘图仪等。
其中，传感器是基本组成部分，在取得表面测量信号以后，亦可用人工进行计算处理给出结果。
取得表面测量信号以后，亦可用人工进行计算处理给出结果。
v15.215.2表面粗糙度测量的基本原则表面粗糙度测量的基本原则v
（1）
（1）测量方向测量方向v按现行标准所定义的各种粗糙度评定参数，是基于轮廓法确定数值，按现行标准所定义的各种粗糙度评定参数，是基于轮廓法确定数值，是在被测表面的法向截面上的实际轮廓上进行测量的结果。
由于垂直于是在被测表面的法向截面上的实际轮廓上进行测量的结果。
由于垂直于被测表面的法向截面存在各种不同的测量方向试验表明，大多数的切被测表面的法向截面存在各种不同的测量方向试验表明，大多数的切削加工表面，在横向轮廓上测得的粗糙度数值比较大，只是有的该铣加削加工表面，在横向轮廓上测得的粗糙度数值比较大，只是有的该铣加工和个别端铣加工表面，在纵向轮廓上会有较大的数值。
工和个别端铣加工表面，在纵向轮廓上会有较大的数值。
如果在被测表如果在被测表面上难以确定加工纹理方向，以及某些加工纹理紊乱或不存在固定方向面上难以确定加工纹理方向，以及某些加工纹理紊乱或不存在固定方向的表面，应分别在多个方向上测量，以获取最大参故值为结果或取其的表面，应分别在多个方向上测量，以获取最大参故值为结果或取其峰谷高度的最大值，计算一个区域的测量结果。
峰谷高度的最大值，计算一个区域的测量结果。
v
（2）
（2）表面缺陷表面缺陷在表面上偶然出现的微观不平度，如划痕、碰伤，以及并非由在表面上偶然出现的微观不平度，如划痕、碰伤，以及并非由于加工造成的材料缺陷，如气孔裂纹、砂眼均属于表面缺陷。
在于加工造成的材料缺陷，如气孔裂纹、砂眼均属于表面缺陷。
在表面祖糙度的评定中不应把表面缺陷包含进去，因此在测量时原表面祖糙度的评定中不应把表面缺陷包含进去，因此在测量时原则上应将其影响排除在外，尤其是对于比则上应将其影响排除在外，尤其是对于比股加工痕迹股加工痕迹（微观不平度微观不平度）的深度或宽度大得多的缺陷要特别注意。
如果零件表面不允许有某的深度或宽度大得多的缺陷要特别注意。
如果零件表面不允许有某种缺陷或对它要加以控制，应另作规定。
种缺陷或对它要加以控制，应另作规定。
3）3）测量部位测量部位为了完整地反映零件表面的实际状况，需要在其若干具有代表为了完整地反映零件表面的实际状况，需要在其若干具有代表性的位置上进行测量，一般可采取在均匀分布的三个以上的位置上性的位置上进行测量，一般可采取在均匀分布的三个以上的位置上取其平均值作为最终结果。
如果几个位置上的粗糙度数值相差甚大，取其平均值作为最终结果。
如果几个位置上的粗糙度数值相差甚大，例如大于一个系列值例如大于一个系列值（公比为公比为2）2）则应再多测几个部位，判断其均匀则应再多测几个部位，判断其均匀性情况，此时最好将各部位的测量结果分别注出，或给出平均值结性情况，此时最好将各部位的测量结果分别注出，或给出平均值结果并附加说明果并附加说明第二节表面粗糙度的测第二节表面粗糙度的测量方法量方法主要内容：
主要内容：
11、光切法量表面粗糙度、光切法量表面粗糙度22、干涉显微镜测量表面粗糙度、干涉显微镜测量表面粗糙度33、触针法测量表面粗糙度、触针法测量表面粗糙度电感轮廓仪电感轮廓仪激光干涉式轮廓仪激光干涉式轮廓仪压电式轮廓仪压电式轮廓仪重点：
光切显微镜的原理和定度重点：
光切显微镜的原理和定度任务：
任务：
表面粗糙度的表面粗糙度的测量测量测量对象和被测量测量对象和被测量v问题问题11：
工件特点？
：
工件特点？
（大小、轻重、材料）（大小、轻重、材料）v问题问题22：
测哪里的粗糙度？
：
测哪里的粗糙度？
（内、外表面；平面、柱面、球面、齿面、牙型面）（内、外表面；平面、柱面、球面、齿面、牙型面）v问题问题33：
测量有什么特点？
：
测量有什么特点？
v问题问题44：
与长度、角度测量有何不同？
：
与长度、角度测量有何不同？
测量单位和标准量测量单位和标准量v长度单位长度单位-um-umv表面粗糙度样板表面粗糙度样板v光波波长光波波长v电压、电流标准电压、电流标准测量方法测量方法v测量方案设计测量方案设计测量方法测量方法测量仪器测量仪器接触形式、定位接触形式、定位测量精度测量精度v方法精度方法精度v仪器精度仪器精度v影响因素影响因素v改善精度的措施改善精度的措施、表面粗糙度的测量方法概述、表面粗糙度的测量方法概述表面粗糙度反映的是机械零件表面的微表面粗糙度反映的是机械零件表面的微观几何形状误差，对表面粗糙度的测量方法观几何形状误差，对表面粗糙度的测量方法很多，主要方法见下表。
很多，主要方法见下表。
对表面粗糙度的评价主要分为对表面粗糙度的评价主要分为定性和定性和定量定量两种评定方法。
两种评定方法。
定性评定定性评定是将待测表面和已知表面粗是将
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