培訓(xùn)教材-表面粗糙度計量

1、word專業(yè)資料第一章表面粗糙度的基本概念表面粗糙度所描述的是一種形狀其復(fù)雜的三維空間曲面， 它對機械和儀器的性能有 重要的作用，特別是對高速、高壓和重載荷條件下工作的機器和高精度運動的部件作用 更大。對機械零件必須進行粗糙度測量。第一節(jié)零件表面的幾何形狀誤差人們通常把表面幾何形狀的偏差分解成為粗糙度（微觀的）、波紋 度（中間的）和形狀誤差（宏觀的），分別進行評定與控制。圖 1-1-11-1-1 為 某一截面輪廓上幾類幾何狀偏差及其又疊加在一起的示例。如圖 1-1-11-1-1 所示，若單純從幾何形狀去分析，其曲折不平的高度有時沒 有很大差別，主要區(qū)別在于不平度的間距不一樣。各種大小不同的 制

2、作以及加工方法的差異，使三類幾何形狀偏差的間距值的變化圍 很寬，例如有的大型零件的表面波紋度和粗糙度的間距可能比小零件本身的長度還要大， 因此難以提出確切的、統(tǒng)一的分 界值。所以要把綜合為一體的表面幾圖1-1-1各類幾何形 狀何形狀偏差分成三類，是由于它們各自形成的原因以及對零件使用偏差的示意圖功能的影響都各有特點，因此從這個意義上把三者區(qū)別開來才具有實際作用，但這不能word專業(yè)資料定量地用一個（間距）數(shù)值簡單地將其分類一、微觀形狀誤差（表面粗糙度）表面粗糙度是由加工方法固有的在作用所產(chǎn)生，是制件加工過程中由實際加工介質(zhì) 切削刀、磨料、噴等在完工表面上留下的微觀不平度。例如，切削過程中的殘留

3、面積、 切屑分裂時材料的性變形、刀具對制作表面的磨擦造成的灼傷和刀瘤等因素，在加工后 表面上形成各種形式不平的微細加工痕跡。采用不同的工藝方法和條件便構(gòu)成特定的表 面微觀幾何結(jié)構(gòu)。表面粗糙度以往曾稱作表面光潔度，但這個名稱有時容易和表面光澤 反射能力等其他表面特性相混淆，因而目前國外已普遍采用表面粗糙度這一名稱。）二、中間形狀誤差（表面波紋度）一般稱為表面度，簡稱波度。它具有較明顯的周期性的波距 （見圖 4-1-1C4-1-1C 中的 B B）和 波高，只是在高速切削（主要是磨削）條件下才有時呈現(xiàn)，是由加工系統(tǒng)（機床一工件一刀 具）中的振動所造成的，常見于滾動軸承的套圈等零件。三、宏觀形狀誤差

4、簡稱形狀誤差。它產(chǎn)生的原因是加工機床和工夾具本身有形狀和位置誤差，還有加 工中的力變形和熱變形以及較大的振動等。零件上的直線不直，平面不平，圓截面不圓, 都屬此類誤差。相互位置誤差與宏觀形狀誤差無論產(chǎn)生的原因還是對零件及機器的影響， 都有許多相 近之處，故合稱為。形位誤差。其精確度的標準，也是同一標準， 即“形狀和位置公差”（形位誤差影響零件的配合性質(zhì)和密封性，加劇磨損，降低連接強度和接觸剛度，直接影word專業(yè)資料響整機的工作精確度和壽命。三種類型的表面幾何形狀偏差的一般數(shù)值圍，列于表 1-1-11-1-1 供參考，由表可見它們是相互交錯重疊的，不可能用單一的數(shù)值將其區(qū)分開。表 1-1-1三

5、類幾何形狀偏差的不平度間距和高度的一般圍表面幾何形狀偏差的類型代號不平度間距S不平度高度H H形狀誤差F F幾毫米至幾十米0.02m m至幾毫米表面波紋度W W0.5300mm0.1500m m表面粗糙度R R零點幾微米至幾毫米0.01m m至幾百微米第二節(jié)表面粗糙度的評定基準和參數(shù)我國的表面粗糙度標準規(guī)定的最基本的粗糙度參數(shù)有三個， 附加參數(shù)有三個，都是在 19831983 年頒布，并于 19851985 年開始實施的。其中與測量最密切相關(guān)的是 GBI031-83GBI031-83表面 粗糙度參數(shù)及其數(shù)值，它取代了舊的標準，容與國際標準 ISOISO 468-82468-82 基本上相同。另

6、 外兩個標準主要是規(guī)定許多術(shù)語定義和介紹代號， 以及圖紙標注方法。19951995 年制訂了標 準 GBGB/J J 1031-951031-95 代替了 GBI031-83GBI031-83。下面僅就與測量有關(guān)的主要容進行介紹。強，一般是用規(guī)定的評定參數(shù)來評定和控制。規(guī)定的評定參數(shù)要先確定評定基準、評疋基準表面粗糙度誤差的隨機性很word專業(yè)資料1-2-1輪廓的二乘中線（一）中線制（M M 制）中線制是以中線為基準線評定輪廓的計算制。中線有兩種給出方式：1 1 輪廓的最小二乘中線（簡稱中線）具有幾何輪廓形狀并劃分輪廓的基準線， 在取樣長度使輪廓上各點的輪廓偏距的平 方和為最小。參見圖 1-2

7、-21-2-2。中線的形狀應(yīng)該與被測表面的幾何輪廓形狀一致，如直線、圓弧線、漸開線等。按照最小二乘法原理所求得的中線的方向和位置都是唯一的，只是在輪廓曲線記錄 圖上計算求解中線的工作量較大。2 2 輪廓的算術(shù)平均中線具有幾何輪廓形狀并在取樣 長度與輪廓走向一致的基準線，在 取樣長度由該線劃分輪廓使上下兩邊面積相等的中心線不是唯一的。對明顯的周期輪廓，中線走向比較確定，易于取得和最小二乘中線相近的結(jié)果。當輪廓曲線形狀不規(guī)則和輪廓走向不清晰時，能繪出一簇 不同的兩邊面積相等的中心線，其中只有一條與最小二乘中線相重合。規(guī)定算術(shù)平均中線是為了便于用圖解法近似地確定最小二乘中線的位置。在實用中,若處理得

8、當，對評定參數(shù)結(jié)果的影響很小。AF：F：K憶H的算術(shù)平均中&兩邊的面積相等。參見圖nFii 1nFii 11-2-21-2-2輪I*總的盍鳥垃樞M Mw w iflifl3 3 無用算術(shù)平均法給出的這條上下圖1-2-2輪廓的算術(shù)平均中線word專業(yè)資料（二）包絡(luò)線制（E E 制）用一個已定半徑 rc的球在被測表面上滾動，把這個滾球球心的運動軌跡向被測輪廓 移動一個半徑 rc，便構(gòu)成這條截面輪廓曲線的包絡(luò)線，參見圖 1-2-31-2-3。以包絡(luò)線為基準 線，測量出包絡(luò)線到實際輪廓上各點的距離，計算得到各種參數(shù)，用這種方式來說事實上表面粗糙度稱作包絡(luò)線制由于至今仍沒有按包絡(luò)線制實現(xiàn)直接測量

9、的儀器，故包絡(luò)線制長期未得到公認和應(yīng)用。據(jù)分析，對于常用機加工方式所產(chǎn)生的表面，在限定 條件下（主要是取樣長度和滾球圓心半 徑），用中線制或包絡(luò)線制所測得的最大峰高只有很小的差 異。目前，絕大多數(shù)（包括我國）都是采用中線制評定表面粗糙度（三）確定中線的方法按中線制計測表面粗糙度參數(shù)時，中線的確定可以歸納為兩類情況：一類是在記錄 的輪廓圖形上繪制中線；另一類是由測量中儀器的模擬電路或軟件確定中線，并直接給 出表面糊糙度參數(shù)。1 1 在輪廓圖上繪制中線如果所記錄的輪廓圖是未經(jīng)電氣濾波的原始輪廓圖形， 則必須按規(guī)定在取樣長度的 圍繪制中線；如果輪廓圖是經(jīng)過高通濾波器所獲得的，是已經(jīng)濾了波的粗糙度輪廓

10、圖形,則可在評定長度確定中線。繪制的方法有兩種：（1 1）目測方向法：對于測定 Ra, ,Rz和 Ry參數(shù)，由于計算數(shù)值時并不需要預(yù)先確定中線 相對于輪廓曲線的縱坐標位置，因而在選定的圖形長度圍只要目測中線的方向，使其平 行于這一段輪廓的走向，以此作為橫坐標軸，即可求得各參數(shù)值。圖1-2-3包絡(luò)線word專業(yè)資料(2)(2)均分法：對于某些需要確定中線的位置才能進一步計算數(shù)值的參數(shù)，則需采取把連續(xù)輪廓離散化的形式進行計算如圖1-2-1-2-4 4Ip，按下式確定點 a!和 a2的坐標:xa1-NxVh4halN /2hpii 1Xa23NxVh4ha2i N /2式中：N N 輪廓圖中離散采樣

11、間隔的點數(shù)；x x 離散米樣間隔，xNxN I I ；Vh輪廓圖的水平放大率；hpi輪廓圖中各離散采樣點 Xi的縱坐標值連接點 a-和 a2并延長獲得的一條直線即為中線。2 2 在測量儀器中確定中線對于用電子模擬濾波器的表面粗糙度測量 儀，中線是由儀器中的 RCRC 濾波電路直接給出。在帶微機的測量儀器中，被測輪廓已由連續(xù)的 輪廓信號轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字信息。從而可按最 小二乘原理，編制相應(yīng)的程序來確定中線，參圖 1-2-41-2-4，即：m a tga x x式中，x x取樣長度 I I 的中心。1N系數(shù) a 及角 a 由下面兩公式確定：a hpiNi 1圖1-2-4均分法繪制中線word專業(yè)資

12、料以中線制評定表面粗糙度各種參數(shù)的定義，都明確是在取樣長度計算的結(jié)果。而且標準中規(guī)定：當提出表面粗糙度要求時，必須同時給出粗糙度參數(shù)值和測定時的取樣長度值 兩項基本要求。這種用幾何學(xué)的方法達到濾除波紋度的手段，稱作幾何濾波，其作用見 圖 1-2-51-2-5。在觸針式表面輪廓儀中則采用電氣濾波的方式來實現(xiàn)，電濾波器的截止頻率 是由截止波長（亦稱切除長度）導(dǎo)出，它與取樣長度采用相同的數(shù)值。由于實際加丁表面的不平度輪廓形狀千變?nèi)f化，其波距和粗距都有較寬的圍，用某 個單一的取樣長度值作為所有加工表面的粗糙度和波紋度的界限是不可能的。一般應(yīng)參 照制件表面的加工方式和粗糙度參數(shù)值的大小，選擇符合標準系列

13、的適宜的取樣長度值。為了控制粗糙度測量結(jié)果中波紋度附加進去的成分不超過一定限度，取樣長度不能太長，由此確定了它的上限。試驗表明，對大多數(shù)試樣來說，取樣長度為波距的 1/31/3 時, 所造成的波紋度被計人粗糙度的數(shù)值一般不大于波高值的 1010 %。 所以在一般情況下可選 定取樣長度的上限 （最大值）不大于 1/31/3 的波距。另一方面，又要保證在取樣長度求得的表面粗糙度數(shù)值，能充分反映表面粗糙度的 特征，取樣tg2atg2aX X式中：hpi離散采樣點上的輪廓縱坐標值；i i 縱坐標個數(shù)；N N 在選定的長度圍的采樣點數(shù)；x x 采樣間隔。二、取樣長度和評定長度（一）取樣長度在評定表面粗糙

14、度時，如果選擇的取樣長度不同（見圖 1-2-51-2-5 中的 li，12和 13）,就會得到不同的高度數(shù)值（Hi，H2和 H3）。因此圖1-2-5幾何濾波作用的示例N2 2 x x % %i 1N N N N a a2 2word專業(yè)資料長度也不能太短。分析表明：對于較規(guī)則的表面輪廓，取樣長度若包含五個 以上的粗糙度間距，所求得的粗糙度數(shù)值將穩(wěn)定在土 2 2%以；再由濾波器的傳輸特性來看，當截止波長至少大于五倍粗距時，引起的信號衰減才會小于2 2%;對于 RZ參數(shù)來說，取樣長度至少應(yīng)含有五個峰和谷。因此，要選定取樣長度的下限（最小值）應(yīng)不小于五倍粗距。標準 GBGB /T T 1031103

15、1 9595 中給出了國際上通用的取樣長度系列值（即 0.08mm0.08mm，0.25mm,0.8mm,2.5mm,8.0mm,和 25mm25mm）。取樣長度的數(shù)值應(yīng)從這個系列中選取。在標準中還給出對應(yīng)于 Ra和 Rz,Ry參數(shù)值圍所推薦的取樣長度選用值，如表1-2-11-2-1和表 1-2-21-2-2 所示。如按表中選用推薦的取樣長度值，則在圖樣上或技術(shù)文件中可以省略 取樣長度的標注。1-2-1Ra的取樣長度I I和評定長度In的選用值Ram mL L mmlnln5lmm(0.0080.02)0.080.4(0.020.1)0.251.25(0.1 /-2.0)0.84.0(2.0

16、10.0)2.512.5(10.0 /-80.0)8.040.0表 1-2-2Rz, Ry的取樣長度I I評定長度In選用值Rz, Rym ml l mmlnln5lmm(0.025 0.10)0.080.4(0.100.5)0.251.25(0.50 -10.0)0.84.0(10.0 -50.0)2.512.5(50 320)8.040.0（二）評定長度在某表面的一個取樣長度區(qū)段測得的表面粗糙度參數(shù)值，可能和相鄰的另一段取樣長度所測結(jié)果相近；而另一表面上相鄰兩段取樣長度的測量結(jié)果也許相差較大，這說明 各種加工表word專業(yè)資料面的粗糙度均勻性不一樣。顯然，如果表面粗糙度均勻性比較好，在 一

17、個取樣長度測量，便能獲得可信賴的結(jié)果；假若表面的均勻性較差，則必須在較長的 包含幾個取樣長度段的圍測量，然后取其平均值，才能代表這一表面的粗糙度特性。因 此要選定一個合適的最小表面段長度一一評定長度，使能獲得可信的測量結(jié)果，這可通 過概率統(tǒng)計的方法進行分析。標準 GBGB/T1031-95T1031-95 推薦一般可選用五倍的取樣長度，如表 1-2-11-2-1 和表 1-2-21-2-2 所示 這和觸針式輪廓儀的標準中規(guī)定的測量行程長度一致。通過對加工紋理比較規(guī)則和不規(guī)則的表面分析的結(jié)果，按取樣長度分類，建議按表 1-2-31-2-3 選取評定長度。表 1-2-3評定長度的選取圍加工表面類型

18、取樣長度1 1評定長度In車、銃、刨等較規(guī)則表面精車、磨、精刨等加工表面研磨、精磨等不規(guī)則表面2.50.80.2513I I26I I6 17I I對加工表面的粗糙度均勻性較好的表面，或者對粗糙度測量準確度要求不高時，評 定長度可選用所列圍的較小值。對于粗糙度均勻性甚差的表面，或者當測量準確度要求 較高時，評定長度可采用所列圍的較大值。當利用光學(xué)儀器測量或用輪廓圖計算表面粗 糙度參數(shù)值時，參照以上原則，通常可選取較小的評定長度。三、評定表面粗糙度的參數(shù)word專業(yè)資料目前通用的定量評價表面粗糙度的參數(shù)，是在一個截面輪廓上用中線為基準線進行計算的。對于這一平面坐標的輪廓圖形，可以量取縱坐標得到微

19、觀不平度的高度參數(shù)， 由橫坐標可以測得微觀不平度的間距參數(shù)，以及反映輪廓形狀特征的參數(shù)。由于加工表面輪廓形狀十分復(fù)雜，在不同場合下使用的制件對表面特征的控制要求 具有多重性，同時還由于測量儀器的發(fā)展，特別是計算機的應(yīng)用，使以往模擬電路難以 處理的參數(shù)被重新考慮，因此可應(yīng)用的表征參數(shù)和統(tǒng)計函數(shù)的數(shù)量顯著地增加了。（一）有關(guān)的基本術(shù)語為了闡述各種粗糙度評定參數(shù)，將有關(guān)的基本術(shù)語列于表1-2-41-2-4表 1-2-4表面粗糙度評定的基本術(shù)語表征符號取樣長度評定長度L L或In輪廓偏距輪廓峰定義用于判別具有表面粗糙度特征的一段基準線 長度，規(guī)定和選擇這段長度是為了限制和減弱 表面波度對表面粗糙度測量

20、結(jié)果的影響，取樣長度在輪廓總的走向上量取。為可靠地確定表面粗糙度特性所必須的一段 長度，在這個長度上確定該表面輪廓的粗糙度 數(shù)值，評定長度可包含一個或幾個取樣長度。在測量方向上，輪廓上的點至基準線（中線）之間的距離，輪廓偏距應(yīng)在測量輪廓方 向上量取，如示意圖所示，對實際輪廓來說， 中線和評定長度輪廓總的走向之間的夾角。是很小的，因此垂直于中線測得的輪廓偏距與垂 直于輪廓總的走向所測得的輪廓偏距之差可 忽略不計。故對實際表面來說，可認為輪廓偏 距是垂直于中線的。輪廓與中線相交，連接兩相鄰交點向外（從材料到周圍介質(zhì)）的輪廓部分。輪息的建向word專業(yè)資料（二）各種參數(shù)的定義word專業(yè)資料1 1

21、與微觀不平度高度特性有關(guān)的表面粗糙度參數(shù)微觀不平度的高度參數(shù)一直是世界各國廣泛應(yīng)用的評定表面粗糙度的主要參數(shù)。常見的高度參數(shù)的定義列于表 1-2-51-2-5。表 1-2-5微觀不平度的高度參數(shù)術(shù)語表征符號輪廓最1Rp在取樣長度從輪廓峰頂線至中線的距離。大峰高p見表1-1-5序號7圖輪廓最2大谷深在取樣長度從輪廓谷底線至中線的距離。Rm輪廓最3大峰高Ry在取樣長度輪廓峰頂線和輪廓谷底線之間的Rm ax距離評定長度輪廓峰谷間的最大高度。Rt見表1-1-5序號7圖微觀不4平度十點高度個最大的輪廓55Rz谷深的平均值之和Rzypiy.i 1i 15日本國標中定義Rz為在取樣長度第三個最高微觀不5平度

22、十點高度五個連續(xù)取樣長度中的Rt的平均值，在德國 標準中用來等效于RzRtmRt1尺2尺3R4 R556輪廓算術(shù)平均偏差CLAAA在取樣長度輪廓偏距絕對值的算術(shù)平均值Ra10yX dx或近似為Rayl在取樣長度五個最大的輪廓高的平均值與五的峰頂至第三個最深的谷底之間的距離word專業(yè)資料7輪廓均方根偏差RqRMSHjHck在取樣長度輪廓偏距的均方根值|112&y x dx或近似為屮。cl1n,2& J - yi勺ni 12 2 與微觀不平度間距特性有關(guān)的表面粗糙度參數(shù)微觀不平度的間距參數(shù)反映了表面加工紋路的細密度。在評定微觀不平度高度數(shù)值 的同時附加這種參數(shù)，便構(gòu)成對表面輪廓的

23、二維控制，能更好地反映表面的特性。有關(guān) 間距參數(shù)的定義列于表1-2-61-2-6。表 1-2-6微觀不平度的間距參數(shù)名稱表征符號定義和圖示輪廓微觀不平度的平均間距Sm在取樣長度輪廓微觀不平度間距的平均值輪廓的單峰平均間距S S在取樣長度輪廓的單峰間距的平均值輪廓峰的密度DHSC1)單位長度的輪廓峰數(shù)，在取樣長度1 1的計算式為D l/Sm輪廓的均勻方根波長2) q2 2乘以輪廓均方根偏差Rq與輪廓均方根斜率q之比q2 Rq/q輪廓的平均波長2)a2 2乘以算術(shù)平均偏差Ra與算術(shù)平均斜率a之比a2 Ra/a輪廓長度比輪廓展開長度L0與取樣長度1 1之比l0節(jié)word專業(yè)資料2)q和a,是考慮了所

24、有單峰和單谷的相對幅度和各自空間頻率的間距尺度。計算式中的q和3.與微觀不平度形狀特性有關(guān)的表面粗糙度參數(shù)綜合反映微觀不平度輪廓形狀參數(shù)的定義列于表 1-2-71-2-7。表 1-2-7微觀不平度的輪廓形狀參數(shù)序號名稱及表征符號疋義示意圖在取樣長度輪廓縱坐標變化率輪廓的均的均方根值1方根斜率q1111010dydx2dx或近q似為q1 1nn ni 1| |y yi在取樣長度輪廓縱坐標變化率輪廓的算絕對值的算術(shù)平均值2術(shù)平均斜率a1al1dy0dxdx近似為1 1nan ni 1X Xi的定義見表1-2-7序號 1，word專業(yè)資料第二節(jié)表面粗糙度的測量方法和測量注意事項word專業(yè)資料表面粗

25、糙度的測量方法有很多，主要的方法如表1-3-11-3-1 所示表 1-3-1表面粗糙度的測量方法及可測圍測量方法可測量圍測量部位Ra值Rz相當舊國際“級”直接目測比較法632.5250101 15 5外表面觸覺比較法100.63403.27 7、外表面放大鏡比較法2.50.32101.65 58 8外表面顯微鏡比較法100.1400.51010外表面光切法（光切顯微鏡）160.16630.83 39 9外表面光干涉法（干涉顯微鏡）0.0870.010.4-0.0310101414外表面針描法（輪廓儀）50.02200.15 51212、外表面印模法0.040.21 11111表面全息干涉法0.

26、160.010.8-0.059 91313平面激光光斑法0.60.026.3-0.056 61212外表面光纖法0.250.0250.025 0.50.5 m m 時，取樣長度為 0.080.080.25mm0.25mm，故可在一個視場測量，當 Rz 広玄 0.50.50.80.8 m m，取樣長度為 0.80.8 mmmm， 動被測件），在三個連續(xù)的視場里測量測量時，轉(zhuǎn)動目鏡頭，使目鏡中十字線中的一條和干涉條紋的方向平行（另一條即與被測表面的加工痕跡方向平行），圖4-4-4干涉帶放大圖然后用螺釘緊固目鏡頭。以十字線中平行于干涉條紋的那條為基線，轉(zhuǎn)目鏡千分尺手輪將此基線移到一條待測干涉帶的波峰

27、上，對準干涉帶寬的正中間 （見圖 4-4-44-4-4），讀取讀數(shù) Ni。再移動基線對 準另一條干涉帶波峰的正中間，讀取讀數(shù) N N2,N,NiN N即為干涉帶間隔寬度 b b。為了提高 測量精確度，應(yīng)移過多條（如 3 34 4 條）干涉帶，再讀取第二個讀數(shù) N2，反復(fù)測量多次，取 平均值，再除以移過的干涉帶數(shù)，作為寬度b b 值。這樣處理，也可視為光波波長對目鏡千分尺起了定度作用。再將基線移至同一條干涉帶波谷的中間位置，讀取讀數(shù) N N3, ,| |N NiN N3即為干涉帶的彎曲量 a。目鏡千分尺的讀數(shù)方向與實測方向成 45，故讀數(shù)值比應(yīng)有的實測值大-2 倍，但最 后計算 Rz值用到 a/

28、ba/b，分子分母都大了、2倍，故對測量結(jié)果沒有影響。繼續(xù)移動基線對準選測的某一條干涉帶上的五個峰頂，每次都對準干涉帶寬的正中間，記下五個讀數(shù)值 R,P2,P3,P4,P5。再移動基線對準同一條干涉帶的五個谷底，也是對 準干涉帶寬的正中間，記下五個讀值 V1,V2,V3,V4,V5，則有：word專業(yè)資料mRP2RP4P5ViV2V3V4V51RZ-5b 2式中：b b 干涉帶間隔寬度；所用光源的波長值，單色光取其鑒定值。在評定長度連續(xù)測多次 Rz值之后，再取其平均值作為測量結(jié)果。對于微觀不平不均 勻以及不規(guī)則的被測表面，還應(yīng)在表面的不同部位多處取評定長度進行測量，再取各評 定長度的 Rz值的

29、平均值作為評定被測表面粗糙度的最后結(jié)果。生產(chǎn)中也經(jīng)常采用 Rz的最 大值作為評定依據(jù)。生產(chǎn)中為了提高檢測效率，還采用目測估讀法直接估計干涉帶彎曲率a/ba/b 值或a/ba/b 值的圍，再乘以半波長值( (/20.27 m) )，可用表 4-4-24-4-2 來評估 Rz值。表 4-4-2a/ba/b值評定Rz值(用綠光)干涉帶彎曲率a/ba/b0.20.20.20.20.40.40.40.40.80.80.80.81.51.51.51.53 3Rz值m m0.050.05(0.050.1)(0.10.20.2)(0.20.20.40.4)(0.40.40.80.8)舊國際級別14141313

30、121211111010至于其他粗糙度參數(shù) Ry,S,Sm等的測量，可按定義參照本篇第三章“光切顯微鏡的測量方法”進行測量word專業(yè)資料第五章針描法測量表面粗糙度針描法測量表面粗糙度是利用觸針式輪廓儀測量表面粗糙度。這種方法操作簡單, 準確度高，測量速度快，是被廣泛應(yīng)用的一種方法。第一節(jié)針描法測量原理和特點一、測量原理針描法是用一種特殊的觸針垂直接觸被測表面，并以恒定速度沿被測表面移動，表 面的微觀不平使觸針在垂直于被測表面的方向上作相應(yīng)的上下移動，這種上下移動經(jīng)一 定的變換形成電信號，再經(jīng)一系列電路處理，最后由指示器指示或打印機打印出測量結(jié) 果（粗糙度參數(shù)值），或由記錄器描繪出被測表面微觀

31、不平的輪廓曲線。由于針描法能描繪表面法向截面的輪廓曲線，所以所用的儀器叫做輪廓儀，又因各 種輪廓儀都采用電測方法，故儀器又稱為電動輪廓儀。、特點按針描法用輪廓儀測量表面粗糙度有以下特點：（1 1）適用于測量 Ra值為 0.020.025 5 m m （相當舊國標的 5 51212），硬度不低于 HRC20HRC20 表面，即可測生產(chǎn)中絕大多數(shù)工件的加工表面。 Ra值小于 0.020.02 m m 的高光潔表面，由于 觸針針尖半徑有一定大小( (按標準規(guī)定為 2 2 m m，5 5 m m 或 1010 m m ) )，不能反映出表面上過小 的微觀不平；Ra值大于 5 5 m m 的表面比較wo

32、rd專業(yè)資料粗糙，容易使性脆而貴重的金剛石觸針折損。(2)(2)可測多種形式的外表面和形狀復(fù)雜的曲面，包括非金屬的及無光澤的表面，適應(yīng) 性優(yōu)于光切顯微鏡和干涉顯微鏡。(3)(3)操作方便，測量效率高，測量結(jié)果客觀可靠。既有高準確度的計量室用輪廓儀，也有車間適用的便攜式輪廓儀。(4)(4)可測多種粗糙度參數(shù)值。 新型輪廓儀可測的參數(shù)有十幾種之多， 還可測表面波度 和形狀誤差，且配有計算機控制測量過程和處理數(shù)據(jù)，以數(shù)字方式顯示測量結(jié)果。由于有以上優(yōu)點，所以新型輪廓儀不斷出現(xiàn)，應(yīng)用越來越廣泛。輪廓儀測量的表面粗糙度參數(shù)最主要的是 Ra值，標準也是推薦 Ra為優(yōu)先使用的參數(shù)。三、輪廓儀的類型輪廓儀的種類有多種，按觸針上下位移轉(zhuǎn)換成電信號方式的不同，主要可分為電感 式、壓電式、光電式和感應(yīng)式等幾種。英國蘭克泰勒一哈布遜(Pa(Pa nknk Taylor-HabsoTaylor-Habso n)n)公 司是生產(chǎn)輪廓儀的重要廠家，我國也先后生產(chǎn)有多種原理的輪廓儀。幾種不同原理輪廓 儀的特點如表 5-1-15-1-1 所示表5-1-1幾種不同原理的輪廓儀類型信號變換方式優(yōu)點缺 點電感式觸針上下移動通過測桿一銜鐵 在上下兩對稱線圈中移動，線 圈接入測量電