表面粗糙度误差的测量与检验
《机械零件测量与检验》
表面粗糙度误差的测量与检验——电子教案
数控技术专业
名师课堂资源开发小组
2016年2月
项目四：零件表面粗糙度误差的测量与检验
请对矩形花键套零件的表面粗糙度进行检测。如图13-1
图13-1 矩形花键套
一、零件表面粗糙度的分析
外图13-1为矩形花键套，从零件图样分析可得，该零件表面粗糙度要求较高的有7
70js
圆柱面Ra1.6，其次为Ra3.2,其余为Ra6.3.。
表面粗糙度的相关专业术语及知识点
零件的表面结构原于产品几何技术规范（GPS），其几何特征只能用微米(um)级的参数来描述，通常要用光学量仪才能确定其精度等级。
表面结构含粗糙度轮廓、波纹度轮廓和原始轮廓三个方面的内容，国家标准规定采用轮廓法确定相应的参数。表面结构的粗糙度感觉零件的加工、检验中使用较普遍，是本章节重点介绍的内容。
1、表面结构国家标准
国家标准规定用轮廓法确定表面结构（粗糙度、波纹度和原始轮廓），对有关术语、定义、参数和表面结构的标注作出了明晰的规范。现行使用的国家标准有：GB/T 3503-2009、GB/T 1031-2009和GB/T 131-2006。
GB/T 3503-2009 产品几何技术规范（GPS）表面结构轮廓法术语、定义及表面结构参数。代替GB/T 3505-1983、GB/T 3505-2000。
GB/T 1031-2009 产品几何技术规范（GPS) 表面结构轮廓法表面粗糙度参数及其数值。代替GB/T 1031-1995。现行国家标准对原标准中的一些参数、代号作出修改，例如：将“轮廓最大高度”参数代号“Ry”改成为“Rz”；“轮廓微观不平度的平均间距”参数代号“Sm”改为“Rsm”；“取样长度”代号由“L”改为“Lr”。
GB/T 131-2006 产品几何技术规范(GPS) 技术产品文件中表面结构的表示法代替了GB/T 131-1993。
2、表面粗糙度
1）实际轮廓
实际轮廓是指一个平面与表面相交所得的轮廓线，称为表面轮廓。如图13-2所示。
图13-2 实际轮廓
评定表面结构时，通常按轮廓上波长的大小将表面轮廓误差分成三类：波长λ＜1mm 属于表面粗糙度；波距λ在1～10mm属于表面波纹度；波距λ＞10mm属于形状误差。零件实
际轮廓的几何误差如图13-3所示。
（a)
(b)
(c)
（d）
图13-3 实际轮廓的几何误差
(a)表面粗糙度轮廓（b）波纹度轮廓（c）形状误差轮廓（d）截面轮廓
2）评定表面粗糙度的基本术语
（1）取样长度Lr
在X轴方向判别被评定轮廓不规则特征的长度。即用于评定具有表面粗糙度时所取的一段基准长度。Ra参数值与取样长度Lr值的对应关系。见表13-1所示。
表13-1 Ra参数值与取样长度Lr值的对应关系
（2）评定长度Ln
评定长度是评定轮廓表面粗糙度所必需的一段长度。一般包含一个或几个取样长度在内，如取标准评定长度ln＝5lr。若被测表面比较均匀，可选ln＜5lr；若均匀性差，可选ln ＞5lr。
（3）轮廓中线
用以评定表面粗糙度参数值大小的一条参考线称为轮廓中线（在一个取样长度Lr之内）。轮廓中线可以是最小二乘中线（如图13-4所示）或算术平均中线（如图13-5所示），视具体的评定参数而定。
图13-4 轮廓最小二乘中线
图13-5 轮廓算术平均中线
3）表面粗糙度评定参数
（1）轮廓算术平均偏差Ra（如图13-6所示）
在一个取样长度lr范围内，被评定轮廓上各点至轮廓中线的纵坐标值的绝对值的算术平均值，即
图13-6 轮廓算术平均偏差Ra
（2）轮廓最大高度Rz （图13-7）
轮廓最大高度Rz 是指取样长度Lr范围内，轮廓峰顶线Zpmax与轮廓谷底线Zpmax间的
最大距离，即 Rz = Zpmax + Zvmax
图13-7 轮廓最大高度Rz
（3）轮廓单元的平均宽度RSm
一个轮廓峰与相邻的轮廓谷的组合叫做轮廓单元，在一个取样长度lr 范围内，轮廓单元相交线段的宽度（轮廓的宽度Xs ）的平均值RSm ，即为
4）表面粗糙度的选用（见表13-2所示)
表13-2 表面粗糙度的表面特征、加工方法及应用
∑==m
i si
X m RSm 1
1
轴和孔的表面粗糙度参数推荐值见表13-3
表13-3 轴和孔的表面粗糙度参数推荐值5）表面粗糙度的标注
（1）表面粗糙度的符号表面粗糙度符号、代号及意义见表13-4
表13-4 表面粗糙度符号、代号及意义
表13-5 表面粗糙度画法与标注示例
3）不同表面粗糙度的外观情况
表13-6 不同表面粗糙度的外观情况
4）各种加工方法所能达到的表面粗糙度
表13-7 各种加工方法所能达到的表面粗糙度
二、 选用计量器具
根据零件表面粗糙度要求，可选择以下计量器具进行测量检验： 零件名称 序号
检测项目
量具类别
量具名称 数量
备注
矩形花键套 1 Ra1.6，3.2，6.3 量仪+样板 表面粗糙度仪（表面粗糙度样板）
1套
相关技术测量知识 1、计量器具选用
表13-8 表面粗糙度的检测方法、适用范围及说明
如图13-6所示相应计量器具
图13-6（a)表面粗糙度样板
图13-3
图13-6b 便携式表面光洁度仪
图13-6c 粗糙度仪
三、零件表面粗糙度的测量与检验 1、矩形花键套位置误差检测表(单件)：
注：1、评定结果：合格为OK,不合格为NG,重修为CG,特采为TG ；
零件 图号
检测项目
实测值 评定结果 检测者 备注 0.03 OK
刘四
0.02
OK
表面粗糙度定义与检测
第五章表面粗糙度及其检测 学时：4 课次：2 目的要求： 1．了解表面粗糙度的实质及对零件使用性能的影响。 2．掌握表面粗糙度的评定参数（重点是轮廓的幅度参数）的含义及应用场合。 3．掌握表面粗糙度的标注方法。 4．初步掌握表面粗糙度的选用方法。 5．了解表面粗糙度的测量方法的原理。 重点内容： 1．表面粗糙度的定义及对零件使用性能的影响。 2．表面粗糙度的评定参数（重点是轮廓的幅度参数）的含义及应用场合。 3．表面粗糙度的标注方法。 4．表面粗糙度的选用方法。 5．表面粗糙度的测量方法 难点内容： 表面粗糙度的选用方法。 教学方法：讲+实验 教学内容：（祥见教案） 一、基本概念 1．零件表面的几何形状误差分为三类： （1）表面粗糙度：零件表面峰谷波距<1mm。属微观误差。 （2）表面波纹度：零件表面峰谷波距在1~10mm。 （3）形状公差：零件表面峰谷波距>10mm。属宏观误差。 图5-1 零件的截面轮廓形状 2．表面粗糙度对零件质量的影响： （1）影响零件的耐磨性、强度和抗腐蚀性等。 （2）影响零件的配合稳定性。 （3）影响零件的接触刚度、密封性、产品外观及表面反射能力等。 二．表面粗糙度的基本术语
1、取样长度lr ： 取样长度是在测量表面粗糙度时所取的一段与轮廓总的走向一致的长度。 规定：取样长度范围内至少包含五个以上的轮廓峰和谷如图5-2所示。 图5-2 取样长度、评定长度和轮廓中线 1．评定长度ln ： 评定长度是指评定表面粗糙度所需的一段长度。 规定：国家标准推荐ln = 5lr ，对均匀性好的表面，可选ln > 5lr, 对均匀性较差的表面，可选ln < 5lr 。 2．中线： 中线是指用以评定表面粗糙度参数的一条基准线。有以列两种： （1）轮廓的最小二乘中线 在取样长度内，使轮廓线上各点的纵坐标值Z （x ）的平方和 为最小，如图5-2 a 所示。 （2）轮廓的算术平均中线 在取样长度内，将实际轮廓划分为上下两部分，且使上下面 积相等的直线。如图5-2 b 所示。 三．表面粗糙度的评定参数 国家标准GB/T3505—2000规定的评定表面粗糙度的参数有：幅度参数2个，间距参数1个，曲线和相关参数1个，其中幅度参数是主要的。 1、轮廓的幅度参数 （1） 轮廓的算术平均偏差Ra 在一个取样长度内，纵坐标Z （x ）绝对值的算术平均值，如图5-3a 所示。 Ra 的数学表达式为： Ra = lr 1 lr x Z 0）（dx 测得的Ra 值越大，则表面越粗糙。一般用电动轮廓仪进行测量。
试验三表面粗糙度测量
实验三 表面粗糙度测量 实验3—1 用双管显微镜测量表面粗糙度 一、实验目的 1. 了解用双管显微镜测量表面粗糙度的原理和方法。 2. 加深对粗糙度评定参数轮廓最大高度Rz 的理解。 二、实验内容 用双管显微镜测量表面粗糙度的Rz 值。 三、测量原理及计量器具说明 参看图1，轮廓最大高度Rz 是指在取样长度lr 内，在一个取样长度范围内，最大轮廓峰高Rp 与最大轮廓谷深Rv 之和称之为轮廓最大高度 。 即 Rz = Rp + Rv 图1 图2 双管显微镜能测量80~1μm 的粗糙度，用参数Rz 来评定。 双管显微镜的外形如图2所示。它由底座1、工作台2、观察光管3、投射光管11、支臂7和立柱8等几部分组成。 双管显微镜是利用光切原理来测量表面粗糙度的，如图3所示。被测表面为P 1、P 2阶梯表面，当一平行光束从450方向投射到阶梯表面上时，就被折成S 1和S 2两段。从垂直于 光束的方向上就可在显微镜内看到S 1和S 2两段光带的放大象1 S '和2S '。同样，S 1和S 2之间距离h 也被放大为1S '和2S '之间的距离1h '。通过测量和计算，可求得被测表面的不平度高度 h 。 图4为双管显微镜的光学系统图。由光源1发出的光，经聚光镜2、狭缝3、物镜4以 450方向投射到被测工件表面上。调整仪器使反射光束进入与投射光管垂直的观察光管内，经物镜5成象在目镜分划板上，通过目镜可观察到凹凸不平的光带（图5 b ）。光带边缘即工件表面上被照亮了的h 1的放大轮廓象为h 1′，测量亮带边缘的宽度h 1′，可求出被测表面的不平度高度h 1：
1h ＝1h cos450＝N h '1cos450 式中 N —物镜放大倍数。 图 3 图 4 为了测量和计算方便，测微目镜中十字线的移动方向（图5a ）和被测量光带边缘宽度h 1′成450斜角（图5b ），故目镜测微器刻度套筒上读数值h 1′与不平度高度的关系为： 1h ''＝0 20145cos 45cos Nh h =' 所以 h ＝N h N h 245cos 1 021"= " 式中， N 21 ＝C ，C 为刻度套筒的分度值或称为换算系数，它与投射角α、目镜测微器的结构和物镜放大倍数有关。 （a ） (b) 图 5 四、测量步骤 1. 根据被测工件表面粗糙度的要求，按表1选择合适的物镜组，分别安装在投射光管和观察光管的下端。 2. 接通电源。 3. 擦净被测工件，把它安放在工作台上，并使被测表面的切削痕迹的方向与光带垂直。当测量圆柱形工件时，应将工件置于V 型块上。
表面粗糙度的测量方法
表面粗糙度的测量方法 众所周知，表面粗糙度表征了机械零件表面的微观几何形状误差。对粗糙度的评定，主要分为定性和定量两种评定方法，所谓定性评定就是将待测表面和已知的表面粗糙度比较样块相互比较，通过目测或者借助于显微镜来判别其等级；而定量评定则是通过某些测量方法和相应的仪器，测出被测表面的粗糙度的主要参数，这些参数是Ra，Rq，Rz，Ry ； 他们代表的意义是：Ra 是轮廓的算术平均偏差，即在取样长度内被测轮廓偏距绝对值之和的算术平均值。 Rq 是轮廓的均方根偏差：在取样长度内轮廓偏距的均方根值。 Rz 是微观不平度的10点高度：在取样长度内5个最大的轮廓峰高与5个最大的轮廓谷深的平均值之和。 Ry 是轮廓的最大高度：在取样长度内轮廓的峰顶线与轮廓谷底线中线的最大距离。 目前常用的表面粗糙度测量方法主要有样板比较法，光切法，干涉法，触针法等。 1. 比较法它是在工厂里常用的方法，用眼睛或放大镜，对被测表面与粗糙度样板比较，或用手摸靠感觉来判断表面粗糙度的情况；这种方法不够准确，凭经验因素较大，只能对粗糙度参数值较大情况，给个大概范围的判断。 2. 光切法它是利用光切原理来测量表面粗糙度的方法。在实验室中用光切显微镜或者双管显微镜就可实现测量，它的测量准确度较高，但它是与对Rz，Ry 以及较为规则的表面测量，不适用于对测量粗糙度较高的表面及不规则表面的测量。 3. 干涉法它是利用光学干涉原理测量表面粗糙度的一种方法。这种方法要找出干涉条纹，找出相邻干涉带距离和干涉带的弯曲高度，就可测出微观不平度的实际高度；这种方法调整仪器比较麻烦，不太方便，其准确度和光切显微镜差不多；
4. 触针法它是利用仪器的测针与被测表面相接触，并使测针沿其表面轻滑过测量表面粗糙度的测量方法。采用这种方法的仪器最广泛的就是电动轮廓仪，它的特点是：显示数值直观，可测量许多形状的被测表面，如轴类，孔类，锥体，球类，沟槽类工件，测量时间少，方便快捷。 它可分为便携式和台式电动轮廓仪，便携式仪器可在现场进行测量，携带方便；带记录仪的电动轮廓仪，可绘制出表面的轮廓曲线，带微机的轮廓仪可显示轮廓的形状情况，并有打印机打印出数据和表面的轮廓线，便于分析和比较。它的测量范围较大：Ra 值一般在0.02—50μm 。 这里我们对电动轮廓仪的原理和仪器常见的故障排除方法进行讨论； 电动轮廓仪的工作原理采用的是触针法。仪器利用驱动箱拖动电感传感器在工件表面上以一定的速度滑行，电感传感器触针随同被测表面轮廓的峰谷起伏，产生上下位移，这个线值位移量引起传感器内测量桥路两臂中电感量的变化，从而使得电桥输出与触针位移成比例的条幅信号，这个微弱的电信号经过电子装置放大整流后，成了代表工件截面轮廓的信号。 将它输入记录仪，就得到了截面轮廓的放大图；或者把信号通过适当的环节进行滤波和计算后，由电表直接读出Ra 参数评定的表面粗糙度的值。 电动轮廓仪由底座，驱动箱，传感器，控制器，放大器或电子装置，记录仪等附件组成。 使用电动轮廓仪测量前，要对仪器预热，对一般测量件，预热5分钟左右；对精密件，预热约20-30分钟。对于不同形状的工件表面，选用不同的测量附件，例如对平和外圆柱表面，采用基本传感器，控制器，V型块和合适的滑块，并选好合适的行程长度，截止转换开关位置等。对于阶梯表面的测量，选用凹坑传感器；滑块选用凹坑专用滑块；对于曲轴表面的测量，选用传感器和控制器是基本的；滑块用直角附件中的专用滑块；这里不一一列举了。 在掌握了它的测量方法的同时，对该仪器设备的维护也是非常重要的，对底座上的立柱位置，驱动箱，传感器，控制器，放大器电子装置的相关位置定期检查，对仪器出现的常见故障也能够排除；常见的故障如下：
表面粗糙度测量系统
. 精密仪器专业课程设计说明书 姓名： 学号：U200910840 班级：测控0903班 指导老师： 2013年3月22日
目录 一、需求分析 (2) 1、设计题目 (2) 2、粗糙度定义 (2) 3、系统性能要求 (2) 二、设计方案及原理 (4) 1、系统原理 (4) 2、系统分析 (5) 3、系统说明 (5) 三、传感器选型 (6) 四、系统工作台设计 (7) 1、导轨及支承结构选型 (7) 2、传动机构选型 (9) 3、电机选型 (11) 4、光栅尺选型 (13) 5、限位开关选型 (14) 6、工作台精度分析 (15)
五、信号处理电路设计 (17) 1、正弦波发生 器 (17) 2、信号跟随及反相电 路 (19) 3、比较器电路 (19) 4、信号输入及带通滤波电路 (20) 5、相敏检波电路 (21) 6、低通滤波电路 (22) 7、工频陷波电路 (22) 六、设计不足及可扩展之处 (24) 七、总结 (26) 附录参考文献 (27) 一、需求分析 1、设计题目 二维表面粗糙度自动测量系统 2、粗糙度定义
表面粗糙度是指加工表面上具有的较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性，一般是由所采用的加工方法或其它外部因素造成，它是评定机械零件表面质量的重要指标之一。根据定义，非切削加方法所获得的表面微观几何形状特性属于表面粗糙度的范畴，但是，零件表面的物理特性(如表面应力、硬度、光亮程度、颜色及斑纹等)和表面缺陷(如硬伤、划伤、裂纹、毛刺、砂眼及鼓包等)则不属于表面粗糙度的范畴。零件表面粗糙度的形成，首先要受加工方法的影响。这是因为零件表面的粗糙度，主要来自金属被加工时切削工具的切削刀刃在其上留下的切削痕迹。不同的加工方法、机床的精度、振动及调整状况、工件的装夹、塑性变形和刀具与工件之间的摩擦、操作技术以及加工环境的温度、振动等主要因素，都会不同程度地直接影响零件加工表面的粗糙度。 综上所述，切削加工方法不同，所得的零件加工表面粗糙度也不同。由于表面粗糙度是在切削加工过程中上述诸种因素共同作用的结果，而且这些因素的作用过程是极其复杂和不断变化的，因此，即使采用一种加工方法，在同样的切削条件下，加工出同一批零件，甚至同一零件的同一表面上的不同部位，所得的表面粗糙度也不尽相同。 3、系统性能要求 1>工作台运行范围25mm； 2>运行速度：最大达1mm/s； 3>工作台定位分辨率<0.002mm； 4>垂直分辨率：+-0.01um；
表面粗糙度误差的测量与检验
《机械零件测量与检验》 表面粗糙度误差的测量与检验——电子教案 数控技术专业 名师课堂资源开发小组 2016年2月
项目四：零件表面粗糙度误差的测量与检验 请对矩形花键套零件的表面粗糙度进行检测。如图13-1 图13-1 矩形花键套 一、零件表面粗糙度的分析 外图13-1为矩形花键套，从零件图样分析可得，该零件表面粗糙度要求较高的有7 70js 圆柱面Ra1.6，其次为Ra3.2,其余为Ra6.3.。 表面粗糙度的相关专业术语及知识点 零件的表面结构原于产品几何技术规范（GPS），其几何特征只能用微米(um)级的参数来描述，通常要用光学量仪才能确定其精度等级。 表面结构含粗糙度轮廓、波纹度轮廓和原始轮廓三个方面的内容，国家标准规定采用轮廓法确定相应的参数。表面结构的粗糙度感觉零件的加工、检验中使用较普遍，是本章节重点介绍的内容。 1、表面结构国家标准 国家标准规定用轮廓法确定表面结构（粗糙度、波纹度和原始轮廓），对有关术语、定义、参数和表面结构的标注作出了明晰的规范。现行使用的国家标准有：GB/T 3503-2009、GB/T 1031-2009和GB/T 131-2006。 GB/T 3503-2009 产品几何技术规范（GPS）表面结构轮廓法术语、定义及表面结构参数。代替GB/T 3505-1983、GB/T 3505-2000。 GB/T 1031-2009 产品几何技术规范（GPS) 表面结构轮廓法表面粗糙度参数及其数值。代替GB/T 1031-1995。现行国家标准对原标准中的一些参数、代号作出修改，例如：将“轮廓最大高度”参数代号“Ry”改成为“Rz”；“轮廓微观不平度的平均间距”参数代号“Sm”改为“Rsm”；“取样长度”代号由“L”改为“Lr”。 GB/T 131-2006 产品几何技术规范(GPS) 技术产品文件中表面结构的表示法代替了GB/T 131-1993。
表面粗糙度试验及其测量方法
表面粗糙度 表面粗糙度(surface roughness)是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度。其两波峰或两波谷之间的距离（波距）很小（在1mm以下），它属于微观几何形状误差。表面粗糙度越小，则表面越光滑。 高度特征参数 ?轮廓算术平均偏差R a：在取样长度（lr）内轮廓偏距绝对值的算 术平均值。在实际测量中，测量点的数目越多，Ra越准确。 ?轮廓最大高度R z：轮廓峰顶线和谷底线之间的距离。 在幅度参数常用范围内优先选用Ra 。在2006年以前国家标准中还有一个评定参数为“微观不平度十点高度”用Rz表示，轮廓最大高度用Ry表示，在2006年以后国家标准中取消了微观不平度十点高度，采用Rz表示轮廓最大高度。间距特征参数 用轮廓单元的平均宽度 Rsm 表示。在取样长度内，轮廓微观不平度间距的平均值。微观不平度间距是指轮廓峰和相邻的轮廓谷在中线上的一段长度。 形状特征参数 用轮廓支承长度率Rmr(c) 表示，是轮廓支撑长度与取样长度的比值。轮廓支承长度是取样长度内，平行于中线且与轮廓峰顶线相距为c的直线与轮廓相截所得到的各段截线长度之和。 表面粗糙度符号：
表面粗糙度
0.025～6.3微米的表面粗糙度。 光切法 双管显微镜测量表面粗糙度，可用作Ry与Rz参数评定，测量范围0.5~50。 干涉法 利用光波干涉原理(见平晶、激光测长技术)将被测表面的形状误差以干涉条纹图形显示出来，并利用放大倍数高（可达500倍）的显微镜将这些干涉条纹的微观部分放大后进行测量，以得出被测表面粗糙度。应用此法的表面粗糙度测量工具称为干涉显微镜。这种方法适用于测量Rz和Ry为0.025～0.8微米的表面粗糙度。
简明指导--用光切显微镜测量表面粗糙度
实验 用光切显微镜测量表面粗糙度 一、 目的与要求 1、学习光切显微镜测量表面粗糙度的原理和方法； 2、了解微观不平度十点高度Rz 的实际含义。 二、 测量原理 光切显微镜是利用光切法来测量表面粗糙度的，其原理如图3-1所示。由光源发出的光经过聚光镜2，穿过狭缝3形成带状光束。光束再经物镜4以45度角射向工件5，在凹凸不平的表面上呈现出曲折光带，再以45度角反射，经物镜6到达分划板7上。从目镜看到的曲折亮带，有两个边界，光带影像边界的曲折程度表示影像的峰谷高度h ?。h ?与表面凸起的实际高度h 之间的关系为 式中，M 为物镜6的放大倍数。 在目镜视场里，高度h ?是沿45度方向测量的，若在目镜测微器7的读数值为H ，则h ?与H 的关系为 h ?=Hcos45?,将前后两式代入可得，M H M H h 2245 cos 0 = = ，令 E M =21，则 H E h ?=。系数E 作为目镜测微器装在光切显微镜上使用时的分度值。E 值与物镜 的放大倍数M 有关，一般它已由仪器说明书给定。
三、测量仪器光切显微镜 １、基座，２、立柱，３、横臂，４、手轮，５、横臂紧固螺丝，６、微调手轮，７、手柄，８、照明灯，９、插座，１０、摄影装置，１１、测微目镜，１２、物镜组，１３、快门线，１４、百分尺，１５、工作台紧固螺丝，１６、壳体，１７、V型块，１８、座标工作台。１９、测微目镜紧固螺丝，２０、摄影选择旋钮，２１、对焦辅助旋钮 四、测量步骤 １、按工作粗糙度的估计值，选择适当放大倍数的物镜并装在仪器上； ２、将被测工作置于工作台上； ３、通过变压器接通电源； ４、调整仪器，其步骤如下： （１）松开横臂紧固螺丝５，转动横臂３及手轮４，使镜头对准被测量表面上方，然后锁紧横臂紧固螺丝５； （２）调节微调手轮６，上下移动壳体１６，使目镜视场中出现切削痕纹； （３）转动工作台，使加工痕纹与投射在工作表面上的光带垂直，然后交错调整微调手轮６、对焦辅助旋钮２１，直到获得最清晰光带为止； （４）松开测微目镜紧固螺丝１９，转动目镜，使目镜中的十字线的水平线与光带大致平行。 ５、转动目镜测微计，使十字线的水平线分别与光带上边缘的五个峰顶和五个谷底相切。
实验三 表面粗糙度的测量
实验三表面粗糙度的测量 一．实验目的 1．学习用针描法测量表面粗糙度的原理和方法。 2．了解2205型表面粗糙度测量仪的组成及性能。 二．实验原理 针描法是用测针直接在被测表面划过从而测出工件的表面粗糙度的方法。 测量工件表面粗糙度时，搭在工件表面的传感器探出的极其尖锐的棱锥形金刚石测针沿被测表面滑行，由于被测表面的轮廓峰谷起伏，引起测针的上下位移，从而使线圈的电感量发生变化，经过放大及电平转换后进入数据采集系统，计算机自动地将采集的数据进行数字滤波和计算，并将测量结果及图形在显示器上显示或打印输出。其特点是：测量迅速方便，测值精确度高，自动化程度高。 三．实验内容 用针描法测量工件的表面粗糙度。 四．实验仪器 实验仪器为2205型表面粗糙度测量仪，该仪器由传感器、驱动箱、电箱、底座、计算机及打印机组成，能测量26个表面粗糙度参数，测量范围：0.001 ~ 50μm，示数误差：Ra、Ry、Rz＜5%。 五．实验步骤 1．使用前的准备和检查 选用与被测表面相适合的传感器并可靠地安装在驱动箱上；检查接线是否正确，然后接通电源，顺序是：电箱、计算机。 注意：通电时绝对禁止拔插电缆！ 2．在Win98启动完成后，双击名为“2205”的图标，运行表面粗糙度测量软件，进入“表面粗糙度测量系统主屏幕”界面，分别输入“编号”、“工件名、“操作员” 等基本属性。
3．将被测工件轻放在工作台上的定位块上，仔细调整升降手轮,使传感器上的测针与被测表面接触，直到使电箱前面板中部的测针位移指示器指示处于两个红带之间（最好在中间的黄灯附近）。 4．将传感器向上抬离被测工件，同时将驱动箱上的启动手柄向左扳到“返回”位置，然后再把启动手柄向右扳到“启动”位置。 5．单击“测量”按钮，显示“测量主程序”窗口，单击“启动测量”按钮，系统开始测量：屏幕上端的窗口显示被测对象的表面轮廓，并自动计算所有的表面粗糙度 参数显示在“测量参数显示栏中”。 6．单击 “打 印” 按 钮， 显示 “打 印程 序”
测量表面粗糙度的方法
OU1300 测量表面粗糙度的方法 使用说明书
一、概述 OU1300型表面粗糙度测量仪是适合于生产现场环境和移动测量需要的一种手持式仪器，可测量多种机加工零件的表面粗糙度，可根据选定的测量条件计算相应的参数，并在显示器上显示出全部测量参数和轮廓图形。该仪器它操作简便，功能全面，测量快捷，精度稳定，携带方便，能测量最新国际标准的主要参数，本仪器全面严格执行了国际标准。测量参数符合国际标准并兼容美国、德国、日本、英国等国家的标准。适用于车间检定站、实验室、计量室等环境的检测。 1.1 主要特点 ●机电一体化设计，体积小，重量轻，使用方便； ●采用 DSP 芯片进行控制和数据处理，速度快，功耗低； ●大量程，多参数 Ra,Rz,Rq,Rt。 ●高端机器增加 Rp,Rv,R3z,R3y,RzJIS,Rsk,Rku,Rsm,Rmr 等参数； ●128×64 OLED 点阵显示器，数字/图形显示；高亮无视角； ●显示信息丰富、直观、可显示全部参数及图形； ●兼容 ISO、DIN、ANSI、JIS 多个国家标准； ●内置锂离子充电电池及充电控制电路，容量高、无记忆效应； ●有剩余电量指示图标，提示用户及时充电； ●可显示充电过程指示，操作者可随时了解充电程度 ●连续工作时间大于 20 小时 ●超大容量数据存储，可存储 100 组原始数据及波形。 ●实时时钟设置及显示，方便数据记录及存储。 ●具有自动休眠、自动关机等节电功能 ●可靠防电机走死电路及软件设计 - 1 -
●显示测量信息、菜单提示信息、错误信息及开关机等各种提示说明信息； ●全金属壳体设计，坚固、小巧、便携、可靠性高。 ●中/英文语言选择； ●可连接电脑和打印机； ●可打印全部参数或打印用户设定的任意参数。 ●可选配曲面传感器、小孔传感器、测量平台、传感器护套、 接长杆等附件。 1.2 测量原理 本仪器在测量工件表面粗糙度时，先将传感器搭放在工件被测表面上，然后启动仪器进行测量，由仪器内部的精密驱动机构带动传感器沿被测表面做等速直线滑行，传感器通过内置的锐利触针感受被测表面的粗糙度，此时工件被测表面的粗糙度会引起触针产生位移，该位移使传感器电感线圈的电感量发生变化，从而在相敏检波器的输出端产生与被测表面粗糙度成比例的模拟信号，该信号经过放大及电平转换之后进入数据采集系统，DSP 芯片对采集的数据进行数字滤波和参数计算，测量结果在显示器上给出，也可在打印机上输出，还可以与PC 机进行通讯。 1.3 仪器各部分名称 传感器 - 2 -
表面粗糙度测量方法
表面粗糙度测量方法 比较法将表面粗糙度比较样块，根据视觉和触觉与被测表面比较，判断被测表面粗糙度相当于那一数值，或测量其反射光强变化来评定表面粗糙度(见激光测长技术)。样块是一套具有平面或圆柱表面的金属块，表面经磨、车、镗、铣、刨等切削加工，电铸或其他铸造工艺等加工而具有不同的表面粗糙度。有 时可直接从工件中选出样品经过测量并评定合格后作为样块。利用样块根据视 觉和触觉评定表面粗糙度的方法虽然简便，但会受到主观因素影响，常不能得 出正确的表面粗糙度数值。触针法利用针尖曲率半径为 2 微米左右的金刚石触针沿被测表面缓慢滑行，金刚石触针的上下位移量由电学式长度传感器转换 为电信号，经放大、滤波、计算后由显示仪表指示出表面粗糙度数值，也可用 记录器记录被测截面轮廓曲线。一般将仅能显示表面粗糙度数值的测量工具称 为表面粗糙度测量仪，同时能记录表面轮廓曲线的称为表面粗糙度轮廓仪（简 称轮廓仪），这两种测量工具都有电子计算电路或电子计算机，它能自动计算 出轮廓算术平均偏差Rα，微观不平度十点高度RZ，轮廓最大高度Ry 和其他 多种评定参数，测量效率高，适用于测量Rα为0.025～6.3 微米的表面粗糙度。光切法光线通过狭缝后形成的光带投射到被测表面上，以它与被测表面的交线所形成的轮廓曲线来测量表面粗糙度。由光源射出的光经聚光镜、狭缝、物 镜1 后，以45°的倾斜角将狭缝投影到被测表面，形成被测表面的截面轮廓图形，然后通过物镜 2 将此图形放大后投射到分划板上。利用测微目镜和读数鼓轮，先读出h 值，计算后得到H 值。应用此法的表面粗糙度测量工具称为光切显微镜。它适用于测量RZ 和Ry 为0.8～100 微米的表面粗糙度，需要人工取点，测量效率低。干涉法利用光波干涉原理(见平晶、激光测长技术)将被测表面的形状误差以干涉条纹图形显示出来，并利用放大倍数高（可达500
实验三 表面粗糙度测量实验
实验三表面粗糙度测量实验 一、实验目的 1.了解JB-1C型粗糙度测量仪测量表面粗糙度的原理和方法。 2.加深对粗糙度评定参数R a、R y、R max、R t、R zd、R z、R3z、R p、S m、S、T p的理解。 二、实验内容 用JB-1C型粗糙度测量仪测量表面粗糙度的R a、R y、R max、R t、R zd、R z、R3z、R p、S m、S、T p值。 三、实验设备 JB-1C型粗糙度测量仪。 四、实验原理 1大理石座2升降装置3升降手轮4传感装置5传感器6连接电缆7电器箱8可调节工 作台9电源线10支撑架 JB-1C粗糙度测量仪属于接触式的粗糙度测量，它属于感应式位移传感的原理。在这个系统里，一个金刚石触针被固定在一移动极板上（铁氧体极板），在被测表面上移动。在零位状态时，这些极板离开定位于传感器外壳上的两个线圈，有一定的距离，且有一高频的震荡信号在这两个线圈内流动。如果铁氧体极板与线圈间的距离改变了（由于传感器的金刚石触针在一粗糙表面移动），线圈的电感发生变化，而测量仪的微机系统，则对此的变化，进行采集、数据转移处理后，在液晶屏上显示出被测物表面的粗糙度参数。 本设备测量的粗糙度参数说明如下： 1.取样长度（截止波长）λc：它是用来判断具有表面粗糙度特征的一段基准线长度，在轮廓的走向上量取。本测量仪分为λc=0.25mm、0.8mm、 2.8mm三档。2.平定长度（测量长度）L n：它是测量过程中有效的行程长度，一般取样长λc 的3至7倍。
3.算术平均粗糙度值R a ：它是取样长度λc 内轮廓偏距绝对值的算术平均值。 c a dx x Y R λ?= 1 )( 4.轮廓最大高度R y ：它是在取样长度λc 内轮廓峰顶线和谷底线之间的距离。分别用R max 、R t 表示。 5.平均峰谷高度R zd ：在已滤波的轮廓上，五个等量相邻的单元测量长度中单个高度的算术平均值。 6.十点高度R z ：在测量长度（评定长度）内，五个最高的轮廓峰值和轮廓谷值的绝对高度的平均值之和。 5 5 1 5 1 ∑∑==+= i i Vi pi z Y Y R 7.平均的中等峰谷高度R 3z ：五个相邻的单元测量长度上，各个中等的峰到谷高度的平均值。 8.中线以上最大峰高R p ：在测量长度L n 内最高峰到中线之间的距离。 9.轮廓微观不平度的平均间距S m ：在取样长度轮廓不平度的间距的平均值。
表面粗糙度怎么测量 测量表面粗糙度的方法 详解
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表面粗糙度怎么测量_ 测量表面粗糙度的方法 内容来源网络，由深圳机械展收集整理！ 表面粗糙度的检测,我们常用的有以下几中方法 1.显微镜比较法,； 将被测表面与表面粗糙度比较样块靠近在一起，用比较显微镜观察两者被放大的表面，以样块工作面上的粗糙度为标准，观察比较被测表面是否达到相应样块的表面粗糙度；从而判定被测表面粗糙度是否符合规定。此方法不能测出粗糙度参数值 2.光切显微镜测量法，Rz：～100； 光切显微镜(双管显微镜)是利用光切原理测量表面粗糙度的方法。从目镜观察表面粗糙度轮廓图像，用测微装置测量Rz值和Ry值。也可通过测量描绘出轮廓图像，再计算Ra值，因其方法较繁而不常用。必要时可将粗糙度轮廓图像拍照下来评定。光切显微镜适用于计量室 3.样块比较法,直接目测：；用放大镜：～； 以表面粗糙度比较样块工作面上的粗糙度为标准，用视觉法或触觉法与被测表面进行比较，以判定被测表面是否符合规定 用样块进行比较检验时，样块和被测表面的材质、加工方法应尽可能一致； 样块比较法简单易行，适合在生产现场使用 4.电动轮廓仪比较法，Ra：～；Rz：～25； 电动轮廓仪系触针式仪器。测量时仪器触针尖端在被测表面上垂直于加工纹理方向的截面上，做水平移动测量，从指示仪表直接得出一个测量行程Ra值。这是Ra值测量常
用的方法。或者用仪器的记录装置，描绘粗糙度轮廓曲线的放大图，再计算Ra或Rz 值。此类仪器适用在计量室。但便携式电动轮廓仪可在生产现场使用 5干涉显微镜测量法，Rz：.032～； 涉显微镜是利用光波干涉原理，以光波波长为基准来测量表面粗糙度的。被测表面有一定的粗糙度就呈现出凸凹不平的峰谷状干涉条纹，通过目镜观察、利用测微装置测量这些干涉条纹的数目和峰谷的弯曲程度，即可计算出表面粗糙度的Ra值。必要时还可将干涉条纹的峰谷拍照下来评定。干涉法适用于精密加工的表面粗糙度测量。适合在计量室使用 而在现场工作中,我们用的多的是:样块比较法和电动轮廓检测法,样块比较法要求对粗糙度的敏感要求比较高,有些老师傅还是可以做到的,毕竟是凭经验和感觉去比较的,而电动轮廓检测法是靠仪器测量,这样测量出来的准确度就大大提高了,所以说,我们建议用电动轮廓检测法. 用什么方法去检测 1．比较法：将被测表面和表面粗糙度样板直接进行比较，多用于车间，评定表面粗糙度值较大的工件。 2．光切法：是应用光切原理来测量表面粗糙度的一种测量方法。常用仪器——光切显微镜，（双管显微镜）。该仪器适用于车.铣.刨等加工方法获得的金属平面。或外圆表面。主要测量Rz值，测量范围为~60μm。 3、干涉法：是利用光波干涉原理测量表面粗糙度的一种测量方法。常用仪器是干涉显微镜。主要用于测量Rz值。测量范围为~μm。一般用于测量表面粗糙度要求高的表面。
表面粗糙度的评定标准及方法
表面粗糙度的评定标准及方法 当钢材表面经喷射清理后，就会获得一定的表面粗糙度或表面轮廓。表面粗糙度可以用形状和大小来进 行定性。经过喷射清理，钢板表面积会明显增加很多，同时获得了很多的对于涂层系统有利的锚固点。 当然，并不是粗糙度越大越好，因为涂料必须能够覆盖住这些粗糙度的波峰。太大的粗糙度要求更多的 涂料消耗量。一般的涂料系统要求的粗糙度通常为 Rz40~75微米。 1．粗糙度的定义 对表面粗糙度的定义有以下几种： hy：在取样长度内，波峰到波谷的最大高度， ISO8503-3（显微镜调焦法） Ry：在取样长度内，波峰到波谷的最大高度，ISO8503-4（触针法） Ra：波峰和波谷到虚构的中心线的平均距离， ISO 3274 Ry5：在取样长度内，五个波峰到波谷最大高度的算术平均值，ISO8503-4（触针法）有关 Rz的表述 与 Ry5其实是相同的，Rz的表述来自于德国标准 DIN 4768-1。Ra和 Rz 之间的关系是 Rz相当于 Ra 的 4~6倍。 2. 表面粗糙度的评定标准 为了测定钢板表面粗糙度，不同的标准规定了相应的仪器可以使用，测量值以微米（μm） 为单位。 国际标准分 ISO 8503 成五个部分在来说明表面粗糙度： ISO8503-1：1995表面粗糙度比较样块的技术要求和定义 ISO8503-2：1995喷射清理后钢材表面粗糙度分级―样板比较法 ISO8503-3：1995 ISO基准样块的校验和表面粗糙度的测定方法―显微镜调焦法 ISO8503-4：1995 ISO基准样块的校验和表面粗糙度的测定方法，触针法 ISO8503-5：2004表面轮廓的复制胶带测定法 我国的国家标准 GB/T 13288-91《涂装前钢材表面粗糙度等级的评定（比较板块法）》，参 照 ISO8503所制订。 3. 比较样块法评定表面粗糙度 在涂装现场较为常用的粗糙度评定方法是比较样块法。常用的粗糙度比较块有英国易高elcometer125，荷兰TQC LD2040、LD2050以及英国PTE R2006、R2007等。 ISO 8503-1比较样块有四部分，分别用钢砂（样块 G）和钢丸（样块 S）喷射处理过，在比较样块的 背面分别帖有标签S和G来进行区分（表1）。 表 1 ISO表面粗糙度度比较样块的名义值和公差
表面粗糙度怎么测量_ 测量表面粗糙度的方法【详解】
表面粗糙度怎么测量_ 测量表面粗糙度的方法 内容来源网络，由深圳机械展收集整理！ 表面粗糙度的检测,我们常用的有以下几中方法 1.显微镜比较法,Ra0.32； 将被测表面与表面粗糙度比较样块靠近在一起，用比较显微镜观察两者被放大的表面，以样块工作面上的粗糙度为标准，观察比较被测表面是否达到相应样块的表面粗糙度；从而判定被测表面粗糙度是否符合规定。此方法不能测出粗糙度参数值 2.光切显微镜测量法，Rz：0.8～100； 光切显微镜(双管显微镜)是利用光切原理测量表面粗糙度的方法。从目镜观察表面粗糙度轮廓图像，用测微装置测量Rz值和Ry值。也可通过测量描绘出轮廓图像，再计算Ra值，因其方法较繁而不常用。必要时可将粗糙度轮廓图像拍照下来评定。光切显微镜适用于计量室 3.样块比较法,直接目测：Ra2.5；用放大镜：Ra0.32～0.5； 以表面粗糙度比较样块工作面上的粗糙度为标准，用视觉法或触觉法与被测表面进行比较，以判定被测表面是否符合规定 用样块进行比较检验时，样块和被测表面的材质、加工方法应尽可能一致； 样块比较法简单易行，适合在生产现场使用
4.电动轮廓仪比较法，Ra：0.025～6.3；Rz：0.1～25； 电动轮廓仪系触针式仪器。测量时仪器触针尖端在被测表面上垂直于加工纹理方向的截面上，做水平移动测量，从指示仪表直接得出一个测量行程Ra值。这是Ra值测量常用的方法。或者用仪器的记录装置，描绘粗糙度轮廓曲线的放大图，再计算Ra或Rz值。此类仪器适用在计量室。但便携式电动轮廓仪可在生产现场使用 5干涉显微镜测量法，Rz：.032～0.8； 涉显微镜是利用光波干涉原理，以光波波长为基准来测量表面粗糙度的。被测表面有一定的粗糙度就呈现出凸凹不平的峰谷状干涉条纹，通过目镜观察、利用测微装置测量这些干涉条纹的数目和峰谷的弯曲程度，即可计算出表面粗糙度的Ra值。必要时还可将干涉条纹的峰谷拍照下来评定。干涉法适用于精密加工的表面粗糙度测量。适合在计量室使用 而在现场工作中,我们用的多的是:样块比较法和电动轮廓检测法,样块比较法要求对粗糙度的敏感要求比较高,有些老师傅还是可以做到的,毕竟是凭经验和感觉去比较的,而电动轮廓检测法是靠仪器测量,这样测量出来的准确度就大大提高了,所以说,我们建议用电动轮廓检测法. 用什么方法去检测 1．比较法：将被测表面和表面粗糙度样板直接进行比较，多用于车间，评定表面粗糙度值较大的工件。
实验用双管显微镜测量表面粗糙度
实验二 用双管显微镜测量表面粗糙度 一、实验目的 1. 了解用双管显微镜测量表面粗糙度的原理和方法。 2. 加深对粗糙度评定参数轮廓最大高度Rz 的理解。 二、实验内容 用双管显微镜测量表面粗糙度的Rz 值。 三、测量原理及计量器具说明 参看图1，轮廓最大高度Rz 是指在取样长度lr 内，在一个取样长度范围内，最大轮廓 峰高Rp 与最大轮廓谷深Rv 之和称之为轮廓最大高度 。即 Rz = Rp + Rv 图1 图2 双管显微镜能测量80~1μm 的粗糙度，用参数Rz 来评定。双管显微镜的外形如图2 所示。它由底座1、工作台2、观察光管3、投射光管11、支臂7和立柱8等几部分组成。 双管显微镜是利用光切原理来测量表面粗糙度的，如图3所示。被测表面为P 1、P 2阶梯表 面，当一平行光束从450方向投射到阶梯表面上时，就被折成S 1和S 2两段。从垂直于光束 的方向上就可在显微镜内看到S 1和S 2两段光带的放大象1 S ′和2S ′。同样，S 1和S 2之间距离h 也被放大为1 S ′和2S ′之间的距离1h ′。通过测量和计算，可求得被测表面的不平度高度 h 。 图4为双管显微镜的光学系统图。由光源1发出的光，经聚光镜2、狭缝3、物镜4以 450方向投射到被测工件表面上。调整仪器使反射光束进入与投射光管垂直的观察光管内， 经物镜5成象在目镜分划板上，通过目镜可观察到凹凸不平的光带（图5 b ）。光带边缘即工 件表面上被照亮了的h 1的放大轮廓象为h 1′，测量亮带边缘的宽度h 1′，可求出被测表面 的不平度高度h 1：1h ＝1h cos450＝N h ′1cos450，式中 N —物镜放大倍数。 图 3 图 4
表面粗糙度
表面粗糙度 1. 标准ISO,ANSI,DIN,JIS的含义？ 答：ISO代表国际标准，ANSI代表美国标准，DIN代表德国标准，JIS代表日本标准。 2. 请问表面粗糙度的单位有哪些？ 答: 表面粗糙度单位均为μm,即微米=10-6米 3．表面粗糙度等级如何划分？ 答：以下表面粗糙度单位均为μm,即微米=10-6米。 14级：Ra 0.006； 13级：Ra 0.012； 12级：Ra 0.025； 11级：Ra 0.050； 10级：Ra 0.1； 9级：Ra 0.2； 8级：Ra 0.4； 7级：Ra 0.8； 6级：Ra 1.6； 5级：Ra 3.2； 4级：Ra 6.4； 3级：Ra 12.5； 2级：Ra 25； 1级：Ra 50； 4. 请问什么是便携式粗糙度测量仪？ 答：便携式粗糙度测量仪是一种体积小、携带方便的表面粗糙度测量仪，被广泛应用于加工现场或在计量室进行进一步分析。里博系列粗糙度仪都是携式粗糙度测量仪，仅手掌大小，可携带到任何需要测量表面粗糙度的地方。 5．粗糙度仪能够实用那些方面的测量？ 答：它可测量各种加工表面，包括：油泵油嘴、曲轴、凸轮轴、缸体缸盖的配合面、缸套、缸孔、活塞孔等的表面粗糙度。同时也可应用于PS版测量、在线检测机床的设置和调整、检测加工过程中刀具的磨损或松动。 6. 请问表面粗糙度的定义？ 答：国标GB／fl031—1995规定，表面粗糙度就是指加工表面具有较小间距和谷峰所组成的微观几何形状特性，即表面的微观不平度（按相邻两波的峰或谷间距在lmrn以下）。表面粗糙度较确切地反映了工件表面微观几何形状的概念，它是指表面粗糙不平的程度。 7．微观不平度指什么？ 答：在机械零件切削的过程中,刀具或砂轮遗留的刀痕,切屑分离时的塑性变形和机床振动等因素,会使零件的表面形成微小的峰谷.这些微小峰谷的高低程度和间距状况就叫做微观不平度,也称为表面粗糙度,它是一种微观几何形状误差. 8．表面粗糙度是怎么形成的？ 答：表面粗糙度一般是由所采用的加工方法和其他因素所形成的，例如加工过程中刀具与零件表面间的摩擦、切屑分离时表面层金属的塑性变形以及工艺系统中的高频振动等。由于加工方法和
表面粗糙度测量实验报告(优选.)
最新文件---------------- 仅供参考--------------------已改成-----------word文本 --------------------- 方便更改 赠人玫瑰，手留余香。 表面粗糙度测量实验报告
姓名：马蕾鲁秋红 学号：111401314 111401313 专业：工业设计（家具设计） 指导老师：熊国斌 日期：2013年12月 一、实验目的与意义 1.了解表面粗糙度的测量原理、常用方法以及需要测定的参量 2.学习掌握TR240手持式粗糙仪的使用方法 3.测定待测物件的轮廓算数平均偏差Ra，微观不平度十点平均高度Rz，轮廓最大高度Ry等参量 二、实验设备 本实验用到的实验设备有千分表，表面粗糙度仪 三、实验内容简述 1.表面粗糙度的参数的定义： 金属、木材，塑料等加工部件，由于在加工过程中受到机床的状态、切削刀具的几何精度、树种、木材含水率等因素的影响，在加工表面上形成的由较小间
距和峰谷组成的微观几何形状特性，称为表面粗糙度。 木材表面粗糙度的表面形式有锯痕与波纹；弹性回复不平度；破坏性不平度；木材与毛刺表现出来的不平度；木材结构等。 木材表面粗糙度影响加工精度；胶接强度；涂饰质量；产品的外观等。 2.粗糙度仪的测量原理 将传感器放在工件被测表面上，由仪器内部的驱动机构带动传感器沿被测表面做等速滑行，传感器通过内置的锐利触针感受表面的粗糙度，此时工件被测表面的粗糙度引起触针产生位移，该位移使传感器电感线圈电感量发生变化，从而在相敏整流器的输出产生与被测表面粗糙度成正比例的模拟信号经过放大及电平转换之后进入数据采集系统，DSP芯片将采集的数据进行数字滤波和参数计算，测量结果在液晶显示器上读出，也可在打印机上输出，还可以与PC机进行通讯。 3.实验参数： （1）轮廓算术平均差Ra 在取样长度e内，被测实际轮廓上各点至轮廓中线距离绝对的平均值，即Ra能充分反映表面微观几何形状高度方面的特性： 但因受计量器具功能的限制，不用作于粗糙或太光滑的表面的评定参数。 （2）微观不平度十点平均高度 Rz 在取样长度e内5个最大的轮廓峰高 y pi平均值与5个最大轮廓古深 y vi平均值之和：
(完整版)表面粗糙度参数Rz、Rmax、Rt、R3z、RPc等的测量
表面粗糙度参数Rz、Rmax、Rt、R3z、RPc等的测量 在GB/T3505-2000《产品几何技术规范表面结构轮廓法表面结构术语、定义及参数》中定义了表面粗糙度幅度参数(纵坐标平均值)R a、R q、R sk、R ku和间距参数、混合参数等，虽然该标准等效采用了ISO4287:1997《几何产品规范(GPS)表面特征:轮廓法表面结构的术语、定义及参数》，但这些参数远远不能满足我国目前工业生产的需要，特别是在涉外产品中常常会提出一些非标的表面粗糙度参数的技术要求，例如R max(DIN EN ISO 4287)、RP c(prEN 10049)、R3z(Daimler Benz Standard 31007)等。这些参数的正确测量直接影响产品符合性的判断，因此生产部门对这些参数的准确测量都有迫切的需求。同时，对这些参数的正确认识及理解能有效地指导生产过程，在使产品技术指标满足要求的同时可有效降低生产成本。 笔者在实际工作中经常会为一些厂家测量这样的参数，如发动机冷凝管内表面的R max、R t等参数、轴类零件的RP c参数。现结合实例对这些参数的定义和测量方法作一些说明，以供参考。 一、参数的定义 1.参数R z(GB/T3505-2000) 在一个取样长度lr内，最大轮廓峰高和最大轮廓谷深之和的高度如图1所示。
表面粗糙度及表面形状的测量
度与表面形状误差 尽管测量表面在基本长度范围内的法线方 向上变化是很明显的,但要区别粗糙度与表面 形状误差(包括波度)也是较复杂的,特别是 当表面形状误差或波度数值与表面粗糙度数值很接近时。使用不同的测量方法,形状误差或 波度可能与表面粗糙度的数值互相交叠,分辨 不清。所以实际测量时,应使二者互相减掉以 利于单独读出表面粗糙度数值或单独读出表面形状误差数值。例如,只测粗糙度时,读出的 数据应是在基本长度内的表面不规则性。简单的机械法,常为划针表面光度仪,但将仪器测 头安装在一个小滑轨上,骑在零件表面,记录 划针相对导轨移动的位移,以表面高低的平均 值作为所测数据,表面波动变化比所记录的高 低变化小得多。另一个方法是在记录过程中或记录后过滤位移信号以组成相应于长波表面位移(指形状误差或波度);电子过滤法就可用于 去除粗糙度信号,用来只测量形状误差或波度 并且可以定量显示出数值。 3几种表面粗糙度的描述方法 最常用的表面粗糙度的描述方法是平均表 面粗糙度法,用符号Ra表示,定义为表面中线 平均高度的算术平均值,中线指曲线上部和下 部面积相等的分界线。如图3所示,用公式表 示 图3表面粗糙度定义图 R a=1L∫L0 y(x) dx 均方根偏差法定义表面粗糙度用符号Rq 表示,用公式表示 R2q=1L∫L0y2(x)dx 对许多表面讲Ra与Rq很接近。用单个数 据来描述表面形状,不可避免地要丢失一些重 要信息。例如Ra和Rq没给出不规则表面形状和表面空间的信息,对于完整地描述表面形貌 来讲,需要对表面高度分配的可能性及穿过表 面的高峰与低谷的空间分配作出测量。 描述表面高低分配方法与波幅密度函数 P(y)有关,P(y)是任意点处偏离平均线的高 度值。数值P(y)Δy为在平均线上落在y与y +Δy之间的表面形状百分比,如图4所示,它 是一条波动曲线,此曲线对应一条对称于平均 线位置的波幅密度曲线,对称的波幅密度函数 说明表面形状的信息。粗糙度Rq是波幅密度函