表面粗糙度比较样块检定

前钢材表面粗糙度等级的评定(比较样块法)》
前钢材表面粗糙度是指钢材表面的几何形貌特征，包括峰谷高度、表面形态、表面缺陷、表面清洁度等。

评定前钢材表面粗糙度等级的目的是为了满足冶金工业对不同表面粗糙度要求的生产需求。

比较样块法是一种常见的评定前钢材表面粗糙度等级的方法，其主要步骤如下：
1. 选取标准和被评定样品，确保二者在基本材质、尺寸、热处理等方面相同。

2. 选取一块金属板作为比较样板，在其表面制作出多个不同等级的粗糙度样块。

3. 在被评定样品的表面分别选取若干个检测区域。

4. 将与被评定样品同类的比较样块依照粗糙度等级从低到高依次与被评定样品的各个检测区域作比较。

5. 根据比较结果，选取与被评定样品最相似的一块比较样块，确定其对应的表面粗糙度等级。

6. 重复上述步骤，对所有检测区域进行评定，并计算平均值作为被评定样品的表面粗糙度等级。

比较样块法评定前钢材表面粗糙度等级具有简便、直观、准确
的特点，可以较好地满足生产实际需要。

但需要注意的是，该方法所得的结果受比较样块的制备技术和选取方法、评定者的经验等因素的影响。

因此，在使用比较样块法评定前钢材表面粗糙度等级时，应注重参照标准、校准仪器、加强交流与讨论等，以提高评定结果的准确性和可靠性。

xxxx 作业指导书计量标准操作程序YTIM3924-2012 表面粗糙度比较样块校准装置xxxx-0*-0*批准 xxxx-0*-0*实施表面粗糙度比较样块校准装置操作程序一、依据：根据JJF1099-2003校准规范制定本程序。

二、适用范围：适用于新制造、使用中和修理后的表面粗糙度样板的校准。

三、校准前的准备工作：1．表面粗糙度样块：Ra（6.3～0.1）µm在表面粗糙度检查仪上进行； Ra（0.1～0.012）µm在干涉显微镜上进行。

2．校准时室内温度为（20±5）℃，且防潮、防震、电压必须稳定，被测样块必须清洗干净；3．使用表面粗糙度检查仪：校准前需对表面粗糙度检查仪进行校准，首先开机预热30分钟，然后将多刻线样板平放在工作台上，使样机板表面加工纹理垂直于传感器运动方向，转动立柱上的手轮将指零针调至两条红带之间，再将测量范围旋钮拨到10000×的位置，变动手柄“‖”的位置上，测量方式开关拨“读表”，在切除长度为2.5mm、0.mm、0.25mm时，启动仪器对多刻线样板进行测量，如在平均表反映的数值与多刻线样板进行测量，如在平均表反映的数值与多刻线样板所标的数值不符合时，调整仪器背后的平均表增益器使之符合，仪器校准后，方可使用。

4、使用干涉显微镜：校准前半小时，打开照明灯，将仪器温度稳定后再进行测量。

调整光源，使视场照常明均匀，选择光源，寻找干涉带，调整干涉带间距宽度及方向，使干涉带间距为：视宽度（3~5）mm，此时，即可进行读数测量。

四、校准过程方法：1．用眼观察样块质量，应无碰伤、锈迹等表面缺陷以及肉眼能明显觉察到的表面波度和加工痕迹不均匀的现象，对于新制造的样板不允许有划痕和测量痕迹，对使用中的样块允许有不影响使用的少量细微划痕；2．样块工作面的表面粗糙度参考值：a)根据样块所标注的Ra公称值，选择取样长度，评定长度和放大倍数；b)将样板放在工作台上，按校准多刻线样板的步骤将仪器进行调整，调好后开始校准；c)对样板进行测量，在样板工作面上均匀分布不少于三个位置进行校准，每个位置重复测量2—3次取平均值，作为该样板最终结果。

表面粗糙度比较样块参数测量结果的不确定度评定1 概述1.1测量依据：JJF1099-2003《表面粗糙度比较样块校准规范》。

1.2环境条件：室内温度20℃±5℃，室内湿度≤70%RH。

1.3测量标准：便携式表面粗糙度仪，最大允许示值误差为±5%。

1.4被测对象：标称值0.4样块。

1.5 测量过程:用便携式表面粗糙度仪直接测量。

测量时，根据样块标记的加工方法和标称值，选择合适的取样长度，将被校样块放置在工作台上，使测量方向与加工纹理方向垂直，调整仪器至正常工作状态，依次在样块均匀分布的10个位置上进行测量，将测得的值作为测量结果。

2 数学模型由于表面粗糙度样块的值可以在粗糙度仪上直接读得，故有：=式中: —样块的测量结果，表面粗糙度样块的值，—便携式表面粗糙度仪显示的值。

3 输入量的不确定度来源主要有：便携式表面粗糙度仪示值误差引入的相对标准不确定度分量，测量重复性引入的相对标准不确定度分量，表面粗糙度样块加工的不均匀引入的不确定度分量。

4 标准不确定度评定4.1便携式表面粗糙度仪示值误差引入的相对标准不确定度，用B类方法评定。

据触针式表面粗糙度仪校准规范可知，仪器的最大允许误差为±5%，假设其为均匀分布 =，则: =4.2测量重复性引入的相对标准不确定度，用A类方法的评定。

选标称值0.4样块,在工作面某一位置重复测量10次,得到测量列：0.38 , 0.38 ,0.39 , 0.38 , 0.39 , 0.37 , 0.37 ,0.38, 0.38 ,0.37。

则：1.95测量重复性引入的相对标准不确定度为：= 0.624.3表面粗糙度样块加工的不均匀引入的不确定度分量，用B类方法评定。

在表面粗糙度样块的10个不同的位置进行测量，取其平均值作为测量结果。

规范中要求实验标准偏差不超过4%。

故10次测量平均值的标准差为：=4.4输入量的相对标准不确定度的计算= + +=5 合成标准不确定度的评定5.1 灵敏系数数学模型 =的系数 =1合成标准不确定度可按下式得到：= =3.21 3.26 扩展不确定度的评定取置信概率 =95，包含因子 =2则：=×=2×3.2 6.47 按以上方法对其他样块的测量不确定度进行分析，并将测量不确定度评估结果进行汇总。

表面粗糙度高度参数有3种：1.轮廓算数平均偏差：轮廓算数平均偏差Ra是指在取样长度L内，被测轮廓上各点到基准线的距离Yi的绝对值的算数平均平均值。

2.微观不平度十点高度：微观不平度十点高度Rz是指在取样长度L内，被测轮廓上五个最大轮廓峰高Y pi的平均值与五个最大轮廓谷底Y vi的平均值之和。

3.轮廓最大高度：轮廓最大高度Ry是指在取样长度L内，被测轮廓的峰顶线与轮谷线之间的距离。

表征微观不平度高度特性的评定参数Ra、Rz、Ry的数值愈大则表面越粗糙。

在高度评定参数中，Ra的概念颇为直观，Ra值反应实际轮廓微观几何形状特性的信息量最大，且Ra值用触针式电动轮廓仪测量比较容易。

因此对于光滑表面和半光滑表面，普遍采用Ra作为评定参数。

但受测量仪器的限制，极光滑和极粗糙的表面不能用Ra评定。

评定参数Rz的概念较为直观，Rz值通常用非接触式的光切显微镜测量。

但Rz值只反应取样长度内峰高和谷底的十个点，不能反应峰顶的尖锐和平顿的几何形状特性，因此Rz值不如Ra值反应得微观几何形状特性全面。

评定参数Ry的概念简单，Ry值得测量方便，但Ry值不及Rz、Ra值反应的微观几何形状特性全面。

Ry值与Ra、Rz值连用控制微观不平度的谷深用来评定某些不允许出现较大加工痕迹和受交变应力作用的表面。

RMS值实际就是有效值，就是一组统计数据的平方的平均值的平方根。

因为RMS系统是英制单位一般的有：RMS*25.4/1000=RA举例:RMS64 = 64*25.4/1000= RA 1.6几个常用的如下:RMS250 = RA6.4RMS125 = RA3.2RMS64 = RA1.6RMS32 = RA0.8表面粗糙度外国与中国标准对照N1－－0.025um；N2－－0.05um；N3－－0.1um；N4－－0.2um；N5－－0.4um；N6－－0.8um；N7－－1.6um；N8－－3.2um；N9－－6.3um；N10－－12.5um；N11－－25um；日本表面粗糙度的老标准。

表面粗糙度比较样块检定/校准实施细则1适用范围适用于表面粗糙度比较样块的检定/校准工作的实施。

2依据文件JJF1099—2003《表面粗糙度比较样块校准规范》。

3检测/校准前的准备3．1 标准设备的准备a、检查标准设备电动轮廓仪及干涉显微镜是否在有效期内，并检查它们当前的工作状况是否正常。

b、仪器接通电源后预热2分钟即可工作。

3．2 被检测/校准器的准备a、校对是否属于本细则范围。

b、粗糙度样板擦净后放置在20±5℃的恒温室。

3．3 使用的文件资料、记录、证书的准备a、JJG102—89表面粗糙度比较样块检定规程。

b、粗糙度原始记录。

c、粗糙度检定证书。

3．4 检测/校准环境条件检查及记录检定时，应记录当时室温及湿度。

4 检测/校准步骤a、外观检查被检样块，其工作面不应有碰伤、锈迹等缺陷，用目力观察。

b、检定样块尺寸、参数值等，样块工作面的表面粗糙度用Ra参数来评定。

测得样块工作面粗糙度参数（Ra）的平均值对其公称值的偏离量不应超过+12%~17%。

c、检定示值：在样块工作面上对均匀分布的10个位置进行检定，测量程序如下：1 仪器接通电源，预热；2 根据样块Ra公称值，选取取样长度和评定长度；3 将样块放置在仪器工作台上调整仪器至工作状态，读取Ra值依次在样块均匀分布的10个位置上测量，将测得的Ra值取平均值其对公称值的偏离量不应超过+12%~17%；5检定/校准记录处理a、温度记录、记录在原始记录纸上。

b、测量日期记录。

c、对意外情况及处理记录。

d、检定/校准结果处理依检定规程JJG102—89表3中的规定6意外情况的处理a、断开电源。

b、检查仪器各部分。

c、记录发生情况。

d、进行相应处理。

7检定后的作业a、对仪器工作状态检查，作使用记录，进行日常维护。

b、按规程要求进行数据处理，并给出测量结果或测量不确定度。

c、打印证书。

d、复核记录，进行数据处理给出结果及证书。

e、核验员、室主任签字。

表面粗糙度检验作业指导书（比较样块法）
1.目的和适用范围
1.1表面粗糙度是指预处理后基体金属表面的粗糙程度。

合理的粗糙度可使涂层与基底很好的咬合，从而具有理
想的结合强度。

本方法适用于经金属或非金属磨料磨料清理的表面
2.引用标准
GB/T13288。

2-2011 涂覆涂料前钢材表面处理喷射清理后的钢材表面粗糙度特性第2部分
SL105—2007 水工金属结构防腐蚀规范
3.测试设备
表面粗糙度比较样块 7组样块
小于7倍的放大镜
4.测试步骤
4.1 清除待测表面上的所有浮灰和碎屑。

4。

2 选择适当的表面粗糙度比较样块,放置于待测表面上的某一位置，将待测表面与比较样块的四个区域逐一进行比较，必要时可借助于放大镜.如果采用放大镜，则应使待测表面和比较样块的一个区域能同时观察到.
4.3 确定比较样块上与待测表面粗糙度最接近的粗糙度，从而决定待测表面的粗糙度等级。

4.4 根据要求,将比较样块靠近待测表面的每个区域重复上述评定步骤。

一般2m2表面至少有一个评定点，且每一评定点的面积不小于50mm2.
4.5 记录待测表面上所有区域的粗糙度等级。

5.测试记录报告
根据GB/T13288.2—2011规范要求填写现场记录及评定结果
下附表面粗糙度检测记录表及报告
表面粗糙度检测记录表
工程名称：检测仪器：设备编号：测试人员：记录人员：校核人员：。

表面粗糙度比较样块使用方法嘿，咱今儿来说说表面粗糙度比较样块的使用方法哈。

首先呢，你得把要检测的工件准备好呀。

然后呢，拿出咱的表面粗糙度比较样块。

这时候，可别着急，得仔细看看样块上的各种不同粗糙度级别。

接着呢，把工件的表面和样块的表面轻轻地靠在一起，就像好朋友贴贴一样。

然后用眼睛仔细去观察、去对比，看看工件的粗糙度和样块上的哪个级别最接近。

在这个过程中呀，你得有耐心，不能走马观花。

要一点一点地看，从不同的角度去对比，这样才能得出准确的结果呢。

如果感觉不太确定，还可以多找几个人来一起看看，大家商量商量。

反正呀，使用表面粗糙度比较样块就是要细心、耐心，这样才能保证检测的准确性。

我觉得表面粗糙度比较样块的使用方法不难，只要认真按照步骤来，就能很好地完成检测。

粗糙度比较样块校准方法受控状态：______________文件编号：______________修订状态：B0分发号：审核: 日期:编制:日期: 批准: 日期:会签与修订页: 会签页：修订记录:1目的为了在公司内部开展校准工作，进行量值传递保证测量准确有效。

2适用范围本校准方法适用于新制造和使用中的粗糙度比较样块的校准。

包括；磨、车、镇、铳、插、刨、电火花和抛光加工的各种样块。

3依据JJF 1099-2003表面粗糙度比较样块校准规程4职责4.1讣量中心负责粗糙度比较样块准方法的制定和修订。

4.2计量人员负责按照规定进行粗糙度比较样块的校准和作出判定并做好相应记录与标识。

5工作程序5.1环境条件5. 1.1校准的环境要求：温度:20±5°C；湿度：^70%5. 1.2校准前应将被检仪器及标准检具同时置于平板上让其在平衡温度放置足够长的时间。

5. 2粗糙度比较样块的校准项U5.2.1外观5. 2. 2粗糙度比较样块工作面表面粗糙度5.2.3 Ra值的标准偏差（需要时才做此校准）5.3粗糙度比较样块的校准方法5. 3.1外观用目视的方法：确定没有影响校准计量特性的因素。

5.3.2根据样块标记的加工方法和Ra标称值，按照表2中的规定选取取样长度，根据所选取的取样长度（1）选定评定长度（*），除取样长度与评定长度相匹配的仪器以外，一般取In二51; —次在样块均匀分布的10个位置上进行测量，将测得的Rd值取平均值，最为工作面表面粗糙度校准结果。

5. 3.3 Rd值的标准偏差计算公式如下：表2 R■标称值、加工方法和取样长度的关系5・4判定要求：5. 4. 1粗糙度比较样块工作面表面粗糙度Ra值要求：样块校准所得的Ra值对其标称值的偏差不应超过+12%至-17%的范围。

表1 /?■值的标准偏差5・5校准周期：B类：1次/I年；C类：1次6相关文件和记录6.1校准报告7附录无。

标题：粗糙度检验规范文件编号：WI/ZB版本：AAPPROVED BY 核准REVIEWED BY审核PREPARED BY制订修订履历表1.0目的对来自于外购模具、工装、治具、夹具等零配件、本厂加工的模具、工装、治具、夹具等零配件按要求进行表面粗糙度检验，以确保模具、工装、治具、夹具等零配件满足预期的要求。

项次修订页次版次修订前内容修订后内容修订日期备注2.0范围适用于所有组成模具、工装、治具、夹具的零配件，包括委外和内部加工的零配件。

3.0定义3.1表面粗糙度：表面粗糙度是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷不平度。

无论采用哪种加工方法所获得的零件表面，都不是绝对平整和光滑的，放在显微镜（或放大镜）下观察，都不得可以看到微观的峰谷不平痕迹，一般是受刀具与零件间的运动、摩擦，机床的振动及零件的塑性变形等各种因素的影响而形成的。

表面上所具有的这种较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特征，称为表面粗糙度。

3.2表面粗糙度对工件的影响：3.2.1表面粗糙度影响零件的耐磨性。

表面越粗糙，配合表面间的有效接触面积越小，压强越大，磨损就越快。

3.2.2表面粗糙度影响配合性质的稳定性。

对间隙配合来说，表面越粗糙，就越易磨损，使工作过程中间隙逐渐增大；对过盈配合来说，由于装配时将微观凸峰挤平，减小了实际有效过盈，降低了联结强度。

3.2.3表面粗糙度影响零件的疲劳强度。

粗糙零件的表面存在较大的波谷，它们像尖角缺口和裂纹一样，对应力集中很敏感，从而影响零件的疲劳强度。

3.2.4表面粗糙度影响零件的抗腐蚀性。

粗糙的表面，易使腐蚀性气体或液体通过表面的微观凹谷渗入到金属内层，造成表面腐蚀。

3.2.5表面粗糙度影响零件的密封性。

粗糙的表面之间无法严密地贴合，气体或液体通过接触面间的缝隙渗漏。

3.2.6表面粗糙度影响零件的接触刚度。

接触刚度是零件结合面在外力作用下，抵抗接触变形的能力。

3.2.7影响零件的测量精度。

零件被测表面和测量工具测量面的表面粗糙度都会直接影响测量的精度，尤其是在精密测量时。

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 3274Ry5: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。

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 3274Ry5：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TQCLD2040、LD2050以及英国PTER2006、R2007等。

表面粗糙度比较样块内部校准技术规范表面粗糙度比较样块校准技术规范一范围本规范适用于表面粗糙度比较样块的校准。

包括：磨、车、镗、铣、插、刨、电火花和抛光加工的各种样块。

二概述表面粗糙度比较样块是用来检查制件表面粗糙度的一种量具，其使用方法是以样块工作面的表面粗糙度为标准，凭触觉、视觉与被检制件表面进行比较，从而判断制件表面粗糙度是否合格。

判断准则：当被检制件的加工痕迹深浅不超过样块工作面加工痕迹深度时，则被检制件的粗糙度不超过样块标称值。

注：比较时，所用样块和被检制件的加工方法应相同，同时两者的材料、形状、表面色泽也应一致。

三计量特性3.1表面粗糙度参数Ra值样块校准所得Ra值对其标称值的偏差不应超过±12％至-17％的范围。

(具体数值范围参见附录A）3.2 Ra值的标准偏差样块工作面校准所得R值的分散性用标准偏差来评定对各类加工方法的标准偏4.1校准条件室内温度：20℃±5℃，室内湿度：不超过70%RH4.21.外观1.1要求：检查外观，确定没有影响校准计量特性的因素后，在进行校准。

1.2校准方法：目测2.样块尺寸2.1要求：当Ra标称值不超过12.5μm时，样块表面边长不小于20mm；Ra 标称值为25μm时，样块表面长不小于50mm；注：加工纹理的总方向应平行于样块的短边。

2.2校准方法：用钢直尺或卡尺测量3.样块工作面的表面粗糙度3.1要求：a根据样块标记的加工方法和R标称值，按表一的规定选取取样长度; b根据所选取样长度（L）选定评定长度（Ln），一般取Ln=5L; c在样块均匀分布的10 个位置上测量，将测得Ra值取平均值，作为校准结果。

3.2校准方法：用触针式仪器进行测量4. Ra值的标准偏差4.1校准方法:用公式计算可得。

附录A六校准结果处理和校准间隔校准后合格的样块，填发校准证书，间隔时间不超过一年。

塑料件表面粗糙度比较样块平均值偏差和标准偏差的确定塑料件表面粗糙度比较样块平均值偏差和标准偏差的确定陈捷王洪波何颖(哈尔滨理工大学) (北京牡丹电子集团公司)摘要在制定国家标准———塑料件表面粗糙度比较样块的参数测试、验证报告基础上 , 总结了塑料件表面粗糙度比较样块平均值偏差和标准偏差的确定依据 , 对实验数据进行了分析 , 指出了塑料件表面粗糙度测量中存在的问题及解决办法.关键词塑料 ; 表面粗糙度 ; 平均值偏差 ; 标准偏差分类号 T G841 文献对塑料件表面粗糙度测量中取样长度和评定长度的确定 , 通过测试验证的方法予以解决. 在测量中平均值偏差和标准偏差同样也是两个极重要的参数 , 尤其在样块标准中 , 这两个参数是衡量标准面精细程度和均匀程度的标志. 本文旨在通过实验、验证的方法确定这两个重要参数.平均值偏差和标准偏差1平均值偏差是实测值的平均值相对粗糙度参数公称值的变动量 , 是表面粗糙度样块标准中最重要的参数. 该数据是衡量被测表面偏离国际标准推荐的第一系列值的程度 , 以公称值的百分数来表示 : —R - R a a ×100 % R a—式中R ———实测数据的平均值 aR ———实测数据平均值相邻近的公称值 a该数值是衡量被检样块标准面偏离公称值的程度 , 是决定样块合格与否的关键数值.标准偏差即散差 , 表示测量数据的离散程度 , 它与每次测量值和评定长度所包括取样长度的个数有关. 标准偏差大 , 说明被测表面不均匀 , 不适宜作比对的标准面. 表面粗糙度检测规程要求每1 个评定长度包括 5 个取样长度 , 这已在文献中得以验证. 塑料件表面粗糙度标准的验证数据都是以 5 个取样长度为一个评定长度 , 其标准偏差由下式给出 :— m 1 2 ) ( σ? R - R = 5 aa i i = 1m - 1σ式中———评定长度包括 5 个取样长度的标准偏差 5R ———评定长度为 5 个取样长度时的某一实测值 a i收稿日期 : 1996 - 03 - 12第 5 期陈捷等 : 塑料件表面粗糙度比较样块平均值偏差和标准偏差的确定 13m ———测取数据次数样块标准面均匀性由标准偏差占有效值的百分率来衡量 , 由下式计算σ 5×100 % —R a测试条件2本次验证由“表面粗糙度测试分析系统”完成 , 计算机直接计算出 5 个取样长度为一个评定长度时的标准偏差占有效值的百分率 , 数值直接显示并打印. 而平均值偏差则是在显示并打印出平均(值后 , 再根据平均值相对邻近的粗糙度参数第一系列公称值的变动量 , 分别计算其上偏差数值为) () 正数和下偏差数值为负数, 取其绝对值较小值作为平均值偏差. 因此平均值偏差有上偏差和下偏差之分.将各被测试样按 5 个取样长度为一个评定长度 , 测量 R , R ; R , S , S 及 t 值; 并打印 a z y m p 轮廓曲线和 t 曲线 ; 每一试样进行 10 次测量 ; 取其 R 值的平均值按公式进行平均值偏差计算 ; p a其它参数和轮廓曲线作为测量结果的参考依据 ; 按不同原材料、不同加工方法将测试结果统计、整理并分析 ; 根据相关标准相互协调的原则 , 参照其它样块标准 , 最后确定平均值偏差和标准偏差.平均值偏差和标准偏差的确定3注射成型是塑料件的主要加工方法 , 其方法虽然单一 , 但材质多样 , 因而塑料件表面情况差异很大. 试件的材质分别有 AB S , PMMA , P P , A S , PC , H IPS 及 PC + AB S 等. 因本次验证测试件很多 , 在表 1 中节选部分不同材质的注射成型试件平均值偏差和标准偏差的数据.表 1 注射成型试件平均值偏差和标准偏差μ试样号材料平均值 R /m 平均值偏差( 公称值百分率) / % 标准偏差( 有效值百分率) / % ax4501 - 1 ABS 0 . 056 + 12 . 0 17 . 1pp 0 . 203 40 . 6 x4506 - 1 + 1 . 50 . 092 29 . 7 x4508 - 2 ABS - 8 . 00 . 051 31 . 4 x4509 - 1 AS + 2 . 00 . 148 20 . 4 f r94v - c3 HIPS - 26 . 00 . 185 5 . 4 f r94hb - 1 HIPS - 7 . 50 . 028 10 . 4 PC + ABS + 12 . 0 f r21hy20 . 026 8 . 3 PMMA t ww - 3 + 4 . 00 . 024 15 . 0 PC f r1394 - 4 . 00 . 109 24 . 9 ABS jbS3 + 9 . 01 . 377 19 .2 PS 79606 - 2 - 13 . 92 . 006 27 .3 PS + 25 .4 79606 - 10 . 539 12 . 1 - 32 . 6 bdd - 2 ABS 1101 - 9 HIPS 0 . 252 + 26 . 0 16 . 2平均值偏差和标准偏差的平均值/ % + 14 . 8 - 18 . 6 19 . 2对车削、铣削、喷漆、喷砂、热膜压等加工方法生产的塑料件制品和零部件 , 原材料多采用 HIPS ,ABS , 环氧树脂 , 酚醛树脂 , 尼龙等 , 可归为其它材料及其它加工方法 , 其部分测试数据列于表 2.上述二类试样测试的平均值偏差和标准偏差的平均值统计、对比、观察如表 3 .参照其它金属材料各种加工方法的样块标准中的平均值偏差和标准偏差 , 将塑料件的平均值偏差? 1994-2014 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 哈尔滨理工大学学报第 2 卷 14表 2 部份其他材料及其他加工方法试件平均值偏差和标准偏差μ试样号材料加工方法平均值 R /m 平均值偏差( 公称值百分率) / % 标准偏差( 有效值百分率) / % a皮纹 94v - c2 HIPS 11 . 69 8 . 9 - 6 . 4 皮纹 f r94hb - 6 HIPS 6 . 54 4 . 6 + 3 .9 喷砂 jbs9 1 . 58 11 . 8 HIPS - 1 . 1 喷砂 0 . 73 6 . 9 jbs10 HPS - 8 . 4 车削1 . 82 39 . 9 7142 - 3 尼龙 1010 + 14 . 2 车削 1 . 57 17 . 0 7142 - 2 - 1 . 6 尼龙 1010铣削环氧 2 . 53 13 . 7 7141 - 32 - 2 . 1 铣削环氧铣削 1 . 95 25 . 9 7141 - 31 + 21 . 9 酚醛铣削 2 . 05 20 . 7 7141 - 21 + 28 . 6 酚醛喷漆7141 - 11 2 . 55 22 . 2 - 20 . 0 喷漆 ABS 7141 - 3 0 . 45 10 . 0 + 14 . 7 ABS 0 . 62 11 . 9 7141 - 2 - 22 . 5 ABC 热膜压 t t 20 0 . 25 13 . 5 + 27 . 5 注射79613 - 1 纯尼龙 0 . 46 + 15 . 5 8 . 9平均值偏差和标准偏差的平均值/ % + 14 . 2 - 15 . 3 15 . 1 平均值和标准偏差平均值进行圆整 ; 与金属材料样块标准中的平均值偏差和标准偏增长进行比较 , 个别调整 , 使所有样块标准在保留各自特性基础上尽可能统一 ; 在样块标准适用于生产实际的前提下 , 对塑料件表面粗糙度比较样块的平均值偏差和标准偏差重新整理、确定 1 数值如表 41表 3 统计的平均值偏差和标准偏差平均值表 4 塑料件表面粗糙度比较样块的平均值偏差和标准偏差平均值偏差分类标准偏差平均值平均值/ % 平均值偏差标准偏差分类热塑性塑料 ( 公称值百分率) / % ( 有效值百分率) / % + 1418 - 1816 19125 注射成型热塑性塑料注射成型 20 其它材料及 + 12 - 17 + 1412 - 1513 15110 其它材料及加工方法15 加工方法数据分析4表 4 中确定的塑料件表面粗糙度比较样块的平均值偏差与 GB606012 - 5 相同 , 而标准偏差却却与 GB606011 相同. 其原因是在塑料件表面粗糙度的测量中 , 靠取样长度来消除波纹度的影响很难 , 因而塑料件表面粗糙度测量中受波纹度影响极大 , 在塑料件表面平面度中 , 表面粗糙度与波纹度交织在一起难于区分.塑料件表面平面度产生的原因多种多样 , 与塑料材质特性、成型方法 , 成型过程中的温度、压力、时间及塑料件本身结构有关 , 同时模具的加工方法 , 模具表面质量也极大地影响着塑料件表面平面度.411 材质的化学、物理特性对塑料件表面平面度的影响高分子聚合物在外界压力下加热成型 , 外界压力撤除后 , 产生表面恢复弹性 , 它受塑料件的结构、模具形状、各点温度及压力撤除时间、速度不同而不同 , 这些不同的表面恢复弹性产生极大的表面平面度 ; 热固性塑料的交联反应程度的不同 , 可使塑料件存在不同程度的可溶性低分子物 , 这种可溶性低分子物使塑料件内分子间结合力下降 , 产生热膨胀、后收缩、内应力、蠕变增加 , 导致塑料件发生翘曲、裂纹 , 同样产生较大的平面度.操作工艺的不当也会使塑料件表面产生熔接痕、凹痕 ; 脱模剂的不合理使用也会产生较大的平面度.? 1994-2014 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 第 5 期陈捷等 : 塑料件表面粗糙度比较样块平均值偏差和标准偏差的确定 15412 模具表面质量对塑料件表面平面度的影响塑料件表面平面度与模具制造质量及模量表面质量有极大关系. 用机械方法 , 尤其高精度机械加工的模具 , 经机械抛光电镀后模具表面极为均匀、光滑 , 压制出的塑料件表面平整、光亮. 测量时表面粗糙度数值小 , 标准偏差也较小 , 说明表面十分均匀 ; 而用机械加工后经手工抛光电镀的模具 , 虽然表面光亮 , 但微观不平整 , 压制出的塑料件在测量时 , 虽然有时表面粗糙度数值较小 , 但标准偏差往往较大 , 说明表面不均匀.结论5) 1塑料件表面粗糙度比较样块可用轮廓法进行表面粗糙度测量 , 其主要参数可由轮廓法进行验证 ;) 2塑料件表面粗糙度比较样块的平均值偏差与金属机械加工样块标准中的平均值偏差相同 , 符合正偏差小于负偏差原则 ; 标准偏差比金属机械加工样块标准中的标准偏差要大 , 亦符合塑料件的生产工艺特点 ;) 3文献 1 结论中指出“塑料件表面粗糙度的形成与模具抛光表面有关”, 本文又强调模具加工中抛光工序是影响塑料件表面平面度的重要环节 , 应引起同行们的重视.参考文献( ) 陈捷等. 塑料件表面粗糙度取样长度和评定长度的验证. 哈尔滨科学技术大学学报 , 1991 , 2: 37,40 1 肖明耀. 误差理论与应用. 北京 : 计量出版社 , 1985 2 吴松青. 表面粗糙度应用指南. 北京 : 机械工业出版社 , 1990 袁长3 良等. 表面粗糙度及其测量. 北京 : 机械工业出版社 , 1989 北京塑4 料工业公司编. 塑料成型工艺. 北京 : 轻工业出版社 , 1989 成都科5 技大学编. 塑料成型工艺学. 北京 : 轻工业出版社 , 19896Definitio n of Avera ge Value De viatio n and St andardDe viatio n of Roughne s s Co mp ari so n Sp ecimensfo r Pla stic Part sChen J ie , W a n g Hon gbo , He Y i n gAbstract On t he basis of making testing and verif ying repo rt s of natio nal standard parameters , t he definitio n met ho d and so me experiment s data of average value deviatio n and standard deviatio n of ro ughness co mpariso n specimens fo r plastic part s are discussed , and so me p ro blems in testing surf ace ro ughness fo r plastic part s are raised.Key words plastic part ; surf ace ro ughness ; average value deviatio n ; standard deviatio n()审稿 : 任善之教授 , 赵学增教授 ; 编辑 : 姜莉? 1994-2014 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 。

表面粗糙度比较样块校准的测量不确定度评定报告1．概述1.1 测量依据：JJG102-1989《表面粗糙度比较样块检定规程》1.2 环境条件：（20±5）ºC1.3 测量标准：电动轮廓仪，示值误差为±7%1.4 被测对象：表面粗糙度比较样板，最大允许示值误差+12%～-17%（本例为一块Ra0.46µm的样块）1.5 测量方法：用触针式表面粗糙度测量仪测量用半径非常小的触针，在表面粗糙度比较样板被测表面上划动，表面的微观不平度峰谷使触针上下移动，通过电感元件把位移的机械量转换为电感量，再经过放大，滤波等环节得到表面粗糙度参数值。

最后，经过计算机处理，显示在屏幕上，由打印机打印出测量结果。

2．数学模型由于表面粗糙度比较样块参数Ra值可在测量仪上直接读得，故：δ=d式中：δ：样块表面粗糙度测量结果µmd：电动轮廓仪显示Ra的平均值µm3．灵敏系数C(d)=14．计算标准不确定度4.1 测量重复性引起的相对不确定度u rel(d1)在电动轮廓仪正常工作的情况下，对Ra=0.46µm表面粗糙度样块作等精度S=()()121--∑=nXXnii=√0.00049/(10－1) =0.0073µm则：由于一般情况下表面粗糙度比较样块参数Ra 值由电动轮廓仪一次测量获得，所以： u(d 1)=S=0.0073µm ； u rel (d 1)=0.0073÷0.46=1.59% ν(d 1)=10－1=94.2 电动轮廓仪示值误差引起的相对不确定度u rel (d 2)（为什么进行了A 类评定，还要计算仪器这个不确定度分量？见幻灯31页注） 电动轮廓仪示值误差±7%，根据JJG2018-90《表面粗糙度计量具检定系统》知：包含因子k=3； u rel (d 2)=a / k=(7%) / 3=2.33%估计()()22d u d u rel rel ∆为10% 自由度v (d 2)=504.3标准不确定度汇总表5．合成标准不确定度 u c 2=()()()22122d u d u d urel rel += = (1.59%)2＋(2.33%)2=7.501×10-4u c =2.74%有效自由度()()()()()[]2421414d V d u d V d u d u V relrel eff += =2.744÷(1.594/9＋2.334/50)=43注：根据JJG2018-90《表面粗糙度计量具检定系统》规定 k=3 ，V eff 可以不计算，而直接取k=3。

标题：粗糙度检验规范文件编号：WI/ZB版本：A修订履历表1.0目的对来自于外购模具、工装、治具、夹具等零配件、本厂加工的模具、工装、治具、夹具等零配件按要求进行表面粗糙度检验，以确保模具、工装、治具、夹具等零配件满足预期的要求。

2.0范围适用于所有组成模具、工装、治具、夹具的零配件，包括委外和内部加工的零配件。

3.0定义3.1表面粗糙度：表面粗糙度是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷不平度。

无论采用哪种加工方法所获得的零件表面，都不是绝对平整和光滑的，放在显微镜（或放大镜）下观察，都不得可以看到微观的峰谷不平痕迹，一般是受刀具与零件间的运动、摩擦，机床的振动及零件的塑性变形等各种因素的影响而形成的。

表面上所具有的这种较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特征，称为表面粗糙度。

3.2表面粗糙度对工件的影响：3.2.1表面粗糙度影响零件的耐磨性。

表面越粗糙，配合表面间的有效接触面积越小，压强越大，磨损就越快。

3.2.2表面粗糙度影响配合性质的稳定性。

对间隙配合来说，表面越粗糙，就越易磨损，使工作过程中间隙逐渐增大；对过盈配合来说，由于装配时将微观凸峰挤平，减小了实际有效过盈，降低了联结强度。

3.2.3表面粗糙度影响零件的疲劳强度。

粗糙零件的表面存在较大的波谷，它们像尖角缺口和裂纹一样，对应力集中很敏感，从而影响零件的疲劳强度。

3.2.4表面粗糙度影响零件的抗腐蚀性。

粗糙的表面，易使腐蚀性气体或液体通过表面的微观凹谷渗入到金属内层，造成表面腐蚀。

3.2.5表面粗糙度影响零件的密封性。

粗糙的表面之间无法严密地贴合，气体或液体通过接触面间的缝隙渗漏。

3.2.6表面粗糙度影响零件的接触刚度。

接触刚度是零件结合面在外力作用下，抵抗接触变形的能力。

3.2.7影响零件的测量精度。

零件被测表面和测量工具测量面的表面粗糙度都会直接影响测量的精度，尤其是在精密测量时。

3.3表面粗糙度比较样块定义及检验要求：3.3.1定义：表面粗糙度比较样块是检查加工后工件表面的一种对比量具，他的使用方法是以样块工作面的表面粗糙度为标准，凭触觉（如手摸）或视觉（可借助放大镜、比较显微镜等）与待检查的工件表面进行比对，从而判别被检查表面的表面粗糙度是否合乎要求，这是一种定性的检查工具。

文件制修订记录1 目的：查明表面粗糙度比较样块的技术状态是否符合国家计量检定规程的规定要求。

2 适用范围：适用于开展对表面粗糙度比较样块的检定。

3 依据文件：JJF1099-2018表面粗糙度比较样块校难规范。

4 检定所使用的计量标准：表面粗糙度检查仪主要检定具有钢直尺或卡尺5 检定时的环境要求：温度20+5℃；湿度不超过70％RH。

6 检定前的准备工作：6.1 查看标准器及配套设备管理标志（合格证）是否在有效期内，如不在有效期内则一律不准使用，应及时与技术科联系，查明原因。

6.2 查看检定室内温度是否满足检定规程的要求（20+5℃），如不满足，应使用空调器调节室内温度，使其满足要求。

6.3 用120#溶剂汽油清洗被检样块，擦净凉干。

6.4 检查仪器接线是否正确并接通电源。

7 检定步骤：7.1 检定项目及顺序：外观——样块尺寸——样块工作面的表面粗糙度。

7.2 外观：通过外观检查，确定没有影响校准计量特性的因素后，再进行校准。

7.3 当Ra标称值不超过12.5 m时，样块表面边长不小于20mm ；当Ra标称值为25mm 时，样块表面边长不小于50mm ,用钢直尺或游标卡尺测量。

7.4 样块的表面粗糙度7.4.1 根据样块标记的加工方法和Ra标称值，按校准规范中表1，的规定送取取样长度。

7.4.2 根据所选的取样长度(l) 选定评定长度（l n）,除取样长度与评定长度相匹配的仪器外，一般取l n=5l。

7.4.3依次在样块分布的10个位置上进行测量，将测得的Ra 值取平均值，作为校准结果。

标准偏差的计算公式如下：()%1001112⨯--=∑=n R RR s ni aaia8 检定操作结果的处理：8.1 关闭电源开关，拔下电源插头。

8.2 对测量结果进行数据处理，填发样准证书。

8.3 填写“计量标准器使用记录”。

8.4 将样块进行涂油防锈处理后，放置在“已检”区。

8.5 原始记录的填写执行程序文件《原始记录和数据处理程序》。

课题三表面粗糙度的检测表面粗糙度的检测方法主要有比较法、针触法、光切法、光波干涉法。

1．比较法用比较法检验表面粗糙度是生产车间常用的方法。

它是将被测表面与粗糙度样块进行比较来评定表面粗糙度。

如图3-1所示。

比较法可用目测直接判断或借助于放大镜、显微镜比较或凭触觉、来判断表面粗糙度。

缺点是精度较差，只能作定性分析比较。

图3-1表面粗糙度比较样板2．针触法针触法是通过针尖感触被测表面微观不平度的截面轮廓的方法，它实际是一种接触式电量方法。

所用测量仪器为轮廓仪，它可以测定Ra为0.025～5um。

该方法测量范围广，速度可靠、操作简便并易于实现自动测量和微机数据处理。

但被测表面易被触针划伤。

如图3-2所示。

图3-2针触法测量原理图3．光切法光切法就是利用“光切原理”来测量被测零件表面的粗糙度，采用仪器是光切显微镜又称双管显微镜。

该仪器适宜测量车、铣、刨或其它类似的方法加工的金属零件的平面或外圆表面。

光切法通常用于测量Ra=0.5～80µm的表面。

4．光波干涉法干涉显微镜是利用光波干涉原理测量表面粗糙度。

干涉显微镜测量的范围一般为0.03～1µm。

也可作Rz、Ry参数评定。

本课题结合课堂讲授的典型零件的标注，分析并检测表面粗糙度，根据国家标准评定表面粗糙度。

选用方法为光切法和光波干涉法。

实验3-1 用光切显微镜检测表面粗糙度一、实验目的1．了解用光切显微镜测量表面粗糙度的原理和方法2．正确理解表面粗糙度的评定参数，加深对微观不平度十点高度Rz的理解二、测量原理及仪器说明双管显微镜又撑光切显微镜，它是利用被测表面能反射光的特性，根据“光切法原理”制成的光学仪器，R=0.8-80um的表面粗糙度。

其测量范围取决于选用的物镜的放大倍数，一般用于测量Z图3-3光切显微镜1—底座；2—立柱；3—升降螺母；4—微调手轮；5—支臂；6—支臂锁紧螺钉；7—工作台；8—物镜组；9—物镜锁紧机构；10—遮光板手轮；11—壳体；12—目镜测微器；13—目镜仪器外型如图3-3所示，它由底座6，支柱5，横臂2，测微目镜13，可换物镜8及工作台7等部分组成。

表面粗糙度比较样块使用说明
1.检查外观
表面粗糙度比较样块表面应无锈蚀、划伤、缺损及明显磨耗。

被测表面也应无铁屑、毛刺和油污。

2.比较测量方法
(1)样块工作面及被测工作面的表面粗糙度用表面轮廊算术平均偏差Ra参数来评定。

(2)样块与被测件同置一处。

比较样块在比较检验时，被测零部件与比较样块应处于同样的检测条件下，如照明亮度一致，将比较样块与被测部件置于一处；否则，将会有偏差。

(3)表面粗糙度判断的准则。

根据制件加工痕迹的深浅，决定表面粗糙度是否符合图纸(或工艺要求)。

当被检制件的加工痕迹深浅不超过样块工作面加工痕迹深度时，被检制件的表面粗糙度一般不超过样块的标称值。

(4)评定粗糙度方法。

以粗糙度样块工作面的表面粗糙度为标准，凭触觉(如指甲)、视觉(可借组放大镜、比较显微镜)与被检工件表面进行比较，被检工件表面加工痕迹的粗糙度与对应痕迹比较相近的一块比较样块的粗糙度一致，即该样块的粗糙度值就是被检工件的粗糙度值。

当采用放大镜观察时(适用Ra为0.8~1.6μm)，可采用5~10倍数的放大镜。

日本有的企业在生产线上安置了5~10倍的放大镜，既可检查表面粗糙度，也可观察裂纹等缺陷。

(5)目视一般适合检查制件表面粗糙度Ra为3.2~12.5μm的制件。

对表面粗糙度Ra为0.1~0.4μm的制件，采用便携式粗糙度仪器定量测量较为准确。

1、目的
为有效证明表面粗糙度比较样块检定装置在两次溯源之间，仍保持正常工作状态，保证检定/校准量值的准确可靠，特制定本期间核查方法。

2、适用范围
本方法适用于本所用于检定/校准表面粗糙度样块的标准器：触针式表面粗糙度测量仪在两次溯源之间状态置信度的核查、验证。

3、依据的技术规范
JJF1105-2003《触针式表面粗糙度测量仪校准规范》
4、期间核查方法
4.1 在表面粗糙度测量仪两次溯源之间，根据使用频率的多少，不定期的进行期间核查，至少一次。

检定/校准过程中出现可疑情况时，也应进行核查。

4.2 核查时，首先对表面粗糙度检查仪外观进行检查。

然后用标准多刻线样板对仪器示值误差进行检定，至少检定2个点的示值误差。

5、判定
仪器示值误差在允许误差限的绝对值a内。

X
a
则判定仪器处于正常工作状态。

表面粗糙度样块检定装置期间核查记录
外观：
判定依据：
a
X
判定：
核查员：核验员：。