微观面粗糙度参数解析

§4－1 基本概念及评定参数
零件的横截面形状是复杂的，一般按波距(间距) 分成三类： 表面粗糙度：波距小于1mm 表面波度：波距在1~10mm 形状误差：波距大于等于10mm
§4－1 基本概念及评定参数
表面粗糙度测量 就是要从实际加 工表面中测取表 面粗糙度，并用 适当的评定参数 进行评定。
§4－1 基本概念及评定参数
§4－1 基本概念及评定参数
（四）表面缺陷 零件的表面缺陷，例如气孔、裂纹、 砂眼、划痕等缺陷，一般比加工痕迹的深 度或宽度大得多，不属于表面粗糙度的评 定范围，必要时，应单独规定对表面缺陷 的要求。
§4－2 表面粗糙度的测量方法
一、标准样板比较法 比较法：将被测表面与粗糙度标准样板比较。 是车间常用方法。 注意：表面粗糙度样板的材料、形状及制造工 艺应尽可能与工件相同。 比较法测量精度较低，只用于粗糙度参数值较 大的近似评定。
b H a 2
测量范围：
§4－2 表面粗糙度的测量方法
H
b a 2
λ—光波波长(λ白≈0.54μm)
§4－2 表面粗糙度的测量方法
§4－2 表面粗糙度的测量方法
四、针描法测量范围： Nhomakorabea§4－2 表面粗糙度的测量方法
§4－3纳米测量技术
定义：尺度为0.01nm-100nm的测量技术。
S
i 1
N
mi
1 N S Si N i 1
§4－1 基本概念及评定参数
§4－1 基本概念及评定参数
（一）测量方向的选取原则
§4－1 基本概念及评定参数
（一）测量方向的选取原则 1.当图样上未规定测量方向时，对于一般切 削加工表面，应在垂直于加工痕迹的方 向上测量； 2.当图样上明确规定测量方向的特定要求时， 则应按要求测量； 3.当无法确定表面加工纹理方向时(如经研 磨的加工表面)，应通过选定的几个不同 方向测量，然后取其中的最大值作为被 测表面的粗糙度参数值。

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Ypi的平均值与五个最大轮廓谷底Yvi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。

• 目的： 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）。
• 选择原则：一般按五个取样长度来确定。 4．轮廓中线m：是评定表面粗糙度数值的基准线。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 以划分的线。类型有： • （1）最小二乘中线：
使轮廓上各点的轮廓偏转距y（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。
准面1相接触，基准面采用光学玻璃制成的平面或圆弧面，并相对被测表面或工作台面定
位，从而使传感器运行的轨迹依赖于这个参考基准面，根据被测表面的外形作直线或某一 曲率的圆弧线运动。这时触针所描绘的将是包括粗糙度、波纹度相形状误差在内的实际表 面轮廓图形。这种方法对拖动传感器运行的驱动机构(导轨)没有严格要求。
Ry y p max yv max
表面粗糙度的三个水平参数： 轮廓微观不平度的平均间距Sm 轮廓单峰平
均间距S 轮廓支承长度率tp
图4-4 表面粗糙度的水平参数
4．轮廓微观不平度的平均间距Sm
❖ 含有一个轮廓峰和相邻轮廓谷的一段中线长度Sm (图4-4），称为轮廓微观不平度间距。
Sm
1 n
直线，寻头
• 上下位移量非常小加固9—14(a)所示。但若轮廓哆距增大PS头的垂盲位移变化亦将随着增大，直到 它完全和触
• 针同步地作上下运动，如图L14(b)．＜c)所示，此时圆弧形导头显然E个适用。
•
由于e6针和导头不可能在表面的同一点上接触(不能同袖)，因此综合其结果*除了幅度变化LJ
外，还取决于
实际轮廓图
横向实际轮廓图
2．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
准线长度。 • 量取方向：它在轮廓总的走向上。 • 目的：限制和削弱表面波度对表面粗糙度测量结果的影响

术
语
4)`间距特征参数-轮廓单元的平均宽度
一个轮廓峰与相邻的轮廓谷的组合叫做轮廓单元。
轮廓单元的平均宽度：是指在一个取样长度lr范围内所有 轮廓单元的宽度Xsi的平均值，用符号RSm表示，即
RSm
1 m
m i 1
Xsi
Xs1
Xs2 Xs3
Xs4
Xs5
Xs6
中线
lr
图 轮廓单元的宽度与轮廓单元的平均宽度
y( x) dx
或
Ra
1 n
n i 1
yi
语
（2）轮廓最大高度Ｒz
一
在取样长度L内，轮廓的峰顶线和谷底线之间的距离。
即： Rz =︱ypmax︱+︱yvmax︱
基
本
术
语
（3）轮廓单元的平均线高度Ｒc
一
在一个取样长度L内，轮廓单元高度的平均值。
5
5
基 本
即：
y pi
yvi
Rc i1
i 1
5
二 表面粗糙度的代号及标注
1、表面粗糙度的代号
新国标GB/T131-2006
位置a：幅度参数符号及极限值和相关技术要求。
上、下限值符号 传输带数值/幅度参数符号 评定长度值 极限值判 断规则 幅度参数极限值(μm)
位置b：附加评定参数（如RSm，mm）
位置c：加
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：利用光切原理，用双管显微镜测量。常用于测量Rc 为0.5～60μm。
3、干涉法：利用光波干涉原理，用干涉显微镜测量。可测量Rc 和Rz值。
4、印模法：利用石腊、低熔点合金或其它印模材料，压印在被 测零件表面，放在显微镜下间接地测量被测表面的粗糙度。 适用于笨重零件及内表面。