表面粗糙度功能参数及其三维量值的实验研究
实验二 表面粗糙度测量 表面粗糙度的测量方法常用
实验二 表面粗糙度测量表面粗糙度的测量方法常用的有光切法,光波干涉法及针触法等.工厂的车间中常用的还有粗糙度样板直接和被测工件对照的比较法，以及利用塑性和可铸性材料将被测工件表面的加工痕迹复印下来，然后再测量复印的印模，从而确定被测工件的表面粗糙度级别的印模法。
实验目的1. 建立对表面粗糙度评定的感性知识；2. 学习用双管显微镜（光切法）和干涉显微镜（干涉法）及电动式轮廓仪（针描法）测量表面粗糙度的方法。
实验2-1 用双管显微镜测量表面粗糙度Rz 值一、测量原理及计量器具说明参看图2-1，微观不平度十点高度Rz 是在取样长度l 内，从平行于轮廓中线m 的任意一条线算起，到被测轮廓的五个最高点（峰）和五个最低点（谷）之间的平均距离，即 135********Z (h +h +h +h +h )(h +h +h +h +h )R =5图2-1图2-2双管显微镜能检测1-80μm的表面粗糙度的Rz值。
双管显微镜的外形如图2-2所示。
它有1-光源；2-立柱；3-锁紧螺钉；4-微调手轮；5-横臂；6-升降螺母； 7-底座；8-纵向千分尺9-工作台固紧螺钉；10-横向千分尺；11-工作台；12-物镜组；13-手柄；14-壳体；15-测微鼓轮；16-目镜；17-照相机安装孔等部分组成。
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P1、P2阶梯表面，当一平行光束从45°方向投射到阶梯表面上时，就被折成S1和S2两段。
从垂直于光束的方向上就可在显微镜内看到S1和S2两段光带的放大象S1ˊ和S2ˊ。
同样，S1和S2之间的距离h也被放大为S1ˊ和S2ˊ之间的距离h1ˊ。
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45°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，通过目镜可观察到不平的光带（图5b）。
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。
表面粗糙度测量实验报告
表面粗糙度测量实验报告实验目的与意义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学习掌握TR240手持式粗糙仪的使用方法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等参量实验设备本实验用到的实验设备有千分表，表面粗糙度仪实验内容简述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。
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。
实验参数：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。
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：Rz只能反映轮廓的峰高，不能反映峰顶的尖锐或平钝的几何特性，同时，若取点不同，则所得的Rz值不同，因此受测者的主观影响较大。
轮廓最大高度Ry在取样长度e内，轮廓的峰顶线和谷底线之间的距离，封顶线和谷底线平行于中线且分别通过轮廓最高点和最低点：Ry值是微观不平度十点中最高点和最低点至中线的垂直距离之和，因此它不如Rz值反映的几何特性准确，它对某些表面上不允许出现较深的加工痕迹和小零件的表面质量有实用意义。
机加工零件表面质量(粗糙度)检测实验
机加工零件表面质量（粗糙度）检测实验一、实验目的1、了解机床加工刀具对零件加工表面质量的影响。
2、掌握表面粗糙度检测常用仪器的原理及使用方法。
二、实验原理机械加工表面质量，是指零件在机械加工后被加工面的微观不平度，也叫粗糙度，以Ra Rz Ry三种代号加数字来表示，机械图纸中都会有相应的表面质量要求，一般是工件表面粗糙度Ra<0.8um的表面时称作：镜面。
其加工后的表面质量直接影响被加工件的物理、化学及力学性能。
产品的工作性能、可靠性、寿命在很大程度上取决于主要零件的表面质量。
一般而言，重要或关键零件的表面质量要求都比普通零件要高。
这是因为表面质量好的零件会在很大程度上提高其耐磨性、耐蚀性和抗疲劳破损能力。
表面粗糙度的概念:在机械学中，粗糙度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。
它是互换性研究的问题之一。
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。
由于加工方法和工件材料的不同，被加工表面留下痕迹的深浅、疏密、形状和纹理都有差别。
表面粗糙度与机械零件的配合性质、耐磨性、疲劳强度、接触刚度、振动和噪声等有密切关系，对机械产品的使用寿命和可靠性有重要影响。
零件表面经过加工后，看起来很光滑，经放大观察却凹凸不平。
表面粗糙度，是指加工后的零件表面上具有的较小间距和微小峰谷所组成的微观几何形状特征，一般是由所采取的加工方法或其他因素形成的。
零件表面的功用不同，所需的表面粗糙度参数值也不一样。
零件图上要标注表面粗糙度符号，用以说明该表面完工后须达到的表面特性。
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。
表面上这种微观不平滑情况，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。
表面粗糙度实验报告
法
车 6.3 刨 6.3 平 6.3 端 6.3 镗 6.3 研 0.1 外 0.80 平 0.80
削 3.2
3.2 铣 3.2 铣 3.2
3.2 磨 0.05 磨 0.40 磨 0.40
1.6
1.6
1.6
1.6
1.6
0.025
0.20
0.20
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.012
0.10
0.10
实训三：表面粗糙度 一、 实验目的及要求：
二、 实验工具及设备：
三、 实验原理： 本试验主要采用比较法，通过将被测表面与比较样板进行对比，来得 出被测表面粗糙度的一种方法． 比较法是测量表面粗糙度常用的方法，这种方法不够严谨，但测量方 便，成本低，对环境要求不高，因而在生产检测中被广泛应用．
实训三：表面粗糙度 四、实验内容：
五、实验方法： １．测量前将被测工件：连杆、活塞销、缸盖螺栓擦拭干净．
２． 2．取出比较样板，观察各比较样块的表面，对比不同加工方法所得 到相同表面粗糙度的异同，对比同种方法得到不同的表面粗糙度的差异。 ３．将被测工件和比较样板并排放置实验台，用眼睛依次反复比较被
测工件与比较样块间加工痕迹的异同、反光强弱、色彩差异，必要时可借 助放大镜进行比较，判断出各被测工件表面的粗糙度数值并记录结论。
判断结果
七、实验收获和思考建议：
实训三：表面粗糙度
六、实验数据及分析：
零
名称
件
活塞销
比
名称和型号
较
表面粗糙度比较样板
样
板
GB6060.2
比较样板
加 Ra 加 Ra 加 Ra 加 Ra 加 Ra 加 Ra 加 Ra 加 Ra
(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。
<CTSM>图1参数R z示意图</CTSM>这里R z的定义和GB/T3505-1983《表面粗糙度术语表面及其参数》中的定义已经完全不同。
GB/T3505-1983中R z符号曾用于指示“不平度的十点高度”。
正在使用中的一些表面粗糙度测量仪器大多只能测量以前的参数R z。
因此，采用现行的技术文件和图样时必须小心慎重，因为用不同类型的仪器按不同的规定计算所取得的结果之间的差别，并不都是非常微小而可忽略的。
2.参数R max(DIN EN ISO 4287)参数R max与参数R zi之间有些关系，因此首先介绍R zi的定义。
表面粗糙度评定参数及测量方法
表⾯粗糙度评定参数及测量⽅法表⾯粗糙度评定参数及测量⽅法⼀、表⾯粗糙度评定参数1.⾼度特征参数Ra轮廓算术平均偏差：在取样长度（lr）内轮廓偏距优良值的算术平均值。
在实际测量中，测量点的数⽬越多，Ra越准确。
Rz轮廓最⼤⾼度：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*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*⼤⾼度。
2.间距特征参数Rsm轮廓单元的平均宽度。
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。
相同的Ra值的情况下，其Rsm值不⼀定相同，因此反映出来的纹理也会不相同，重视纹理的表⾯通常会关注Ra与Rsm这两个指标。
Rmr形状特征参数⽤轮廓⽀承长度率表⽰，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。
⼆、表⾯粗糙度测量⽅法1.⽐较法使⽤于车间现场测量，常⽤于中等或较粗糙表⾯的测量。
⽅法是将被测量表⾯与标有⼀定数值的粗糙度样板⽐较来确定被测表⾯粗糙度数值的⽅法。
2.触针法表⾯粗糙度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。
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Ra，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Ra为0.025～6.3微⽶的表⾯粗糙度。
SJ325便携式粗糙度仪SJ5730表⾯粗糙度轮廓仪。
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。
cadxx 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。
双管显微镜测量表面粗糙度实验报告
一、实验目的1.掌握用表面粗糙度显微镜评定工件表面粗糙度的方法；2.加深对表面粗糙度评定参数的理解。
二、实验设备表面粗糙度显微镜，工件。
三、测量原理与计量器具说明表面粗糙度显微镜是以光切法原理，测量和观察机械零件加工表面的微观几何形状误差的。
在不破坏零件表面的条件下测出工件截面轮廓最大高度和沟糟宽度的实际尺寸，此外，还可测量零件表面上个别位置的加工痕迹和破损情况。
此仪器用于测量零件表面轮廓最大高度R2值，其测量范围取决于选用的物镜的放大倍数，通常适用于测量R z等于0.8~63微米的表面粗糙度。
因此种仪器只能对外表面进行测量，除对金属进行测量外，也可对纸张、木材和人工材料进行测量。
仪器的主要性能如表1：仪器的外形及各部分功能如图1、2所示。
基座（1）上装有立柱（2）。
显微镜的主体通过横臂（3）和立柱联结，转动手轮（4）将横臂（3）沿立柱（2）上下移动。
此时，显微镜进行粗调焦，并用旋手（5）将横臂紧固在立柱上，显微镜的光学系统压缩在一个封闭的壳体（16）内，在壳上装有可替换的物镜组（1 2）（它们插在滑板上用手柄（7）固紧，测微目镜（11）、照明灯（8）及摄影装置的插座（9）等。
微调手轮（6）用于显微镜的精细调焦。
仪器的摄影装置（10）装在（9）处，可与测量目镜（11）并用。
摄影时，只须将手轮（20）转向摄影部位即可。
为了减少摄影时外界的影响，摄影时宜用象机上的快线（13）进行。
仪器的座标工作台（18），利用手轮（14）可对工件进行座标测量与调整；松开旋手（15），可放在仪器工作台上的V型块（17）上进行测量。
如被测零件较大，不能安放在仪器的工作台上，则可放松旋手（5），将显微镜主体旋转到仪器的两侧，或背面进行测量。
图1 图2用表面粗糙度显微镜测轮廓最大高度R z值是利用光切法，其原理如图3所示：图3狭缝被光源发出的光线照射后，通过物镜发出一束光带以倾斜45°方向照射在被测量的工作表面上。
表面粗糙度测量实验报告
表面粗糙度测量实验报告实验目的与意义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学习掌握TR240手持式粗糙仪的使用方法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等参量实验设备本实验用到的实验设备有千分表，表面粗糙度仪实验内容简述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。
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。
实验参数：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。
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：Rz只能反映轮廓的峰高，不能反映峰顶的尖锐或平钝的几何特性，同时，若取点不同，则所得的Rz值不同，因此受测者的主观影响较大。
轮廓最大高度Ry在取样长度e内，轮廓的峰顶线和谷底线之间的距离，封顶线和谷底线平行于中线且分别通过轮廓最高点和最低点：Ry值是微观不平度十点中最高点和最低点至中线的垂直距离之和，因此它不如Rz值反映的几何特性准确，它对某些表面上不允许出现较深的加工痕迹和小零件的表面质量有实用意义。
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。
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。
cadxx 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。
表面粗糙度测量实验报告
表面粗糙度测量实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过测量不同材料表面的粗糙度，探究不同材料表面的特性，并了解粗糙度对材料性能的影响。
二、实验原理。
表面粗糙度是指物体表面不平整程度的度量，通常用来描述表面的凹凸不平程度。
表面粗糙度的测量是通过一定的测量仪器来实现的，常见的测量方法有激光干涉法、轮廓仪法、表面粗糙度仪法等。
本实验采用的是表面粗糙度仪法，通过测量表面的Ra值来描述表面的粗糙度。
三、实验仪器与材料。
1. 表面粗糙度仪。
2. 不同材料的样品（金属、塑料、玻璃等）。
3. 实验记录表。
四、实验步骤。
1. 将待测材料样品放置在测量台上，调整仪器使其与样品表面接触。
2. 启动表面粗糙度仪，进行测量，记录下表面的Ra值。
3. 更换不同材料的样品，重复步骤2，记录下各个样品的表面Ra值。
4. 对比不同材料的表面Ra值，分析不同材料的表面粗糙度特性。
五、实验数据与分析。
经过测量和记录，我们得到了不同材料样品的表面Ra值如下：金属样品，Ra=0.32μm。
塑料样品，Ra=1.25μm。
玻璃样品，Ra=0.58μm。
通过对比不同材料的表面Ra值，我们可以发现金属样品的表面最为光滑，其Ra值最小；塑料样品的表面相对较为粗糙，Ra值最大；而玻璃样品的表面Ra值介于金属和塑料之间。
这表明不同材料的表面粗糙度存在明显差异，不同材料的表面特性也因此而有所不同。
六、实验结论。
通过本次实验，我们了解了表面粗糙度的测量方法及其对不同材料的表面特性的描述。
实验结果表明，不同材料的表面粗糙度存在明显差异，这对材料的性能和用途都有着重要影响。
因此，在实际工程应用中，对材料表面粗糙度的控制和改善具有重要意义。
七、实验总结。
本次实验通过表面粗糙度测量，探究了不同材料表面的特性，并了解了粗糙度对材料性能的影响。
通过实验数据的对比分析，我们得出了不同材料表面的粗糙度特性。
实验结果对于材料工程领域具有一定的参考价值。
八、参考文献。
[1] 张三, 李四. 表面粗糙度测量方法及应用[M]. 北京: 科学出版社, 2010.[2] 王五, 赵六. 材料表面粗糙度对性能的影响[J]. 材料科学与工程, 2008, 30(5): 56-60.以上为本次实验的报告内容，如有任何疑问或建议，欢迎指正。
粗糙度实验报告
粗糙度实验报告
《粗糙度实验报告》
在科学研究中，粗糙度是一个非常重要的概念。
它可以影响许多物理和化学现象，比如摩擦力、光的反射和折射等。
为了更好地理解粗糙度对这些现象的影响，我们进行了一系列的实验，并得出了一些有趣的结论。
首先，我们设计了一个简单的实验装置，用来测量不同表面的粗糙度。
我们选择了玻璃、金属和塑料等不同材质的表面，并使用了一台精密的仪器来测量它们的表面粗糙度。
通过实验，我们发现不同材质的表面粗糙度确实存在差异，这对于我们理解这些材质的性质和用途有着重要的意义。
接下来，我们进行了一些摩擦力实验，以探究粗糙度对摩擦力的影响。
我们发现，表面越粗糙的材质，其摩擦力也越大。
这一发现对于工程领域的摩擦材料的选择和设计有着重要的指导意义。
此外，我们还进行了光学实验，研究了粗糙表面对光的反射和折射的影响。
我们发现，粗糙表面对光的反射和折射会产生更加复杂和随机的现象，这对于光学器件的设计和制造也有着一定的启示。
通过这些实验，我们对粗糙度的影响有了更深入的理解，这将有助于我们更好地应用这些知识，提高工程技术水平，推动科学研究的进步。
希望我们的实验报告能够为相关领域的研究和实践提供一些有益的参考。
表面粗糙度的测量实验报告
表面粗糙度的测量实验报告表面粗糙度的测量实验报告引言：表面粗糙度是描述物体表面粗糙程度的一个重要参数，对于许多工业领域来说，粗糙度的测量是非常关键的。
本实验旨在通过使用一种常见的测量仪器，对不同材料的表面粗糙度进行测量，并探讨测量结果的意义和应用。
实验方法：1. 实验仪器和材料：本次实验中使用的测量仪器为表面粗糙度仪，该仪器能够快速而准确地测量物体表面的粗糙度。
实验中使用的材料包括金属板、塑料板和玻璃板。
2. 实验步骤：首先，将金属板、塑料板和玻璃板分别放置在测量仪器的工作台上。
然后，打开仪器的电源并进行校准，确保测量结果的准确性。
接下来，选择适当的测量参数，如测量长度、测量速度等，并开始测量。
每个材料的测量过程中，仪器会自动记录并显示表面粗糙度的数值。
最后，将测量结果记录下来并进行分析。
实验结果：通过对金属板、塑料板和玻璃板的测量，我们得到了它们的表面粗糙度数值。
金属板的表面粗糙度为0.2μm，塑料板为1.5μm，玻璃板为0.5μm。
从这些结果可以看出，金属板的表面最为光滑，而塑料板的表面最为粗糙。
讨论：1. 表面粗糙度的意义：表面粗糙度对于许多工业领域来说非常重要。
在制造过程中，粗糙度的控制可以影响产品的质量和性能。
例如，在汽车制造中，发动机缸体的表面粗糙度会影响其密封性能和磨损程度。
因此，通过测量表面粗糙度，可以及时发现并解决潜在的问题。
2. 表面粗糙度的测量方法：除了本实验中使用的表面粗糙度仪，还有其他常见的测量方法，如光学显微镜法、扫描电子显微镜法等。
这些方法各有优缺点，可以根据实际需求选择合适的方法进行测量。
3. 表面粗糙度与摩擦性能的关系：表面粗糙度与摩擦性能之间存在着密切的关系。
一般来说，表面粗糙度较大的物体具有较高的摩擦系数，而表面粗糙度较小的物体则具有较低的摩擦系数。
这是因为表面粗糙度较大的物体表面存在着更多的接触点，从而增加了摩擦力的作用。
结论：通过本次实验，我们成功地测量了金属板、塑料板和玻璃板的表面粗糙度，并对测量结果进行了分析和讨论。
4.3表面粗糙度数值的选择及检测
三、表面粗糙度轮廓参数允许值的选择原则：
在满足零件表面功能要求的前提下，尽量选取较大的参数值。 （1）同一零件上工作表面粗糙度值，比非工作表面粗糙度值小。
工作表面
非工作表面
(2)摩擦表面粗糙度值比非摩擦表面粗糙度值小； 滚动摩擦表面比滑动摩擦表面的表面粗糙度参数值要小； 运动速度高、压力大的摩擦表面比运动速度低、压力小的摩擦
4-3 R轮廓参数的选用及其检测
一.表面粗糙度轮廓技术要求的内容
1、必须标注参数符号及允许值，同时还应标注传输带、取样长 度、评定长度的数值（若默认采用标准化值，则不标注）、极限 值判断规则（若默认采用16%规则，则不标注）。
2、必要时可以标注补充要求，如表面加工纹理及方向、加工余量、 附加的Rsm等。
表面的粗糙度参数值要小。
(3)受循环载荷的数值要小。
(4）配合要求高的结合表面、配合间隙小的配合表面及要求连接 可靠且受重载的过盈配合表面，均应取较小的粗糙度参数值。
(5）配合性质相同时，一般情况下，零件尺寸越小，则表面粗糙 度参数值应越小；在同一精度等级时，小尺寸比大尺寸，轴比孔 的表面粗糙度参数值要小；尺寸公差，表面形状公差小时，其表 面粗糙度参数值要小。
二.表面粗糙度轮廓参数的选择
1、通常只给出幅度参数符号（Ra或Rz）及极限值，而其他要求则 采用默认的标准化值。
2 、 一般采用Ra 作为评定参数。对于极光滑和粗糙的表面和零件材料 较软时，不能用Ra仪器测量，而采用Rz作为评定参数。
3 、 附加参数Rsm用于密封性要求高的表面，Rmr（c）用于耐磨性 要求高的表面。
(6）防腐性、密封性要求越高，表面粗糙度参数值应越小。
四、表面粗糙度轮廓常用测量方法
比较法 针描法 光切法 显微干涉法
表面粗糙度测量技术与方法研究
216研究与探索Research and Exploration ·探讨与创新中国设备工程 2019.12 (上)近年来，我国在表面粗糙度方面的研究集中在测量技术与方法的完善与创新上，并且取得了不错的进展，对我国的工件制造起到了关键作用，推动了我国制造企业的良好发展。
1 表面粗糙度测量理论与技术发展现状1.1 表面粗糙度测量理论表面粗糙度又被称为表面光洁度，是用来评价工件表面制造质量的重要指标。
在表面粗糙度研究方面，来自俄国的学者切比雪夫是世界上首位对此进行全面系统研究的人，并且在1874开创性地将计算工件表面粗糙度的最大公式应用在圆柱铣中。
在其研究理论的基础上，从20世纪30年代末开始，西方发达国家诸如美国、德国、英国等，一些学者也开始了对表面粗糙度的研究，先后发表了多篇关于表面粗糙度测量与表面粗糙度对工件使用性能影响的文章，形成了大量的表面粗糙度测量理论。
一些专家还设计并制造了轮廓记录仪、光切式显微镜以及干涉显微镜等，用来对工件表面粗糙度进行测量，从此进入了表面粗糙度测量技术研究与发展阶段。
1.2 表面粗糙度的测量技术与方法随着对表面粗糙度测量理论的研究与发展，国际上使用的表面粗糙度测量技术与方法也得到了不断的发展与创新，其测量的主要方法已经从传统的目测观察法向现代数值表现形式方向转变。
目前广泛使用的表面粗糙度测量技术与方法主要有比较法、触针法、光切法以及激光散斑法等。
2 表面粗糙度测量技术与方法介绍2.1 常规目测比较法在对工件表面粗糙度进行测量时，操作过程最简单、设备最轻便的就是常规的目测比较法，这种测量方法经常被应用于生产制造车间现场的测量环节，测量的程度比较宽泛，一般被用来测量中等或者较粗糙的工件表面粗糙度，实际操作方法为将待测量工件与标有一定粗糙度数值的标准件进行对比，以此确定被测工件表面粗糙度的数值，在具体粗糙度对比过程中，如果工件表面粗糙度大于1.6μm 时可以直接通过肉眼进行对比；如果工件表面粗糙度在1.6～0.4μm 范围内时，要使用放大镜对其进行对比；当工件表面粗糙度小于0.4μm 时要使用显微镜进行对比。
表面粗糙度参数RzRmaxRtR3zRPc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。
<CTSM>图1参数R z示意图</CTSM>这里R z的定义和GB/T3505-1983《表面粗糙度术语表面及其参数》中的定义已经完全不同。
GB/T3505-1983中R z符号曾用于指示“不平度的十点高度”。
正在使用中的一些表面粗糙度测量仪器大多只能测量以前的参数R z。
因此，采用现行的技术文件和图样时必须小心慎重，因为用不同类型的仪器按不同的规定计算所取得的结果之间的差别，并不都是非常微小而可忽略的。
2.参数R max(DIN EN ISO 4287)参数R max与参数R zi之间有些关系，因此首先介绍R zi的定义。
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1S '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＝Nh'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 ''＝020145cos 45cos Nh h ='所以 h ＝Nh N h 245cos 1021"=" 式中，N21＝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。
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ｉ
【 要】 摘 它介绍了表面粗糙度二维与三维功能参数，分析指出二维功能参数的理论缺陷以及三 ；
；维功能参数的优点。由于三维功能参数 尚未形成正式标准， 它使用 Ｍ ｒ Ｘ Ｍｒ ｉ・ Ａ ｜ ａ ｏ Ｍ三维形貌仪及粗糙度 ｛ ；样块进行试验研 究， 探讨其应用规律 。结论如下： 三维功能参数适用于普遍 对象， 以指数形式出现的三 ； ｌ维功能参数是基于 Ａ ｂｔ曲线的表 面微观几何形状的描述 ， 面的精度并无直接 关系， ｂｏ ｔ 和表 对应周期性 ： ｝较强表面与随机性较强表面， 其数值 出现较大差异 ， 随机性较强表面性能优越。 ； ； 关键词 ： 表面粗糙度； 功能参数 ； 三维 ； 实验 ｊ 【 ｂｔ ｃ】ｔｎ ｏｕｅ 一 ｄ 一 ｆｎｔ ｎ ａ ｍ ｔ ｓｆ ｕ ａｅ ｏｇｎｓ，ｓ ａ ｓｄｔ ｉ Ａ ｓ ａｔ Ｉｉ ｒ ｃｄ Ｄａ Ｄ ｕｃ ｏａｐｒ ｅ ｒｏ Ｆ ｃ ｒ ｈｅｓ（ ｏ ｎ ｙ ｅ ｒ ｔｄ ２ ｎ３ ｉ ｌ ａ ｅ ｓｆ ｕ ｄ ａｌ ｅ ｈ ｒ； ｝ａａｅ ｉ ｓｏｔｏ ｉｇ ｎ ｄａｔ ｅ．ｅａｓ 厂３ Ｄｆ ｔ ｎ ａａ ｅｅｓｎｔｂｉｇ ｒ ￡ ｃｄｍｃ ｈｒ ｍｎｓａｄａｖｎａ ｓ ｃｕｅＱ 一 ｍｃｉ ａｐ ｔｍ ｔｒ ｏ ｅ ｒ ； ｃ ｇ Ｂ ｉ ｏｌ ’ ｎ ｍ ｓ ｎ ａ ｓｅ ｅｉｅｔ ｕ Ｗ Ｓｃｒｅ ｕ ｂ ｓ ｇｔ ｉ ｏ Ａ Ｔ － “ ｅ ｔ ｄｒ ， ｐ ｒ ｎ ｌ ｔ ａ ｄ ｘ ｍ ａ ｓ ａ ａ ｉ ｏｔ ｙｕｉ ｅＭ ｃ Ｘ Ｍ Ｍ ３ Ｄ 咖ｃ ｌ ｎ ａ—ｊ ｒｄ ｎ ｈ ｒ ｅ ａｄｓ ｎ ｒ ｔ ｄｒ ｅａ ｐｅ ｏ ｓｒｃ ｕｈｅ ．ｈ ｒ ｕ ｓ ｈｗｔａ３ Ｄ ｕｃｏａ ｐ ｒ ｅ ｒ ａＰ ｔ ａ ｃｍ ｎ ａ ｍ ｌ ｕ ａｅｒ ｇｎｓ Ｔｅ ｅ ｌ ｏ （ 一 ｆ ｎｔｎ ａ ｍ ｔｓ ｏ ｌ ｕ ｅｉ ｄｘ ｓｆ ｆ ｏ ｓ ｓ ｔｓ ｈ ｉ ｌ ａ ｅ ｐ ｅ ｌ 一２ ｛ｃ ｅｇ ｅｒ ｇ５ｒｗ ． ｄｓｒ ｅ ｔ ｈｐ 咖ｃ ｒｕｈ ｅ ｎ ｍｅｎ ｌｉ ｌ ａｅ ｒ ｉ ｛ ｎｉ ｅ ｎ ｆ ｅ ｅｃ ｂｓ ｈ ｓａｅ ｆ ｕ ｅ ｏｇ ｎｓ ａｄｈ ） ｏｒ ａｏ ｔ ｓｙ ｃ ｐｅ － ｎ ｉ ｕｔ ｈ ｉ ｅ ｏｓ ｓ ｅ ｔｎ ｏ ｔ ｃ ｆ ；ｓ ｎ ｂ ￣ｄｏ ｏ ｕｖ ｎ ｅｇ ｉ ｐ ｎ ｎ．ｏ ｅｉ ｉ ｓ， ｅａ ｄｒｎ ｏ “ ｅ￡ｅｎ — ｊ ｉ ， ａｅ ｎＡ ｂ ｔｃ ｒｅａｄ ｉ ｔ ｕ ｅｏ ｅ ｏ ｅ ｔ ｒ ｄｃ Ⅱ ｎ ａ ｄ ｍ ， ，７ ｕ ｏ ｂ ｔ ｎｈ ｓｆ ｘ Ｔ ｐ ｏ ｃ 缸 ／ ｍ ｒ ａ ｖ ｕ ’一 ｆ ｎｔｎ ｐ ｒ ｅ ｒ ａｐ ａ 。 ｒ ｔ ｉｅ ｎｅ ｅｒ ｄｍ ｓｒ ｃ ’ ｃ ａｉｔｓ： ｅ ｃ ａ ｅ ｊ３ Ｄ ｕｃｏａ ａ ｍ ｔ ｓ ｅ ｓ ｇ ａ ｒ ｆ ｒ ｃ． ｎｏ ｔ ａｅｓ ａ ｂ ｉ ｉ ｌ ｏ ｌ ｉ ｌ ａ ｅ ｒ ｐ ｅ ｅｄ ｅ Ｔ ａ ｈ ｌ ｆ ｐ ｌｉ ｅ ；ｉｏｖ ｕ ａｖｎ ｇ ａ ｅｉ ｉ ｓｒ ｅｓ ｓ ｂｉ ｓ ｄａｔ ｅ ｈｎ ｒ ｄ ｆ ’ ｏ ａ ｔ ｐ ｏ ｃｕ ｗ ． ｉ ； Ｋ ｙ ｏｄ ：ｕｆｃ ｕ ｈ ｅ ；ｕ ｃ ｏ ａｐ ｒｍｅ ｒＴ ｒｅｄｍｅｓ ｎＥ ｐ ｒ ｎ ｅ ｒｓＳ ｒａｅ ｏ ｇ ｎ ｓ Ｆ ｎｔ ｎ ｌ ａａ ｔ ；ｈ ｅ－ ｉ ｎｉ ；ｘ ｅｉ ｔ ｗ ｒ ｓ ｉ ｅ ｏ ｍｅ ：
★来稿 日期 ：０ ０ １ １ ★基金项 目： ２ １—１— ７ 江苏省高校 自然科学基金重大基础研究项 目（８ Ｊ ４ ０ ０ ） ０ Ｋ Ａ ６ ０ １
江苏省数字化制造技术重点实验室开放课题（ Ｇ Ｍ 一 ８ ８ Ｈ Ｂ Ｌ００ ）
１０ ８
李伯奎 等 ： 面粗糙度 功 能参 数及其 三维量值 的 实验研 究 表
维 功 能参 数 Ｒ 参 数集 ， 写 进 了德 国 Ｄ Ｎ ７ ６ 准 。 并 Ｉ４ ７ 标 轿 车 发 动 机 的 曲轴 技 术要 求 中发 现 ， 曲轴 主轴 颈 、 轴 颈 表 面 连杆
也已包含了 Ｒ Ｒ 和 Ｒ 、 等评定参数｛ ４ １ 。 二维功能参数 由 Ａ ｂｔ曲线决定 ，这些参数将轮廓支承长 粗糙度的评定项 闷中 ， ｂｏｔ 度率的增长描述成粗糙度轮廓深 度的函数 ，依据一条等效线把
李伯奎 李年 莲 刘远伟 。 左敦稳
（ 淮 阴工 学院 江苏 省数字化 制造技 术重点 实验室 ， 学 机 电学院 ， ｚ 南京 ２ ０ １ ） １０ ６
Ｆ ｎ ｔ ｎ ｌ ａａ ｕ ｃ ｉ ａ ｒ ｍｅ ｅ ｓ ｏ ｕ ｆｃ ｏ ｇ ｎ ｓ ｎ ｘ ｅ ｉ ｎ ａ ｔ ｄ ｆＩ － ｎ ｅ ｏ ｐ ｔ ｒ ｆ ｒ ｅ ｒ ｕ ｈ ｅ ｓ ａ ｄ ｅ ｐ ｒ ｓ ａ ｍｅ ｔ ｌ ｕ ｙ ｏ ｓ ３ Ｄ ｉｄ ｘ ｓ ｔ
就是参数本身未能反映表面的固有特 ｌ 这也是粗糙度参数研究的 理论缺陷 ， 生， 二维 功能参数 中由等效线确定 的两个临界点支承率
—
项重要课题 ， 既参数反映对象固有特 『而不受仪器分辨率影响。 生
。、
变为三维支承面积为 ５ ％和 ８ ％两个确定值 ， ０ 在满足高机
３三维功能参数
（ ｏ ａｅｏ ｃ ａｉａ ａ ｄＥｅｔ ｎｃＥ ｇ ｅｒ ｇ Ｎ ｎｉｇＵ ｉｅｓｙｏ ｅｏ ａ ｔ ｓ ｎｉ ｌ ｇ ｆ Ｃ ｌ Ｍｅｈ ｎｃｌ ｎ ｌｃ ｏ ｉ ｎ ｉ ｅｉ ， ａｊ ｎｖｒｉ ｆ ｒｎ ｕｉ ｔ ｒ ｎ ｎ ｎ ｔ Ａ ｃａ Ａ ｔ ｎ ｕｉｓＮ ｎｉｇ２ ０ １ ， ｈｎ ） ｓ ｏ ａ ｔ ， ａｊ １ ０ ６ Ｃ ｉａ ｒ ｃ ｎ
第 ９期
２ ０ｌ １年 ９月
文 章 编 号 ：Ｏ — ９ ７ ２ ）９ ０ ９ ０ ｔ０１３ ９ （０１ ０ — １ — ３ １ ７
机 械 设 计 与 制 造
Ｍａ ｈ ｎ Ｄｅ ｉ ｎ ｃ ｉ ｍＴ ｓｇ ＆ Ｍａ ｕ ａ ｔ ｅ ｎ ｆ ｃ ｍ’ １９ ７
表 面粗糙 度功 能参数及其三维量值 的 实验研 究 木
● ■
ｔ
＇
中图分 类号 ： ＨＩ ４ 文献 标识码 ： Ｔ ２ Ａ
１ 引言
ｆ 参数 和 表 面 的支 承性 能 、 擦 磨损 性 能 、 滑 性 能直 接 对 应 ， 述 摩 润
磨削 、 抛光等高机械应力表面ｌ 。如图 １ 所示［ ３ １ 。我 传统表 面粗糙度参数 多是对表 面微观形貌 几何特征 的描 用于评定珩磨 、 Ｉ４７ 、 Ｓ ３６ — Ｂ１８ ７ ． ２ ０ ’ ２ 述 ， Ｇ ３ ０－ ２ ０ 如 Ｂ ５ ５ ０ ０中把参数分为幅度参数 、 间距参数 、 混合参 国 也 参 照 ＤＮ ７ ６ ｌ０１５ ５ ２制 定 ｒ Ｇ ／ ｌ７ ８ — ０ ３标
一
定面积的区域上 的特征 ， 改变原二维参数统计性差 、 测量值存
更接近真实表面 。 参数 ， 其按不同的表征特性把三维参数分为四类 ， 其中一类为功 在较大偏差的不足 ，
能参数 ， 它们都是基于 Ａ ｂｔ曲线 ， ｂ ｏｔ 如图 ２ 所示１ ５ １ 。包括表面支承 指数 ｓ 中心液体滞 留指数 Ｓ 和谷区液体滞 留指数 Ｓ
行表 征” 针 对 汽车 发 动机 气 缸套 内表 面 的平 台珩 磨 纹 ， 于其 ’ 。 由
Ｉ
＿ 一
Ｉ ． １
（
２ ４ ６ ０ Ｏ ０
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８ｌ Ｉ Ｏ％ Ｉ
图 １ 二维 支 承率 线 图解 Ｒ 系 列 参数 的 计
由于 Ｌ 参数 具 有 显 著 的功 能 特 性 ，被广 泛 应 用 于气 缸 套 述
械应力表面的同时更具普遍性 ， 可针对一般 工程表面 ； 同时三维
直接反 映表面结构类型的差别 ， 以 由于三维测量不言而喻的优越性 ，９ ８年由欧共体资助 的 功能参数使用无量纲 的指数 ， １９ 及反映由此表面结构类型确定的使用性能的差别 ； 三维参数对应 旨在为制定 三维表面测量与评定国际标准提供理论 基础 的大型 表面计量研究项 目， 开发定义 了一套基本 的三维表 面粗糙 度标准
论基础 ； 同时这种方法本身受到测量仪器分辨率的影响较大 ， 它要 三维功能参数是表面支承性 能 、 润滑性 能及摩擦磨损性能
求粗糙度轮廓垂直分度垂直量化步距 的选择应该至少满足有 ｌ 的描述 ，和二维功能参数有强烈的延续 性 ， Ｏ 都是基于 Ａ ｂ ｔ曲 ｂｏ ｔ
个分度落在核心区域内日受测量仪器分辨率影响较大的原 因之一 线 ， ， 并把测量 区域分段 描述 ； 三维功能参数没有二维功能参数的
但是二维功能参数参数 Ｒ 集有其致命的弱点。 对测量条件所
Ａ ｂｔ曲线分成三段 ， ｂｏ ｔ 得到去除的峰值 高度
抛光和磨削等制造工艺经验的基础之上口 ， 核心粗糙度深度 做的规定是建立在珩磨 、
Ｒ 和去除的谷值深度 Ｒ ，以及对应三段分界的支承率 ， ， 所以它的应用范围很窄， 、 仪适用于评定承受高机械应力表面的工作
在其他一些零件如活塞以 深沟槽加小平台的特殊结构 ， 决定其具有优 良的承载及耐磨损等 内表面及精密偶件孔的检测 近年来 ， 如同步器 ）ｆ Ｉ 也已应用 ， １ 从欧美一些大企业 性 能 ， 了描 述 平 台 珩磨 网纹 的特 殊 结 构 及 特 殊 功 能 ，ｆ 了■ 及变速箱 中一些零件（ 为 ｆ现 ｊ
ＯＳ ＜． ｈｓｈ Ｊ ＜ ０ （ ． … ２ ｏ－
第 ９期
（） ５
性 能 ； 准 中参 数设定 的主要 依 据是 一 条等 效线 （ ｑ ｉａ ｎ 标 Ｅ ｕｖｌ ｔ ｅ
ｓ ａｇｔ ｎ ）等效线用包含 ４ ％的被测轮廓点的支承率曲线的核 式 中：…一支承面积为 １０ ｔｉ ｌｅ， ｒ ｈｉ ０ ０ ％时， 表面支承指数的倒数。 心区域来计算 ， 这条“ 等效线” 同样是基于经验的， 并没有严密的理 ３２三维 功能参数 的优点 ＿
用线 数 等 几类 ， 有 和表 面 的 功能 特性 紧密 联 系 。一 般零 件 Ｉ 中对 表 准 ： 性 化 的 支 承率 曲线 表 征 高 度特 性 。 没 眨 ｊ