粗糙度仪培训讲义
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粗糙度知识培训
二、表面粗糙度的评定
• C. Ry：轮廓最大高度 • 定义：指取样长度内，被测轮廓的峰顶线 和轮廓谷底线之间的距离。
二、表面粗糙度的评定
• 2.间距特性参数 • A. Sm：轮廓微观不平度的平均间距：含有 一个轮廓峰和相邻轮廓谷的一段中线长度， 称为轮廓微观不平度的间距。在取样长度 内微观不平度的平均值称为Sm。
标准的滤波器截取长度是： 公制： 0.0025mm ， 0.008mm ， 0.025mm ， 0.08mm ， 0.25mm ， 0.8mm ， 2.5mm，8.0mm，25.0mm。 • 所选滤波器的波长影响滤波数据。
滤波的粗糙度参数
• • • • •
Ra（取样内轮廓偏离平均线的算术平均） Rt（粗糙度的最大高度） Rz（取样内轮廓最高峰和最深谷间距离） Rv（粗糙度的最大轮廓深度） Rmr（粗糙度材料比曲线）
粗糙度知识培训
未滤波参数
• • • • • •
未滤波参数 Pa（轮廓偏离平均线的算术平均） Pt（轮廓评价内最大峰-谷高度） Pz（轮廓评价内最大峰-谷高度） Pv（未滤波轮廓最大深度） Pmr（未滤波轮材料比曲线）
滤波的波纹度参数
• • • • • Wa（取样内轮廓偏离平均线的算术平均） Wt（波纹度的最大高度） Wz（取样内最高峰和最深谷之和） Wv（波纹度的最大轮廓深度） Wmr（波纹度的材料比源自线）在发动机上的实际应用效果
2、降低了发动机的机油耗量。 由于缸孔几何形状精度及表面质量的提 高，再加上活塞结构的改进，使发动机机 油耗量与燃油消耗量的比值由0.25%～ 0.50%降到0.15%。 3、发动机额定功率提高3.4%，最大扭矩提 高2.9%
缸孔表面粗糙度的评定
• 缸孔相关珩磨参数要求
粗糙度测量培训教案
粗糙度测量培训教案第一章：粗糙度测量概述1.1 粗糙度的定义和重要性1.2 粗糙度对产品性能的影响1.3 粗糙度的测量方法1.4 粗糙度测量的发展趋势第二章：粗糙度测量原理2.1 触针式粗糙度测量原理2.2 光束扫描式粗糙度测量原理2.3 激光散射式粗糙度测量原理2.4 超声波式粗糙度测量原理第三章：粗糙度测量仪器及操作3.1 粗糙度测量仪器概述3.2 粗糙度测量仪器的选择3.3 粗糙度测量仪器的操作步骤3.4 粗糙度测量仪器的维护与保养第四章：粗糙度测量参数及其选择4.1 粗糙度测量参数概述4.2 主要粗糙度测量参数4.3 粗糙度测量参数的选择与设定4.4 粗糙度测量参数的调整与优化第五章：粗糙度测量数据的处理与分析5.1 粗糙度测量数据的收集与记录5.2 粗糙度测量数据的处理方法5.3 粗糙度测量数据的分析与评价第六章：粗糙度测量实操训练6.1 实操训练目的与意义6.2 实操训练设备与工具6.3 实操训练步骤与要求6.4 实操训练注意事项第七章：不同材料粗糙度测量7.1 金属材料粗糙度测量7.2 非金属材料粗糙度测量7.3 复合材料粗糙度测量7.4 特殊材料粗糙度测量第八章：粗糙度测量在工业应用中的案例分析8.1 机械制造行业中的应用8.2 汽车制造行业中的应用8.3 电子制造行业中的应用8.4 其他行业中的应用第九章：粗糙度测量技术的创新与发展9.1 新型粗糙度测量技术介绍9.2 粗糙度测量技术的发展趋势9.3 粗糙度测量技术在未来的应用前景9.4 我国粗糙度测量技术的发展现状与展望第十章：粗糙度测量培训总结与考核10.1 培训课程总结10.2 粗糙度测量技能考核10.3 粗糙度测量知识问答10.4 优秀学员表彰与奖励重点和难点解析一、粗糙度测量概述难点解析：粗糙度的微观结构及其对产品性能的具体影响机制二、粗糙度测量原理难点解析：各种测量原理的物理基础和数学模型三、粗糙度测量仪器及操作难点解析：不同仪器的特点和适用范围，以及操作中的细节问题四、粗糙度测量参数及其选择难点解析：如何根据不同材料和表面特性选择合适的测量参数五、粗糙度测量数据的处理与分析难点解析：数据处理中的统计学和信号处理方法，以及分析评价的标准和技巧六、粗糙度测量实操训练难点解析：实操中可能遇到的问题及解决方案七、不同材料粗糙度测量难点解析：不同材料表面特性的差异及其对粗糙度测量的影响八、粗糙度测量在工业应用中的案例分析难点解析：如何根据粗糙度测量结果进行工艺优化和质量控制九、粗糙度测量技术的创新与发展难点解析：新技术的原理和应用前景，以及如何适应和应用这些新技术十、粗糙度测量培训总结与考核难点解析：如何评价和提高粗糙度测量技能及知识水平全文总结和概括：本教案全面覆盖了粗糙度测量的基本概念、原理、仪器操作、参数选择、数据处理、实操训练、应用案例、技术发展以及培训总结与考核等内容。
粗糙度仪培训讲义课件
取样长度舍弃
粗糙度仪培训讲义
50
常用参数及其定义
Ra Rz Ry Rq Rp Rm Rt Rmax R3z Sm S Sk tp
粗糙度仪培训讲义
51
参数用途的简要说明
幅值参数（垂直参数）： Ra Rz Ry Rq Rp Rm Rt Rmax R3z
间距参数（水平参数）： Sm S
粗糙度仪培训讲义
粗糙度仪培训讲义
58
Rz（ISO）
粗糙度仪培训讲义
59
轮廓最大高度Ry（ISO ）
在取样长度内轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离。
Y
Rp
Ry
0
l
X Rm
粗糙度仪培训讲义
60
轮廓峰谷总高度Rt
在评定长度内轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距 离。
粗糙度仪培训讲义
61
轮廓最大峰高Rp
在取样长度内从轮廓峰顶线至中线的距 离。
轮廓最大谷深Rm
在取样长度内从轮廓谷底线至中线的距离。
粗糙度仪培训讲义
62
轮廓微观不平度的平均间距Sm
在取样长度内轮廓微观不平度的间距的平均
值。
Sm
1
i n
Si
n i1
S1
Si
Sn
l
粗糙度仪培训讲义
63
Sm
粗糙度仪培训讲义
64
轮廓的单峰平均间距S
在取样长度内轮廓的单峰间距的平均
值。
S
1 n
粗糙度仪培训讲义
2
在表面上需要的特性
当润滑非常重要时，表面上需有足够 多的谷用于存储油
表面上足够的的峰用于吸附油漆和粘 结剂
表面分布充足的谷可提高工件的可锻 (塑)性
粗糙度仪培训讲义
50
常用参数及其定义
Ra Rz Ry Rq Rp Rm Rt Rmax R3z Sm S Sk tp
粗糙度仪培训讲义
51
参数用途的简要说明
幅值参数（垂直参数）： Ra Rz Ry Rq Rp Rm Rt Rmax R3z
间距参数（水平参数）： Sm S
粗糙度仪培训讲义
粗糙度仪培训讲义
58
Rz（ISO）
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59
轮廓最大高度Ry（ISO ）
在取样长度内轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离。
Y
Rp
Ry
0
l
X Rm
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60
轮廓峰谷总高度Rt
在评定长度内轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距 离。
粗糙度仪培训讲义
61
轮廓最大峰高Rp
在取样长度内从轮廓峰顶线至中线的距 离。
轮廓最大谷深Rm
在取样长度内从轮廓谷底线至中线的距离。
粗糙度仪培训讲义
62
轮廓微观不平度的平均间距Sm
在取样长度内轮廓微观不平度的间距的平均
值。
Sm
1
i n
Si
n i1
S1
Si
Sn
l
粗糙度仪培训讲义
63
Sm
粗糙度仪培训讲义
64
轮廓的单峰平均间距S
在取样长度内轮廓的单峰间距的平均
值。
S
1 n
粗糙度仪培训讲义
2
在表面上需要的特性
当润滑非常重要时，表面上需有足够 多的谷用于存储油
表面上足够的的峰用于吸附油漆和粘 结剂
表面分布充足的谷可提高工件的可锻 (塑)性
《表面粗糙度培训》课件
详细描述
表面粗糙度对疲劳强度的影响与材料、结构和应力集中等因素有关。在某些情况下，较小的表面粗糙度可以降低 应力集中程度，提高材料的疲劳强度。然而，过度追求光滑可能导致材料表面的晶体结构发生变化，影响疲劳性 能。因此，需要在保证疲劳强度的前提下合理选择表面粗糙度。
表面粗糙度对配合性质的影响
总结词
表面粗糙度对配合性质的影响主要体现在间 隙、过盈量、紧密度等方面。适当的表面粗 糙度可以提高配合性质，保证机械零件的正 常运转。
表面粗糙度的影响因素
切削参数
切削速度、进给量、切削深度等 。
刀具参数
刀具几何参数、刀具磨损等。
工件材料
硬度、韧性等。
加工方法
铣削、车削、磨削等。
表面粗糙度的测量方法
01 比较法
通过比较样块与被测表面的触 觉或视觉比较来确定表面粗糙 度。
02 光切法
利用光切显微镜观察表面微观 不平度，通过测量反射光的干 涉条纹数来评定表面粗糙度。
成本和提高经济效益具有重要意义。
详细描述
随着科技的发展，表面粗糙度的应用范围将越来越广 泛。
05
表面粗糙度的控制与优化
表面粗糙度的控制方法
工艺参数控制
通过调整加工过程中的切 削速度、进给量等工艺参
数，控制表面粗糙度。
刀具选择与刃磨
选用合适的刀具材料和刃 磨参数，确保刀具锋利， 减小切削力，降低表面粗
03 干涉法
利用光干涉原理，通过观察干 涉条纹的移动数量来评定表面 粗糙度。
0 触针法 4利用触针划过表面，测量其微
观不平度的峰谷深度来评定表 面粗糙度。
02
表面粗糙度与机械性能
表面粗糙度对耐磨性的影响
总结词
表面粗糙度对耐磨性的影响较大，粗糙度越大，磨损越快；反之，表面越光滑 ，耐磨性越好。
表面粗糙度对疲劳强度的影响与材料、结构和应力集中等因素有关。在某些情况下，较小的表面粗糙度可以降低 应力集中程度，提高材料的疲劳强度。然而，过度追求光滑可能导致材料表面的晶体结构发生变化，影响疲劳性 能。因此，需要在保证疲劳强度的前提下合理选择表面粗糙度。
表面粗糙度对配合性质的影响
总结词
表面粗糙度对配合性质的影响主要体现在间 隙、过盈量、紧密度等方面。适当的表面粗 糙度可以提高配合性质，保证机械零件的正 常运转。
表面粗糙度的影响因素
切削参数
切削速度、进给量、切削深度等 。
刀具参数
刀具几何参数、刀具磨损等。
工件材料
硬度、韧性等。
加工方法
铣削、车削、磨削等。
表面粗糙度的测量方法
01 比较法
通过比较样块与被测表面的触 觉或视觉比较来确定表面粗糙 度。
02 光切法
利用光切显微镜观察表面微观 不平度，通过测量反射光的干 涉条纹数来评定表面粗糙度。
成本和提高经济效益具有重要意义。
详细描述
随着科技的发展，表面粗糙度的应用范围将越来越广 泛。
05
表面粗糙度的控制与优化
表面粗糙度的控制方法
工艺参数控制
通过调整加工过程中的切 削速度、进给量等工艺参
数，控制表面粗糙度。
刀具选择与刃磨
选用合适的刀具材料和刃 磨参数，确保刀具锋利， 减小切削力，降低表面粗
03 干涉法
利用光干涉原理，通过观察干 涉条纹的移动数量来评定表面 粗糙度。
0 触针法 4利用触针划过表面，测量其微
观不平度的峰谷深度来评定表 面粗糙度。
02
表面粗糙度与机械性能
表面粗糙度对耐磨性的影响
总结词
表面粗糙度对耐磨性的影响较大，粗糙度越大，磨损越快；反之，表面越光滑 ，耐磨性越好。
粗糙度培训课件
原子力显微镜(AFM)
总结词
通过检测探针与样品表面间的微弱作用力来表征表面形貌。
详细描述
原子力显微镜（AFM）是一种高分辨率的表面形貌测量设备，其工作原理是通过 检测探针与样品表面间的微弱作用力来表征表面形貌。AFM可以在纳米尺度上对 样品表面进行无损、无污染的测量，广泛应用于材料科学、生物学等领域。
触针式仪器的针头磨损问题
触针式仪器针头磨损是常见的仪器问题，它会影响测量结果 的准确性和可靠性。
由于长时间使用或频繁接触粗糙表面，触针式仪器的针头容 易磨损。磨损的针头会导致测量结果失真，因此需要定期检 查和更换针头。为减少针头磨损，可以调整触针的施加压力 、选择更耐磨的针头材料或优化触针的结构设计。
人工智能与机器学习在粗糙度检测中的应用
01
02
03
深度学习算法
利用深度学习算法对粗糙 度图像进行自动识别和分 类，提高检测精度和效率 。
数据驱动模型
基于大量数据建立粗糙度 检测模型，通过机器学习 算法实现自适应调整和优 化。
智能传感器技术
将人工智能技术与传感器 技术相结合，实现实时、 在线、自动的粗糙度检测 。
用环境，保持清洁并稳定环境条件。
数据处理与分析中的误差来源
数据处理与分析过程中可能引入多种误差，如信号噪声、数据处理算法的误差等。
在获取表面粗糙度数据后，需要进行数据处理与分析以提取表面特征。在此过程中，数据采集的噪声、算法的不完善或人为 操作失误都可能导致误差的产生。为减小误差，可以采用数字滤波技术去除噪声、优化数据处理算法并提高操作人员的技能 水平。此外，对同一表面进行多次测量并取平均值也是一种减小误差的方法。
光干涉式仪器对环境的要求问题
光干涉式仪器对环境的要求较高，温度、湿 度和尘埃等因素都可能影响其测量精度。
粗糙度培训课件
粗糙度在生物医学中的应用
粗糙度在能源与环境中的应用
粗糙度在能源与环境领域的应用主要涉及能源的有效利用和环境保护等方面。
总结词
在能源与环境领域，粗糙度对能源的有效利用和环境保护具有重要影响。例如，在太阳能电池板表面，粗糙度可以影响太阳光的吸收和转化效率，进而影响太阳能的利用效率。此外，在污水处理和环境监测等领域，粗糙度也可以影响水流的流动状态和污染物的扩散等，进而影响环境保护的效果。
粗糙度通常用 Ra、Rz、Ry 等参数来表示，其中 Ra 是平均粗糙度，Rz 是最大峰高，Ry 是最大谷底深度等。
粗糙度对物体表面的摩擦、磨损、疲劳、抗疲劳、抗腐蚀、接触应力、流体流动等性能有很大影响。
粗糙度对光洁度、精度等加工质量也有很大影响。
粗糙度的物理意义
在机械制造、汽车制造、航空航天、石油化工、医疗器械等领域，粗糙度是一个非常重要的参数。
表面粗糙度测量仪器
干涉仪
通过扫描表面轮廓来测量表面不平度，具有较高的测量精度和效率。
表面轮廓仪
可用于观察和测量表面微观不平度和缺陷，适用于非金属表面测量。
光学显微镜
针描式轮廓仪
通过探针扫描表面来测量轮廓，精度较高，适用于各种材料表面测量。
轮廓仪
用于测量物体表面的轮廓，可分析表面的几何形状和粗糙度。
统计分析
时序分析
分类与聚类分析
粗糙度与其他参数的关系
要点三
与表面形貌的关系
表面形貌是影响粗糙度的主要因素之一，通过研究粗糙度与表面形貌的关系，可以了解表面形貌对粗糙度的影响程度和作用机制。
要点一
要点二
与摩擦性能的关系
粗糙度对摩擦性能有很大影响，粗糙的表面会导致较大的摩擦系数和磨损，研究粗糙度与摩擦性能的关系，有助于优化材料的表面处理和降低能耗。
粗糙度--上课课件
表面，粗糙度选小值。 4.同一公差等级的零件，小尺寸比大尺寸，轴比孔的粗糙度值要小。
5.要求耐腐蚀的表面，粗糙度值应选小值。
6.有关标准已对表面粗糙度要求作出规定的应按相应标准确定表 面粗糙度数值。
4.5 表面粗糙度的测量
一、比较法： 将被测表面与粗糙度标准样板相比较，通 过视觉、触 感或其它方法进行比较后，对 被测表面的粗糙度作出评定的方法。
i 1
Rz和Ra比较，测点少，故Ra更客观反映工件的表面实际情况。
3.轮廓最大高度Ry：
在取样长度内，轮廓最高峰和轮廓最低谷之间的距离。
Ry =Rp + Rm
在三个评定参数中，Ra最能客观反映工的表面实际 情况，常用表示零件表面粗糙度。
三、一般规定
轮廓算术平均偏差Ra
系列值 补充系 系列 补充 系列 补充
1.25
12.5
16
2.0
20
2.5
25
32
4.0
40
5.0
50
63
8.0
80
10.0
100
4.3 表面粗糙度代号及标注
一、表面粗糙度符号和代号
基本符 号
表示表面是用去除材料的方法获得。如车、铣、刨、 磨、钻、剪切、抛光、腐蚀、电火花加工、
气割等
表示表面是用不去除材料方法获得。 如铸、锻、冲压变形、热轧、粉末冶金等。或者是用于保持
二、光切法： 利用“光切原理”测量表面粗糙度的方法。光切
显微镜又称双管显微镜
三、干涉法：利用光波干涉原理来测量表面粗糙度的方法。主
要用于测量表面粗糙度的Rz和Ry值，可以测到较 小的参数值，通常测量范围0.03—1μm
常用的测量仪器——干涉显微镜
5.要求耐腐蚀的表面，粗糙度值应选小值。
6.有关标准已对表面粗糙度要求作出规定的应按相应标准确定表 面粗糙度数值。
4.5 表面粗糙度的测量
一、比较法： 将被测表面与粗糙度标准样板相比较，通 过视觉、触 感或其它方法进行比较后，对 被测表面的粗糙度作出评定的方法。
i 1
Rz和Ra比较，测点少，故Ra更客观反映工件的表面实际情况。
3.轮廓最大高度Ry：
在取样长度内，轮廓最高峰和轮廓最低谷之间的距离。
Ry =Rp + Rm
在三个评定参数中，Ra最能客观反映工的表面实际 情况，常用表示零件表面粗糙度。
三、一般规定
轮廓算术平均偏差Ra
系列值 补充系 系列 补充 系列 补充
1.25
12.5
16
2.0
20
2.5
25
32
4.0
40
5.0
50
63
8.0
80
10.0
100
4.3 表面粗糙度代号及标注
一、表面粗糙度符号和代号
基本符 号
表示表面是用去除材料的方法获得。如车、铣、刨、 磨、钻、剪切、抛光、腐蚀、电火花加工、
气割等
表示表面是用不去除材料方法获得。 如铸、锻、冲压变形、热轧、粉末冶金等。或者是用于保持
二、光切法： 利用“光切原理”测量表面粗糙度的方法。光切
显微镜又称双管显微镜
三、干涉法：利用光波干涉原理来测量表面粗糙度的方法。主
要用于测量表面粗糙度的Rz和Ry值，可以测到较 小的参数值，通常测量范围0.03—1μm
常用的测量仪器——干涉显微镜
粗糙度培训课件
目录
常见参数含义 评定方法及相关事项 常见检测注意事项
常见参数含义及其影
粗糙度参数
Ra 轮廓算术平均偏差
加工表面内具有较小间距的轮廓峰和轮廓谷组成的 微观几何形状特性 其对于零件的使用性能（摩擦磨损、配合性质、结 合密封)及几何测量精度都有较大影响
Rt
图形如下
波纹度参数
Wa轮廓算术平均偏差 即由间距比粗糙度大得多的随机的或接 近周期形式的成分构成的表面不平度 如下图
Wa与Ra之区别
Ra 即表面微观几何形状误差 Wa 即表面微观与宏观之间的中间几何形 状误差 两者区别在于波距大小,在1-10mm之间 呈周期性变化的为波纹度误差、小于1mm呈 周期性变化的为粗糙度误差
如此图
Ra
。
图形如下
Ra
Rz
微观不平度十点高度
即被测表面内5个最大峰的平均值和5 个最大谷的平均值之和
Rz 图形如下
Rz2 Rz3 Rz4
Rz1
Rz5
Rt
微观轮廓最大点高度
即被测表面内最大轮廓峰和最大轮廓谷 之 和 其深的谷会导致裂纹的扩展、过多的峰则 会过早引起磨损、导致失效 因此:要尽可能排除刀痕
测尖的方向
日常的一般检测方法都应该是测尖尽可能垂 直于被测表面的加工刀纹；无刀纹则可以随 便检测 错误
正确
图形的正确区分
根据图形的峰谷；正确区分刀痕与正常的加 工纹理，尽量的避免刀痕，以免直接影响测 量值；尤其为Rt
如此图
零件的正确摆放
一般的零件表面检测要求摆放稳、平即可; 对于内孔表面(如缸体主轴孔、缸孔及连杆大 头)及轴类表面(如凸轮轴、曲轴及活塞销..) 检测时应尽量找正;测量尽可能接近中心位置 为最佳
粗糙度培训课件
解决方案
采用先进的机械加工技术和表面处理方法 ，对产品表面进行优化处理。
06
粗糙度检测标准与规范解读
国家标准及行业标准介绍
国家标准定义
01
国家标准是由国家机构通过一定的程序制定的，用于规范行业
行为的准则。
行业标准定义
02
行业标准是由行业协会或组织制定的，用于指导行业内企业行
为的准则。
粗糙度检测的国家标准与行业标准
表面粗糙度测量仪
表面粗糙度测量仪是一种用于测量物体表面粗糙度的设备，通常由传感器、放大器 和记录器组成。
传感器用于接触物体表面并测量其粗糙度，放大器用于放大信号并记录测量结果。
表面粗糙度测量仪具有高精度、高稳定性和高可靠性，适用于各种材料和表面的粗 糙度测量。
轮廓仪
轮廓仪是一种用于测量物体表 面轮廓的设备，通常由传感器 、放大器和记录器组成。
零件，要求具有较高的表面粗糙度 。
效果评估
经过优化处理后，产品表面粗糙度得到显 著提高，满足使用要求。同时，生产效率 也得到了提高，降低了生产成本。
问题分析
原加工方法导致产品表面粗糙度不达标， 影响使用性能。
实施过程
选择合适的刀具、砂轮和抛光轮，调整切 削参数和磨削参数，进行多次试验和调整 。
用于记录测量结果。
光学轮廓仪具有非接触、高精度 和高分辨率等优点，适用于各种
材料和表面的轮廓测量。
04
粗糙度测量数据处理与分析
数据处理方法
平均法
拟合法
对一组数据取平均值，以消除随机误 差的影响。
将数据拟合为某种函数，以更好地描 述数据分布规律。
滤波法
通过设置滤波器，对数据进行平滑处 理，以减少随机误差。
粗糙度培训
粗糙度培训：粗糙度参数：未滤波参数滤波的粗糙度参数滤波的波纹度参数Pa（轮廓偏离平均线的算术平均）Ra（取样内轮廓偏离平均线的算术平均）Wa（取样内轮廓偏离平均线的算术平均）Pt（轮廓评价内最大峰-谷高度）Rt（粗糙度的最大高度）Wt（波纹度的最大高度）Pz（轮廓评价内最大峰-谷高度）Rz（取样内轮廓最高峰和最深谷间距离）Wz（取样内最高峰和最深谷之和）Pv（未滤波轮廓最大深度）Rv（粗糙度的最大轮廓深度）Wv（波纹度的最大轮廓深度）Pmr（未滤波轮材料比曲线）Rmr（粗糙度材料比曲线）Wmr（波纹度的材料比曲线）Ra：轮廓偏离平均线的算术平均1、在取样长度内，并且在平均线之下的轮廓部分随后被翻转而放在平均线之上。
2、在原始平均线以上的平均高度。
Ra的局限性：不同特性的表面可能产生相同的Ra值。
使用粗糙度仪测量时取样长度选择:Ra小于等于0.02um时,取样长度(CUT OFF)为0.08mmRa大于0.02um,小于0.1um时,取样长度为0.25mmRa大于0.1um,小于2um时,取样长度为0.8mmRa大于2um,小于10um时,取样长度为2.5mmRa大于10um时,取样长度为8mmRmr：Rmr（TPI）：材料支撑率，指在取样长度内，一条平行于中线的直线与轮廓相截，所得个截线长度之和称为轮廓支撑长度，轮廓支撑长度与取样长度之比为材料支撑率。
•材料支撑率与平行于中线且从峰顶线向下所取的水平截距有关。
指承受表面（表示为评价长度地百分比）长度的测量，轮廓峰被一条平行于轮廓平均线的直接所切割。
定义承受表面的直线可以被设置在最高峰以下的深度或在轮廓平均线之上或之下的距离。
当这条直线设置在轮廓最深谷时，则Rmr是100%。
通过绘出材料比值（mr）相对在0%和100%之间限制的最高轮廓峰（或丛平均线的距离）以下深度的图形，然后就可得到材料比曲线。
1、料比是在任意指定轮廓深度时，承受表面的长度与评价长度的比率，它被表示为百分比%。
表面粗糙度培训课件(2024版)
测针歪斜 、杂音
100%
50%
剖面曲线 P
P-参数
λc 轮廓曲线滤波器
粗糙度曲线 R R-参数
粗糙度曲线
形状偏差曲线 (粗糙度曲线的平均线)
λf 轮廓曲线滤波器
滤波波纹曲线W W-参数
波纹度曲线
振幅传达率
0
λs 滤波器(波长)
λc
波长λ
λf
粗糙度 – 术语
剖面曲线 P 平均线
顶峰
粗糙度曲线 R
平均线
0
f(x)的绝对值
Ra
轮廓线 f(x)
取样长度 l
波峰波谷高度
• 粗糙度曲线的最大峰高 : Rp
• 粗糙度曲线的最大谷深 : Rv
• 最大高度粗糙度
: Rz (Rp+Rv)
Rp Rz
Rv
取样长度 lr
• 平均最大高度粗糙度 • 最大高度粗糙度 • 粗糙度高度的总高度 • 剖面曲线的最大剖面高度
: Ry, RzDIN : Rzmax, RmaxDIN : Rt : Pt
Rz6 Rz7
如果 “N=12” 可能包含以下情况.
•In Rz1,Rz2・・・RzＮ (13≦N≦18) 超限的数目 ≦ 2 (≦16%)
Zp1st Zp3rd
Zp4th
Zv5th Zv4th Zv3rd
Zv2ndZv1st
Zv5th Zv4th Zv3rd
Zv2ndZv1st
Zv5th Zv4th Zv3rd
Zv2ndZv1st
Zv5th Zv4th Zv3rd
Zv2ndZv1st
Zv5th Zv4th Zv3rd
Zv2nd
采样长度 Lr1
ISO12085:’96
100%
50%
剖面曲线 P
P-参数
λc 轮廓曲线滤波器
粗糙度曲线 R R-参数
粗糙度曲线
形状偏差曲线 (粗糙度曲线的平均线)
λf 轮廓曲线滤波器
滤波波纹曲线W W-参数
波纹度曲线
振幅传达率
0
λs 滤波器(波长)
λc
波长λ
λf
粗糙度 – 术语
剖面曲线 P 平均线
顶峰
粗糙度曲线 R
平均线
0
f(x)的绝对值
Ra
轮廓线 f(x)
取样长度 l
波峰波谷高度
• 粗糙度曲线的最大峰高 : Rp
• 粗糙度曲线的最大谷深 : Rv
• 最大高度粗糙度
: Rz (Rp+Rv)
Rp Rz
Rv
取样长度 lr
• 平均最大高度粗糙度 • 最大高度粗糙度 • 粗糙度高度的总高度 • 剖面曲线的最大剖面高度
: Ry, RzDIN : Rzmax, RmaxDIN : Rt : Pt
Rz6 Rz7
如果 “N=12” 可能包含以下情况.
•In Rz1,Rz2・・・RzＮ (13≦N≦18) 超限的数目 ≦ 2 (≦16%)
Zp1st Zp3rd
Zp4th
Zv5th Zv4th Zv3rd
Zv2ndZv1st
Zv5th Zv4th Zv3rd
Zv2ndZv1st
Zv5th Zv4th Zv3rd
Zv2ndZv1st
Zv5th Zv4th Zv3rd
Zv2ndZv1st
Zv5th Zv4th Zv3rd
Zv2nd
采样长度 Lr1
ISO12085:’96
粗糙度测量培训教案
粗糙度参数
常见的粗糙度参数包括算术平均偏差Ra、均方根偏差Rq、最大峰高Ry、最大谷 深Rv等，用于定量描述表面粗糙度的特征。
粗糙度对产品性能的影响
摩擦与磨损
粗糙度对摩擦和磨损性能有显著 影响。表面粗糙度较大可能导致 较大的摩擦系数和磨损量，从而
影响机械零件的寿命和性能。
流体流动
粗糙度对流体流动特性产生影响， 如流体阻力、压降等。在管道和 流体机械中，表面粗糙度可能影
了解测量标准和要求，确保测 量结果符合相关标准和客户要
求。
测量步骤与操作技巧
将触针安装在粗糙度测量仪的合适位 置，确保触针与被测表面垂直，并调 整触针高度和压力。
根据确定的测量范围和采样点数，在 被测表面上逐点进行测量，记录每个 点的数据。
将校准块放置在测量位置，进行仪器 校准，确保测量结果的准确性。
通过与已知标准样块进行比较来测量表面粗糙度的方法。
详细描述
比较法是一种简单直观的粗糙度测量方法，通过将待测表面与已知标准样块进行比较，观察和比较两者的微观不 平度，从而确定待测表面的粗糙度值。这种方法适用于表面粗糙度要求不高的场合，如铸造、锻造等加工工艺的 表面质量检测。
光干涉法
总结词
利用光的干涉现象测量表面粗糙度的方法。
轮廓仪可以测量平面、圆柱面和 球面等各种形状的表面，广泛应 用于机械、航空、汽车等领域。
轮廓仪具有高精度和高分辨率的 特点，能够提供准确的表面形貌
信息。
干涉显微镜
干涉显微镜是利用光的干涉原 理来观察和测量物体表面微观 形貌的仪器。
通过将物镜和反射镜的光路合 并，干涉显微镜能够将微小的 表面形貌放大并呈现出来，便 于观察和测量。
机械零件的粗糙度测量通常采用 触针式表面粗糙度测量仪，通过 触针在零件表面滑行来测量表面 微观不平度的幅度和频率。
常见的粗糙度参数包括算术平均偏差Ra、均方根偏差Rq、最大峰高Ry、最大谷 深Rv等，用于定量描述表面粗糙度的特征。
粗糙度对产品性能的影响
摩擦与磨损
粗糙度对摩擦和磨损性能有显著 影响。表面粗糙度较大可能导致 较大的摩擦系数和磨损量，从而
影响机械零件的寿命和性能。
流体流动
粗糙度对流体流动特性产生影响， 如流体阻力、压降等。在管道和 流体机械中，表面粗糙度可能影
了解测量标准和要求，确保测 量结果符合相关标准和客户要
求。
测量步骤与操作技巧
将触针安装在粗糙度测量仪的合适位 置，确保触针与被测表面垂直，并调 整触针高度和压力。
根据确定的测量范围和采样点数，在 被测表面上逐点进行测量，记录每个 点的数据。
将校准块放置在测量位置，进行仪器 校准，确保测量结果的准确性。
通过与已知标准样块进行比较来测量表面粗糙度的方法。
详细描述
比较法是一种简单直观的粗糙度测量方法，通过将待测表面与已知标准样块进行比较，观察和比较两者的微观不 平度，从而确定待测表面的粗糙度值。这种方法适用于表面粗糙度要求不高的场合，如铸造、锻造等加工工艺的 表面质量检测。
光干涉法
总结词
利用光的干涉现象测量表面粗糙度的方法。
轮廓仪可以测量平面、圆柱面和 球面等各种形状的表面，广泛应 用于机械、航空、汽车等领域。
轮廓仪具有高精度和高分辨率的 特点，能够提供准确的表面形貌
信息。
干涉显微镜
干涉显微镜是利用光的干涉原 理来观察和测量物体表面微观 形貌的仪器。
通过将物镜和反射镜的光路合 并，干涉显微镜能够将微小的 表面形貌放大并呈现出来，便 于观察和测量。
机械零件的粗糙度测量通常采用 触针式表面粗糙度测量仪，通过 触针在零件表面滑行来测量表面 微观不平度的幅度和频率。
粗糙度仪培训讲义共128页
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相财富 ❖ 丰富你的人生
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
粗糙度知识培训
Rmr（TPI）：材料支撑率
• Rmr：指在取样长度内，一条平行于中线的直线与轮廓相截，所得个截
• • • • 线长度之和称为轮廓支撑长度，轮廓支撑长度与取样长度之比为材料支撑率。 材料支撑率与平行于中线且从峰顶线向下所取的水平截距有关。 指承受表面（表示为评价长度地百分比）长度的测量，轮廓峰被一条平行于 轮廓平均线的直接所切割。 定义承受表面的直线可以被设置在最高峰以下的深度或在轮廓平均线之上或 之下的距离。当这条直线设置在轮廓最深谷时，则Rmr是100%。 通过绘出材料比值（ mr ）相对在 0%和 100%之间限制的最高轮廓峰（或丛平 均线的距离）以下深度的图形，然后就可得到材料比曲线。
标准的滤波器截取长度是： 公制： 0.0025mm ， 0.008mm ， 0.025mm ， 0.08mm ， 0.25mm ， 0.8mm ， 2.5mm，8.0mm，25.0mm。 • 所选滤波器的波长影响滤波数据。
滤波的粗糙度参数
• • • • •
Ra（取样内轮廓偏离平均线的算术平均） Rt（粗糙度的最大高度） Rz（取样内轮廓最高峰和最深谷间距离） Rv（粗糙度的最大轮廓深度） Rmr（粗糙度材B. S：轮廓单峰的平均间距 • 定义两相邻单峰的最高点之间的距离投影 到中线上的长度，称为轮廓的单峰间距。 在取样长度内，轮廓单峰间距的平均值为S
缸孔表面粗糙度的评定
缸孔平台珩磨技术作为内燃机缸孔或缸套精加工的 一种新工艺，初期主要用于高压缩比的柴油机， 近几年有了进一步的发展，在汽油机上也得到了 广泛的应用。平台珩磨技术可在缸孔或缸套表面 形成一种特殊的结构，这种结构由具有储油功能 的深槽及深槽之间的微小支承平台表面组成。这 种表面结构具有以下优点： ● 良好的表面耐磨性； ● 良好的油膜储存性，可使用低摩擦力的活塞环； ● 降低机油消耗； ● 减少磨合时间（几乎可省掉）。
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纹理 波度 粗糙度
时代集团公司
时代仪器
中国名牌
粗糙度 = 表面结构 - 波度
时代集团公司
时代仪器
中国名牌
表面测量原理示意图（一）
轮廓
表面
仪器传感器
放大后 的
时代集团公司
时代仪器
表面形 中国名牌 状
表面测量原理示意图（二）
测量方向
时代集团公司
时代仪器
中国名牌
轮廓高度的获取
支点
导 头
相对于导头和支点的轮廓高度
启动按钮
液晶屏幕 选择键1 选择键 2 测试区域
电源开关
充电插口 测头保护盖
时代集团公司
时代仪器
中国名牌
TR100袖珍式粗糙度仪的使用
标准样板 时代集团公司
主机
充电器
时代仪器
中国名牌
TR240便携式粗糙度仪的使用
时代集团公司
时代仪器
中国名牌
TR240便携式粗糙度仪的使用
时代集团公司
时代集团公司
时代仪器
中国名牌
磁性表座的使用
磁性表座 连接轴 平台连接板部件
TR200
时代集团公司
时代仪器
中国名牌
磁性表座的应用举例
时代集团公司
时代仪器
中国名牌
TR200的后面板
RS232通讯接口 电源插座
附件安装孔
时代集团公司
时代仪器
中国名牌
护套、支架和打印机的应用举例
时代集团公司
时代仪器
中国名牌
时代仪器
中国名牌
设置修改测量条件
时代集团公司
时代仪器
中国名牌
tp曲线
时代集团公司
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轮廓图形
时代集团公司
时代仪器
中国名牌
测量参数
时代集团公司
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传感器各部分名称
时代集团公司
时代仪器
中国名牌
传感器的安装
连接套
传感器
时代集团公司
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传感器滑行方向与工件纹理垂直
tp
p
l
p b1 bi bn
时代集团公司
时代仪器
中国名牌
轮廓支承长度率tp
b1 y
p
bi
y
p 4
bn y
p
c
Ry
y
v 2
3
y
v 3
5
y 中线
v 4
l
时代集团公司
时代仪器
中国名牌
轮廓支承长度率tp
时代集团公司
时代仪器
中国名牌
轮廓的偏斜度Sk
幅度分布不对称性的量度。在取样长度内以n个轮廓偏 距的平均值来确定，并由下式给出。
连接TA220S微型打印机
时代TA220打印机
通讯电缆
RS232接口
时代集团公司
时代仪器
中国名牌
连接电源适配器
电源适配器
电源插座
电源插头
时代集团公司
时代仪器
中国名牌
连接PC机（个人电脑）
PC机
通讯电缆
RS232接口
时代集团公司
时代仪器
中国名牌
磁性表座和PC机应用举例
时代集团公司
时代仪器
中国名牌
最大孔深：9mm .
时代集团公司
时代仪器
中国名牌
测量平台与曲面传感器的应用举例
时代集团公司
时代仪器
中国名牌
小孔传感器的应用举例
时代集团公司
时代仪器
中国名牌
TR100袖珍式粗糙度仪的使用
时代集团公司
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中国名牌
TR100袖珍式粗糙度仪的使用
时代集团公司
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中国名牌
TR100袖珍式粗糙度仪的使用
间距参数（水平参数）：Sm S源自时代集团公司时代仪器
中国名牌
轮廓算术平均偏差Ra
在取样长度内轮廓偏距的算术平均值。
1 n Ra yi n i 1
Y
yi
Ra 0 l X
时代集团公司
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中国名牌
轮廓算术平均偏差Ra
在取样长度内轮廓偏距的算术平均值。
时代集团公司
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同一Ra值的不同波形
1 1 3 S k 3 yi Rq n i 1
n
时代集团公司
时代仪器
中国名牌
第三峰谷高度平均值R3z
R3z是在评定长度内的每个取样长度上的第三个轮廓 峰高与第三个轮廓谷深之 和的平均值。
时代集团公司
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中国名牌
峰计数
时代集团公司
时代仪器
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TR200手持式粗糙度仪的使用
几种传感器的正确使用
时代集团公司
时代仪器
中国名牌
TR200、TR240传感器系列
TS100 ：标准传感器 TS110 TS110 ：曲面传感器
TS120 ：小孔传感器
TS100 TS120
时代集团公司
时代仪器
中国名牌
TS100标准传感器
Model:TS100 应用范围：可测平面、斜面、锥面、柱面 Application:Surface roughness measurements inside bores 及内孔表面的粗糙度； and on plane workpieces 最小孔径： 5mm ; Max bore depth: 22mm 最大孔深： 22mm . 5mm Min bore diameter:
0．01μm ~0．04μm
±20μm
0．01μm
±40μm
0．02μm
±80μm
0．04μm
时代集团公司
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TR200手持式粗糙度仪各部分的名称
启动键
显示键
退出键
菜单键
滚动键
显示器 回车键 传感器 电源键
标准样板
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TR200手持式粗糙度仪主机
时代集团公司
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仪器原理框图
传感器
检测放大电路
数字电路和DSP
液晶显示屏
时代TA220打印机
PC机
电源适配器
PC机
通讯电缆
RS232接口
打印机
通讯电缆
电源适配器
电源插座 电源插头
时代集团公司
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开机界面
时代集团公司
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基本状态界面
时代集团公司
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主菜单界面
时代集团公司
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时代仪器
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TR200各参数的测量范围
参 数 显示范围
Ra Rq
0.005μm ~ 16μm
Rz R3z Ry Rt Rp Rm
0.02μm ~ 160μm
Sk
0 ~ 100%
S Sm
1mm
tp
0 ~ 100%
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TR200的量程和分辨率
测量范围
分辨力
自动
时代集团公司
时代仪器
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曲面传感器
曲面传感器
导头
触针
被测工件
时代集团公司
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测量平台与曲面传感器的应用举例
时代集团公司
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中国名牌
曲面传感器的应用举例
时代集团公司
时代仪器
中国名牌
TS120小孔传感器
Model:TS120 应用范围：可测平面、斜面、锥面、柱面 Application:Surface roughness measurements for small bores 及内孔表面的粗糙度； Max bore depth: 9mm Min最小孔径： bore diameter:2mm 2mm ;
轮廓谷
时代集团公司
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中国名牌
轮廓峰和局部峰
时代集团公司
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中国名牌
轮廓谷和局部谷
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中国名牌
最小二乘中线
具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线，且在取样长 度内使轮廓线上各点的轮廓偏距的平方和为最小。
数字轮廓
最小二乘中线
轮廓偏距的平方和为最小
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中国名牌
滤波器（一）
轮廓的单峰
两相邻轮廓最低点之间的轮廓部分。
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轮廓的单谷
两相邻轮廓最高点之间的轮廓部分。
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轮廓峰
在取样长度内轮廓与中线相交，连接两相邻交点向外（从 材料到周围介质）的轮廓部分。
轮廓峰
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轮廓谷
在取样长度内轮廓与中线相交，连接两相邻交点向内 （从周围介质到材料）的轮廓部分。
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TR200手持式粗糙度仪的组成
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TR200手持式粗糙度仪的使用
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TR200的主要特点
多参数测量：Ra、Rz、Ry、Rq、Rp、Rm、Rt、R3z、Rmax、 Sk、S、Sm、tp； 高精度电感传感器； RC、PC-RC、GAUSS、D-P四种滤波方式； 兼容ISO、DIN、ANSI、JIS四种标准； 128×64 点阵液晶，可显示全部参数及图形； 采用DSP芯片进行控制和数据处理，速度快，功耗低； 内置锂离子充电电池及充电控制电路，容量高、无记忆效应 ，连续工作时间大 于20小时； 机电一体化设计，体积小，重量轻，使用方便； 连接时代TA220s打印机，可打印全部参数及轮廓图形； 内置标准RS232接口，可与PC机通讯； 具有自动关机、记忆及各种提示说明信息； 可选配曲面传感器、小孔传感器、测量平台、传感器护套、 接长杆及侧向转接杆等附件。
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粗糙度 = 表面结构 - 波度
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表面测量原理示意图（一）
轮廓
表面
仪器传感器
放大后 的
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表面形 中国名牌 状
表面测量原理示意图（二）
测量方向
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轮廓高度的获取
支点
导 头
相对于导头和支点的轮廓高度
启动按钮
液晶屏幕 选择键1 选择键 2 测试区域
电源开关
充电插口 测头保护盖
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TR100袖珍式粗糙度仪的使用
标准样板 时代集团公司
主机
充电器
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TR240便携式粗糙度仪的使用
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TR240便携式粗糙度仪的使用
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磁性表座的使用
磁性表座 连接轴 平台连接板部件
TR200
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磁性表座的应用举例
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TR200的后面板
RS232通讯接口 电源插座
附件安装孔
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护套、支架和打印机的应用举例
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设置修改测量条件
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tp曲线
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测量参数
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传感器各部分名称
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传感器的安装
连接套
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传感器滑行方向与工件纹理垂直
tp
p
l
p b1 bi bn
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轮廓支承长度率tp
b1 y
p
bi
y
p 4
bn y
p
c
Ry
y
v 2
3
y
v 3
5
y 中线
v 4
l
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轮廓支承长度率tp
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轮廓的偏斜度Sk
幅度分布不对称性的量度。在取样长度内以n个轮廓偏 距的平均值来确定，并由下式给出。
连接TA220S微型打印机
时代TA220打印机
通讯电缆
RS232接口
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连接电源适配器
电源适配器
电源插座
电源插头
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连接PC机（个人电脑）
PC机
通讯电缆
RS232接口
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磁性表座和PC机应用举例
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最大孔深：9mm .
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测量平台与曲面传感器的应用举例
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小孔传感器的应用举例
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TR100袖珍式粗糙度仪的使用
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TR100袖珍式粗糙度仪的使用
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TR100袖珍式粗糙度仪的使用
间距参数（水平参数）：Sm S源自时代集团公司时代仪器
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轮廓算术平均偏差Ra
在取样长度内轮廓偏距的算术平均值。
1 n Ra yi n i 1
Y
yi
Ra 0 l X
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轮廓算术平均偏差Ra
在取样长度内轮廓偏距的算术平均值。
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同一Ra值的不同波形
1 1 3 S k 3 yi Rq n i 1
n
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第三峰谷高度平均值R3z
R3z是在评定长度内的每个取样长度上的第三个轮廓 峰高与第三个轮廓谷深之 和的平均值。
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几种传感器的正确使用
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TR200、TR240传感器系列
TS100 ：标准传感器 TS110 TS110 ：曲面传感器
TS120 ：小孔传感器
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TS100标准传感器
Model:TS100 应用范围：可测平面、斜面、锥面、柱面 Application:Surface roughness measurements inside bores 及内孔表面的粗糙度； and on plane workpieces 最小孔径： 5mm ; Max bore depth: 22mm 最大孔深： 22mm . 5mm Min bore diameter:
0．01μm ~0．04μm
±20μm
0．01μm
±40μm
0．02μm
±80μm
0．04μm
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传感器
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数字电路和DSP
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参 数 显示范围
Ra Rq
0.005μm ~ 16μm
Rz R3z Ry Rt Rp Rm
0.02μm ~ 160μm
Sk
0 ~ 100%
S Sm
1mm
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0 ~ 100%
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轮廓谷
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具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线，且在取样长 度内使轮廓线上各点的轮廓偏距的平方和为最小。
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滤波器（一）
轮廓的单峰
两相邻轮廓最低点之间的轮廓部分。
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轮廓的单谷
两相邻轮廓最高点之间的轮廓部分。
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轮廓峰
在取样长度内轮廓与中线相交，连接两相邻交点向外（从 材料到周围介质）的轮廓部分。
轮廓峰
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轮廓谷
在取样长度内轮廓与中线相交，连接两相邻交点向内 （从周围介质到材料）的轮廓部分。
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TR200手持式粗糙度仪的组成
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TR200手持式粗糙度仪的使用
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TR200的主要特点
多参数测量：Ra、Rz、Ry、Rq、Rp、Rm、Rt、R3z、Rmax、 Sk、S、Sm、tp； 高精度电感传感器； RC、PC-RC、GAUSS、D-P四种滤波方式； 兼容ISO、DIN、ANSI、JIS四种标准； 128×64 点阵液晶，可显示全部参数及图形； 采用DSP芯片进行控制和数据处理，速度快，功耗低； 内置锂离子充电电池及充电控制电路，容量高、无记忆效应 ，连续工作时间大 于20小时； 机电一体化设计，体积小，重量轻，使用方便； 连接时代TA220s打印机，可打印全部参数及轮廓图形； 内置标准RS232接口，可与PC机通讯； 具有自动关机、记忆及各种提示说明信息； 可选配曲面传感器、小孔传感器、测量平台、传感器护套、 接长杆及侧向转接杆等附件。