表面粗糙度的测量
表面粗糙度的测量方法
环境振动和噪声会影响测量结果的准确性，应采取措施减小或消除这些因素的 影响。
测量误差的来源与控制
误差来源分析
表面粗糙度的测量误差可能来源于测 量设备、被测表面、操作人员和环境 条件等多个方面。
误差控制措施
为减小测量误差，应对各个方面的误 差源进行分析和控制，如提高操作人 员的技能水平、加强设备维护和校准 等。
触针法
总结词
利用触针接触表面并测量其微观不平度的度测量方法之一。它通过将一个微小的触针置于 待测表面上，利用传感器记录触针在表面上的起伏变化，从而测量表面的微观不 平度。该方法精度高，适应性强，但可能会对表面造成轻微划痕。
印模法
总结词
通过复制表面微观形貌并进行分析的方法。
表面粗糙度的测量方法
目录 CONTENT
• 表面粗糙度概述 • 接触式测量方法 • 非接触式测量方法 • 测量方法的选用与注意事项
01
表面粗糙度概述
定义与重要性
定义
表面粗糙度是指物体表面微观不 平度的程度，通常是指在加工过 程中留下的痕迹。
重要性
表面粗糙度对物体的使用性能和 寿命有着重要影响，如耐磨性、 抗腐蚀性、接触刚度等。
光学显微镜法
总结词
利用光学显微镜观察表面形貌来测量表 面粗糙度
VS
详细描述
光学显微镜法是利用光学显微镜观察表面 形貌，通过观察到的表面形貌特征来测量 表面粗糙度的一种非接触式测量方法。通 过调整显微镜的放大倍数和焦距，可以观 察到不同尺度下的表面形貌特征，从而测 量表面粗糙度的大小。
扫描隧道显微镜法
糙度值增大。
工件材料
工件材料的硬度、韧性 等物理性质对表面粗糙
度有影响。
表面粗糙度测量方法
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微米左右的石触针沿被测表面缓慢滑行，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R，微观不平度十点高度RZ，轮廓*大高度Ry和其他多种评定参数，测量效率高，适用于测量R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。
表面粗糙度检测仪的测量原理
表面粗糙度检测仪的测量原理
表面粗糙度检测仪主要使用两种测量原理：光学测量和机械测量。
1. 光学测量原理：
光学测量使用激光或光纤传感器来测量表面的粗糙度。
激光或光纤传感器发出光束，照射到待测表面上，并接收反射回来的光。
根据反射光的强度、时间或相位变化，测量仪可以计算出表面的高度或轮廓，从而评估表面的粗糙度。
光学测量的优点是测量速度快，非接触式测量，适用于多种不同类型的表面，包括平面、曲面和不规则表面。
然而，光学测量受到光线的折射、散射和反射的影响，可能会引入一些误差。
2. 机械测量原理：
机械测量使用机械探针或扫描探针来测量表面的粗糙度。
探针接触到表面上的凸起或凹陷部分，通过测量探针的运动来确定表面的高低差异。
常用的机械探针有千分尺、压电式探针等。
机械测量的优点是测量精度较高，适用于测量较小尺寸范围的表面粗糙度。
然而，机械探针需要接触测量，可能会对表面造成刮痕或磨损。
综合来说，表面粗糙度检测仪的测量原理根据具体的仪器和测量需求选择使用光学测量或机械测量，以获得准确的表面粗糙度数据。
表面粗糙度的测量方法
双管实显用微文档镜视场图
双管显微镜
实用文档
光切实显用微文档镜读数
❖ （2）定度：
在光切显微镜上，把确定测微目镜的鼓轮上每小格所对 应的被测峰谷高度值的过程叫作“定度”。(h= a/2V)
定度首先是求物镜的放大倍率。求物镜放大倍率的方法 是用一个标准刻线尺（通常为专用附件，刻度间隔为 0.01mm，共101条刻线）来测定各个物镜的实际放大率。 如图4-8所示，物镜放大率为：
3．评定长度L ： 评定轮廓所必须的一段长度，它包括一个或数个取样长 度。
❖ 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：
1．光切法原理：
所谓光切法就是用一狭窄的扁平光 束以一定的倾斜角照射到被测表面上， 光束在被测表面上发生反射，将表面微 观不平度用显微镜放大成象进行观测的 方法。图4-5是光切法的测量原理图。
图4-5 光切原理
❖ 若倾斜角取45°，则得： h’=h/cos45°
❖ 若观测显微物镜的倍数V，则： N＝Ｖh’
式h=N/(Vcos45°)中有无理数，计算、使用不便，在仪 器设计时采用机械方法加以有理化 ，其方法如图4-7所 示。此时：
h= a/2V
式中: a—用仪器测微目镜瞄准峰谷象高度N（图4-7 中十字线位置I与II）时两次读数差值； h—表面粗糙度的某一峰谷高度； V —所选用物镜的放大倍数。 双管显微镜
测量精度
❖ 方法精度 ❖ 仪器精度 ❖ 影响因素 ❖ 改善精度的措施
表面粗糙度的检测
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。
表面粗糙度的测量方法
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1
第一节表面粗糙度的评定参数
主要内容：
1、主要术语及定义
取样长度L
评定长度L
n
轮廓中线m
2、6个评定参数
3个基本、3个附加
3、一般规定
重点： 3个基本评定参数
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2
一．主要术语及定义
1．实际轮廓：平面与实际表面相交所得的轮廓线。
按照相截方向的不同，它又可分为横向实际轮廓和纵向实 际轮廓。在评定或测量表面粗糙度时，除非特别指明，通 常均指横向实际轮廓，即与加工纹理方向垂直的截面上的 轮廓。
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取得表面测量信号以后，亦可用人工进行计算处理给出结果。
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❖ 15.2 表面粗糙度测量的基本原则
❖
(1)测量方向
❖
按现行标准所定义的各种粗糙度评定参数，是基于轮廓法确定数值，
是在被测表面的法向截面上的实际轮廓上进行测量的结果。由于垂直于
被测表面的法向截面存在各种不同的测量方向．试验表明，大多数的切
削加工表面，在横向轮廓上测得的粗糙度数值比较大，只是有的该铣加
工和个别端铣加工表面，在纵向轮廓上会有较大的数值。 如果在被测表
面上难以确定加工纹理方向，以及某些加工纹理紊乱或不存在固定方向
的表面，应分别在多个方向上测量，以获取最大参故值为结果．或取其
峰谷高度的最大值，计算一个区域的测量结果。
❖
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❖ 15．1 测量方法综述
❖ 对加工表面质量的评定，除了用视觉和触觉进行定性地比较检验的方 法以外，并逐步实现了用数值确定表面粗糙度参数值的定量测量。从本 世纪30年代陆续提出了测量粗糙度的方法原理和仪器以来，已发展了一 系列利用光学、机械、电气原理的表面粗糙度专用测量仪器，其基本结 构模式如图9—7所示。
表面粗糙度的测量
光切法测量原理为从光源发出的光线经聚光镜和狭缝形成一束扁 平光带，通过物镜组以45°方向投射在被测表面上。由于被测表面上 存在微观不平的峰谷，被具有平直边缘的狭缝像的亮带照亮后，表面 的波峰在S点产生反射，波谷在S′点产生反射，在与被测表面成另一 个45°方向经物镜放大后反射到目镜分划板上。从目镜中可以看到被 测表面实际轮廓的影像各自成像在分划板的a和a′处，若两点之间的 距离为N，用目镜上的测微百分表测出轮廓影像的高度N，根据物镜组 的放大倍数K，即可算出被测轮廓的实际高度h。
公差配合与要进行尺寸和形位误差的 测量，还要进行表面粗糙度的测量。其测量方法很多，下面 仅介绍几种常见的测量方法。 一、比较法
比较法是将被测表面与表面粗糙度样块相比较来判断工 件表面粗糙度是否合格的检验方法。
表面粗糙度样块的材料、加工方法和加工纹理方向最好 与被测工件相同，这样有利于比较，提高判断的准确性。另 外，也可以从生产的零件中选择样品，经精密仪器检定后， 作为标准样板使用。
公差配合与测量技术
用样板比较时，可以用肉眼判断，也可以用手触摸感觉， 为了提高比较的准确性，还可以借助放大镜和比较显微镜。 这种测量方法简便易行，适于在车间现场使用，常用于评定 中等或较粗糙的表面。 二、光切法
光切法就是利用“光切原理”来测量零件表面的粗糙度； 工厂中常用的光切显微镜（又称为双管显微镜），就是根 据光切原理制成的测量粗糙度仪器。
光切显微镜
三、针描法 针描法的工作原理是利用金刚石触针在被测表面上等速
缓慢移动，由于实际轮廓的微观起伏，迫使触针上下移动， 该微量移动通过传感器转换成电信号，并经过放大和处理得 到被测参数的相关数值。按照针描法原理测量表面粗糙度的 常用量仪有电动轮廓仪。
粗糙度测量标准
粗糙度测量标准粗糙度是指物体表面的不平整程度，通常用来描述表面的粗糙程度。
在工程领域中，粗糙度是一个非常重要的参数，它直接影响着物体的摩擦、磨损、密封和润滑等性能。
因此，准确测量物体表面的粗糙度是非常必要的。
本文将介绍粗糙度的测量标准，帮助大家更好地了解和应用粗糙度测量。
一、粗糙度的定义。
粗糙度是指物体表面的不规则程度，通常是由微小起伏构成的。
这些微小的起伏会对物体的性能产生影响，因此需要进行精确的测量。
粗糙度通常用Ra值来表示，Ra值越大，表明表面的粗糙度越高。
二、粗糙度的测量方法。
1. 接触式测量法。
接触式测量法是通过测量仪器的探针直接接触被测表面，然后根据探针的运动轨迹来计算表面的粗糙度。
这种方法适用于各种形状和材质的表面，但是需要考虑到探针和被测表面的材质和硬度，以及测量仪器的精确度。
2. 非接触式测量法。
非接触式测量法是通过光学、声学或电磁原理，利用传感器对被测表面进行扫描和测量。
这种方法不会对被测表面造成损伤，适用于一些特殊材质或形状的表面。
但是需要考虑到环境因素对测量的影响，以及传感器的精确度和灵敏度。
三、粗糙度的测量标准。
1. ISO 4287标准。
ISO 4287标准是国际上公认的粗糙度测量标准，它规定了粗糙度测量的方法和参数。
根据ISO 4287标准，粗糙度的测量应该包括三个参数，Ra、Rz和Rmax。
这些参数可以全面地描述表面的粗糙度特征，对于工程应用非常有价值。
2. ANSI标准。
ANSI标准是美国国家标准协会制定的粗糙度测量标准，它与ISO 4287标准类似，也是通过Ra、Rz和Rmax等参数来描述表面的粗糙度。
但是与ISO 4287标准相比，ANSI标准在参数的计算方法和测量范围上有所不同，需要根据实际情况进行选择和应用。
四、粗糙度测量的应用。
粗糙度测量在工程领域有着广泛的应用，主要包括以下几个方面：1. 材料加工。
在材料加工过程中，粗糙度测量可以帮助工程师更好地控制加工质量，提高加工效率和产品性能。
第四章 表面粗糙度测量
第四章表面粗糙度测量⇩表面粗糙度概念及评定参数⇩表面粗糙度测量方法4.1 表面粗糙度概念及评定参数一、表面粗糙度概念表面粗糙度是指由加工表面上具有的较小间距和峰谷组成的微观几何形状特性，亦称微观不平度。
它是由于在加工过程中刀具和零件的摩擦、切削分离时的塑性变形和金属撕裂，以及加工系统的振动等原因形成的。
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表面粗糙度对零件使用性能的影响：1、对摩擦磨损的影响2、对配合性质的影响3、对抗腐蚀性的影响4、对抗疲劳强度的影响5、对结合密封性的影响（一）基本术语1、取样长度（l）在测量和评定表面粗糙度时所规定的具有表面轮廓特征的一段基准线长度。
一般至少包含5个以上轮廓峰谷。
2、评定长度（l n）在测量和评定表面粗糙度时所规定的一段最小长度。
一般情况下为5个取样长度。
（一）基本术语3、轮廓中线（m ）2) 轮廓的算术平均中线:具有几何轮廓形状，在取样长度内与轮廓走向一致的基准线，该线划分轮廓并使上下两部分的面积相等.1) 轮廓的最小二乘中线: 具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线，在取样长度内使轮廓线上各点的轮廓偏距的平方和最小.[]20()min l y x dx =⎰1212n n F F F F F F'''++⋅⋅⋅+=++⋅⋅⋅+(二) 表面粗糙度评定参数1、轮廓算术平均偏差（R a）2、轮廓微观不平度十点高度（R z ）3、轮廓最大高度（R y）1、轮廓算术平均偏差（R a ）在取样长度内，轮廓偏距绝对值的算术平均值。
0111()()a nl i i R y x dx y x l n ==∑⎰2、轮廓微观不平度十点高度（R z ）在取样长度内，5个最大轮廓的峰高y pi 和5个最大轮廓的谷深y vi和的平均值之和。
55111()5z pi vi i i R y y ===+∑∑3、轮廓最大高度（R y ）在取样长度内轮廓最高点与轮廓最低点之间的距离.max max y p v R y y =+国标规定采用中线制来评定表面粗糙度，粗糙度的评定参数一般从轮廓算术平均偏差、微观不平度十点高度、轮廓最大高度中选取，推荐优先选用轮廓算（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。
测试金属表面粗糙度的方法
测试金属表面粗糙度的方法
测试金属表面粗糙度的方法有多种，具体选择哪种方法取决于需要测试的金属特性、要求的测试精度以及可用的设备和资源。
以下是几种常用的测试方法：
1. 光学显微镜观察：使用高倍显微镜观察金属表面，并进行目测分析。
这种方法简单直观，但精确度有限。
2. 光学表面粗糙度仪：通过使用光学角度法或焦点法来测量金属表面的几何形貌参数。
这种方法可以提供较高的精度，并能够得到表面的Ra（粗糙度均方根）、Rz（最大高度差）、Rp （主峰长度）等参数。
3. 扫描电子显微镜（SEM）：利用电子束对金属表面进行扫描，通过观察电子显微镜图像来分析表面形貌和粗糙度。
SEM能够提供更高的放大倍数和更详细的表面信息。
4. 原子力显微镜（AFM）：利用探针来测量被测金属表面的
几何形貌，可以提供更详细的信息，并能够进行原子级的表面扫描。
AFM是一种高分辨率的表面粗糙度测试方法。
5. 双向轮廓计：将被测金属表面置于一个移动的触针下，通过记录触针的运动轨迹来测量表面的粗糙度。
这种方法适用于测量较大尺寸的金属表面。
需要根据具体情况选择合适的测试方法，并在测试前对设备进行校准，以确保测试结果的准确性。
实验二 表面粗糙度测量
实验二用双管显微镜测量表面粗糙度表面粗糙度的测量方法常用的有光切法、光波干涉法及触针法等。
工厂常用的还有用表面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。
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的最大高度R z 的理解。
二、实验内容用双管显微镜测量表面粗糙度的R z 值。
三、计量器具及测量原理双管显微镜用于测量Ｒz 值1–80μm 。
仪器的视场直径为0.3~2.5mm 。
微轮廓的最大高度R z 是在取样长度l 内，最大轮廓峰高y Pmax 和最大轮廓谷深y vmax 之和，如图2–1所示。
其计算公式为：R z =y Pmax +y vmax图2–1轮廓的最大高度Rz双管显微镜的外形如图2–2所示，底座１、工作台６、立柱３、升降螺帽４、升降手柄５、可调视度目镜７、可调“＋”字线千分尺筒８、横向移动千分尺２、（一般仪器调好后，２是不允许动的）、被测量件９，紧固螺钉10。
仪器是根据光切原理进行表面粗糙度测量的。
光线经过光栏和物镜射向工件的被检验表面（入射角为45°），由于入射的扁平光束有一定的厚度，当被检验表面粗糙不平时，在目镜视场中观察到的轮廓影像是与被测表面成45°方向截面上的凸凹不平的弯曲状光带，并放大了M 倍。
因而微观不平度的实际高度h 与目镜中见到的影像h′之间的关系由下式表示：Mh h °=45cos '为了测量和计算方便，显微镜在结构上使目镜分划板十字线沿着目镜百分尺螺杆移动方向成45°的方向移动，移动量从目镜百分尺上读取，因此在目镜视场内光带峰谷之间的距图2–2双管显微镜示意图离h′与从目镜百分尺上读取的数值H 之间的关系为：h′=H ·cos45°所以MH H h 21M 45cos 2•=°•=令则E M=21H E h •=根据被测工件表面粗糙度的要求，按国家标准GB10131–83的规定选取物镜放大倍数与系数E 值。
几种表面粗糙度测量方法介绍
几种表面粗糙度测量方法介绍程书旗1 解君婷2（1.中油管道第四工程公司，河北廊坊 65600；（2.中油管道建设工程公司，河北廊坊 065600）摘要表面粗糙度的测量方面通常有比较板法、千分尺法和拓印法三种。
本文对三种测量方法及测量步骤进行简单介绍。
关键词表面粗糙度测量Measurement of Surface RoughnessCheng Shuqi1 and Xie Junting2（1.CPPC No.4 Engineering Co.,Langfang,Heibei 065600;2.CPPC,Langfang,Heibei 065600）Abstract There are three methods to measure the surface roughness,that is,comparison panel,micrometer and rubbling.The paper makes a bridef description of these three measurement methods and measurement procedures.Key words surface roughness,measurement1.概述表面粗糙度是指在表面处理过程中钢材表面形成的峰到谷深度的平均值，有时也称为“锚纹”。
表面粗糙度或锚纹深度通过磨料喷射清理（在防腐生产线上通常为抛丸处理，比如钢管外防腐和大口径钢管内喷涂施工）和动力工具清理形成。
作为钢材防腐涂装前的预处理，表面粗糙度有效提高了总接触面积，从而提高了涂层与钢材表面粘结力。
但是，表面粗糙度不合适，涂层的粘结性能降低，有时可能出现脱落；粗糙度过大，可能导致尖峰从图层中突出，这种突出造成孔腐蚀。
因此，表面粗糙对防腐质量有着决定性的影响，对于一个成功的防腐工程来讲，精确测量表面粗糙度极为重要。
2.表面粗糙度的测量从理论上讲，为确保表面粗糙度测量的精确度，可采用显微方法测量钢材横截面的表面粗糙度。
表面粗糙度检测
实验二表面粗糙度的检测一、 目的与要求1、掌握用光切显微镜测量表面粗糙度的原理和方法。
2、加深理解微观不平度十点高度Rz和单峰平均间距S的实际含义。
二、 测量原理光切法显微镜以光切法测量和观察零件表面的微观几何形状，在不破坏表面的条件下，测出截面轮廓的微观几何形状和沟槽宽度的实际尺寸。
此外，还可测量表面上个别位置的加工痕迹。
主要技术指标：测量范围Rz 值（微米）所需物镜总放大倍数物镜组件与被件的距离（毫米）视场直径（毫米）系数E微米/格0.8～1.6 60× 510× 0.04 0.3 0.161.6～6.3 30× 260× 0.2 0.6 0.296.3～20 14× 120× 2.5 1.3 0.6320～80 7× 60× 9.5 2.5 1.28 如图2－1所示，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表面上。
被测表面的微观形状，被光亮的具有平直边缘的狭缝亮带照射后，表面的波峰在S点产生反射，波谷在S’点产生反射，通过观测显微镜的物镜，它们各自成像在分划板的a和a’。
在目镜中观察到的即为具有与被测表面一样的齿状亮带，通过目镜的分划板与测微器测出a点至a’点之间的距离N，被测表面的微观不平度h即为：h=N/Vcos45° (N－物镜放大倍数) 图2-1 光切显微镜工作原理图三、 仪器简介仪器外形如图2－2所示，基座（6）上装有立柱（5），显微镜的主体通过横臂（2）和立柱联接，转动手轮（4）将横臂沿立柱上下移动，此时显微镜进行粗调焦，并用旋手（1）将横臂固定在立柱上。
显微镜的光学系统压缩在封闭的横臂内。
横臂上装有可替换的物镜组（8）、测微目镜（13）等。
微调手轮（3）用于显微镜的精细调焦。
仪器的座标工作台（7）利用其螺旋测微器对工件进行座标测量与调整。
对平的工件可直接放在工作台上进行测量，对圆柱形的工件，可放在仪器工作台上的V形块上进行测量。
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。
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。
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”窗口，选择打印主题及打印参数后，系统则打印轮廓图及所选参数。
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。
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表面粗糙度的测量
目录
一、表面粗糙度的检测 (2)
二、表面粗糙度的测量 (3)
三、参考标准 (4)
四、参考文献 (5)
一、表面粗糙度的检测
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。
其两波峰或两波谷之间的距离（波距）很小（在1mm以下），用肉眼是难以区别的，因此它属于微观几何形状误差。
表面粗糙度越小，则表面越光滑。
表面粗糙度的大小，对机械零件的使用性能有很大的影响，主要表现在以下几个方面：
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。
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）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。
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。
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。
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。
机器的刚度在很大程度上取决于各零件之间的接触刚度。
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。
此外，表面粗糙度对零件的镀涂层、导热性和接触电阻、反射能力和辐射性能、液体和气体流动的阻力、导体表面电流的流通等都会有不同程度的影响。
表面粗糙度基本术语：
取样长度：评定表面粗糙度所规定的一段基准线长度。
应与表面粗糙度的大小相适应。
规定取样长度是为了限制和减弱表面波纹度对表面粗糙测量结果的影响，一般在一个取样长度内应包含5个以上的波峰和波谷。
评定长度：为了全面、充分地反映被测表面的特性，在评定或测量表面轮廓时所必需的一段长度。
评定长度可包括一个或多个取样长度。
表面不均匀的表面，宜选用较长的评定长度。
评定长度一般按5个取样长度来确定。
评定表面粗糙度的基准线：评定表面粗糙度的一段参考线。
有以下两种：轮廓的最小二乘中线：在取样长度内，使轮廓上各点至一条该线的距离平方和为最小；
轮廓算术平均中线：在取样长度内，将实际轮廓划分上下两部分，且使上下面积相等的直线。
●表面粗糙度评定参数：
表面结构参数有三种：基于轮廓法定义的参数叫轮廓参数（GB/T 3505-2000），包括R轮廓参数（粗糙度参数）、W轮廓参数（波纹度参数）和P 轮廓参数（原始轮廓参数）；基于图形法定义的参数叫图形参数（GB/T 18618-2002）；基于支承率曲线的参数叫支承率曲线参数。
二、表面粗糙度的测量
1.比较检验法
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。
●比较检验法的适应范围
1）肉眼直接观察比较，适用于Ra>3.2μm的被检表面；
2）放大镜目测比较，适用于Ra为0.40~1.60μm的被检表面；
3）用比较显微镜目测比较，适用于Ra＜0.40μm的被测表面；
4）触觉比较，适用于Ra为0.80~6.3μm的被测表面。
●选择样块
根据被检测对象选择样块，样块的表面粗糙程度特征要与被比较检测的表面的粗糙度特征相同，即样块的材质要与被检测工件材质相同，样块表面的加工方法与被检测表面的的加工方法相同。
●检查样块
选取样块后，应该检查样块上的标志是否要求相符，检查样块的标志表征的材质和加工方法，检查样块的外观质量及样块的检定合格证。
使用样块
将被检测表面与粗糙度比较样块的工作面放在一起，用眼睛从各个方向观察样块表面和被检测表面上反射光线的强弱和色彩的差异，判断被检测表面的粗糙值相当于粗糙度比较样块上哪一块的粗糙度数值，这块样块的粗糙度数值即是被检测表面的粗糙度值。
用手指或指甲抚摸两个表面，要与加工纹理垂直的方向去抚摸。
凭手感判断两个表面上的粗糙度差异。
用样块比较法检测时，被测表面应具有和比较样块相同的加工方法、加工纹理、几何形状、色泽和材料，这样才能保证评定结果的可靠。
进行批量加工时，可以先加工出一个合格零件，并精确测出其表面粗糙度参数值。
以它作为比较样块检测其他零件。
2.光切法
适用于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.干涉法
适用于Rz：0.032～0.8。
干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。
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。
三、参考标准
1)GB 6060.3-86 表面粗糙度比较样块电火花加工表面
2)GB 6060.4-88 表面粗糙度比较样块抛光加工表面
3)GB 6060.5-88 表面粗糙度比较样块抛（喷）丸、喷砂加工表面
4)GB 7220-87 表面粗糙度术语参数测量
5)GB/T 1031-1995 表面粗糙度参数及其数值
6)GB/T 2523-2008 冷轧金属薄板（带）表面粗糙度和峰值数测量方法
7)GB/T 3505-2009 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
8)GB/T 6060.1-1997 表面粗糙度比较样块铸造表面
9)GB/T 6060.2-2006 表面粗糙度比较样块磨、车、镗、铣、插及刨加工表面
10)GB/T 6060.3-2008 表面粗糙度比较样块第3部分电火花、抛（喷）丸、喷
砂、研磨、锉、抛光加工表面
11)GB/T 18618-2009 产品几何技术规范（GPS）表面结构轮廓法图形参数
12)JJF 1099-2003 表面粗糙度比较样块校准规范
四、参考文献
1)机械加工和表面粗糙度对金属材料硬度测试数据的影响，郑远谋。
（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）。