毕业论文：轮廓仪测量表面粗糙度实验教学平台
光学轮廓分析实验报告
实验名称：光学轮廓分析实验日期：2023年X月X日实验地点：光学实验室实验目的：1. 了解光学轮廓分析的基本原理和实验方法。
2. 掌握使用光学轮廓仪进行表面形貌测量的操作步骤。
3. 分析测量结果，评估样品表面的几何特征。
实验仪器：1. SuperView W1光学3D表面轮廓仪2. 样品（半导体芯片、光学元件等）3. 计算机4. 数据处理软件实验原理：光学轮廓分析是利用光学干涉原理对样品表面进行非接触测量，从而获得样品表面的三维形貌信息。
SuperView W1光学3D表面轮廓仪采用白光干涉技术，以优于纳米级的分辨率，测试各类表面并自动聚焦测量工件获取2D，3D表面粗糙度、轮廓等一百余项参数。
实验步骤：1. 将样品放置在载物台镜头下方，确保样品表面与镜头平行。
2. 检查电机连接和环境噪声，确认仪器状态。
3. 使用操纵杆调节Z轴，找到样品表面干涉条纹。
4. 微调XY轴，找到待测区域，并重新找到干涉条纹。
5. 完成扫描设置和命名等操作。
6. 点击开始测量，进入3D视图窗口旋转调整观察。
7. 台阶样品分析：校平样品表面，选择基准区域，进行排除和包括操作。
8. 台阶高度测量：进入分析工具界面，点击台阶高度图标，获取自动检测状态下的面台阶高度相关数据。
9. 手动检测：根据需求选择合适的形状作为平面1和平面2的测量区域，数据栏可直接读取两个区域的面台阶高度。
实验结果：1. 通过实验，成功获取了样品表面的三维形貌信息。
2. 利用数据处理软件对测量结果进行分析，得到了样品表面的粗糙度、轮廓等几何特征。
3. 对比样品表面的实际几何特征，实验结果与预期相符。
实验讨论：1. 光学轮廓分析具有非接触、高精度、高分辨率等优点，在精密加工、材料分析等领域具有广泛的应用。
2. 实验过程中，样品表面干涉条纹的观察和调整是关键步骤，需要操作者具备一定的经验。
3. 在台阶样品分析中，基准区域的选取对测量结果有较大影响，需要根据实际情况进行选择。
零件表面粗糙度和轮廓测量及分析实验报告样本
零件表面粗糙度和轮廓测量及分析
班级学号姓名成绩
一﹑实验目的
二﹑实验数据记录与处理。
2、使用粗糙测针测量零件二，零件总长60mm，分三段，进给速度F分别取0.1mm/r、
0.2 mm/r和0.3 mm/r，观察零件表面粗糙度变化，判断、测量、填表并在图上标注。
3. 使用粗糙测针测量零件一、三、四，根据测试结果，规范的将结果数据填入下
5. 下图为零件表面粗糙度测量方向与零件表面纹理示意图，请判断哪种测量方向最合适（）。
6. 分析表面粗糙度对零件使用性能有何影响。
7.评定表面粗糙度时，为什么要规定取样长度？有了取样长度，为什么还要规定评定长度？
考勤记录实验老师签名年月日。
轮廓仪测高精表面粗糙度的测量误差及其量值的研究
轮廓仪测高精表面粗糙度的测量误差及其量值的研究表面粗糙度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很小，它属于微观几何形状误差。
表面粗糙度越小，则表面越光滑。
同时，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。
为此，提高测量高精表面粗糙度的精度和准确度显得越来越重要了。
本文论述了电动轮廊仪测高精表面粗糙度的测盆误差，并对其总测量误差作了有代表性的合成计算。
标签：轮廊仪；表面粗糙度；测量；误差前言检测工件的表面粗糙度是保证产品质量的重要措施。
但是目前的仪器还不能给出表面粗糙度的定量结果，而且三维表面的表面粗糙度还没有专业标准，实际应用中的表面粗糙度测量只指表面上一个法向截面的一段轮廓的表面粗糙度参数测量，所以这类表面粗糙度测量仪器通称为轮廓仪。
高精表面粗糙度测量的主要方法有轮廓法、非轮廓定性法和非轮廓定量。
用干涉仪进行非轮廓定量法测量时，由于受仪器鉴别率和对线精度等影响，测量误差也不小。
电功触针式仪器进行轮廓法测量的误差也很大，但效率高，测值较稳定。
本文就这些问题作了探讨。
1 影响轮廓仪测量精度的因素1.1触针针尖半径及触针角度为使触针的运动能准确反映被测表面的实际轮廓曲线，触针应具有最小的尖端半径和适当的角度，但尖端半径过小不仅难于加工，而且极易磨损和划伤被测表面。
目前可能加工出的针尖半径为1μm到2μm之间。
由于触针尖端是一个小球，则针尖半径愈大，其运动轨迹与实际轮廓曲线的差异也就愈大。
因此，测量结果将被严重偏差[1]。
1.2测量力为使触针运动轨迹符合实际的轮廓曲线，还必须保证触针与被测表面连续接触。
为避免划伤被测表面在保证可行接触的前提下，选择尽量小的测力，并使触针伸出不同长度时测力的变化也要小。
所谓静态测量力是指触针沿其轴线方向作用于被测表面上的力，不考虑触针沿被测表面移动时所产生的动态力。
3d轮廓仪测表面粗糙度的原理
3d轮廓仪测表面粗糙度的原理3D轮廓仪是一种用于测量物体表面粗糙度的高精度仪器。
它能够实时、非接触地获取物体表面的三维轮廓数据，并通过计算得出表面粗糙度的参数。
本文将介绍3D轮廓仪测量表面粗糙度的原理。
我们需要了解表面粗糙度的概念。
表面粗糙度是指物体表面上微小几何形态的不规则性程度，通常用于描述表面的光滑程度或粗糙程度。
表面粗糙度的大小直接影响物体的摩擦、光学性能、涂覆附着力等特性。
3D轮廓仪通过激光扫描技术来获取物体表面的三维轮廓数据。
它利用激光器发射出的激光束照射到物体表面上，然后通过接收器接收反射回来的激光束。
接收到的激光信号会被转换成电信号，并经过处理和分析，最终得到物体表面的三维坐标数据。
在测量过程中，激光束会沿着水平和垂直方向进行扫描，从而得到物体表面上一系列均匀分布的测量点。
通过这些测量点的坐标数据，3D轮廓仪可以重建出物体表面的三维轮廓图。
基于测量点的坐标数据，3D轮廓仪可以计算出一系列表面粗糙度参数。
其中一个常用的参数是Ra，即表面粗糙度平均值。
它表示在一定长度范围内，物体表面离其理论平面的平均高度差。
另外还有Rz、Rq、Rt等参数，分别表示不同长度范围内的表面粗糙度特征。
除了表面粗糙度参数，3D轮廓仪还可以提供更多的表面形貌信息。
例如，可以通过三维轮廓图分析物体表面的凹凸、平整和曲率等特征。
这些信息对于产品设计、质量控制和工艺改进等方面都具有重要意义。
3D轮廓仪测量表面粗糙度的原理基于光学干涉原理和图像处理技术。
在光学干涉原理中，激光束与物体表面发生干涉，通过测量干涉信号的相位差可以得到表面高度信息。
而图像处理技术则用于对接收到的激光信号进行处理和分析，以获取表面轮廓数据。
3D轮廓仪通过激光扫描技术和图像处理技术，可以实时、非接触地获取物体表面的三维轮廓数据，并计算出表面粗糙度的参数。
它在工业生产、科研领域和质量控制等方面具有广泛的应用前景。
通过精确测量表面粗糙度，可以帮助提高产品质量、优化工艺流程，并满足不同应用领域对表面粗糙度的要求。
表面轮廓检测课程设计
表面轮廓检测课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解表面轮廓检测的基本概念，掌握其相关理论知识；2. 掌握表面轮廓检测的方法和技术，了解其在工程领域的应用；3. 了解表面轮廓检测设备的工作原理和操作流程。
技能目标：1. 能够运用所学知识，正确操作表面轮廓检测设备，进行实际物体的表面轮廓检测；2. 能够分析检测结果，识别并解决简单的表面轮廓问题；3. 能够运用表面轮廓检测技术，为优化产品设计提供技术支持。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对工程技术的兴趣，激发其探索表面轮廓检测技术发展的热情；2. 培养学生的团队协作意识，使其在学习过程中学会与他人合作、交流；3. 增强学生的实践操作能力，培养其勇于面对挑战、解决问题的自信心。
课程性质：本课程为工程技术类课程，以实践操作为主，理论教学为辅。
学生特点：学生具备一定的物理、数学基础，对工程技术感兴趣，具有较强的动手能力和探究精神。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，强化实践操作环节，提高学生的实际操作能力。
通过本课程的学习，使学生能够掌握表面轮廓检测的基本知识和技能，为后续相关课程的学习打下坚实基础。
同时，注重培养学生的团队协作意识、创新精神和实践能力，提高其综合素质。
二、教学内容1. 表面轮廓检测基本概念：介绍表面轮廓检测的定义、分类及在工程技术领域的重要性；- 教材章节：第一章 概述2. 表面轮廓检测技术：讲解接触式和非接触式表面轮廓检测技术及其原理；- 教材章节：第二章 表面轮廓检测技术3. 表面轮廓检测设备：介绍常见表面轮廓检测设备的工作原理、性能参数及操作方法；- 教材章节：第三章 表面轮廓检测设备4. 表面轮廓检测实践操作：指导学生进行实际物体的表面轮廓检测，分析检测结果；- 教材章节：第四章 实践操作5. 表面轮廓检测应用案例：分析表面轮廓检测在工业生产、科研等领域的具体应用；- 教材章节：第五章 应用案例6. 表面轮廓检测技术发展趋势：概述表面轮廓检测技术的发展趋势及其在未来的应用前景；- 教材章节：第六章 发展趋势教学进度安排：第1周：学习表面轮廓检测基本概念；第2周：学习表面轮廓检测技术；第3周：学习表面轮廓检测设备；第4周：进行表面轮廓检测实践操作；第5周：分析表面轮廓检测应用案例，了解技术发展趋势。
粗糙度轮廓仪测量误差分析
粗糙度轮廓仪测量误差分析对于机械加工零件的测量, 大多数人认为表面粗糙度是测量方式最简单且争议最小的一项参数,可就是在这项测量参数上我们以前吃过不少亏。
大家可能都知道，我们在新产品曲轴和连杆的调试过程中因为粗糙度测量问题，设备厂家的人经常对我的测量结果提出疑问，怀疑我们测量不准，对我们的测量结果也不太相信，因此也在一定程度上影响了调试进度。
另外在发往大柴DEUTZ曲轴、连杆，锡柴的6DL曲轴、连杆也因为粗糙度的问题曾判定为不合格，有的甚至因此而向我公司提出退货的要求。
在分析粗糙度轮廓仪测量误差前我先简单的介绍一下我们常用的与粗糙度测量有关的几个概念：1．表面粗糙度的基本概念：表面微观几何形状的特征，人们通常把表面几何形状的偏差分解成为形状误差（宏观的）、波纹度（中间的）和粗糙度（微观的），分别进行评定和控制。
表面粗糙度：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。
2．轮廓算术平均偏差Ra：在取样长度内轮廓偏距绝对值的算术平均值。
3．粗糙度轮廓的最大高度 Rz ：在粗糙度轮廓的一个取样长度内最大的轮廓峰顶高度与最大的谷底深度之和。
5．粗糙度的测量方法：粗糙度的测量方法通常有：比较法、印模法、光切法、干涉法和针描法等。
表面粗糙度测量方法中应用最广的是针描法。
它具有性能稳定，测量迅速，数字显示，放大倍数高，使用方便等优点，因此在计量室和生产现场都获得广泛应用，现在我公司及大柴、锡柴使用的粗糙度轮廓仪的原理就是这种方法。
下面我从针描法测量的机械原理和人员操作上简单分析粗糙度轮廓仪测量时产生的误差：一、测量方向的不同将引起不同的测量结果：粗糙度测量时应垂直于加工痕迹的的方向上进行。
不能确定加工痕迹的和非切削加工表面，应在几个不同的方向上进行测量，取恰当的值作为测量结果。
图1：对于测量方向与加工方向结果见图：a)表示测量方向的示意图 b)不同测量方向的轮廓形状二、不应在有表面缺陷的位置测量粗糙度：在表面粗糙度评定中不应把表面缺陷，如气孔、划痕、沟槽等包含进行去，也不应作为表面粗糙度合格与否的指标。
实验三 测量表面轮廓的粗糙度
实验三测量表面轮廓的粗糙度
1．实验目的
（1）了解表面粗糙度轮廓幅度参数；
（2）了解表面粗糙度轮廓仪的测量原理；
（3）加深对表面粗糙度Ra的理解。
2．原理
表面粗糙度轮廓幅度参数Ra、Ry、Rz
1)Ra-轮廓算术平均均偏差：在取样长度内，轮廓偏差的绝对值的算术平均值。
2)Ry-轮廓最大高度：在取样长度内，轮廓峰顶线和轮廓谷线之间的距离。
3)Rz-微观不平度十点高度：在取样长度内，五个最大轮廓峰高的平均值与五个最大轮廓谷深的平均值之和。
是利用触针解除轮廓表面，将触针起伏的高度变化转化为电信号，输入计算装置计算出相应的参数大小。
3．实验材料和仪器设备
（1）表面粗糙度轮廓仪；
（2）表面粗糙度轮廓标准样块；
（3）试样。
4．实验步骤
（1）按要检测表面粗糙度的大致范围设定表面粗糙度轮廓仪参数（取样长度lr=0.8mm 和评定长度ln=4mm）；
（2）用标准样块校准表面粗糙度轮廓仪粗；
（3）测量；
（4）读数；
（5）整理实验设备。
5．实验数据及其处理
实验数据及其处理结果记录于表2中。
表2 轮廓最大高度的实验数据及其处理
6．问题讨论
（1）用表面粗糙度轮廓仪时，为什么要针对不同的表面取不同的取样长度？（2）为什么要限定触头的接触压力？。
一种用于测量曲面轮廓的表面粗糙度测量仪
计算机的通信及对步进电机的控制。
器后变为方 波信号 A 2 、 B2 。当干涉条纹前进时 , A 相超前 B 相90∀, 后退时, A 相落后 B 相 90∀, 两种情 况下采用组合时序逻辑对 A 1 、 B1 、 A 2、 B 2 信号进行逻 辑组合, 即得到脉冲信号 P+ = A 1 A 2 B 1 + A 2 B1 B2 + A 1 A 2 B 1 + A 2 B 1B 2 P- = A 2 B 1B 2 + A 1 A 2 B 2 + A 1B 1 B 2 + A 1 A 2 B 1 这样, 当目标前进时 , 从 P + 输出 4 倍频的脉冲 信号, P - 无输出 ; 目标后退时 , 从 P - 输出 4 倍频的 脉冲信号, P + 无输出。而此时, 一个脉冲信号就代 1 表了 ! = ,则H= K 。 4 4 16 16 从 P + 与 P - 输出的信号分别送到 89C2051 的 两计数器端口 T 0 、 T 1, 两个 16 位计数器的计数结 果相减即为目标实际位移的脉冲数。为了提高系统 的测量范围 , 在 2051 的 RAM 中开辟两个寄存器如 R0、 R1 分别作为它们的高 8 位 , 与 16 位计数器共 同组成 24 位计数器 , 对高 8 位的计数器的操作在计 数器溢出中断子程序中完成, 每产生一次溢出中断 , 寄存器值加 1。考虑到两计数器相减结果为有符号 数, 这样每个计数器值也必须为有符号数, 它们最大 允许计数值为为 7FFF FFH= 8388607。 为了保证在系统的测量范围内 , 两个 24 位计数 器值始终有效, 当其中某个高 8 位的计数器计数值 如 R 0 到达最大允许值 7FH 时, 使 R 0 = R 0 - R 1 , R 1= 0; 这样保证了传感器在测量范围内即使来回 反复运动, 也不会使计数值产生溢出。若计数脉冲 分辨 率 为 0 04 m, 则 系 统 理 论计 数 测 量 范 围为 0 04 m ! 8388607= 0 33m 远远满足测量系统的要 求。
零件表面粗糙度和轮廓测量及分析
零件表面粗糙度和轮廓测量及分析一、实验目的了解零件表面形貌的概念；掌握粗糙度标准样板（比较法）和粗糙轮廓仪（针描法）测量表面粗糙度；掌握粗糙轮廓仪测量零件形状误差；二、实验装置1．表面粗糙度比较样块；2．零件样品若干；3．霍梅尔T8000粗糙轮廓仪(精度0.03μm)。
三、实验原理（一）概述被加工零件表面的形状是复杂的，一般包括表面粗糙度、表面波纹度和形状误差，可以按波距（波形起伏间距）λ来划分：波距λ＜1mm属于表面粗糙度波距λ在1~10mm属于表面波纹度波距λ＞10mm属于形状误差粗糙度——反映零件微观几何形状特性。
主要由加工工艺因素产生。
这些微观不平度包括横向进给的痕迹和刀具、砂轮或其它与加工有关因素的痕边。
波纹度——由于机床——刀具——工件系统的强迫振动、刀具进给的不规则和回转质量的不平衡等原因，在零件表面留下波距较大且具有较强周期性的误差。
形状误差——在加工过程中，由于刀具导轨倾斜等原因造成的宏观的误差。
（二）T8000粗糙轮廓仪的介绍霍梅尔T8000粗糙轮廓仪是专门用来检测零件的表面粗糙度、表面轮廓的精密计量仪器。
包括粗糙度测量系统、直接轮廓测量系统和形状测量系统。
它可以测量和评估粗糙度和直接轮廓参数，还可以测量角度、圆弧半径、相互位置等形状参数。
它采用触针与被测零件直接接触的方式来测定表面粗糙度和表面轮廓，通过传感器和专用软件定量地测量零件表面的几何形状，计算各种所需参数，按需要显示、存储、打印数据和图像。
粗糙轮廓仪见下图所示由主机、电脑、电气控制箱、打印机组成，其中主机包括大理石平台、立柱升降系统、驱动器、传感器。
驱动器可随升降套在立柱上垂直移动，万能工作台置于大理石平台上，可前后左右移动，粗糙度传感器和轮廓传感器可水平左右移动。
四、实验步骤1、认真观察表面粗糙比较样块的纹理方向及特征。
2、使用粗糙轮廓仪测量零件表面粗糙度时，先查表确定各零件的取样长度lr和评定长度ln。
3、使用粗糙轮廓仪测量零件轮廓并分析图形。
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。
实验4用电动轮廓仪测量表面粗糙度
实验4 用电动轮廓仪测量表面粗糙度
1. 实验目的
熟悉用电动轮廓仪测量Ra值的方法，注意观察该测量方法与测量Rz有何不同。
2. 设备与器材
T1000A型电动轮廓仪１台
3. 实验原理与方法
电动轮廓仪是电感式量仪，用来测量平面、外圆柱面和直径6 mm以上内孔的表面粗糙度。
该仪器采用压电式触针传感器，它的核心部分是压电晶体。
测量时，传感器导头以10-20g压力接触被测量表面，在驱动箱的拖动下，沿工件的宏观轮廓作测量运动；此时工作表面轮廓微观不平度使导头旁的触针上下移动，通过测
4.
（1）
（2）调整好驱动箱和传感器的状态，使传感器的运动轨迹能够平行于被测表面。
（3）调整驱动箱的高度和角度，使传感器的测针接触到被测表面。
（4）将电箱置于主测量量的测量参数显示页，观察指零表指针移动和数值，使指零表的数值在所选量程范围内，并尽量靠近零点。
（5）调整好驱动箱位置后，将驱动箱固定好，
（6）按动电箱上的测量键，启动测量。
（7）测量中，屏幕上会显示传感器的运动轨迹。
（8）测量结束后，驱动箱会自动返回，仪器回到主测量界面的测量参数显示夜，计算并显示测量结果。
5．测量与处理数据
6．思考题
1．试比较光切法、显微干涉法和针描法这三种测量表面粗糙度的方法的优缺点？。
表面粗糙度轮廓及其检测E
含义与S类似，但更侧重于微观尺度上的不平度间距。
形状参数
轮廓偏斜度 Sk
轮廓均方根偏差 Rq
描述轮廓形状相对于中线的偏斜程度。 正值表示轮廓偏向正方向，负值表示 偏向负方向。
在取样长度内，轮廓偏距的均方根值。 它与Ra类似，但更敏感于表面粗糙度 的变化。
轮廓峰态 Ku
描述轮廓形状尖锐或平坦程度的参数。 正值表示轮廓尖锐，负值表示轮廓平 坦。
表面粗糙度轮廓的测
04
量方法
比较法
视觉比较法
通过与标准表面粗糙度样板进行比较 ，用肉眼或放大镜观察判断被测表面 的粗糙度等级。
触觉比较法
利用手指的触觉与标准表面粗糙度样 板进行比较，判断被测表面的粗糙度 等级。
印模法
塑料印模法
除了粗糙度轮廓，未来还将综合考虑表面的其他质量指标，如硬度、 耐磨性等，建立多维度的表面质量评价体系。
跨尺度表面形貌测量技术的发展
从微观到宏观，跨尺度的表面形貌测量技术将进一步发展，以满足不 同尺度下表面质量的精确控制。
绿色环保检测技术的推广
在检测技术发展的同时，将更加注重环保和可持续性，推动绿色、无 污染的表面粗糙度轮廓检测技术的研究和应用。
性质等因素有关。
加工方法
不同的加工方法（如车削、铣 削、磨削等）会产生不同的表
面粗糙度。
切削参数
切削速度、进给量、切削深度 等参数的选择会影响表面粗糙
度的大小。
刀具磨损
刀具的磨损程度对表面粗糙度 有很大影响，磨损严重的刀具
会导致表面粗糙度增大。
对零件性能的影响
耐磨性
表面粗糙度越大，零件的耐磨 性越差，因为粗糙的表面容易
多功能集成
毕业论文：轮廓仪测量表面粗糙度实验教学平台
江苏科技大学本科毕业论文轮廓仪测量表面粗糙度实验教学平台Virtual experiment platform of surface roughness measured byprofilometer江苏科技大学毕业设计（论文）任务书学院名称：机械工程学院专业：机械电子工程学生姓名：学号：0840206126指导教师：职称：高工摘要表面粗糙度是指零件表面上具有较小间距和微小峰谷所组成的微观几何形状特征。
机械加工过程中形成，直接影响零件的配合性质，表面的耐磨性，抗腐蚀性，疲劳强度，密封性，导热性及使用寿命。
根据粗糙度的几何定义，使用轮廓仪可以对测量出被侧面的Ra，Ry等参数。
本次毕业设计使用了三维设计软件Pro/E、视频制作软件电影魔方、音效处理软件Goldwave、图像处理软件isee和多媒体动画制作软件Authorware。
引用多媒体技术，从而使实验教学更具有互动性和趣味性，增进了学生对轮廓仪的了解和对于实验原理的掌握理解。
关键词：粗糙度；轮廓仪；Authorware；AbstractThe surface roughness refers to the parts on the surface with small spacing and tiny peak and valley of geometric shape micro characteristics. It develops in the process of mechanical processing, directly affecting the parts with nature, the surface of the wear resistance, corrosion resistance, fatigue strength, sealing, thermal conductivity and service life. According to the roughness of the geometry of the definition,we can measure the Ra, Ry parameters by profilometer.3D design software Pro/E, video production software movie rubik's cube, sound processing software Goldwave, image processing software Isee and multimedia animation Authorware software. Quoting the multimedia technology, the experiment teaching becomes more interactive and interesting meanwhile enhancing students to master the experimental principle and get much more about the principle of profilometer.Keywords: surface roughness; Authorware; profilometer目录第一章绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 研究现状及存在的问题 (1)第二章计算机辅助教学技术概述 (3)2.1计算机辅助教学的概念及意义 (3)2.2多媒体程序的开发过程 (4)2.2.1需求分析 (4)2.2.2教学设计 (5)2.2.3编写脚本 (6)2.2.4素材的准备 (6)2.2.5程序的生成、测试与打包 (6)2.2.6多媒体程序制作需要注意的问题 (6)第三章设计思路 (7)3.1 总体设计 (7)3.2多媒体程序的设计 (8)3.2.1文字的设计 (8)3.2.2声音的设计 (8)3.2.3图形、图像、动画、视频的设计 (9)3.2.4按钮、热字及热键的设计 (9)3.2.5颜色的设计 (10)第四章软件学习 (10)4.1概述 (10)4.2 Authorware (11)4.3 Pro/E (13)4.4电影魔方 (15)4.5 Goldwave和Isee (16)第五章素材制作 (16)5.1 Pro/E三维建模 (17)5.1.1零件建模 (17)5.1.2组件 (24)5.1.3动画 (25)5.2 Isee 图片制作和Goldwave声音处理 (26)5.3电影魔方视频制作 (26)第六章多媒体程序编写 (28)6.1程序流程图 (28)6.2脚本编写 (31)6.3声音文件的引入 (31)6.4图片引入 (32)6.5视频文件引入 (33)6.6特效及交互的实现 (33)6.7多媒体程序调试打包 (35)6.8多媒体程序使用说明的编写 (36)第七章程序运行过程说明 (36)第八章实验原理说明 (40)8.1测量原理 (40)8.2轮廓仪的使用 (41)结论 (43)致谢 (44)参考文献 (45)第一章绪论1.1概述由于学校实验教学教学资金有限，实验教学仪器相对落后，导致了实验教学内容陈旧，互换性测量实验、实训设备价格昂贵，资金投入大。
用电动轮廓仪测量表面粗糙度
用电动轮廓仪测量表面粗糙度一、实验目的：1.了解电动轮廓仪的结构及其工作原理2.掌握用电动轮廓仪测量零件表面粗糙度的方法二、实验原理：本实验所用的是典型的电感触针式粗糙度测量仪，又称电动轮廓仪。
其方框图如图所示。
触针和定位块在驱动装置的驱动下在工件便面上滑行，触针随着粗糙表面的起伏而上下移动，而与触针相连的杠杆的另一端的磁芯也随之运动，它使接入电桥两臂的电感线圈的电感发生变化，因而使电桥输出与触针位移成比例的调幅信号，它经载波放大器放大后，输入相敏整流器，以获得大小和方向上反映触针位置的信号，再经过A/D模数转换，将电压量转变为数字量，由单片微机系统进行数据处理。
将处理结果显示出来。
三、实验步骤：1.将传感器插入驱动装置，再将驱动装置装在升降机构上。
2.插上电源（220V，50Hz）3.先将右侧的P/M按键弹出，处于“P”，进入设置状态。
4.输入公差界限：按薄膜键中TOL≤键，使T≥0.00，再按ON键确认，然后再按TOL≤键，使T≤63.00。
（每输入一位数，就要按一次ON键来确认，直至达到所需的数。
最后再按ON键确认。
5.确认行程长度Lt和取样长度Lc：先目估被测件的粗糙度，约为Ra≈0.4um，查表Ra在0.01-2.0范围内时，取样长度Lc=0.8mm，行程长度Lt=6×0.8=4.8mm，按Lt键，每按一次变换一次，然后按ON键，出现4.8，再按ON键就确认为Lt=4.8mm，按Lt键后显示Lc=0.8mm，再按ON 键确认。
6.测量：将P/M按键压下，使其处于“M”状态，即结束设置而进入测量状态。
当即显示出：POS=-40um。
将升降机构往下降，使POS≈±0.00—±0.10再按ON键，就驱动传感器，显示▍▍▍▍……自动返回▍▍▍，显示W AIT...0-WAIT...5等待约一分钟后显示出测量结果，测量结束。
7.要知Rz、Ry的值，反复按R键。
重复测量按ON键。
124表面粗糙度检测(轮廓法)作业指导书
**检测中心钢构作业指导书表面粗糙度检测(轮廓法)作业指导书文件编号：批准：生效日期：表面粗糙度检测(轮廓法)实施细则1. 目的为使测试人员在进行表面粗糙度检测时有章可循，并使其操作合乎规范。
2. 适用范围适用于建筑物及构筑物钢结构表面粗糙度的检测。
3. 检测依据GB50205-2001钢结构工程施工质量验收规范TB/T1527-2011 铁路钢桥保护涂装及涂料供货技术条件GB/T10610-2009 产品几何技术规范(GPS) 表面结构轮廓法评定表面结构的规则和方法4. 工作程序4.1检测准备4.1.1测试前可由项目负责人或有关人员前往现场踏勘，了解现场基本情况以及检测数量等。
4.1.2现场测量前构件必须进行表面处理，并说明表面处理方法。
4.1.3测量前应确认构件表面粗糙度的规定值。
4.1.4现场测量前应校准粗糙度仪：将仪器底部放在附带的玻璃试块上，确保指针与底面在同一平面上，稳定后按清零按扭，显示屏显示0.000mm，校准完毕。
4.1.5检测人员应能熟练操作仪器。
4.2现场检测测试时，将仪器底部放在被测表面上，让测针尽量伸到波谷，此时显示的读数即为波峰到波谷的值头，随即记录显示屏上的读数。
5. 结果判定5.1 构件表面粗糙度的规定值后面没有注明“max”（最大值）时，若出现下述情况，工件表表面粗糙度为合格，否则应判废。
A．第1个实测值不超过规定值的70%，否则应再测量2个值；B．最初的3个实测值不超过规定值，否则应再测量3个值；C．最初的6个实测值中只有1个值超过规定值，否则应再测量6个值；D．最初的12个实测值中只有2个值超过规定值；F．对于重要构件，实测值可超过12点，如测量25次，允许有4个实测值超过规定值。
5.2 构件表面粗糙度的规定值后面注明了“max”（最大值）时，一般在表面可能出现最大值（为有明显可见的深槽）处应至少进行3次测量，如果表面呈均匀痕迹，则可在均匀分布的3个部位分别测量。
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江苏科技大学本科毕业论文轮廓仪测量表面粗糙度实验教学平台Virtual experiment platform of surface roughness measured byprofilometer江苏科技大学毕业设计（论文）任务书学院名称：机械工程学院专业：机械电子工程学生姓名：学号：0840206126指导教师：职称：高工摘要表面粗糙度是指零件表面上具有较小间距和微小峰谷所组成的微观几何形状特征。
机械加工过程中形成，直接影响零件的配合性质，表面的耐磨性，抗腐蚀性，疲劳强度，密封性，导热性及使用寿命。
根据粗糙度的几何定义，使用轮廓仪可以对测量出被侧面的Ra，Ry等参数。
本次毕业设计使用了三维设计软件Pro/E、视频制作软件电影魔方、音效处理软件Goldwave、图像处理软件isee和多媒体动画制作软件Authorware。
引用多媒体技术，从而使实验教学更具有互动性和趣味性，增进了学生对轮廓仪的了解和对于实验原理的掌握理解。
关键词：粗糙度；轮廓仪；Authorware；AbstractThe surface roughness refers to the parts on the surface with small spacing and tiny peak and valley of geometric shape micro characteristics. It develops in the process of mechanical processing, directly affecting the parts with nature, the surface of the wear resistance, corrosion resistance, fatigue strength, sealing, thermal conductivity and service life. According to the roughness of the geometry of the definition,we can measure the Ra, Ry parameters by profilometer.3D design software Pro/E, video production software movie rubik's cube, sound processing software Goldwave, image processing software Isee and multimedia animation Authorware software. Quoting the multimedia technology, the experiment teaching becomes more interactive and interesting meanwhile enhancing students to master the experimental principle and get much more about the principle of profilometer.Keywords: surface roughness; Authorware; profilometer目录第一章绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 研究现状及存在的问题 (1)第二章计算机辅助教学技术概述 (3)2.1计算机辅助教学的概念及意义 (3)2.2多媒体程序的开发过程 (4)2.2.1需求分析 (4)2.2.2教学设计 (5)2.2.3编写脚本 (6)2.2.4素材的准备 (6)2.2.5程序的生成、测试与打包 (6)2.2.6多媒体程序制作需要注意的问题 (6)第三章设计思路 (7)3.1 总体设计 (7)3.2多媒体程序的设计 (8)3.2.1文字的设计 (8)3.2.2声音的设计 (8)3.2.3图形、图像、动画、视频的设计 (9)3.2.4按钮、热字及热键的设计 (9)3.2.5颜色的设计 (10)第四章软件学习 (10)4.1概述 (10)4.2 Authorware (11)4.3 Pro/E (13)4.4电影魔方 (15)4.5 Goldwave和Isee (16)第五章素材制作 (16)5.1 Pro/E三维建模 (17)5.1.1零件建模 (17)5.1.2组件 (24)5.1.3动画 (25)5.2 Isee 图片制作和Goldwave声音处理 (26)5.3电影魔方视频制作 (26)第六章多媒体程序编写 (28)6.1程序流程图 (28)6.2脚本编写 (31)6.3声音文件的引入 (31)6.4图片引入 (32)6.5视频文件引入 (33)6.6特效及交互的实现 (33)6.7多媒体程序调试打包 (35)6.8多媒体程序使用说明的编写 (36)第七章程序运行过程说明 (36)第八章实验原理说明 (40)8.1测量原理 (40)8.2轮廓仪的使用 (41)结论 (43)致谢 (44)参考文献 (45)第一章绪论1.1概述由于学校实验教学教学资金有限，实验教学仪器相对落后，导致了实验教学内容陈旧，互换性测量实验、实训设备价格昂贵，资金投入大。
多媒体虚拟实验平台的制作与使用，能极大地降低验室建设成本，缓解由于财政压力给实验实训教学环节带来的不利影响，有利于学生实践操作能力的培养。
本次毕业设计主要使用的编程软件为Authorware软件，这是一款强大的多媒体程序制作软件，其制作的多媒体程序有很强的交互性，趣味性和实用性。
表面粗糙度是零件表面的微观几何特征，是影响零件的配合性质，导热性质，摩擦性质等的重要参数，也是评定零件质量的重要指标。
实验使用的是JB1—C型轮廓粗糙度测量仪，具有使用方便，测量准确等优点。
1.2研究现状及存在的问题随着计算机多媒体技术的迅速发展，信息时代的学习、生活方式都发生了重大变革。
作为计算机辅助教学重要分支的虚拟实验教学技术也在蓬勃发展。
这也促成了作为培养和提高学生动手实践能力、观察能力、分析问题和解决问题能力等方面有着先天优势的高校进行实验教学改革。
目前，我国传统实验教学环节不足、实验资源不均衡，实验教学多采取教师讲授，学生模仿实践，导致了学生创新能力不足，缺乏交互性。
虚拟实验教学环境的研究与建设有利于解决当前实验教学中存在的问题。
在虚拟实验平台中，学生既可以在虚拟实验台上动手操作，又可自主实验，有利于培养的操作能力、分析诊断能力、设计能力和创新意识。
学生更易获得相关的知识，科学的指导和敏捷的反馈。
虚拟实验平台是未来实验室建设的发展方向。
随着虚拟实验技术的成熟，人们开始认识到虚拟实验室在教育领域的应用价值，它除了可以辅助高校的科研工作,在实验教学方面也具有如利用率高，易维护等诸多优点。
近年来，,国内的许多高校都根据自身科研和教学的需求建立了一些虚拟实验室。
我国是制造业大国，在生产领域，质量检验是重要的一环，作为零件质量指标之一的表面粗糙度检测尤为重要。
目前的测量方法主要有轮廓仪测量法，样板比较法，光切测量法，干涉显微镜测量法等，各测量方法都能测量一定范围的粗糙度值，已被广泛用于产品表面质量检测，但高校学生特别是机械、材料专业学生对粗糙度测量方法知之甚少。
第二章计算机辅助教学技术概述2.1计算机辅助教学的概念及意义随着现代科学技术的发展，计算机在教育领域得到了空前的发展。
计算机不仅是一门学科，而且正逐渐成为有效的教学媒体和教育管理的重要工具。
计算机辅助教学(Computer—Assisted Instruction,简称CAI)。
计算机辅助教学的重要分支——多媒体教学的应用给课堂教学带来了无限的生机与活力，它使当今的教学手段、教学方法、教学观念、教学形式、教学结构，以致教育思想与教学理论都发生了变革。
多媒体教学的优越性(1)多媒体教学改变了传统教学手段。
它以巧妙的构思、生动的画面、形象的演示，引领课堂教学进入一个全新的境界。
计算机辅助教学不仅能替代许多传统教学的手段，而且能实现传统教学手段无法达到的教学效果。
利用计算机的动态画面展示事物发展或推理的全过程、利用它的图画特性将抽象的、理论的东西形象化、将空间的、难以想象的内容具体化(2)多媒体教学除了能表现传统教学无法实现的一些生动的效果外，还可以增加课堂容量，提高学生感知新知识的速度，加深学生对知识的理解程度。
由于利用计算机辅助教学手段，使讲解更直观、更清晰、更具吸引力，更容易建立新旧知识之间的联系，学生学得更快且印象更深。
因此不论从理解或记忆的角度来看，计算机辅助教学都能达到良好的教学效果，它能使课堂容量大大提高，这是传统教学所无法比拟的。
(3)多媒体教学能在学生和教师之间自由调整和控制学习进程。
计算机具有很强的交互性，信息反馈速度很快，能够及时在教与学之间作出反映、作出调整，教师对学生的学习状况能够充分把握，甚至对每一个学生的掌握程度都可以及时测试、单独指导，因此，在因材施教方面也有计算机辅助教学(这里更倾向于计算机网络辅助教学)独到的一面。
对我们进行分层次教学提供了实施的可能性与理论依据。
(4)多媒体教学以计算机为载体，具有极强的传播性，能让更多的教者与学者从中受到启发，能够反复多次使用，容易被修改和移植。
它利用计算机的海量储存功能储存大量的信息，可以随时调用各时期、各阶段、各方面的资料，是信息的收集和传播方式的一次大变革，它还可以记忆学生所有的学习情况，以便学生及时更正思维方式思想方法，学生复习更是方便快捷。
同时，好的教学软件，还能推动教学改革的发展，好的教学方法也可随着软件迅速推广全国各地，这就促进了教学方法的更新。
因此，计算机辅助教学，作为信息化工程的一部分，也展现了它独特的魅力。
目前，主要使用的多媒体程序制作程序为Microsoft公司的powerpoit 软件，Adobe公司的AUthorware软件。
前者主要用于演示文稿的创建，即幻灯片的制作。
可有效帮助演讲、教学，产品演示等。
后者是一种解释型、基于流程的图形编程语言。
Authorware重要用于创建互动的程序，其中整合了声音、文本、图形、简单动画，以及数字电影。
编制的程序具有强大的交互功能,可任意控制程序流程，在人机对话中，它提供了按键,按鼠标,限时等多种应答方式，它还提供了许多系统变量和函数以根据用户响应的情况,执行特定功能，编制的软件除了能在其集成环境下运行外，还可以编译成扩展名为.EXE的文件，在Windows系统下脱离Authorware制作环境运行。
2.2多媒体程序的开发过程多媒体程序的制作开发是多媒体辅助教学的重要环节。
工欲善其事必先利其器，有了丰富多样，功能强大的多媒体程序，才能保证多媒体辅助教学收到预期的效果。