表面粗糙度的测量方法

❖ 国标从水平和高度两方向各规定了三个评定参数：三个基本 参数（水平），三个附加的评定参数（高度）
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1、轮廓算术平均偏差Ra
在取样长度L内，轮廓偏距绝对值的算术平均值。
用公式表示为：
1l
Ra L 0 y(x)dx
Ra
1 n
n i1
yi
Rz
图4-3 表面粗糙编辑度pp的t 高度参数
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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。
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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
n i1
Smi
5．轮廓单峰平均间距S
❖ 两相邻轮廓单峰的最高点在中线上的投影长度S （图4-4），称为轮廓单峰的间距。
S =
1 n
n
Si
i1
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6．轮廓支承长度率tp
❖ 粗糙度测量方法主要是以不同类型的传感器所反映的测量原理来分类的。
表9—l 4列出了各类转换形式的传感器。运算装置包括信号放大器、滤
波器和各种型式的计算处理(如信号变换、模数转换、时控、数字计算等)
装置。输出设备包括指针式电量表、记录器、光电输出器、电传打字机、
磁带输出器、Tv显示屏、绘图仪等。其中，传感器是基本组成部分，在
种缺陷或对它要加以控制，应另作规定。
3)测量部位
为了完整地反映零件表面的实际状况，需要在其若干具有代表
性的位置上进行测量，一般可采取在均匀分布的三个以上的位置上
取其平均值作为最终结果。如果几个位置上的粗糙度数值相差甚大，
例如大于一个系列值(公比为2)．则应再多测几个部位，判断其均匀
性情况，此时最好将各部位的测量结果分别注出，或给出平均值结
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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：
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。
❖Fra Baidu bibliotek
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(2)表面缺陷
在表面上偶然出现的微观不平度，如划痕、碰伤，以及并非由
于加工造成的材料缺陷，如气孔．裂纹、砂眼均属于表面缺陷。在
表面祖糙度的评定中不应把表面缺陷包含进去，因此在测量时．原
则上应将其影响排除在外，尤其是对于比—股加工痕迹(微观不平度)
的深度或宽度大得多的缺陷要特别注意。如果零件表面不允许有某
实际轮廓图
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横向实际轮廓图
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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。
(几何滤波) ❖ 选择原则： 5≤ l p /3 ❖ 常用的取样长度见表4-1。
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❖ （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）的编辑平pp方t 和为最小的基准线。
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❖ （２）算术平均中线： 在取样长度范围内，划分实际轮廓为上、下两部分，
且使上下两部分面积相等的线。
轮廓的算术平均中线
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二、评定参数及数值：
❖ 对评定参数的基本要求： （1）正确、充分反映表面微观几何形状特征； （2）具有定量的结果； （3）测量方便。
2．微观不平度十点高度
❖ 在取样长度内五个最大的轮廓峰高的平均值与五个最大的轮
廓谷深的平均值之和，如图4-3所示。用公式表示为：
5
5
ypi yvi
Rz i1
i1
5
❖ 在取样长度内，也可从平行于轮廓中线m的任意一根线算起， 计算被测轮廓的五个最高点（峰）到五个最低点（谷）之间 的平均距离
Rz
= (h2h4...h10)(h1h3...h9) 5
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3．轮廓最大高度 ❖ 在取样长度内，轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离
（图4-3）。
Ryypm axyvm ax
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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 表面编辑粗p糙pt 度的水平参数
❖ 一根平行于中线且与轮廓峰顶线相距为C的线与轮廓峰相截 所得到的各段截线bi之和，称为轮廓支承长度p
n
p ＝ b i
i1
❖ 轮廓支承长度与取样长度之比，就是轮廓支承长度率。
tp = (p /L) ×100%
轮廓编支辑p承pt 长度率
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1．5 表而粗糙度测量方法综述及测量的基本原则
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果并附加说明
第二节表面粗糙度的测 量方法
主要内容：
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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
表面粗糙度的测量
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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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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。