轮廓表面测量及评定方法
面轮廓度的测量方法
面轮廓度的测量方法面轮廓度的测量方法一、测量面轮廓度的意义：能够判断工件上要求测量的部位和范围，保证测量质量。
二、面轮廓度测量设备：主要是用游标卡尺来测量工件的面轮廓度，还可以配合水平仪、平板等测量工件的平面度。
三、面轮廓度的测量方法：面轮廓度的测量是将被测表面与基准面垂直，用光隙法测量两表面之间的距离。
四、使用面轮廓度测量仪测量工件的具体步骤如下：（ 1）工件测量前必须把夹具卸掉，并把不合格的工件剔除。
（ 2）用游标卡尺进行工件的长度尺寸测量。
（ 3）测量工件的高度尺寸，找出最大值和最小值，取两个最大值和两个最小值的平均值。
（ 4）将工件装夹在水平仪上，按最大值或最小值所对应的刻度读数。
五、注意事项：（ 1）读数时视线应与尺面垂直，按下尺框左边的按钮或右边的按钮，待指针稳定后再读数。
（ 2）工件必须装夹牢固。
（ 3）精确测量时要勤换水平仪，当移动视线时，尺框要停留在原位，且在同一平面内。
（ 4）游标卡尺每次测量完毕，都应擦净并涂油防锈。
（ 1）在大批量生产中为了及时发现毛刺等表面缺陷以便采取补救措施，提高机械加工质量，减少废品率，常需要在工件上直接测量出各种形状的特征尺寸，例如孔的内径、外径、平面度、圆度、直线度、轴线度、端面圆跳动和端面平面度等。
这些测量结果，作为改进工艺过程的依据，也作为评定工人操作质量的指标。
这就要求我们在工件的测量过程中，既要保证被测表面的清洁，又要保证测量结果的准确性。
（ 2）面轮廓度的测量就是要利用游标卡尺来测量出工件上的面轮廓度，使得我们对于加工的质量更加的放心，从而能够提高工作的效率，增加经济效益。
（ 3）对不合格的工件，在加工前进行返修或者重新加工。
以保证加工质量和满足工件的使用要求。
所以说，面轮廓度的测量对于工件来说，非常重要，只有通过测量才能得到正确的结果。
（ 4）制定测量方案的时候，要根据工件的几何形状和结构来决定测量方案。
如何设计合理的测量方案，将直接影响测量效率、测量精度以及测量人员的操作安全。
表面粗糙度评定参数中,轮廓算术平均偏差代号是
在工程领域中，表面粗糙度是一个重要的参数，它用于评定材料表面质量的好坏程度。
在表面粗糙度的评定参数中，轮廓算术平均偏差代号（Ra）是一项常用的指标。
本文将对轮廓算术平均偏差代号进行详细解析，包括其定义、计算方法、应用领域等方面进行探讨。
一、定义轮廓算术平均偏差代号（Ra）是表面粗糙度中常用的评定参数之一，它是用来描述材料表面微观起伏的程度。
轮廓算术平均偏差代号是通过对材料表面每个点到其与表面平均线之间的距离进行测量，并取其绝对值后求平均值得到的一个数值。
通俗来讲，Ra代表了材料表面的平均粗糙程度，数值越大代表表面越粗糙，数值越小代表表面越光滑。
二、计算方法1.需要选取一个适当大小的实验长度。
在实际应用中，常用的实验长度为0.8mm。
2.将所选取的实验长度沿着表面测量。
可以利用高精度的仪器对表面进行扫描，也可以通过一些光学显微镜进行测量。
3.计算出实验长度内各个点到平均线的偏差值，并取其绝对值。
4.将所有偏差值相加后除以实验长度，得到的数值就是轮廓算术平均偏差代号（Ra）。
三、应用领域1.机械加工领域。
在机械加工过程中，表面粗糙度对于零件的质量和使用性能有着直接的影响。
通过对轮廓算术平均偏差代号的测量和分析，可以及时发现加工中的问题，并采取相应的措施加以改进。
2.材料制造领域。
在材料的生产加工过程中，轮廓算术平均偏差代号也被广泛应用。
在金属、塑料等材料的生产中，通过对表面粗糙度的评定可以帮助企业提高产品质量，降低生产成本。
3.科研领域。
在科学研究中，对材料表面粗糙度的评定也具有重要意义。
不同的研究对象对表面粗糙度的要求也不尽相同，因此对于不同研究对象，需要采用不同的测量方法和评定标准。
四、总结轮廓算术平均偏差代号（Ra）作为表面粗糙度的评定参数，在工程领域中有着广泛的应用。
它能够客观地反映材料表面的粗糙程度，对于制造业、研究机构等的工作都具有重要意义。
在实际工作中，对轮廓算术平均偏差代号的认识和应用都是至关重要的。
轮廓度zeiss三坐标的评价方式
以下是评价轮廓度（包括使用Zeiss三坐标测量设备进行测量的情况）的一些方式：
1. 测量设备校准：校准测量设备是保证测量准确性和可靠性的关键步骤。
应定期校准测量设备，并按照制造商的推荐进行必要的调整和维护。
2. 表面质量：在评估轮廓度时，需要关注表面质量的影响。
表面质量包括粗糙度、波纹度、形状等特征，这些特征对轮廓度有直接的影响。
3. 测量参数设置：在Zeiss三坐标测量设备中，需要正确设置测量参数，包括取样长度、评定长度、行程长度等。
这些参数的设置将影响测量的精度和准确性。
4. 定位和安装：在测量过程中，工件的定位和安装对轮廓度的测量结果也有重要影响。
应确保工件放置在稳定的测量位置上，表面与探针轴垂直，且表面结构的槽的方向与测量方向垂直。
5. 数据分析：使用Zeiss三坐标测量设备可以获得大量的测量数据。
对这些数据进行正确的分析和处理，是评估轮廓度的关键步骤。
应使用合适的分析工具和方法，对数据进行处理和解读，以得出准确的测量结果。
6. 对比和评估：将实际测量结果与设计要求或标准进行对比和评估，是判断轮廓度的最终步骤。
如果实际测量结果符合要求或标准，则可以认为轮廓度是合格的；如果不符合要求或标准，
则需要进行相应的调整和改进。
以上信息仅供参考，建议咨询专业人士获取准确信息。
表面微观形貌的测量及其表征
重庆大学硕士学位论文
中文摘要
摘
要
一个制件表面的微观几何形貌特性在很大程度上影响着它的许多技术性能 和使用功能， 而近年来科技的发展对各种纳米器件表面精度提出了越来越高要求， 如对半导体掩膜、磁盘等均已提出粗糙度的均方根小于 1nm 的表面要求，这给 科研人员提出了纳米级表面的测量和表征的问题。扫描隧道显微镜（STM）作为 一种基于量子隧道效益的新型高分辨率显微镜，是纳米测量学的基本工具，其在 表面形貌研究、生命科学及纳米制造等领域都有较广的应用。扫描隧道显微镜为 人们在纳米尺度上去研究表面提供了有力的工具。因此，研究扫描隧道显微镜在 表面形貌检测上的应用以及表面形貌的表征的研究具有重大的意义。 本文以 STM IPC-205B 型扫描隧道显微镜为测量工具，对其在微观表面形貌 检测上的应用进行了研究并开发了相应的程序。对表面形貌评价表征理论进行了 研究，对 motif 形貌表征方法进行了研究探讨。本文的主要研究内容如下： （1）对扫描隧道显微镜原理进行了分析，分析其优缺点及其应用领域。分析 了 STM IPC-205B 型扫描隧道显微镜各主要部分的性能，对其采集的数据格式进 行了分析，并针对不同的数据格式提出了针对粗糙度分析的不同数据处理方法。 同时针对 STM IPC-205B 型扫描隧道显微镜的特点，提出在进行粗糙度分析之前 对采集的表面新貌数据进行一定的滤波处理，以减少噪声的影响。 （2） 阐述了传统的基于轮廓中线的粗糙度提取理论， 并研究了基于形貌中面 的三维粗糙度评价理论。并利用所编写的程序对扫描隧道显微镜采集的数据进行 二、三维的粗糙度分析，得到的结果显示从统计学看，三维粗糙度评价更具有稳 健性。 （3）对二维 motif 方法进行了阐述，并对目前三维 motif 方法的发展进行了 研究。 对 Barre´ 的基于分水岭算法的三维 motif 方法进行了研究， 并提出了的三维 motif 合并的具体方法和准则。对三维 motif 方法的进行了实例应用，展示了其独 到之处。 （4）采用 Visual C++6.0 为编程软件，开发针对 STM IPC-205B 型机的粗糙 度分析软件，包含基于轮廓中线二维粗糙度评价、基于形貌中面的三维粗糙度评 价、二维及三维 motif 方法，以及数据处理功能。 关键词：扫描隧道显微镜，表面形貌，粗糙度，波纹度，motif 方法
产品几何技术规范(GPS) 表面结构 区域法 第600 部分：区域形貌测量方法的计量特性-最新国标
产品几何技术规范（GPS）表面结构区域法第600部分：区域形貌测量方法的计量特性1 范围本文件规定了用于表面形貌测量的区域法测量仪器的计量特性。
由于表面轮廓可以从表面形貌图像中提取，因此本文件中大多数术语也可以应用于轮廓法测量。
2 规范性引用文件本文件没有规范性引用文件。
3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
区域形貌测量方法3.1.1区域基准 areal reference仪器的一个组成部分，它确定一个基准表面用于表面形貌测量。
3.1.2仪器坐标系 coordinate system of the instrument（x, y, z）坐标轴构成的右手定则直角坐标系，其中：—z轴方向名义上平行于z扫描轴（对于有z扫描的光学系统），光轴（对于非扫描光学系统）或者触针轨迹（对于触针或扫描探针仪器）；—（x, y）平面垂直于z轴。
注1：见图1。
注2：通常，x轴是扫描轴，y轴是步进轴。
（适用于在水平面内扫描的仪器。
）注3：亦可见“规范坐标系”[ISO 25178-2:2021，3.1.4]和“测量坐标系”[ISO 25178-6:2010, 3.1.1]。
注4：某些类型的光学仪器不具有实际的区域导向。
注5：z轴有时被称为垂直轴，x轴和y轴有时被称为水平轴。
3.1.3z扫描轴 z-scan axis<测量仪器>仪器轴在z方向扫描以测量表面形貌。
注：z扫描轴名义上平行于仪器坐标系的z轴，但不是必须。
3.1.4测量区域 measurement area由表面形貌测量仪器测量的区域。
注1：对于点测量光学传感器和触针方法，测量区域通常是横向移动平台的扫描区域。
对于形貌测量显微镜，测量区域可以是由物镜确定的单一视场，也可以是通过拼接得到的更大区域，或者由操作者指定的部分视场。
注2：对于相关概念，评价区域，见ISO 25178-2:2021, 3.1.11。
标引序号说明：1——仪器坐标系；2——测量回路；3——z扫描轴。
非球面轮廓测量与分析
a is the indexed Polynomial Coefficient a为多项式系数
C is the reciprocal of the Base Radius C为基圆半径的倒数
K is the Conic Constant of the Surface K为二次常数
Xp是指非球面光轴到轮廓最高点之间的距 离。
非球面参数简介
• Xt:
Xt is the distance of the aspheric axis from the measured data.
Xt是指非球面光轴到测量起始点之间的距 离。
非球面参数简介
• Xv:
Xv is the distance of the lowest valley from the aspheric axis .
6) Residual Error After Form Removal 形状去除之后的残余误差
+Z 轴
Aspherics axis 非球面轴线
+X 轴
-X轴
D=B-C(Residual error after
absolute aspheric form removal)
-Z 轴
去除绝对形状后的残余误差
• 之所以称为“锥面”项，是由于我们可以用 不同方位的面与圆锥相切可以得到以上表面
基本形式：球面(K=0)
相切面平行于圆锥底面
圆的标准方程: x2 y2 R2 (R 0)
基本形式：抛物面(K=-1)
相切面平行于圆锥侧面
抛物线标准方程 : y2 2 px或y2 2 px或 x2 2 py或x2 2 py( p 0)
表面粗糙度与检测(新国标)
在给定的水平位置C上，轮廓的实体材料长度Ml(C)与评定长度ln的比率。
n
bi
Rm(rc) i1 ln
Ml(C)/ln
C = Rz %
图5.8 轮廓的支承长度率
表面粗糙度评定参数共 4个：
基本参数 2个
附加参数 (辅助参数)
2个
Ra —轮廓算术平均偏差 Rz —轮廓最大高度 RSm — 轮廓单元平均宽度 Rmr(c) —轮廓支承长度率
见表5-1。 2.评定长度
评定长度是指评定轮廓表面粗糙度所必须的一段长度，它可以 包括一个或几个取样长度，如图5-2所示。由于被测表面上各处的 表面粗糙度不一定很均匀，在一个取样上往往不能合理反映被测量 表面的粗糙度，所以需要在几个取样长度上分别测量，取其平均值 作为测量结果。
3. 中线—指具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线 轮廓算术平均中线：在取样长度内，划分实际轮廓为上、 下两部分面积相等的线
Z(x)
Z P1
Z Pmax
中线
Rz
Z v1
Z v2
Z vmax
x
lr
最大高度Rz
2. 间距参数
轮廓单元: 一个轮廓峰和相邻轮廓谷的组合。
轮廓单元宽度Xsi: 中线与一个轮廓单元相交线段的长度。
轮廓单元的平均宽度 RSm:
在取样长度lr
内，轮廓单元宽度Xsi的平均值：
RSm
1 m
m i1
Xsi
3. 混合参数（形状参数） 轮廓的支承长度率Rmr(C) —
摩擦面比非摩擦面值小；
参数值的选用 （标准化）
考虑（类比法）、密封性好等值小；
注意与尺寸公差和几何公差的协调
特殊应按标准规定确定粗糙度值
表面粗糙度检测(轮廓法)实施细则
钢构作业指导书表面粗糙度检测(轮廓法) 文件编号：版本号：编制：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。
6. 相关质量记录表格6.1钢结构涂装检测委托单6.2钢结构表面粗糙度检测原始记录表。
表面粗糙度的评定
表面粗糙度的评定表面粗糙度的评定表面粗糙度的评定对于具有表面粗糙度要求的零件表面，加工后需要测量和评定其表面粗糙度的合格性。
1. lc滤波器（lc profile filter）lc滤波器是指确定粗糙度与波纹度成分之间相交界限的滤波器2. ls滤波器（ls profile filter）ls滤波器是指确定存在于表面上的粗糙度与比它更短的波的成分之间相交界限的滤波器。
3.原始轮廓（primary profile）原始轮廓是指在应用短波长滤波器ls之后的总的轮廓。
4.粗糙度轮廓（roughness profile）粗糙度轮廓是对原始轮廓采用lc滤波器抑制长波成分以后形成的轮廓。
这是故意修正的轮廓。
以下所涉及到的轮廓，若无特殊说明，均指粗糙度轮廓。
评定基准为了合理、准确地评定被测表面的粗糙度，需要确定间距和幅度两个方向的评定基准，即取样长度、评定长度和轮廓中线。
1. 取样长度（lr ）取样长度是指用于判别被评定轮廓不规则特征的X 轴向上的长度，即测量和评定表面粗糙度时所规定的X 轴方向上的一段长度，取样长度在数值上与lc 滤波器的标志波长相等。
X 轴方向与间距方向一致。
规定取样长度的目的是为了限制和减弱被测表面其它几何形状误差，特别是表面波纹度对测量、评定表面粗糙度的影响。
表面越粗糙，取样长度就越大。
2. 评定长度ln（evaluation length）用于判别被评定轮廓的X 轴方向上的长度。
由于零件表面粗糙度不一定均匀，在一个取样长度上往往不能合理地反映整个表面粗糙度特征，因此，在测量和评定时，需规定一段最小长度作为评定长度。
评定长度包含一个或几个取样长度，如图4-2 所示。
一般取ln =5lr ，如被测表面均匀性较好，测量时可选ln <5lr ；均匀性差的表面，可选ln >5lr 。
3. 轮廓中线(mean lines)用轮廓滤波器lc 抑制了长波轮廓成分相对应的中线。
即具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。
面轮廓度误差测量方法
面轮廓度误差测量方法一、面轮廓度描述曲面尺寸准确度的主要指标为轮廓度误差,它是指被测实际轮廓相对于理想轮廓的变动情况。
自由曲面的加工精度是以其面轮廓度来测量的,是一种较难定义的几何要素,它不像一般规则几何要素那样,能用少量的参数给出精确定义,所以自由曲面加工精度的检验也变得较为复杂,主要表现在无法直接利用被测曲面本身作为测量基准,从而使测量结果中包含由于测量坐标系与设计坐标系不重合而造成的系统性误差。
二、面轮廓度公差1、面轮廓度公差的定义面轮廓度是限制实际曲面对理想曲面变动量的一项指标，它是对曲面的形状精度要求。
面轮廓度公差是实际被测要素（轮廓面线要素）对理想轮廓面的允许变动。
2、面轮廓度公差的标注及公差带含义1）无基准要求公差带是直径为公差值t、球心位于被测要素理论正确形状上的一系列圆球的两包络面所限定的区域。
2）有基准要求公差带是直径为公差值t、球心位于由基准平面确定的被测要素理论正确几何形状上的一系列圆球的两包络面所限定的区域。
3、面轮廓度公差标注及公差带形状1）无基准：2）有基准：三、面轮廓度误差测量方法1、用粗糙度轮廓仪检测面轮廓度误差粗糙度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。
它采用金刚石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。
1）结构由下图形所示，由主机、电脑、电器控制箱、打印机组成，其中主机包括大理石平台、立柱升降系统、驱动箱、传感器。
驱动箱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，测量头置于驱动箱一侧下端的测杆内，向着工作台，可水平左右移动。
2）应用广泛应用于机械加工、轴承制造、汽车制造、航天工业、模具制造、精密五金等行业。
3）测量原理粗糙度轮廓仪采用金刚石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。
表面粗糙度怎么测量 测量表面粗糙度的方法
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,；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：～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：；用放大镜：～；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：～；Rz：～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～；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;适合在计量室使用而在现场工作中,我们用的多的是:样块比较法和电动轮廓检测法,样块比较法要求对粗糙度的敏感要求比较高,有些老师傅还是可以做到的,毕竟是凭经验和感觉去比较的,而电动轮廓检测法是靠仪器测量,这样测量出来的准确度就大大提高了,所以说,我们建议用电动轮廓检测法.用什么方法去检测1．比较法：将被测表面和表面粗糙度样板直接进行比较,多用于车间,评定表面粗糙度值较大的工件;2．光切法：是应用光切原理来测量表面粗糙度的一种测量方法;常用仪器——光切显微镜,双管显微镜; 该仪器适用于车.铣.刨等加工方法获得的金属平面;或外圆表面;主要测量Rz值,测量范围为~60μm;3、干涉法：是利用光波干涉原理测量表面粗糙度的一种测量方法;常用仪器是干涉显微镜;主要用于测量Rz值;测量范围为~μm;一般用于测量表面粗糙度要求高的表面;4、针描法：是一种接触式测量表面粗糙度的方法,常用的仪器是电动轮廓仪,该仪器可直接显示Ra值,适宜于测量Ra值~μm;5、印摸法：在实际测量中,常会遇到深孔,盲孔;凹槽,内螺纹等既不能使用仪器直接测量,也不能使用样板比较的表面;这是常用印摸法;印摸法是利用一些无流动性和弹性的塑性材料如石蜡等贴合在被测表面上;将被测表面的轮廓复制成模;然后测量印模,从而来评定被测表面的粗糙度;内容来源网络,由深圳机械展收集整理更多相关内容,就在深圳机械展。
最新国家标注：表面粗糙度
电子工业
在电子工业中，表面粗糙度对于电子器件的性能和稳定性具有重要影响。例如， 在集成电路的制造过程中，表面粗糙度会直接影响电路的性能和可靠性。
电子工业中的表面粗糙度控制对于提高电子器件的稳定性、降低噪声和提高信号 传输质量等方面具有重要作用。
其他领域
• 除了上述领域外，表面粗糙度还在建筑、能源、化工、医疗器械等领域得到广泛应用。在这 些领域中，表面粗糙度的控制对于提高产品质量、保证安全性和延长使用寿命等方面都具有 重要意义。
针描法是一种接触式的表面粗糙度测量方法，它通过在表面上移动细针来测量 表面的微观结构。这种方法具有较高的精度和分辨率，但需要特殊的针具和测 量设备，且对针的形状和硬度要求较高。
激光反射法
总结词
利用激光反射原理来测量表面粗糙度的方法。
详细描述
激光反射法是一种非接触式的表面粗糙度测量方法，它利用激光反射原理来测量 表面的微观结构。这种方法具有高精度、高速度和高分辨率的特点，但需要特定 的实验环境和条件，且对激光器和检测器的要求较高。
• · 除了上述领域外，表面粗糙度还在建筑、能源、化工、医疗器械等领域得到广泛应用。在这 些领域中，表面粗糙度的控制对于提高产品质量、保证安全性和延长使用寿命等方面都具有 重要意义。
05
表面粗糙度的最新国家标准
国家标准的制定与修订
制定过程
01
国家标准的制定通常需要经过广泛的调研、实验验证和专家评
审，以确保标准的科学性和实用性。
修订原因
02
随着科技的发展和生产工艺的改进，表面粗糙度的要求也在不
断变化，因此需要定期修订国家标准以适应这些变化。
修订周期
03
国家标准通常会有一定的修订周期，以确保标准能够及时反映
轮廓度误差检测及计算方法介绍
轮廓度误差检测及计算方法介绍安徽省产品质量监督检验研究院陈昌琼地址：安徽省合肥市包河区延安路号邮编：【摘要】所谓轮廓度是指被测实际轮廓相对于理想轮廓的变动情况。
这一概念用于描述曲面或曲线形状的准确度。
其中轮廓度包括面轮廓度与线轮廓度本文笔者根据多年的工作积累，对典型的轮廓度常用测量方法的进行剖析及其计算方法的介绍。
希望读者能从中得到启发，能运用到以后的工作中去。
【关键词】：轮廓度误差面轮廓度线轮廓度公差带引言任何零件的面都是由平面和曲面组成的。
曲面形状误差的检测和评定也是产品检验中一个非常重要的项本文主要针对轮廓度线轮廓度公差的定义是限制实际曲面对理想曲面变动量的一项指标，它是对曲面的形状精度要求。
面它是指被测实际轮廓相对于理想轮廓的变动情况。
一、轮廓度公差的测量方法及计算方法的介绍传统的面轮廓度测量误差的测量方法包括仿形装置测量、截面轮廓样板测量、光学跟踪轮廓测量仪测量。
这种测量方法要求做出理论轮廓样板后才能测量。
由于理论轮廓样板制作非常困难，因此该测量方法适合于一种零件大批量生产过程中的检验。
随着现在三坐标测量机的普遍运用，越来越多的企业多倾向于使用三坐标测量，测量精度高、效率快。
也是产品检验中一都是由平面和曲面组成的。
曲面形状误差的检测和评定也是产品检验中一个非常重要的项分为线轮廓度和面目。
在机械制造业中，用轮廓度指标评定其误差大小。
轮廓度分为线轮廓度和面轮廓度。
轮廓度公差的相线轮廓度是限制实轮廓度公差是实际利方文面轮廓度公差的本文由撰稿人拥有版权，未经授权不得转载、摘编或用其它式使用图。
公差是实际被廓度公差的定义面轮廓度公差的定义差是描海克斯康三坐标论坛轮廓度误差是描述曲面尺寸准确度的主要指标为轮廓度误差公差的相关概的知识及误差用三坐标检测方法等内容进行介绍。
轮廓度公差的相关概念度是限制实际曲线线轮廓度是限制实际曲线对理想曲线变动量的一项指标，它是对非圆曲线的形实际被测要 B B S .h e x a g o n m e t r o l o g y .c o m .c n 状精度要求。
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。
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Z
4
(
x)
dx
理想的表面轮廓的陡度为３，下图为不同粗糙度轮廓陡度的表面轮廓。
5.2.9 轮廓单元的平均宽度 PSm，RSm，WSm
在一个取样长度内轮廓单元宽度 Xs 的平均值。
∑ PSm.RSm.WSm
=
1 m
m i=1
Xsi
7
5.2.10 轮廓的均方根斜率 PΔq，RΔq，WΔq 在一个取样长度内纵坐标斜率 dZ/dX 的均方根值。
和波纹度下的取样长度。
5.2.6 轮廓的均方根偏差 Pq，Rq，Wq
在一个取样长度内轮廓偏离平均线均方根值
∫ Pq.Rq.Wq = 1 l Z 2 ( x) dx
l0
，依据不同情况，式中 l = lp, lr或lw.
5.2.7 轮廓的偏斜度 Psk，Rsk，Wsk
6
在一个取样长度内纵坐标 Z(x)三次方的平均值分别与 Pq、Rq 和 Wq 的三次
=
1 n
n i=1
Zti
峰高的判别标准为取样长度内 Pz，Rz，Wz 的 10%
5.2.5 轮廓的算术平均偏差 Pa,Ra,Wa
在一个取样长度内纵坐标值 Z(x)绝对值的算术平均值。
∫ Pa .R a .W a
=
1 l
l 0
Z
(x) dx
式中, l = lp, lr或lw. lp,lr,lw 分别为轮廓、粗糙度
3
4.1.5 λc 滤波器：确定粗糙度与波纹度成分之间相交界限的滤波器。 4.1.6 λf 滤波器：确定存在于表面上的波纹度与比它更长的波的成分之间相 交界限的滤波器。 4.1.7原始轮廓：在应用短波长滤波器 λs 之后的总的轮廓，原始轮廓是评定 原始轮廓参数的基础。 4.1.8粗糙度轮廓：是对原始轮廓采用 λc 滤波器抑制长波成分以后形成的轮 廓，是人为定义的轮廓，是评定粗糙度轮廓参数的基础。 4.1.9波纹度轮廓：是对原始轮廓采用 λc 滤波器抑制短波成分，采用 λf 滤波 器抑制长波成以后形成的轮廓，是人为定义的轮廓，是评定波纹度轮廓参数的基 础。 4.1.10粗糙度和波纹度轮廓的传输特性及划分表。
4
属个人意见）。 4.1.14评定长度：用于判别被评定轮廓的X轴方向上的长度，评定长度包含n
个取样长度，一般选取样长度为的5倍，对于粗糙度均匀测量长度短的表面轮廓， 评定长度可以小于5，在测量结果中要注明取样长度个数。
4.1.15材料实体长度：在一个给定水平位置上用一条平行于想X轴的线与轮 廓单元相截所获得的各段截线长度之和。
Y向光栅 Y向丝杠传动机构 Y向滚动导轨导向机构
Y向限位零位开关
反馈控制
电气系统
软件系统
接 口 电 路
A/D转 换 电 路
前置处理电路
高精度电源
计数细分电路
计数细 分电路
Z向、X向限位零位信号 Z向、 X向 限 位零 位 信号反馈
接口电路
Z向、X向限位零位信号反馈 Z向位置信号反馈
Z向位置数据信号
Z向、X向限位零位信号
在给定水平位置 C 上轮廓的实体材料长度 Ml(c) 与评定长度 l n 的比率。
Pmr(c).Rmr(c).Wmr(c) = Ml(c) ln
Pmr(c)，Rmr(c)，Wmr(c)的物理意义在于在用数学参数描述摩擦表面的摩 擦特性和配合表面稳定性，数值大耐磨性好，数值大配合表面的配合性能稳定性 好。
倒 角
径距
………
数字 滤波
任意直线
平 面 度
直 线 度
波粗 纹糙 度度
三维微观形貌
X、Y向位置信号反馈
图 2 XM200 表面形貌仪工作原理图
2
3.主要技术指标 3.1 测量范围 3.1.1 粗糙度测量 测量范围： Ra0.01μm～10μm；触针位移： ±500μm；测量力： 0.75mN； 分辨率：0.015μm；示值变动性：2% + 4nm。 3.1.2 轮廓测量: X 坐标：0～200mm，分辨率：0.5μm Y 坐标：0～100mm，分辨率：1μm Z 坐标：±500μm，分辨率：0.016μm
5.3.3 轮廓的支撑长度率曲线
5.3.4 轮廓截面高度差 Pδc，Rδc，Wδc 给定支承比率的两个水平截面之间的垂直距离。 Pδ c.Rδ c.Wδ c = C(Pmr1.Rmr1.Wmr1) − C(Pmr2.Rmr2.Wmr2 )
5.3.5 相对支承比率 在一个轮廓水平截面 Rδc 确定的，与起始零位 C0 相关的支承比率。 Pmr.Rmr.Wmr = Pmr.Rmr.Wmr(C1)
性能好；B 为具有正偏斜的表面，其抗磨损的性能差。
5.2.8 轮廓的陡度 Pku，Rku，Wku
在一个取样长度内纵坐标 Z(x)四次方的平均值分别与 Pq、Rq 或 Wq 的四次
方的比值。这些参数是纵坐标值概率密度函数锐度的测定。
∫ Pku.Rku.Wku
=
1
( Pq.Rq.Wq)4
1
lr
lr 0
4.1.12原始轮廓中线: 用标称形式的线穿过原始轮廓并按最小二乘法拟合
所确定的中线。
4.1.13取样长度：用于判别被评定轮廓的不规则特征的X轴向上的长度。
一般取样长度为：0.08mm，0.25mm，0.8mm，2.5mm，8mm
注：球轴承测量时因测针的移动方向不能保证任一点均在法向方向，所以
建议取样长度数值减少一档。这一点在实验中得到了验证（本建议与标准不符，
4.1.16 P-参数：从原始轮廓上计算所得的参数。 4.1.17 R-参数：从粗糙度轮廓上计算所得的参数。 4.1.18 W-参数：从波纹度轮廓上计算所得的参数。 5．单一截面轮廓测量参数定义及评定方法 轮廓测量参数定义及评定方法公式中的,P.R.W 分别代表从原始轮廓、粗糙 度轮廓和波纹度轮廓中得到的相应值。 5.1 轮廓的变换方法 5.1.1 直线轮廓的变换方法：直线轮廓采用最小二乘法进行轮廓变换。 5.1.2 圆弧轮廓的变换方法：圆弧轮廓采用最小二乘法进行轮廓变换。 5.2 在取样长度内的测量参数 5.2.1 最大轮廓峰高（Pp，Rp，Wp） 在一个取样长度内，纵坐标值 Z(x)最大的轮廓峰高 Zp.
( ) Pp.Rp.Wp = max Z ( x) = Z p
5.2.2 最大轮廓谷深（Pv，Rv，Wv） 在一个取样长度内，最大的轮廓谷深 Zv（纵坐标值 Z(x)最小）
Pv.Rv.Wv = min ( Z ( x)) = Zv
5
对摩擦表面轮廓谷可以保存润滑油，具有均匀合适的轮廓谷和圆滑的谷底形 状可以减少表面摩擦、提高寿命。
∫ P∆q.R∆q.W ∆q =
1 l
l 0
d dx
Z
(
x ) 2
dx
5.3 在评定长度内的测量参数
5.3.1 轮廓的总高度（Pt，Rt，Wt）
在评定长度内最大轮廓峰高 Zp 和最大轮廓谷深 Zv 之和。
Pt .Rt .Wt = max(Zpi ) + max(Zvi ) 5.3.2 轮廓的支承长度率 Pmr(c)，Rmr(c)，Wmr(c)
λc (mm) λs (μm) λ f (mm) λc ／ λs
λ f ／ λc 最大采样
间距(μm)
测针最大 半径(μm)
0.08
2.5
0.8
30
10
0.5
2
0.25
2.5
2.5
100
10
0.5
2
0.8
2.5
8
300
10
0.5
2
2.5
8
25
30
10
1.5
5
8
25
80300Fra bibliotek105
10
4.1.11中线:具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。
8
式中， C1 = C0 − Pδ c.Rδ c.Wδ c, C0 = C(Pmr0.Rmr0.Wmr0 ) 5.3.6 轮廓幅度分布曲线 在评定长度内纵坐标值 Z（x）采样的概率密度函数。
轮廓表面测量及评定方法
洛阳轴研科技股份有限公司 朱孔敏
1. 轮廓表面测量方法概述 工程中所用的固体表面，实际上是由许多不规则的大小不同和形状各异的凸峰和凹 谷构成的，这种表面几何形态，称之为表面形貌。相互运动表面的表面形貌对于表面润 滑、摩擦力、耐磨性、接触疲劳、配合精度、密封性等都有很重要的影响，轴承是典型 的机械基础件，准确测量其运动表面形貌对控制质量有重要意义。 表面形貌的测量仪器从测量功能上区分一般有二维测量和三维测量两种，从测量方法上 区分则有接触式（一般为触针式轮廓仪）和非接触式（如干涉显微镜、白光干涉仪、激 光式表面粗糙度测量仪）两种。触针式表面形貌仪是目前最常用的可靠的形貌测量仪， 特别是二维轮廓仪应用更为广泛，并且一直是各国国家标准及国际标准制定的依据，下 面以洛阳轴研科技股份有限公司开发的 XM200 表面形貌测量仪为代表介绍表面形貌测量 和表面轮廓测量。 2. XM200 表面形貌测量原理 XM200 表面形貌测量仪（图 1、图 2）采用三维直角坐标测 量原理，即 X 方向的直线运动，Z 方向的位移测量，Y 方向的间 断直线运动。X 方向由直流电机通过同步带带动精密滑动导轨移 动，并通过高精度的光栅尺实现 X 坐标的位移测量，建立 X 坐 标系；Z 坐标由高精度大量程差动电感式传感器实现 Z 坐标的位 图 1 XM-200 表面形貌仪 移测量，实现单一截面内零件表面轮廓的测量，立柱导轨的上下 位移量可通过绝对编码器进行测量和定位；Ｙ坐标方向由步进电机和滚珠丝杠带动精密 滚动导轨间断移动，光栅传感器精确测量步距，实现多截面的轮廓测量，X 坐标、Ｙ坐 标、Ｚ坐标信息送计算机处理实现表面形貌测量。当 Y 坐标固定时 XM200 表面形貌仪就 是常用的轮廓测量仪，轴承行业常用的是轮廓仪的功能。在对被测件进行测量时，被测 件置于多维调整台上。将电感传感器探头伸到被测部位，按规定的 X 向移动范围开始测 量。测量过程中，传感器由 X 向电机拖动，沿工件表面拾取单一截面内表面轮廓变化信 号，同时 X 向光栅以 0.5μm 间距同步记录传感器相应位置信号，传感器的位移信号和 光栅采样的 X 向位置信号经处理后进入计算机，两坐标信息通过专门的轮廓仪软件处理 得到各种需要的轮廓、波纹度、粗糙度等技术参数和曲线。