表面粗糙度及表面微观形貌测量.ppt

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1、§4-0表面形貌的基本概念§4-2表面轮廓的非接触测量§4-3纳米表面形貌分析§4-1表面粗糙度的常规测量§4-4膜层厚度的测量第四章表面粗糙度及表面微观形貌测量表面形貌偶然性表面结构——重复性表面结构表面缺陷表面形状误差表面波纹度表面粗糙度§4-0表面形貌的基本概念一、表面形貌的组成表面粗糙度：零件表面所具有的微观高低不平。λ>10mmλ=1～10λ<1mmλ>10mm属于形状误差λ=1～10属于表面波度λ<1mm属于表面粗糙度§4-0表面形貌的基本概念表面形状误差、粗糙度以及波纹度之间并没有

2、严格的界限，通常与加工工艺和工件尺寸有关。1.表面缺陷的种类（1）、凹缺陷破裂毛孔裂缝擦痕窝陷砂眼二、表面缺陷（GB/T15757－2002）§4-0表面形貌的基本概念（2）凸缺陷树瘤疱疤飞边缝脊夹杂物氧化皮§4-0表面形貌的基本概念环形坑划痕切削残余腐蚀裂纹斑点（3）混合表面缺陷（4）区域和外观缺陷§4-0表面形貌的基本概念2.表面缺陷的参数表面缺陷可以用缺陷的表面缺陷长度（SIMe）、缺陷宽度（SIMW）、缺陷深度（SIMsd）、缺陷高度（SIMsh）、缺陷面积（SIMa）、缺陷总面积（SI

3、Mt）、单位面积缺陷数（SIMn/A）等参数进行评定，并用允许最大极限值在图样上表达设计要求。表面缺陷的参数值尚无国家标准。§4-0表面形貌的基本概念（一）表面粗糙度的术语与定义1实际表面与实际表面轮廓实际表面是物体与周围介质分离的表面，由理想平面与实际表面相交所得的轮廓称为实际表面轮廓。原始轮廓波纹度轮廓粗糙度轮廓§4-0表面形貌的基本概念三、表面粗糙度2轮廓滤波器轮廓滤波器是把轮廓分成长波和短波成分的滤波器，主要作用是区分粗糙度轮廓和波纹度轮廓。轮廓滤波器按照波长可以分为λs滤波器、λc滤波

4、器和λf滤波器。λsλcλf波长<λsλc<波长<λfλs<波长<λc§4-0表面形貌的基本概念3取样长度lr和评定长度ln取样长度——测量表面粗糙度时，规定的一段足够短的长度，以限制或减弱波纹度对测量的影响。lr取值系列：0.08、0.25、0.8、2.5、8mm§4-0表面形貌的基本概念评定长度——连续的几个取样长度。目的是为了更可靠地反映表面粗糙度轮廓的特性。ln取值系列：0.4、1.25、4、12.5、40mm4评定粗糙度的基准线在取样长度内，一条穿过轮廓且与轮廓走向一致的线段，也称为中

5、线。§4-0表面形貌的基本概念轮廓的算术平均中线：中线与轮廓所包围的面积上下相等轮廓最小二乘中线满足，是唯一的一条线。1.轮廓的算术平均偏差Ra（二）表面粗糙度的评定参数Ra——在取样长度lr范围内，轮廓上各点至中线的纵坐标值z(x)的绝对值的算术平均值。xzilrz(x)§4-0表面形貌的基本概念Rz——在一个取样长度lr范围内，被评定廓的最大轮廓峰高Rp与最大轮廓谷深Rv之和的高度。2.轮廓的最大高度RzlrRzRpRvzxRz=Rp＋Rv§4-0表面形貌的基本概念3.轮廓单元的平均宽度RS

6、mlrzxxS1xS2xS3xS4xS5xS6xS7轮廓单元：沿中线方向上一个轮廓峰与相邻轮廓谷的距离。§4-0表面形貌的基本概念4.轮廓支承长度率Rmr该参数可较好反映耐磨性§4-0表面形貌的基本概念(三)表面粗糙度的图样标注1.表面粗糙度的符号和代号edbc/faa—幅度参数的允许值（μm）b—加工方法或其它表面处理；c—取样长度（mm）d—加工纹理方向符号e—加工余量（mm）f—间距参数值或其他参数。§4-0表面形貌的基本概念2、粗糙度代号及数值的标注（旧国标）这里仅举例说明最常用的幅度参

7、数标注（去除材料）3.23.21.6Rz3.23.2max3.2max1.6minRz3.2maxRa上限值为3.2μmRa上限值为3.2μm,下限值为1.6μmRz上限值为3.2μmRa最大值为3.2μmRa最大值为3.2μm,最小值为1.6μmRz最大值为3.2μm§4-0表面形貌的基本概念§4-0表面形貌的基本概念（新国标）§4-1表面粗糙度的常规测量表面粗糙度的评定方法有两种：定性评定是将待测表面和已知表面粗糙度级别的标准样板相比较，通过直接目测或借助于显微镜观察由人主观判别其级别，这叫

8、粗糙度样板比较法。定量评定是应用仪器测量评定的方法，通过数据处理得出待测表面的粗糙度参数值。目前，应用较广的表面粗糙度测量方法主要有光切法、干涉法和触针法等。粗糙度标准样板一般要求尽可能用与工件相同的材料、加工方法及制造工艺制造，这样才便于比较以及减少误差。这一方法带有人的主观性，其判断的准确性较差，有争议时改用定量评定方法。一、比较法比较法是凭视觉或触觉将被测表面与已知其评定参数值的表面粗糙度样块进行比较，来判断被测表面粗糙度的方法。当被测表面较粗糙时，用目测比较；当被测表面较光滑时，可借助于