表格模板-互换性与技术测量之第5章表面结构参数及其检测 精品.ppt

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1、1l学习要求：学习要求：l 掌握表面结构参数的基本概念；掌握表面结构参数的基本概念；l 掌握表面粗糙度参数测量的评定参数；掌握表面粗糙度参数测量的评定参数；l 掌握表面粗糙度参数的选用原则；掌握表面粗糙度参数的选用原则；l 掌握表面粗糙度参数测量的方法。掌握表面粗糙度参数测量的方法。l重点：重点：l 表面结构参数的基本概念表面结构参数的基本概念；l 表面粗糙度参数测量的方法表面粗糙度参数测量的方法； l难点：难点：l 表面结构参数的基本概念与相关术语表面结构参数的基本概念与相关术语第第5 5章章 表面结构参数及其检测表面结构参数及其检测 21）表面结构surface texture 出自几何表

2、面的重复或偶然的偏差，这些偏差出自几何表面的重复或偶然的偏差，这些偏差形成该表面的三维形貌。形成该表面的三维形貌。注注: :表面结构包括在有限区域上的粗糙度、波纹度、表面结构包括在有限区域上的粗糙度、波纹度、纹理方向、表面缺陷和形状误差。纹理方向、表面缺陷和形状误差。金属零件的表面缺陷1 1、术语与定义、术语与定义32）表面缺陷surface imperfection 在加工、储存或使用期间，非故意或偶然生成的实际表在加工、储存或使用期间，非故意或偶然生成的实际表面的单元体、成组的单元体、不规则体面的单元体、成组的单元体、不规则体注：注：1 1 建议不要将建议不要将“表面瑕疵表面瑕疵”的术语用

3、于本标准定义的表达中。的术语用于本标准定义的表达中。2 2 这些单元体或不规则体的类型，明显区别于构成一个粗糙这些单元体或不规则体的类型，明显区别于构成一个粗糙度表面的那些单元体或不规则体。度表面的那些单元体或不规则体。3 3 在实际表面上存在缺陷并不表示该表面不可用。缺陷的可在实际表面上存在缺陷并不表示该表面不可用。缺陷的可接受性取决于表面的用途或功能，并由适当的项目来确定，接受性取决于表面的用途或功能，并由适当的项目来确定，即长度、宽度、深度、高度、单位面积上的缺陷数等。即长度、宽度、深度、高度、单位面积上的缺陷数等。42、表面缺陷的特征和参数 表面缺陷的特征和参数指表面上允许的表面缺陷参

4、数和特征的最表面缺陷的特征和参数指表面上允许的表面缺陷参数和特征的最大值，是一个规定的极限值，零件的表面缺陷不允许超过这个极限值。大值，是一个规定的极限值，零件的表面缺陷不允许超过这个极限值。包括：包括：表面缺陷长度表面缺陷长度(SIM(SIMe e）表面缺陷宽度表面缺陷宽度(SIM(SIMw w) )单一表面缺陷深度单一表面缺陷深度(SIM(SIMsdsd）、混合表面缺陷深度）、混合表面缺陷深度(SIM(SIMcdcd) )单一表面缺陷高度单一表面缺陷高度(SIM(SIMshsh) )、混合表面缺陷高度、混合表面缺陷高度(SIM(SIMchch) )表面缺陷面积表面缺陷面积(SIM(SIM

5、a a) )表面缺陷总面积表面缺陷总面积(SIM(SIMt t) )表面缺陷数表面缺陷数(SIM(SIMn n ) )单位面积上表面缺陷数单位面积上表面缺陷数( SIM( SIMn n/A)/A)51）凹缺陷 沟槽沟槽 擦痕擦痕 破裂破裂裂缝、缝隙、裂隙裂缝、缝隙、裂隙 缺损缺损 ( (凹面凹面) )瓢曲瓢曲 窝陷窝陷毛孔毛孔 沙眼沙眼 缩孔缩孔3、表面缺陷分类62）凸缺陷树瘤树瘤 疱疤疱疤 ( (凸面凸面) )瓢曲瓢曲缝脊缝脊 附着附着物物氧化皮氧化皮 夹杂物夹杂物 飞边飞边73）混合表面缺陷环形坑环形坑 折叠折叠 划痕 切屑残余84、区域缺陷、外观缺陷 褪色 条纹 劈裂、鳞片 麻点 裂纹

6、斑点、斑纹 滑痕滑痕 磨蚀磨蚀 腐蚀腐蚀95.1 5.1 表面结构的术语、定义及参数表面结构的术语、定义及参数5.1.15.1.1用轮廓法确定表面结构参数用轮廓法确定表面结构参数1.1.一般术语及定义一般术语及定义（1 1）轮廓滤波器）轮廓滤波器(profile filter)(profile filter)轮廓滤波器是把轮廓分成长波和短波成分的滤波器。轮廓滤波器是把轮廓分成长波和短波成分的滤波器。实际表面轮廓是由粗糙度轮实际表面轮廓是由粗糙度轮廓（廓（roughness profileroughness profile）、）、波纹度轮廓（波纹度轮廓（waviness waviness pro

7、fileprofile）以及原始轮廓（或）以及原始轮廓（或称形状轮廓）（称形状轮廓）（primary primary profileprofile）叠加而成。以后这）叠加而成。以后这三种轮廓的相关参数分别称三种轮廓的相关参数分别称为为R R参数、参数、W W参数和参数和P P参数参数。表面轮廓 10在测量粗糙度、波纹度和原始轮廓的仪器中使用在测量粗糙度、波纹度和原始轮廓的仪器中使用 、三种滤波器三种滤波器原始轮廓在应用原始轮廓在应用 滤波之后的总的轮廓滤波之后的总的轮廓 表面粗糙度轮廓是对原始轮廓采用表面粗糙度轮廓是对原始轮廓采用 滤波器抑制长波成滤波器抑制长波成分后形成的轮廓分后形成的轮廓

8、波纹度轮廓是对原始轮廓连续采用波纹度轮廓是对原始轮廓连续采用 滤波器抑制短波成滤波器抑制短波成分和分和 滤波器抑制长波成分后形成的轮廓滤波器抑制长波成分后形成的轮廓 scfsccf11（2 2）中线）中线(mean lines)(mean lines) 中线是具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。原始中线是具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。原始轮廓中线是在原始轮廓上按照标称形状用最小二乘轮廓中线是在原始轮廓上按照标称形状用最小二乘法拟合确定的中线。法拟合确定的中线。（3 3）坐标系）坐标系(coordinate system)(coordinate system)确定表面结构参数的坐标体系。确

9、定表面结构参数的坐标体系。通常采用一个直角坐标体系，其轴线形成一右旋笛卡通常采用一个直角坐标体系，其轴线形成一右旋笛卡尔坐标系，尔坐标系，X X轴与中线方向一致，轴与中线方向一致，Y Y轴也处于实际表轴也处于实际表面上，而面上，而Z Z轴则在从材料到周围介质的外延方向。轴则在从材料到周围介质的外延方向。几何要素分类几何要素分类12（4 4）取样长度）取样长度(sampling length)(sampling length) 在在X X轴方向判别被评定轮廓不规则特征的长度。轴方向判别被评定轮廓不规则特征的长度。 （5 5）评定长度）评定长度( evaluation length) ( eval

10、uation length) nl用于判别被评定轮廓的用于判别被评定轮廓的X X轴方向的长度。轴方向的长度。评定长度包含一个或几个取样长度。评定长度包含一个或几个取样长度。在测量时，一般取评定长度等于在测量时，一般取评定长度等于5 5个评定长度，此时个评定长度，此时不需说明，否则应在有关技术文件中注明。不需说明，否则应在有关技术文件中注明。rlwlpl、 13（1 1）轮廓峰）轮廓峰(profile peak)(profile peak)轮廓峰是连接（轮廓和轮廓峰是连接（轮廓和X X轴）两相邻交点向外（从材轴）两相邻交点向外（从材料到周围介质）的轮廓部分。轮廓峰高料到周围介质）的轮廓部分。轮廓

11、峰高ZpZp为轮廓峰为轮廓峰最高点距最高点距X X轴的距离轴的距离 （2 2）轮廓谷）轮廓谷(profile valley)(profile valley)轮廓峰是连接（轮廓和轮廓峰是连接（轮廓和X X轴）两相邻交点向内（从周轴）两相邻交点向内（从周围介质到材料）的轮廓部分。轮廓谷深围介质到材料）的轮廓部分。轮廓谷深ZvZv为为X X轴线与轴线与轮廓谷最低点之间的距离轮廓谷最低点之间的距离（3 3）轮廓单元）轮廓单元(profile element)(profile element)轮廓单元为轮廓峰和轮廓谷的组合轮廓单元为轮廓峰和轮廓谷的组合 2.几何参数术语及定义14轮廓单元的高度轮廓单元的

12、高度ZtZt是指一个轮廓单元的峰高是指一个轮廓单元的峰高ZpZp和谷深和谷深ZvZv之和之和轮廓单元的宽度轮廓单元的宽度XsXs是指是指X X轴线与轮廓单元相交线的长度轴线与轮廓单元相交线的长度 轮廓单元153.3.轮廓参数术语及定义轮廓参数术语及定义 表面轮廓参数由幅度参数、间距参数、混合参数及表面轮廓参数由幅度参数、间距参数、混合参数及曲线和相关参数组成曲线和相关参数组成 幅度参数（峰和谷）幅度参数（峰和谷）: : （1 1）最大轮廓峰高）最大轮廓峰高(profile peak height ) (profile peak height ) 在一个取样长度内，最大的轮廓峰高在一个取样长度内

13、，最大的轮廓峰高ZpZp。（2 2）最大轮廓谷深）最大轮廓谷深(profile valley depth )(profile valley depth ) 在一个取样长度内，最大的轮廓峰高在一个取样长度内，最大的轮廓峰高ZvZv。（3 3）轮廓的最大高度）轮廓的最大高度(maximum height of (maximum height of prfileprfile ) ) 在一个取样长度内，最大轮廓峰高和最大轮廓谷深之和在一个取样长度内，最大轮廓峰高和最大轮廓谷深之和 16（4 4）轮廓单元的平均高度）轮廓单元的平均高度(mean height of profile (mean heigh

14、t of profile element) element) 在一个取样长度内，轮廓单元高度在一个取样长度内，轮廓单元高度ZtZt的平均值。的平均值。（5 5）轮廓的总高度）轮廓的总高度(total height of profile) (total height of profile) 在评定长度内，最大轮廓峰高和最大轮廓谷深之和。在评定长度内，最大轮廓峰高和最大轮廓谷深之和。17（6 6）轮廓的算术平均偏差）轮廓的算术平均偏差(arithmetical mean (arithmetical mean deviatindeviatin of profile) of profile) 在一个取

15、样长度内纵坐标值在一个取样长度内纵坐标值Z(xZ(x) )绝对值的算术平均值绝对值的算术平均值 01( )lRaWaPaZ x dxl、18（7 7）轮廓的均方根偏差）轮廓的均方根偏差(root mean square (root mean square deviatindeviatin of profile) of profile) RqRq、WqWq、PqPq 在一个取样长度内纵坐标值在一个取样长度内纵坐标值Z(xZ(x) )的均方根值的均方根值 （8 8）轮廓的偏斜度）轮廓的偏斜度( (skewnessskewness of profile) of profile) 偏斜度用来表征轮廓分

16、布的对称性，是指在一个取样偏斜度用来表征轮廓分布的对称性，是指在一个取样长度内纵坐标值长度内纵坐标值Z(xZ(x) )的三次方的平均值与的三次方的平均值与RqRq、WqWq或或PqPq的三次方的比值。的三次方的比值。 201( )lqqRqWPZx dxl、33011( )rlrRskZx dxRql19（9 9）轮廓的陡度）轮廓的陡度(kurtosis of (kurtosis of profile)Rkuprofile)Rku、WkuWku、 PkuPku在一个取样长度内纵坐标值在一个取样长度内纵坐标值Z(xZ(x) )的四次方的平均值与的四次方的平均值与RqRq、WqWq或或PqPq的四次方的比值的四次方的比值 间距参数间距参数轮廓单元的平均宽度轮廓单元的平均宽度(mean width of the profile (mean width of the profile elements) elements) RsmRsm、WsmWsm、PsmPsm在一个取样长度在一个取样长度lrlr内轮廓单元宽度内轮廓单元宽度XsXs的平均值的平均值 44011( )rlrRkuZx dxRql