《表面粗糙度和测量》课件

表面粗糙度和测量课程目标了解表面粗糙度掌握表面粗糙度概念和定义。学习表面粗糙度参数了解常用参数如Ra,Rz,Rq的含义和应用。掌握测量方法熟悉触针式和非接触式测量仪的原理和操作。什么是表面粗糙度表面不规则性表面粗糙度是指材料表面微观几何形状的不规则性，例如凹凸、波纹、划痕等。表面光滑程度表面越光滑，粗糙度越低；反之，表面越粗糙，粗糙度越高。表面粗糙度的定义表面粗糙度是指材料表面微观几何形状的偏差。它反映了表面微观起伏的大小和分布情况。通常用各种参数来描述，例如算术平均粗糙度(Ra)和最大高度粗糙度(Rz)。表面粗糙度的重要性影响产品性能表面粗糙度会影响产品的耐磨性、密封性、疲劳强度等性能。影响产品外观表面粗糙度会影响产品的外观，例如光洁度、颜色均匀度等。影响产品加工成本表面粗糙度会影响产品的加工成本，例如加工时间、材料消耗等。表面粗糙度的分类微观粗糙度用肉眼难以观察到的表面微观结构特征，例如：表面纹理、划痕、凹坑等。宏观粗糙度用肉眼可见的表面粗糙度，例如：波纹、台阶、不规则起伏等。表面粗糙度的等级根据表面粗糙度参数的不同，将表面粗糙度分为不同等级，例如：粗糙度等级、粗糙度精度等级等。常见的表面粗糙度参数Ra算术平均粗糙度Rz最大高度粗糙度Rq平均粗糙深度算术平均粗糙度Ra定义表面轮廓的中心线与轮廓曲线在测量长度上的偏差绝对值的算术平均值公式Ra=(1/L)*∫|y(x)|dx意义反映表面粗糙度的整体水平最大高度粗糙度Rz平均粗糙深度RqRq平均粗糙深度Ra算术平均粗糙度Rz最大高度粗糙度Rq是表面轮廓曲线与基准线之间的面积平均值，反映了表面粗糙度的整体水平。Rq越大，表示表面越粗糙。Rq通常用于评价表面粗糙度的整体质量。表面轮廓分析表面轮廓分析是通过测量表面轮廓，获得表面粗糙度的信息，从而对表面质量进行评估的方法。通过分析表面轮廓，可以获取到许多关于表面粗糙度的重要信息，例如：表面粗糙度参数，如Ra、Rz、Rq等表面轮廓的形状和特征表面轮廓的统计分布表面轮廓图的形式表面轮廓图是用来直观显示表面粗糙度特征的图形。它可以帮助我们更直观地理解表面轮廓的形状、大小和分布情况。常见的表面轮廓图形式包括：截面轮廓图：截取表面轮廓的一部分，并沿其长度方向投影到平面上得到的图形。三维轮廓图：利用计算机技术将表面轮廓进行三维重建，得到的图形。等高线图：将表面轮廓投影到平面上，然后将等高线绘制在图上，表示不同高度的轮廓线。表面粗糙度测量的意义1性能影响产品的使用寿命、耐磨性、抗疲劳性等。2加工控制加工质量，确保产品符合设计要求。3成本降低生产成本，减少产品返修率。表面粗糙度测量方法概述触针式测量使用触针扫描表面，测量表面轮廓的起伏。非接触式测量使用光学、激光或其他非接触方法来测量表面轮廓。触针式粗糙度测量仪触针式粗糙度测量仪是一种常用的表面粗糙度测量仪器，它通过一个带有尖锐的触针来扫描被测表面的轮廓，并根据触针的移动轨迹来计算出表面的粗糙度参数。触针式测量仪具有结构简单、操作方便、测量精度高等优点，被广泛应用于各种工业领域，例如机械加工、金属加工、塑料加工等。触针式粗糙度测量原理1触针扫描触针式测量仪使用一个尖锐的触针，沿着被测表面的轮廓移动。2信号转换触针的运动会产生一个电信号，该信号与表面轮廓的形状和大小成正比。3数据处理电信号被放大和数字化，并使用专门的算法进行分析，以计算出各种表面粗糙度参数。触针式测量仪的使用1校准使用标准样品校准仪器2样品准备清洁样品表面3测量选择合适的测量参数4数据分析读取并分析测量结果非接触式粗糙度测量仪非接触式粗糙度测量仪利用光学、激光或其他非接触方法测量表面粗糙度。这些仪器通常比触针式仪器更快速、更精确，并且不会损伤样品表面。非接触式测量原理1光学测量利用光的干涉、衍射或散射原理2激光扫描通过激光扫描表面，获取轮廓信息3图像处理对获取的图像进行处理，分析表面特征非接触式测量仪的优缺点速度快非接触式测量仪可以快速完成测量，提高效率。精度高非接触式测量仪不受触针形变的影响，测量精度更高。适用范围广非接触式测量仪可以测量各种形状和材质的表面，适应性强。成本高非接触式测量仪的设备成本较高，需要一定的投入。表面粗糙度检测实例表面粗糙度检测在工业生产中应用广泛，例如：金属表面粗糙度检测塑料表面粗糙度检测陶瓷表面粗糙度检测金属表面粗糙度检测材料性能表面粗糙度影响金属材料的强度、疲劳强度和耐腐蚀性。加工工艺检测表面粗糙度可以评估加工工艺的质量，如铣削、磨削、抛光等。产品质量表面粗糙度是金属产品质量的重要指标，直接影响其外观和使用性能。塑料表面粗糙度检测光学方法利用光学显微镜或激光扫描仪来测量塑料表面的粗糙度。这种方法适用于表面较为平滑的塑料材料。触针法使用触针式粗糙度测量仪，通过触针在塑料表面滑动来测量粗糙度。这种方法适用于各种类型的塑料表面，但对表面硬度有一定的要求。陶瓷表面粗糙度检测表面光滑度陶瓷表面光滑度对美观性和使用性能至关重要。耐磨性粗糙度影响陶瓷的耐磨性和使用寿命，特别是餐具。抗裂性表面粗糙度与陶瓷的抗裂性息息相关，影响其强度和耐久性。表面粗糙度测量的注意事项1选择合适的测量方法根据被测表面的形状、材料和尺寸选择合适的测量方法。2校准测量仪器定期校准测量仪器，确保其精度符合标准。3控制测量环境保持测量环境稳定，避免温度、湿度和振动的影响。4重复测量进行多次测量，并记录数据，以便分析和评估测量结果的可靠性。表面粗糙度检测中的常见问题测量误差测量仪器校准不准确、操作不当、环境影响等因素都可能导致测量误差。样本代表性选取的测量样本是否能代表整个表面，样本数量是否足够，都会影响检测结果的准确性。数据分析对测量数据进行分析时，需要选择合适的分析方法，避免误解或错误结论。提高表面粗糙度检测精度的方法校准仪器定期校准测量仪器以确保其准确性，并根据标准规范进行校准。选择合适的测量方法根据被测表面的特性和要求，选择合适的测量方法，如触针式或非接触式方法。控制环境因素在恒温恒湿的环境中进行测量，并避免振动、噪音等干扰因素。提高操作人员技术水平操作人员应具备熟练的测量技能和对仪器性能的了解。表面粗糙度测量仪的校准和维护定期校准确保测量仪的准确性，定期校准是关键。校准频率取决于仪器的类型和使用频率。使用标准样块或参照标准校准仪器。清洁与保养保持测量仪的清洁，避免灰尘和油污污染触针或光学元件。定期清洁和维护，延长仪器的使用寿命。表面粗糙度测量的发展趋势自动化测量系统正在兴起，提高效率和精度。数据分析和建模，帮助优化生产过程。便携式设备和移动测量技术正在发展。本课程的重点与难点重