表面粗糙度测量印模法

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.这是常用印模法.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.

将表面粗糙度比较样块（简称样块）根据视觉和触觉与被测表面比较，判断被测表面粗糙度相当于那一数值，或测量其反射光强变化来评定表面粗糙度(见激光测长技术)。样块是一套具有平面或圆柱表面的金属块，表面经磨、车、镗、铣、刨等切削加工，电铸或其他铸造工艺等加工而具有不同的表面粗糙度。有时可直接从工件中选出样品经过测量并评定合格后作为样块。利用样块根据视觉和触觉评定表面粗糙度的方法虽然简便，但会受到主观因素影响，常不能得出正确的表面粗糙度数值。

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（简称轮廓仪。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Rα，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Rα为0.025～6.3微米的表面粗糙度。

利用光波干涉原理 (见平晶、激光测长技术)将被测表面的形状误差以干涉条纹图形显示出来，并利用放大倍数高 （可达500倍）的显微镜将这些干涉条纹的微观部分放大后进行测量，以得出被测表面粗糙度。应用此法的表面粗糙度测量工具称为干涉显微镜。这种方法适用于测量Rz和Ry为 0.025～0.8微米的表面粗糙度。

光线通过狭缝后形成的光带投射到被测表面上，以它与被测表面的交线所形成的轮廓曲线来测量表面粗糙度（图1）。由光源射出的光经聚光镜、狭缝、物镜1后，以45°的倾斜角将狭缝投影到被测表面，形成被测表面的截面轮廓图形，然后通过物镜 2将此图形放大后投射到分划板上。利用测微目镜和读数鼓轮（图1中未示）先读出h值，计算后得到H 值。应用此法的表面粗糙度测量工具称为光切显微镜。它适用于测量RZ和Ry为0.8～100微米的表面粗糙度，需要人工取点，测量效率低。2100433B

表面粗糙度测量仪硬件改进

传统的表面粗糙度测量仪由传感器、驱动器、指零表、记录器和工作台等主要部件组成，从输入到输出全过程均为模拟信号。而在传统的表面粗糙度测量仪的基础上，采用计算机系统对其进行改进后，通过 模- 数转换将模拟量转换为数字量送入计算机进行处理，使得仪器在测量参数的数量、测量精度、测量方式 的灵活性、测量结果输出的直观性等方面有了极大的提高。

表面粗糙度测量仪软件改进

软件的结构如下：(1) 测量条件设置模块：完成测量条件的设置，如垂直放大倍数的选取、取样长度及行程长度的选取 等。(2) 测量控制模块：该模块实时监测传感器与工件的相对位置，控制传感器横向和纵向的运动。(3) 参数处理模块：对采集的数据进行数字滤波（高斯滤波，2RCL 滤波等）求中线后进行参数 的计算。 (4) 结果显示：将计算得到的粗糙度参数显示出来，并绘制波形曲线。(5) 文件操作模块：实现将数据写入用户指定的磁盘位置，以及将历史数据调出并可重新进行数 据处理的功能。(6) 打印输出模块：可设置工件名称、操作者姓名、日期，选择需要打印的参数及波形名称，即 可生产检定报告单，并可以打印输出 。

表面粗糙度的测量方法基本上可分为接触式测量 和非接触式测量两类。在接触式测量中主要有比较法、印模法、触针法等；非接触测量方式中常用的有光切法、实时全息法、散斑法、像散测定法、光外差法、 AFM、光学传感器法等。

触针式表面粗糙度测量仪是最常用、最方便、 最可靠的表面粗糙度测量仪，并且一直是各国国家标准及国际标准制定的依据。根据传感器的不同原理，触针式粗糙度仪可分为电感式、压电式、光电式、 激光式和光栅式等，还可以分为有导头式和无导头式。导头式粗糙度仪仅限用于测量表面粗糙度，而无导头式粗糙度仪除可用于测量表面粗糙度外，还可用于 测量表面波纹度和表面几何形状。

中文名称

表面粗糙度测量仪器

英文名称

surface roughness measuring instrument

定　　义

测量工件表面粗糙程度的仪器。

应用学科

机械工程（一级学科），量具与量仪（二级学科），量仪（三级学科）