表面三维形貌参数及其评定

粗糙度测量 三维

护

上卷二

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一

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学

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第

第

期

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表面三维形貌参数及其评定

张

郑

委华洲

金增伟

刘风鸣一

8精密仪器系 9

:

摘一‘

要

表面三维形貌的评定是表面计量学中的一个重要课题衬本文在一般表面的数学

棒型的基础上提出了一组表面三维形貌参数多种典型加工表面可:。

,

并利用相应的侧量与处理系统实浏了

文中列举了实测结果并将抢廓参数与三维形貌参数进行了比

粗

。

关键词

:

表面形貌参数

,

表面粗糙度测量

,

表面轮廓参数口

,

前

三4

云

加工表面的表面粗糙度与机器零部件的功能有着密切的联系滑状态、

,

诸如摩擦表面的磨损二润,

疲劳

、

密封

、

反射性能等,

。

表面粗糙度应理解为表面微观几何形状误差,。

即表面上国际上已开,

所具有的微小波高与波距的形状误差

但用表面上一个截面的轮廓来表征整个表面显然会带近年来,

来一定的片面性与偶然性

因此。

,

有必要开展对表面兰维形貌的研究,‘’一

始重视表面三维形貌的测量与分析研究

“’,

然而

,

尚未能提出较为完照的参教体系,、

也,

没有把理论与实践结合起来

本文试图从粗糙表面的数学模型出发

结合零部件表面功能。

提出一组表面三维形貌参数并予以实现 8即对典型加工表面进行实测和比较 9

一

4 4

4

4 4

4

州4

4

、

表面的数学模型飞。

牲

7

日。

‘

固体粗糙表面的分类有各种说法为此,

作者认为

,

它不仅包括加工表面

,

还应包活磨损表

面

可将表面分类如下

:

本文

;6<

年;月<日收到

。

粗糙度测量 三维

表面三维形貌参数及其评定>固体粗糙农山

忍=

?

不均匀

均匀

】各向同性

各向异性有规律性’

产二,随有规律性 高斯型也就是说,

一

坪

性?

随机性

非高斯型ΗΒΗΧ

高斯型

】非高斯型“

按表面纹理方向可分为各向同性 8“,ΧΑΒ,,

Δ 2 9与各向异性 8ΕΦΑΦ Η

Β,,Χ,

Δ

9 2。

,

按表面微

观不平度的性质可分为有规律性或确定性 8Γ

ΙΑΑΒΑ 9与随机性 8,,

ΧΕΦ

ΓΙ 9

根据微分几何

任

意表面的形状可用函数 8。

功及其一阶和二阶导数表征、

,

这对于描

述微观表面形貌也完全适用数。

此外

,

为区别表面上高度Ε之8Μ,

斜率及斜率变化%之 8戈,

,

还可用其偏导

+此可得勺二,

:

Κ

之 戈,

Λ 9,,Ε之 8劣Λ 9%Ο

Λ 9

%Μ

一一击 8Μ,

7

Λ 9

刁一丁%Μ 8劣夕9%Μ,

、>

人Ν

%一

刁牙一Λ一,Ε之

。时一

夕9

ΕΕ2

>44工

>

%2

之

一

,Λ 9% Μ%梦

式中

:

用作确定高度参数。

,

二:

、

Π

用作轮廓斜率的评定

,

二‘、

二。

可用作评定表面峰顶曲率并进而用谱矩8 9

等参数

从概率统计的角度出发Ι

,

可由式89求得刀口

ΝΡ9

二。

的协方差阵5

,

Ν

Ε7

‘Θ“’Δ

8,

Ε

,

表示“4 4

。

其中% ,

,

Ι

。。

Ν刀8%、

,

9 5一护就是表面微观不平度高度的方差2口

一5

Ε。%Ρ

Σ

一

‘4 5Κ

ΔΘΔ

5

,

,

Τ

,

表面二阶谱矩防楠七节一77

。

。

为

“

向

一斜率摆的方差导一训十

,

、、

,Μ

曰砂Υ

之

七

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一‘’

,

、

,

/‘

Υ

向斜率书异的方差Γ夕“一”“”一,

Ν

占、4

、、‘

、’

Ι

,

、“

一

“

为德Μ与债升的协方差Γ提Γ一

由。

Ν

二%之

。7

夕

7

万工主而品而至于表面的四7

阶谱矩

。Τ。。

、

肠,

、

卿

:

、

。 Π

、

。。Τ

表示斜率变化率的变动

显然

,

式 89含有一般表面的基本、

统计参数从理论上讲曲率、

基于式 8>与式 89的各项参数可以推算一系列如峰高概率密度 94

峰顶平均,

表面梯度等参数,

Ω

,

但这些纯属理论推导

,

且计算繁复

,

不能实用

。

为此。

利用式

8>与8 9 9

结合现行表而粗糙度标准推荐的参数、

“,。’

提出一组可供实用的参数

三

表面三维形貌评定参数,。

表面粗糙度的形貌评定参数是用来对表而微观几何形状特性的某些方面作精确的描述其基本要求为能正确、

充分地反映表面微观几何形状的特性,

,

测量方便并具有定量的结果、、

参照轮廓参数并结合三维形貌的特点

可分为与微观不平度高度

间距与形状有关的三类参

粗糙度测量 三维

<6

上

海

交

通

大

学

学

报

;66

年

第

期

数

。

4

与微观不平度高度有关的参数。。

这类参数中最基本的统计参数可由,栩。。

导出

,

即8Μ,

Κ 85口

,

5 9

Κ 1〔

Λ 9〕Ε二

Ξ

8Π 9 。,

为表面微观不平度高度的方差

。

在一定程度上就是表面均方根偏差

其定义为

,

在

规定的面积Ψ内表面上各点与基准面 8取表面的最小二乘拟合表面为基准面 9之间距离的均

方根值

,

即Ζ:。

一

[音价 。

8∴

,

, 9Γ二ΓΛ

〕

’

8Τ 9

与之相应

,

表面算术平均偏差 ,

可定义为

,

在规定的面积Ψ内表面上各点与基准面之

间绝对值的算术平均值 …… 此处隐藏：7905字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……