表面粗糙度接触式轮廓测量

检测项目

轮廓算术平均偏差Ra：在取样长度内，轮廓纵坐标值绝对值的算术平均值，是最常用的粗糙度评定参数。

轮廓最大高度Rz：在一个取样长度内，最大轮廓峰高与最大轮廓谷深之和，反映轮廓的极端起伏。

轮廓单元的平均宽度RSm：轮廓微观不平度间距的平均值，用于评定表面纹理的疏密程度。

轮廓支承长度率Rmr(c)：在给定水平截距c上，轮廓的实体材料长度与评定长度的比率，与耐磨性相关。

轮廓偏斜度Rsk：表征轮廓幅度分布对称性的参数，区分尖峰或深谷占主导的表面。

轮廓陡度Rku：描述轮廓幅度分布尖锐程度的参数，值越大表示分布越尖锐。

轮廓总高度Rt：在评定长度内，轮廓最高峰顶线和最低谷底线之间的垂直距离。

十点高度Rz(JIS)：日本JIS标准中定义的在取样长度内，5个最大轮廓峰高平均值与5个最大轮廓谷深平均值之和。

轮廓微观不平度的平均间距S：与RSm类似，指轮廓峰与相邻轮廓谷在中线上投影长度的平均值。

轮廓均方根偏差Rq：取样长度内轮廓纵坐标值均方根，对轮廓的极端值比Ra更敏感。

检测范围

机械加工表面：如车削、铣削、磨削、刨削等工艺形成的金属或非金属工件表面。

精密光学元件：包括透镜、棱镜、反射镜等元件在抛光或精磨后的亚微米级粗糙度测量。

汽车发动机关键部件：如气缸壁、曲轴轴颈、凸轮轴、活塞环等摩擦副表面的粗糙度质量控制。

轴承与滚道表面：滚动轴承的滚道、滚珠表面，其粗糙度直接影响运行平稳性与寿命。

液压与气动元件：油缸内壁、阀芯、密封配合面等，粗糙度影响密封性能和流体阻力。

模具型腔表面：注塑模、压铸模等型腔表面的粗糙度，决定产品脱模性和表面光泽。

半导体晶圆与基片：硅片、化合物半导体基片等超光滑表面的纳米级粗糙度评价。

涂层与镀层表面：如PVD、CVD涂层，电镀层，喷涂层的表面形貌与均匀性分析。

生物医学植入体：人工关节、牙科种植体等表面的粗糙度测量，影响组织相容性与结合强度。

纸张、薄膜与纺织品：非传统材料表面的纹理、触感及光学特性的间接评估。

检测方法

触针法（描针法）：使用金刚石触针沿被测表面划过，通过传感器将触针的垂直位移转换为电信号，是最经典和标准化的方法。

静态测量模式：触针以恒定且较低的速度（通常0.5-1mm/s）进行扫描，获得高精度、高分辨率的轮廓数据。

动态测量模式：触针以较快速度扫描，适用于生产现场快速检测，但分辨率略低于静态模式。

二维轮廓测量：触针沿单一方向的一条直线轨迹进行测量，获得该截面的轮廓曲线及相关参数。

三维形貌测量：通过二维轮廓测量的多次平行扫描与数据拼接，重构出表面的三维形貌图像。

滤波处理（λs/λc滤波器）：使用标准电子滤波器分离轮廓中的粗糙度成分（短波）与波纹度、形状误差（长波）成分。