1.主要术语及定义
图5-2 实际轮廓
1—横向实际轮廓;2—实际表面;3—加工纹理方向;4—平面
(1)坐标系。其是指确定表面结构参数的坐标系。通常采用一个直角坐标系,其轴线形成一右旋笛卡儿坐标系,X轴与中线方向一致,Y轴也处于实际表面上,而Z轴则在从材料到周围介质的外延方向上(如图5-2所示)。
(2)实际表面。其是指物体与周围介质分离的表面(如图5-2指示2所示)。
(3)实际轮廓。实际轮廓是指平面与实际表面相交所得的轮廓线(如图5-2指示1所示)。按照相截方向的不同,又可分为横向实际轮廓和纵向实际轮廓。在测量和评定表面粗糙度时,除非特别指明,通常均指横向实际轮廓,即与加工纹理方向垂直的轮廓。
(4)取样长度。取样长度是在X轴方向判别被评定轮廓不规则特征的长度(见表5-1)。
规定和选择这段长度是为了限制和减弱表面波纹度对表面粗糙度测量结果的影响,表面越粗糙,取样长度应越长。取样长度范围内至少应包含五个以上的轮廓峰和谷。
表5-1 取样长度lr与评定长度ln的选用值
(5)评定长度。评定长度是判别被评定轮廓的X轴方向上的长度,它包括一个或几个取样长度(如图5-3所示)。
图5-3 取样长度和评定长度
由于被测表面上各处的表面粗糙度不一定很均匀,在一个取样长度上往往不能合理地反映被测表面的粗糙度,所以需要在几个取样长度上分别测量,取其平均值作为测量结果。一般情况ln=5lr;对均匀性好的被测表面,可选ln<5lr;对均匀性较差的被测表面,可选ln≥5lr。
(6)中线。中线(m)是具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。中线有下列两种。
①轮廓最小二乘中线。
在取样长度内,使轮廓线上各点的纵坐标值Z(x)的平方和为最小的直线,如图5-4所示。其数学表达式为
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图5-4 轮廓最小二乘中线
②轮廓算术平均中线。它是指在取样长度内,将实际轮廓划分为上下两部分,且使上下面积相等的直线,如图5-5所示。其数学表达式为
图5-5 轮廓算术平均中线
最小二乘中线从理论上讲是理想的基准线,该中线是唯一的,但在轮廓图形上确定最小二乘中线的位置比较困难。而算术平均中线与最小二乘中线的差别很小,可用图解法得到的算术平均中线来代替最小二乘中线。通常用目测估计来确定轮廓的算术平均中线。当轮廓很不规则时,有可能得出一簇算术平均中线,不是唯一的中线。
2.几何参数的术语
(1)轮廓峰和轮廓谷:
轮廓峰是指连接(轮廓和X轴)两相邻交点向外(从材料到周围介质)的轮廓部分。
轮廓谷是指连接两相邻交点向内(从周围介质到材料)的轮廓部分。
(2)轮廓单元:其是指轮廓峰和轮廓谷的组合。
(3)轮廓峰高Zp和轮廓谷深Zv。
轮廓峰高Zp则是轮廓最高点距X轴线的距离。
轮廓谷深Zv则是X轴线与轮廓谷最低点之间的距离。
(4)轮廓单元的高度Zt:其是指一个轮廓单元的峰高和谷深之和。
(5)轮廓单元的宽度Xs:其是指X轴线与轮廓单元相交线段的长度。
(6)在水平截面高度c上轮廓的实体材料长度Ml(c)
在一个给定水平截面高度c上用一条平行于X轴的线与轮廓单元相截所获得的各段截线长度之和,如图5-6所示。
图5-6 轮廓的实体材料长度Ml(c)
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