[发明专利]一种表面粗糙度表征方法

说明书

已有的传统的表面粗糙度评定参数，例如Ra、Rq、Rz等并不能提供出表面规则形的特征信息。本发明提出一种表面粗糙度表征方法，通过该方法的实施可以弥补传统粗糙度表征方式无法描述工件表面微观不平度均匀性的不足。本发明的技术方案是计算工件表面微观轮廓高度方向上测量数据的均值，以区分峰值和谷值；设定峰值的阈值，计算所有大于阈值的测量数据的均值与峰值均值的比值，根据此比值的大小来判别工件表面形貌的均匀情况，比值越大则工件表面微观轮廓越不均匀；计算所有测量数据中的最大值与最小值，并求出两者的绝对值的均值，利用该均值与所有测量数据的均值绝对值的比值就可以进一步判别工件表面形貌均匀情况。

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，特别涉及一种表面粗糙度表征方法。

背景技术

安装到机械设备中的零件，在装配前通常需要进行机械加工，零件在加工过程中被称为工件，工件的表面的微观几何形貌特性对工件的耐磨性、密封性、配合、耐腐蚀性、摩擦、热传导、可附着性、导电灯性能有很大的影响。同时工件的微观几何形貌对整个设备的运转平稳性、运转精度、工作可靠性、振动和噪声都有密切的联系。所以能够清晰地描述工件表面微观几何形貌特性在机械设备中显得尤为重要。

工件表面的微观几何形貌特性通常是由粗糙度、表面波纹度和表面形状误差三个部分构成的。表面粗糙度是机械加工中描述被加工表面的微观几何形貌最常用的参数，它反映的是机械零件表面的细微纹理的微观几何形貌特征。有些机加工表面的微观几何形貌呈现出随机性的特点，而另有一些加工表面则呈现出规则性的特性，但是目前已有的传统的表面粗糙度评定参数，例如Ra、Rq、Rz等并不能提供出表面规则形的特征信息。因此，亟需一种更能够表征被加工工件表面微观不平度均匀性的方法，以更加有效地描述微观形貌的特征。

发明内容

本发明的目的是：提出一种表面粗糙度表征方法，通过该方法的实施可以弥补传统粗糙度表征方式无法描述工件表面微观不平度均匀性的不足。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：计算工件表面微观轮廓高度方向上测量数据的均值；设定峰值的阈值，计算所有大于阈值的测量数据的均值与峰值均值的比值，根据此比值的大小来判别工件表面形貌的均匀情况，比值越大则工件表面微观轮廓越不均匀；计算所有测量数据中的最大值与最小值，并求出两者的绝对值的均值，利用该均值与所有测量数据的均值绝对值的比值就可以进一步判别工件表面形貌均匀情况，其特征在于，操作方法的步骤如下：

1、利用粗糙度测量仪器测量已加工工件表面，得到已加工表面取样区间内N个连续的微观轮廓高度方向的测量数据a_i，所述i=1，2，3，……，N；

2、计算所述测量数据a_i的均值M，并绘制M均值线；

3、大于所述均值M的a_i称为峰值，小于均值M的a_i称为谷值，计算峰值均值Fmean；

4、计算峰值的阈值Fy，所述阈值Fy等于峰值均值Fmean乘以阈值系数Xf，即：Fy=Fmean*Xf，所述阈值系数Xf大于等于1；

5、计算相对系数Sf，Sf等于所有大于Fy的所述a_i的均值的绝对值|a_imean|与峰值均值的绝对值|Fmean|的比值，即Sf=|a_imean|/|Fmean|；

6、计算最大的峰值点到M均值线的距离Dfmax，最小的峰值点到M均值线的距离Dfmin；

7、计算最小的谷值点到M均值线的距离Dgmax，最大的谷值点到M均值线的距离Dgmin；

8、计算最值系数Sfg，所述最值系数Sfg等于Dfmax与Dgmax之和与Dfmin与Dgmin之和的比值，即Sfg=（Dfmax+Dgmax）/（Dfmin+Dgmin）；