[其他]一種隨機(jī)輪廓表面粗糙度校準(zhǔn)樣塊及其制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 101985000002013
• 申請(qǐng)日: 1985-07-03
• 公開（公告）號(hào): CN85102013B
• 公開（公告）日: 1988-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋俊峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 宋俊峰
• 代理公司: 北京科技專利事務(wù)所
• 代理人: 郭佩蘭;谷勝斌

一種隨機(jī)輪廓表面粗糙度校準(zhǔn)樣塊及其制造方法，現(xiàn)有的校準(zhǔn)樣塊無法標(biāo)出輪廓的起點(diǎn)，只能校驗(yàn)觸針式量?jī)x的Ｒａ值（０．１５μｍ～１．５μｍ）。本發(fā)明采用研磨工藝，在光滑參考基準(zhǔn)平面的中部分段加工出具有單向隨機(jī)輪廓的測(cè)量區(qū)域。利用光滑參考基準(zhǔn)平面和測(cè)量區(qū)域的交線來標(biāo)出單向隨機(jī)輪廓的起點(diǎn)，Ｒａ值可達(dá)０．０１５μｍ～１．５μｍ。除可用于校驗(yàn)觸針式量?jī)x的Ｒａ值外，還可對(duì)各種粗糙度量?jī)x、測(cè)試方法的測(cè)量參數(shù)和輪廓圖形進(jìn)行標(biāo)定和比對(duì)。

本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域?qū)儆诓灰?guī)則表面及輪廓的計(jì)量。

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織確定的ISO/DP5436標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定了采用單向隨機(jī)輪廓的D型校準(zhǔn)樣塊，作為觸針式表面粗糙度量?jī)x的校驗(yàn)基準(zhǔn)，西德PTB（PHYSIKALISCH-TECHNISCHE BUNDESANSTALT）已研制出符合ISO/DP5436技術(shù)要求的D型校準(zhǔn)樣塊。樣塊是帶有一個(gè)工作表面的長(zhǎng)方形六面體塊，其工作表面的測(cè)量區(qū)域由若干段呈周期性重復(fù)的單向隨機(jī)輪廓的表面組成，每段重復(fù)的周期，即每段單向隨機(jī)輪廓的寬度，對(duì)應(yīng)于表面粗糙度測(cè)量中的評(píng)定長(zhǎng)度。

這種校準(zhǔn)樣塊，是采用磨輪在高精度專用設(shè)備上磨削加工的。輪廓的算術(shù)平均偏差Ra為0.15μm至1.5μm，對(duì)應(yīng)的評(píng)定長(zhǎng)度為4mm。見WERKSTATTSTECHNIK 55（1965）S.380-382。

上述校準(zhǔn)樣塊無法標(biāo)出測(cè)量區(qū)域單向隨機(jī)輪廓的起點(diǎn)，因此，只能校驗(yàn)觸針式量?jī)x的輪廓算術(shù)平均偏差，而不能對(duì)各種表面粗糙度量?jī)x和測(cè)試方法測(cè)量的粗糙度輪廓圖形進(jìn)行標(biāo)定和比對(duì)。另外，由于這種校準(zhǔn)樣塊采用磨削工藝進(jìn)行加工，Ra只能達(dá)到0.15μm至1.5μm，不能滿足Ra為0.015μm至0.15μm的高精度表面粗糙度計(jì)量測(cè)試的需要。

本發(fā)明的任務(wù)是：（a）提供一種可以標(biāo)出單向隨機(jī)輪廓起點(diǎn)的表面粗糙度量?jī)x校準(zhǔn)樣塊，其Ra值為0.015μm至1.5μm，（b）解決校準(zhǔn)樣塊的制造方法。

解決任務(wù)的方法是：在隨機(jī)輪廓表面粗糙度校準(zhǔn)樣塊的光滑參考基準(zhǔn)平面的中部，分段加工出具有單向隨機(jī)輪廓表面的測(cè)量區(qū)域，每段單向隨機(jī)輪廓表面的寬度對(duì)應(yīng)于表面粗糙度測(cè)量中的評(píng)定長(zhǎng)度（0.4mm或1.25mm或4mm），整個(gè)測(cè)量區(qū)域由若干段呈周期性重復(fù)的單向隨機(jī)輪廓的表面組成。在測(cè)量區(qū)域的兩測(cè)或中間或兩側(cè)和中間有光滑參考基準(zhǔn)平面，利用測(cè)量區(qū)域和光滑參考基準(zhǔn)平面的交線來標(biāo)出單向隨機(jī)輪廓的起點(diǎn)。

測(cè)量區(qū)域的單向隨機(jī)輪廓表面可以按照兩種方式制造，第一種方式，測(cè)量區(qū)域由若干段連續(xù)的單向隨機(jī)輪廓表面組成，其表面粗糙度的輪廓算術(shù)平均偏差Ra為0.015μm至1.5μm范圍內(nèi)，主要用于校驗(yàn)表面粗糙度量?jī)x的各種測(cè)量參數(shù)的數(shù)值。第二種方式，測(cè)量區(qū)域由若干段不連續(xù)的單向隨機(jī)輪廓表面組成，中間以光滑參考基準(zhǔn)平面隔開，用于檢查在相鄰評(píng)定長(zhǎng)度上單向隨機(jī)輪廓的周期重復(fù)性。二者都可對(duì)表面粗糙度量?jī)x和測(cè)式方法測(cè)試的輪廓圖形進(jìn)行標(biāo)定和比對(duì)。

采用本發(fā)明的隨機(jī)輪廓表面粗糙度校準(zhǔn)樣塊，不僅可對(duì)觸針式表面粗糙度量?jī)x的輪廓算術(shù)平均偏差Ra、輪廓十點(diǎn)平均高度Rz、輪廓最大高度Ry、輪廓平均波距Sm等參術(shù)進(jìn)行校驗(yàn)，并使其校驗(yàn)范圍由Ra為0.15μm至1.5μm擴(kuò)大到Ra為0.015μm至1.5μm，還可對(duì)各種表面粗糙度量?jī)x和測(cè)試方法測(cè)量的表面粗糙度輪廓圖形進(jìn)行標(biāo)定和比對(duì)。例如，可對(duì)觸針式表面粗糙度量?jī)x、光學(xué)干涉顯微鏡、雙管顯微境、掃描電境測(cè)試表面粗糙度的輪廓圖形進(jìn)行標(biāo)定和比對(duì)，可對(duì)表面形貌三維測(cè)試方法和儀器進(jìn)行標(biāo)定和比對(duì)，作為磨擦、磨損、潤(rùn)滑理論研究中的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)手段，還可以對(duì)磨損前后表面形貌的變化過程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)比對(duì)。

采用本發(fā)明的校準(zhǔn)樣塊對(duì)觸針式表面粗糙度量?jī)x進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，由于采用了光滑參考基準(zhǔn)平面作為傳感器導(dǎo)頭的支承面，與現(xiàn)有校準(zhǔn)樣塊相比，可減少導(dǎo)頭運(yùn)動(dòng)誤差對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響。