【国家标准(GB)】 产品几何技术规范（GPS） 表面结构 轮廓法 接触(触针)式仪器的标称特性

ICS17.040.30
中华人民共和国国家标准
GB/T6062—2009/ISO3274:1996
代替GB/T6062—2002
产品几何技术规范（GPS）
表面结构
轮廓法
接触（触针）式仪器的标称特性GeometricalProductSpecifications(GPS)Surfacetexture：Profilemethod-Nominal characteristic of contact (stylus)instruments（ISO3274：1996,IDT）
最质量
资料专用章
2009-03-16发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局数码防伪
中国国家标准化管理委员会
2009-11-01实施
GB/T6062—2009/ISO3274:1996
本标准等同采用国际标准ISO3274：1996《产品几何技术规范（GPS）表面结构轮廓法接触（触
针）式仪器的标称特性》英文版）。本标准在技术内容上与ISO3274：1996保持一致，仅根据GB/T1.1一2000的规则，作了如下编辑性修改：删除了国际标准的引言；
用标点符号“、”代替标点符号“，”。本标准代替GB/T6062一2002《产品几何技术规范表面结构轮廊法接触（触针）式仪器的标称特性》。
本标准与GB/T6062—2002相比主要变化如下：修改了原标准的封面和首页；
增加了6项规范性引用文件；
将“静测力的变化”改为“静态测力的变化”，“动态测量力”改为“动态测力”“测头的测量范围”改为“测头测量范围”“仪器的测量范围”改为“仪器测量范围”“截止率”改为“截止波长比率”。本标准的附录A、附录B、附录C为资料性附录。本标准在GPS体系中的位置在附录C中说明。本标准由全国产品尺寸和几何技术规范标准化技术委员会（SAC/TC240）提出并归口。本标准起草单位：中机生产力促进中心、哈尔滨量具刃具集团有限责任公司、北京市计量检测科学研究院、中国计量科学研究院。本标准主要起草人：王欣玲、郎岩梅、王忠滨、吴迅、高思田、陈景玉。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GB/T6062—1985、GB/T6062—2002。1范围
GB/T6062—2009/ISO3274:1996
产品几何技术规范（GPS)
表面结构轮廓法
接触（触针）式仪器的标称特性本标准规定了轮廊的定义及用于测量表面粗糙度及波纹度的接触（触针）式仪器的通用结构。本标准还规定了影响轮廊评定的仪器特性，并提供了接触（触针）式仪器（轮廓计和轮廊记录仪）的基本技术规范。
本标准适用于对实际轮廊评定的触针仪器，使现行的国家标准能够用于实际轮廊的评定。注1：由仪器制造商提供的关于接触（触针）式仪器特性的技术数据正在制定中，并将在今后的标定方法的标准中被引用。
注2：关于波纹度截止波长入f针尖半径和波纹度截止波长比率之间关系正在制定中，将作为一个修正加进本标准。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T3505—2009产品几何技术规范（GPS）轮廊法术语、定义及表面结构参数表面结构
（ISO4287:1997,IDT)
GB/T10610—2009产品几何技术规范（GPS)法ISO42881997,IDT)
GB/T18618产品几何量技术规范（GPS)eqvISO12085:1996)
GB/T18777产品几何量技术规范（GPS)(GB/T18777—2002,eqvISO11562:1996)表面结构
表面结构
表面结构
GB/T18778.1-2002产品几何量技术规范（GPS)轮廊法评定表面结构的规则和方轮廓法
图形参数（GB/T18618—2002，
轮廊法
表面结构
表面第1部分：滤波和一般测量条件（eqvISO13565-1：1996）GB/T18778.2—2003产品几何量技术规范（GPS)表面结构
相位修正滤波器的计量特性
轮廓法
轮廓法
表面第2部分：用线性化的支承率曲线表征高度特性（ISO13565-2：1996，IDT）具有复合加工特征的
具有复合加工特征的
GB/T18778.3—2006产品几何技术规范（GPS）表面结构轮廊法具有复合加工特征的表面第3部分：用概率支承率曲线表征高度特性（ISO13565-3：1998，IDT）GB/T19067.12003产品几何量技术规范（GPS）表面结构轮廊法第1部分：实物测量标准（ISO5436-1：1996IDT)
GB/Z20308—2006产品几何技术规范（GPS）总体规划（ISO/TR14638：1995，MOD）3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。GB/T6062—2009/ISO3274:1996
3.1轮廓
轨迹轮廓tracedprofile
测量表面时，触针在被测表面的横切面内针尖中心点的轨迹，这个触针具有理想的几何形状（带有球形尖端的圆锥体）、标称尺寸和标称测力。注：本标准中所有其他轮廊都从该轮廊导出。3.1.2
基准轮廓referenceprofile
测头沿着导向基准在横切面内移动的轨迹。注：基准轮廊的形状是一个理论准确轮廊的实际表现。它的标称偏差取决于导向基准的偏差以及外部和内部的干扰。
总轮廓totalprofile
轨迹轮廊相对于基准轮酶的数字表示形式,它具有相互对应的垂直和水平尘标值。注：总轮廊是由
对应的垂直和水平数字坐标表示的都 prinyrofile
原始轮廓
通过入s轮廊滤波器后的总轮廓
注1：原始轮廊是
平数字表示的，
GB/T3505进行轮廊滤波和参数计算的数字轮廊处理的基础。它是用一对应的垂直和水这些数据可以不同于总轮廊数据。注的最小二乘拟合形状不是原始轮廊的一部分，应该在滤波器使用之前消除。对于一个圆，半径注2：技术文件标
含在最小二乘优化中
不保持固定的标称值。
也应该包
原始轮廊之前去除标称形状。
注3：应在得到原
residual profile
残余轮廓
通过测量一个(Q的光滑平面(平晶)而获得的原始轮摩。注：残余轮廊由导向
准的偏差、外部和内部的干扰及轮廊传输中的偏差组成。没有专用设备和适合的环境，一般不能确定这些情差的原因。
stylus instrument
触针式仪器
用触针探测表面并获得表面轮廓、计算参数，还可以记录轮廊的测量仪器（见图1)。理论正确的测量系统中所需要的基本功能单元。各功能单元之间特有的内部关系注：图1所示框图仅表示在
可以通过设计考虑确定。因此,图1不是理论上正确配置的唯一形式。3.2.1
位移敏感数字存储触针式仪器displacementsensitive，digitallystoringstylusinstrument轮廊中包含有长波成分和调整偏差的触针式仪器注：轮廊以数字形式存储。如果滤波，则为相位修正滤波。以数字形式计算参数，通过一个消除变形的图形系统来记录轮廓。
3.3触针式仪器的部件
measurementloop
测量环
个封闭链，包括连接被测工件和触针针尖的全部机械单元，例如：定位工具、紧固夹具、测量底座、驱动器、测头（传感器）（见图2)。注：测量环会受到外部和内部的干扰，并将它们传递给基准轮。这些干扰的影响取决于每个单独的测量调整、测量环境和使用者的技能。干扰对残余轮廊值的影响很大。2
081/800
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学海学
伊辆/Y#
响收期
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出喜属
GB/T6062-2009/IS03274:1996
导向基准referenceguide
产生一个横切面，并在这个横切面内的一个理论正确的几何轨迹（基准轮廊）上引导测头的部件，这个轨迹通常是一条直线。
注：导向基准是驱动器的基本部件，有一部分可在测头中。导头的使用见附录A。3.3.3
驱动器driveunit
使测头沿着基准导轨移动，且以轮廊的水平坐标值传递触针针尖的水平位置的装置。注：用可选择的最大行程长度表示驱动器特性。CHINA
测景环
测头（传感器）
probe (pick-)
测头（传感器）
触针式
弱动器
测量环的示保
包含带有触针针尖的拾取单元和转换器的部件3.3.5
拾取单元tracingelement
将触针针尖位移传递给转换器的机构。3.3.6
针尖stylustip
具有确定圆锥角的标称正圆锥和确定半径的标称球形尖的零件。注：使用触针式仪器采集轮廓时，它是个非常重要的元件。3.3.7
转换器transducer
将相对于基准轮廊的轨迹轮廊的垂直坐标转换成仪器所使用的信号形式的部件。注：转换器不改变轮廉的形状。4
放大器amplifier
在仪器中影响信号转换，而不改变轮廊形状的单元。3.3.9
模/数转换器（ADC）analog-to-digitalconverter（ADC）将仪器中模拟量转换为数字量的单元。GB/T6062—2009/IS03274：1996注：与水平坐标一一对应形成总轮廊。ADC不产生任何轮廓形状的改变。3.3.10
数据输入datainput
仪器可以具有的允许一种或多种轮廊从外部计算机输人的数据接口。3.3.11
dataoutput
数据输出
仪器可以具有的允许一种或多种轮廊输出到外部计算机的数据接口。3.3.12
轮廊滤波和评定profilefilteringandevaluation根据GB/T3505、GB/T18777、GB/T18618GB/T18778.1GB/T18778.2、GB/T18778.3的参数和特性函数，对原始轮廊、粗糙度轮廊和波纹度轮廊执行的操作。注：取样长度的标称值等于截止波长入c。3.3.13
轮廓记录器profilerecorder
仪器可以具有的允许一种或多种轮廊和参数值输出的记录器。3.4仪器的计量特性
静态测力staticmeasuringforce当针尖静止在表面上且处于量程的中间位置时，针尖施加在表面的力。3.4.2
静态测力的变化changeofstaticmeasuringforce针尖上下垂直移动时，测力的变化。注：通常这个变化与位移成比例。3.4.3
动态测力
dynamicmeasuringforce
连续测量表面时，由针尖加速度导致的力。注：动态测量力叠加在静态测量力上。3.4.4
滞后hysteresis
针尖上下移动时，针尖指示位移与其实际位移之差。3.4.5
正弦波传输特性transmissionfunctionforsinewaves对应于一个给定的滑行速度，本特性取决于被测轮廊的波长和幅度。注1：为了表示传输特性，对应于不同的滑行速度和一个给定的幅度，可以给出在规定容许误差极限内可以被传输的最小正弦波长（沟槽的间隔）。注2：测头的传输特性取决于测头所采用的结构。对于给定的仪器，如果测头的结构发生变化，则测头的传输特性也将发生变化。
GB/T6062—2009/ISO3274:1996
测头测量范围measuringrangeofprobe触针针尖和转换器能拾取位移的垂直范围，该位移在确定的允许误差范围内，且能够转换为适合于数学化的信号。
仪器测量范围
国measuringrangeofinstrument仪器能测得位移的垂直范围，该位移在确定的允许误差范围内，且能由仪器转换为适于数字化的信号，并将其数字化。
模/数转换器（ADC)量化步距
quantizationstepoftheADC
对应于模/数转换器（ADC)读数中最小有效变化的位移。3.4.9
仪器分辨力
instrumentresolution
仪器能够有效分辨在原始轮廊中相邻点坐标值能力的定量表示。3.4.10
range-to-resolution ratio
量程分辨力比
仪器测量范围与仪器分辨力之比。注：对于有几个测量范围的仪器，量程分辨力比是按每个单独的测量范围计算。因此，量程分辨力比不是最大测量范围与仪器最小测量范围的分辨力之比。3.4.11
测头线性偏差
probe linearitydeviation
在测量范围内，实际特性曲线相对于直线（标称特性曲线）的偏差。3.4.12
短波传输界限
short-wavetransmissionlimitation由入s轮廊滤波器所确定的界限，它能分离出总轮廊中按定义不属于原始轮廊、粗糙度轮廊或波纹度轮廓的短波信号成分。
注：在GB/T3505中已有定义。入s轮廊滤波器可以设计成数字滤波器。3.4.13
轮廊垂直成分传输verticalprofilecomponenttransmission该传输特性表明在原始轮廊中正弦轮廓幅度作为波长的函数在转换器中所衰减的量。注：波长传输特性具有符合GB/T18777所规定的低通滤波器的标称形式。它通过转换器、放大器、带宽限制器和模/数转换器来实现。在波长的带通段，它们不改变轮廊。垂直轮廊的传输可以包含修正原始轮廊的其他成分，例如：调平修正、导向基准系统偏差修正、特性曲线的线性补偿等等。3.4.14
轮廓水平位置传输horizontalprofilepositiontransmission总轮廊上任意位置的水平坐标之间的差值与其对应的针尖水平坐标之间的差值之比。3.4.15
水平位置传输偏差deviationsofhorizontalpositiontransmission实际轮廊水平位置传输与标称轮廊水平位置传输之差。3.4.16
原始轮廓传输偏差deviationsoftheprofiletransmissionoftheprimaryprofile仪器的实际轮廊传输特性与符合GB/T18777规定的对短波带限制的理论传输特性之间的偏差。注1：在带通段，轮廊传输等同于静态触针位移的传输。6
GB/T6062—2009/ISO32741996
注2：这个偏差包括仪器模拟部分的轮廊传输限制（通常包括仪器机械零件、放大器和模/数转换器的频响范围）。因为这些限制与频率相关，当仪器在不同的测量速度下测量时，它们将会不同，在高速测量时最敏感。3.4.17
零点漂移
zeropointdrift
当环境温度恒定且触针位置不变时，仪器指示零点的变化。注：零点漂移的缓慢不定向变化在轮廓获取时可忽略不计，它对滤波后的粗糙度轮廊完全没有影响。周期性漂移对于滤波后的粗糙度轮廊的评定可以接受，但是这个漂移可能影响原始轮廊和滤波后的波纹度轮廓。3.4.18
vertical linearitydeviation
垂直线性偏差
垂直方向的实际垂直传输特性曲线与线性回归直线的综合线性偏差（包括从触针到原始轮廊的各功能单元）。
轮廓滤波器偏差profilefilterdeviation所用滤波系统各波长的传输偏差。3.4.20
轮廊评定偏差profileevaluationdeviation使用实际算法获得的值与轮廊的真值之间的差。例如：仪器的测量值与一个已标定的如GB/T19067.1—2003中的D型样板的真值之差。注：参数的真值是使用这个参数的理想算法在同一个粗糙度标准轮廊上所获得的值。3.4.21
触针式仪器的总偏差totaldeviationofthestylusinstrument对于一个已定义的参数，用给定仪器评定一个表面所得出的值与真值之差。注：这个真实值是用按照本标准定义的理想仪器所获得的值。3.4.22
轮廓记录偏差deviationoftheprofilerecording粗糙度或波纹度的数字原始轮廊与在图形打印机、绘图仪和显示器上的对应输出之间的偏差。注：轮廊记录是将数字轮廊的水平和垂直坐标直接绘成对应于Vu和Vh的像素坐标。这两个坐标的偏差应该小于输出装置的像素间距。不应出现如线性度、滞后、幅度和相位误差或溢出等额外偏差。记录的传输偏差实际是指原始轮廊、粗糙度轮廊和波纹度轮廊的记录偏差。仪器特性的标称值
4.1触针几何结构
理想的触针形状是一个具有球形针尖的圆锥形。标称尺寸如下：
针尖半径：rtip=2μm、5μm、10μm；圆锥角：6090°
对于“理想”仪器，如果没有其他规定，圆锥角为60°。4.2静态测力bZxz.net
当触针在中间位置时，静态测力的标称值是0.00075N，测力的标称变化率是0N/m。
4.3轮廓滤波器截止波长
滤波器特性的详细描述在GB/T18777中给出。轮廊滤波器截止波长的标称值从下面系列值中获得：
GB/T6062—2009/ISO3274:1996
mm,0.08mm,0.25mm,0.8mm,2.5mm,8.0mm,mm4.4
粗糙度截止波长ac、针尖半径和粗糙度截止波长比率ac/as之间的关系如果没有其他规定，针尖半径r的标准值与对应于截止波长标准值的粗糙度截止波长比率之间的关系见表1。
入c/mm
入s/μm
入c/^s
针尖半径最大值rpmax/μm
最大采样长度间距/um
a对于Ra>0.5μm或Rz>3μm的表面，通常可以使用r=5μm的测针，在测量结果中没有明显差别。b当截止波长入s为8μm和25μm时，几乎可以青定，因具有推荐针尖半径的触针机械滤波所致的衰减特性将位于定义的传输带之外。既然如此，在触针半径或在形状上的微小变化对在测量轮廊上计算的参数值的影响将是可以忽略的。
如果认为其他截止波长比率是满足应用所必须的，则必须指定这个截止波长比率。8
A.1前言
附录A
（资料性附录）
符合GB/T6062—2002的仪器
本标准相对于GB/T6062—2002在以下两方面有重大变化。传输特性；
导头的使用不再是本标准的一部分GB/T6062—2009/ISO3274:1996
定的滤波器截止波长测Ka、Rz等参数时，对应参数测得值之间的差别通常是可以忽略的。从工业生表面上测得的差值不大于表面上各测量值的自然分散性。产加工中一次加工
使用导头的仪器
使用导头的仪器
暑只能用于测量粗糙度参数。
A.3.1导头半
出剂它在测量方向上的半径应该不小于所用标称截止波长的 50 倍；如果使用两个同如果使用导
时工作的导头柜
的半径应该不小于标称截止波长的8倍。A.3.2导头压斤
通过导头施加到被测表面上的力应该不大于0.5N。S
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