机械加工表面微观形貌宏观几何形状测量轮廓仪

纳米机械加工表面微观形貌检测方法

扫描尺寸（测量范围）对检测结果的影响

在表面形貌检测中，扫描尺寸的选取对检测结果有很大影响，因此
正确选取扫描尺寸是非常重要的。为考察扫描尺寸对表面粗糙度测量的
影响，在实验A中设计了一组实验：

①在车削硅和锗试件时．不采用隔振措施，使表面有宏观几何形状
误差，用来考察扫描尺寸对滤除宏观几何误差的作用；

②用AFM扫描时，对同一测试点分别选用三种不同扫描尺寸，得到r
一组测量值。对实验结果进行分析，可以得出：在使用AFM扫描时，一
般的规律是随着扫描尺寸的增大，表面粗糙度值也增大。这主要是因为
：a．随着扫描尺寸的增大，包括的表面波纹度和宏观几何误差成分增
多，对粗糙度的影响加大，使表面粗糙度值增加-b．在扫描尺寸小的时
候，可能滤掉了一些影响显著的表面缺陷，而当扫描尺寸增加后，突然
包含了这些影响显著的缺陷，致使表面粗糙度值急剧增加。

扫描尺寸对表面粗糙度测量值的影响。

另外，当用AFM扫描时，扫描范围增加后，由于扫描管的非线性和
结构造成的交叉耦合误差，对测量结果的影响增大，虽然在分析数据时
已对原始扫描图像“平整”，但扫描尺寸增大后，该补偿所起的作用有
所减弱，使得测量值增大。对于表面质量特别好，宏观几何形状误差和
表面波纹度小，均匀性好，表面微观缺陷很少，表面起伏小，包括的峰
谷数量少，这样当扫描尺寸增加而表面的峰谷没有增加或增加很少时，
表面信息被平均分配，所以测量值变小。当表面包含有宏观几何形状误
差时，用AFM测量，扫描尺寸不足以包括多个宏观几何形状误差，所以
对测量值没有多大影响；

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