触针式电动轮廓仪是一种高精度表面形貌测量设备，广泛应用于机械制造、汽车工业、航空航天等领域的表面质量检测。其核心原理是通过微小触针在工件表面匀速滑动，将表面微观轮廓的垂直位移转化为电信号，经放大和处理后生成三维或二维形貌图。该技术不仅能定量分析表面粗糙度参数，还能捕捉微观缺陷、波纹度及形状误差，为产品工艺优化和质量控制提供关键数据支撑。
触针式电动轮廓仪主要检测以下三类关键指标：
1. 表面粗糙度参数
包括Ra（算术平均偏差）、Rz（最大高度）、Rq（均方根偏差）等ISO 4287标准规定的核心参数，以及Sm（轮廓单元平均间距）、Rsk（偏斜度）等扩展参数。
2. 形状误差分析
检测直线度、圆度、平面度等宏观几何特征偏差，通过轮廓曲线与理想几何形状的对比分析，评估工件加工精度。
3. 表面纹理特征
识别周期性波纹、加工纹理方向、微观凹坑等特定形貌特征，用于工艺溯源和异常磨损分析。
标准检测流程包含五个关键步骤：
1. 设备校准
使用标准台阶高度样块（如ISO 5436-1标定件）进行垂直放大率校准，确保测量误差≤±3%。
2. 样品制备
清洁被测表面至Sa3级洁净度，固定时需保持测量方向与加工纹理垂直，避免振动干扰。
3. 参数设置
根据GB/T 10610标准选择截止波长（λc），常规粗糙度测量选用0.8mm，波纹度检测需扩展至2.5-8mm。
4. 数据采集
触针以0.5-1mm/s速度匀速扫描，采样间隔≤0.5μm，测量长度至少包含5个评定长度（通常4-5倍λc）。
5. 数据处理
采用高斯滤波器消除高频噪声，按ISO 13565标准对多阶段加工表面进行分层参数计算。
主要遵循以下国际/国家标准体系：
ISO标准体系
- ISO 4287:1997 表面结构术语、定义和参数
- ISO 4288:1996 表面结构评定规则
- ISO 13565-2:1996 滤波表面分层特性分析
国家标准体系
- GB/T 3505-2009 表面结构术语及定义
- GB/T 10610-2009 表面粗糙度评定规则
- GB/T 18777-2019 三维表面形貌测量方法
行业补充标准
- ASME B46.1-2019（美国机械工程师协会）
- DIN 4768（德国工业标准）
- JIS B 0601-2013（日本工业规格）
在具体应用中，需根据被测工件的用途领域选择对应标准。例如汽车发动机缸体检测需同时满足ISO 13565和VDA 2007（德国汽车工业协会）的双重要求，而精密光学元件则需参考ISO 10110光学表面规范的特殊条款。
