《激光加工机床 微结构检测方法 第4部分：微抛光》-征求意见稿

ICS25.080.99

CCSJ50

CAMS

团体标准

T/CAMSXXXX—XXXX

激光加工机床微结构检测方法

第4部分：微抛光

点击此处添加标准名称的英文译名

（征求意见稿）

在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

中国机械工业标准化技术协会  发布

T/CAMSXXXX—XXXX

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

《激光加工机床微结构检测方法》分为四部分：

——第1部分：微孔；

——第2部分：微槽；

——第3部分：微切割；

——第4部分：微抛光。

本文件为激光加工机床微结构检测方法的第4部分。

本文件由中国机械工业标准化技术协会提出。

本文件由中国机械工业标准化技术协会机床专业委员会归口。

本文件起草单位：西安交通大学等

本文件主要起草人：梅雪松等

本文件为首次发布。

II

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激光加工机床微结构检测方法

第4部分：微抛光

1范围

本文件规定了激光加工机床微结构中微抛光的基本检测与评价方法等，包括抛光区域尺寸、抛光区

域表面形貌特征和冶金形态的测量仪器及量具、样品制备、检测方法、测试和分析、检测报告等。

本文件也可以用于其他设备微抛光的检测。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB7247.1-2012激光产品的安全第1部分：设备分类、要求

GB/T15313-2008激光术语

GB/T3505-2009产品几何技术规范（GPS）表面结构轮廓法术语、定义及表面结构参数

GB/T191-2008包装储运图示标志

GB/T7247.14-2012激光产品的安全第14部分：用户指南

GB/T10320-2011激光设备和设施的电气安全

GB/T13384-2008机电产品包装通用技术条件

GB/T17421.1-1998机床检验通则第1部分：在无负载或精加工条件下机床的几何精度

GB/T17421.2-2016机床检验通则第2部分：数控轴线的定位精度和重复定位精度的确定

GB/T26220-2010工业自动化系统及集成机床数值控制数控系统通用技术条件

GB/T10610-2009产品几何技术规范（GPS）表面结构轮廓法评定表面结构的规则和方法

GB/T1031-2009产品几何技术规范（GPS）表面结构轮廓法表面粗糙度参数及其数值

ISO25178-2:2012Geometricalproductspecifications(GPS)-Surfacetexture:Areal-Part

2:Terms,definitionsandsurfacetextureparameters

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

激光抛光Laserpolishing

利用激光将材料不平整表面结构平整化的方法。

激光扫描Laserscanning

激光脉冲光斑依次在被抛光表面扫过。

微抛光Micropolishing

对特征尺寸最大处≤500μm的微结构表面的抛光称为微抛光。

激光微抛光区域Lasermicropolishingzone

激光光束与工件相互作用、完成激光抛光过程的区域。

1

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激光微抛光角度Lasermicropolishingangle

激光微抛光过程中，激光扫描工件时，激光光束与被抛光表面之间的夹角θ，且0°＜θ≤90°，包括激

光垂直微抛光和激光倾斜微抛光。

激光垂直微抛光Laserverticalmicropolishing

激光微抛光过程中，激光扫描工件时，抛光角度为90°的抛光方式。

激光倾斜微抛光Lasertiltmicropolishing

激光微抛光过程中，激光扫描工件时，抛光角度介于0°与90°之间的抛光方式。

激光微抛光表面粗糙度Lasermicropolishingzonesurfaceroughness

激光微抛光后表面形貌的粗糙度，主要通过微抛光区域最大轮廓高度和微抛光轮廓的算术平均偏差

表征。

激光微抛光表面裂纹Lasermicropolishingzonesurfacecrack

激光微抛光后表面出现的长条形微细凹槽。

激光微抛光区域重铸层Lasermicropolishingzonerecastlayer

激光微抛光过程中，由于激光的热作用抛光材料发生了熔化而重新凝固的部分。

激光微抛光表面氧化层Lasermicropolishingzonesurfaceoxidelayer

激光微抛光过程中，由于激光热效应致使的表面元素氧化而形成的一层氧化物，氧化层元素与基体

的元素成分有明显的差异。

激光微抛光热影响区Lasermicropolishingzoneheataffectedzone

激光热效应作用下，微抛光区域外围固态的材料发生明显的组织和性能变化的区域。

4符号和缩略语

下列符号和缩略语适用于本文件，见表1。

表1符号与缩略语

缩写和符号说明单位

Rz微抛光区域最大轮廓高度μm/nm

Ra微抛光轮廓的算术平均偏差μm/nm

Wtea微抛光区域热影响区宽度μm

RLT（min，max）微抛光区域重铸层厚度μm/nm

OLT（min，max）微抛光区域氧化层厚度μm/nm

5测量仪器及量具

测量仪器及量具的精度应满足产品尺寸测量精度的要求。

测量仪器及量具的各项性能应处于完好状态，具有有效的检定合格证书（或合格标识）。

各检测项目所使用的测量仪器、量具应符合表2的规定。

2

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表2各检测项目所使用的测量仪器、量具

检测项目测量仪器及量具

微抛光区域表面裂纹

微抛光区域热影响区宽度扫描电子显微镜、激光共聚焦显微镜、电

微抛光区域重铸层厚度子/金相显微镜等

微抛光区域氧化层厚度

微抛光区域最大轮廓高度非球面台阶仪、激光共聚焦显微镜、白光

微抛光轮廓的算术平均偏差干涉仪等

6样品制备

测试微抛光样品的制备和选取

随机抽取一个成品，裁剪成多个样品，按顺序编号并标记序号，用相同的激光参数抛光不少于20

个相同的区域，随机选择一个作为测试样件。

测试仪器对制样的要求

对于要求的检测项目需要制样，样件上下表面保持水平，并按照表2所采用的测量仪器进行制取，

测试仪器对制样的要求见表3。

表3测试仪器对制样的要求

所采用的测量仪器制样要求

试样高度小于10mm、水平面内尺寸不超过50mm直径的样品座；

试样在高真空中能保持稳定；

含有水分或其他易挥发的试样应烘干除去；

扫描电子显微镜

磁性试样要预先去磁；

表面受到污染的试样，要在不破坏试样表面结构的前提下清洗，然后烘干处理；

对于非导电性试样，要先进行镀膜处理。

被观测的微结构表面的密切面与水平面夹角应小于85°，避免观测结果图像发散；

被观测的样品形面的深度应小于所选物镜焦距，避免物镜碰撞样品；

激光共聚焦显微镜

被观测样品为非透明样品；

表面受到污染的试样，要在不破坏试样表面结构的前提下清洗，然后烘干处理。

清洗样品，表征表面洁净、无残渣附着物；

粗糙度测量仪

在抽取的样品有效表面内进行检测。

7检测方法

检测环境条件

一般尺寸测量在室温下进行，有检测环境要求的检测项目，应按照以下相应要求进行：

a)检测温度25℃±5℃；

b)检测室的大气压101.5kPa±10kPa；

c)检测室环境湿度40%±20%；

d)检测室内噪声低于60dB。

注：如测试现场有明显震动，影响测量结果，需要选用带有隔振台的仪器。

重铸层厚度的扫描电子显微镜测量法

a）将侧剖的试样水平放置于样品台，使样件处于视场中央，剖切面朝上；

b）调整电子束焦平面，测得其俯视图，并保证图像清晰；

c）放大电子显微镜放大倍数，使得图中标尺不大于微槽宽度尺寸，并保证图像清晰；

3

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d）测得样品表面全剖视图；

e）测试重铸层宽度，并记录；重铸层的晶体结构通常不同于原来的材料，可以据此判断重铸层厚

度；

f）读取10个值，然后取平均值，作为重铸层厚度尺寸。

8测试和分析

线粗糙度评价标准

采用粗糙度测量设备测量微抛光区域的表面粗糙度参数包括微抛光轮廓的算术平均偏差Ra和微抛

光区域最大轮廓高度Rz。

微抛光区域表面裂纹

采用显微设备测量微抛光区域表面形貌观测微抛光区域表面的裂纹，测试设备的视场下应能清晰的

看清裂纹，最好应能覆盖整条裂纹的宽度和长度。

微抛光区域重铸层厚度

将微抛光区域测剖后通过显微/金相等设备测量侧剖面微抛光区域侧壁表面上的由于激光加工导致

的重熔物厚度，取侧剖面重铸层厚度最小值和最大值，记为RLT（min，max）。

微抛光区域氧化层厚度

将微抛光区域测剖后通过显微/金相等设备测量侧剖面抛光区域侧壁表面上的由于激光加工及加工

环境元素导致的氧化物厚度，取侧剖面氧化厚度最小值和最大值，记为OLT（min，max）。

微抛光区域热影响区宽度

将微抛光区域侧剖后通过显微/金相等设备测量侧剖面抛光区域外围固态的材料发生明显的组织和

性能变化的区域的宽度，记为WPtea。

9检测报告

如需出具检测报告时，应包括下列内容：

a）试样说明（材料牌号，规格，状态，批号）；

b）试样数量；

c）测试量具、仪器的范围及其最小示值；

d）测定环境及结果；

e）测试单位、测试日期、人员；

f）本文件编号；

g）其他。

4

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目次

前言.......................................................................................................................................................................II

1范围...................................................................................................................................................................1

2规范性引用文件...............................................................................................................................................1

3术语和定义.......................................................................................................................................................1

4符号和缩略语...................................................................................................................................................2

5测量仪器及量具...............................................................................................................................................2

6样品制备...........................................................................................................................................................3

测试微抛光样品的制备和选取...............................................................................................................3

测试仪器对制样的要求...........................................................................................................................3

7检测方法...........................................................................................................................................................3

检测环境条件...........................................................................................................................................3

重铸层厚度的扫描电子显微镜测量法..................................................................................................3

8测试和分析.......................................................................................................................................................4

线粗糙度评价标准...................................................................................................................................4

微抛光区域表面裂纹...............................................................................................................................4

微抛光区域重铸层厚度...........................................................................................................................4

微抛光区域氧化层厚度...........................................................................................................................4

微抛光区域热影响区宽度.......................................................................................................................4

9检测报告...........................................................................................................................................................4

I

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激光加工机床微结构检测方法

第4部分：微抛光

1范围

本文件规定了激光加工机床微结构中微抛光的基本检测与评价方法等，包括抛光区域尺寸、抛光区

域表面形貌特征和冶金形态的测量仪器及量具、样品制备、检测方法、测试和分析、检测报告等。

本文件也可以用于其他设备微抛光的检测。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB7247.1-2012激光产品的安全第1部分：设备分类、要求

GB/T15313-2008激光术语

GB/T3505-2009产品几何技术规范（GPS）表面结构轮廓法术语、定义及表面结构参数

GB/T191-2008包装储运图示标志

GB/T7247.14-2012激光产品的安全第14部分：用户指南

GB/T10320-2011激光设备和设施的电气安全

GB/T13384-2008机电产品包装通用技术条件

GB/T17421.1-1998机床检验通则第1部分：在无负载或精加工条件下机床的几何精度

GB/T17421.2-2016机床检验通则第2部分：数控轴线的定位精度和重复定位精度的确定

GB/T26220-2010工业自动化系统及集成机床数值控制数控系统通用技术条件

GB/T10610-2009产品几何技术规范（GPS）表面结构轮廓法评定表面结构的规则和方法

GB/T1031-2009产品几何技术规范（GPS）表面结构轮廓法表面粗糙度参数及其数值

ISO25178-2:2012Geometricalproductspecifications(GPS)-Surfacetexture:Areal-Part

2:Terms,definitionsandsurfacetextureparameters

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

激光抛光Laserpolishing

利用激光将材料不平整表面结构平整化的方法。

激光扫描Laserscanning

激光脉冲光斑依次在被抛光表面扫过。

微抛光Micropolishing

对特征尺寸最大处≤500μm的微结构表面的抛光称为微抛光。

激光微抛光区域Lasermicropolishingzone

激光光束与工件相互作用、完成激光抛光过程的区域。

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激光微抛光角度Lasermicropolishingangle

激光微抛光过程中，激光扫描工件时，激光光束与被抛光表面之间的夹角θ，且0°＜θ≤90°，包括激

光垂直微抛光和激光倾斜微抛光。

激光垂直微抛光Laserverticalmicropolishing

激光微抛光过程中，激光扫描工件时，抛光角度为90°的抛光方式。

激光倾斜微抛光Lasertiltmicropolishing

激光微抛