01什么是表面粗糙度？

表面粗糙度（Surface Roughness）就是我們日常測量中所說的面粗糙度，可以理解為在加工產品過程中細小間距和微小峰谷的不平整度。

通常被定義為兩個波峰值或者兩個波谷值之間的微小距離（波距），在一般情況下波距都在1mm以內或者更小，也可定義為微觀輪廓的測量，俗稱微觀誤差值。 我們一般評價粗糙度會有基準線，基準線以上最高點我們叫波峰點，基準線以下最低點叫波谷點，那么波峰和波谷之間的高度我們用Z來表示，加工產品的微觀紋理的間距我們用S來表示。

通常情況下S值的大小在國家檢定標準里給了相關的定義：

S＜1mm 定義為表面粗糙度 1≤S≤10mm 定義為表面波紋度

中國國家計量檢定標準中規定：通常情況下用VDI3400、Ra,、Rmax這三個參數來評價檢定表面粗糙度，計量單位通常用μm表示。

評價參數的關系

Ra定義為曲線平均算術偏差（平均粗糙度），Rz的定義為微觀不平度十點高度，Ry定義為最大高度。微觀輪廓的最大高度差Ry在其他也使用Rmax來表示。 Ra、Rmax的具體關系還請參考下面的表格：

表：Ra，Rmax參數對比（um）

02表面粗糙度是如何形成的？

表面粗糙度的形成是由工件的加工過程引起的。而加工的方法、工件的材料，工藝過程都是影響表面粗糙度的因素。

例如：放電加工時被加工零件表面出現放電凹凸點。

加工工藝和零件材質有所不同，被加工零件表面留下的微觀痕跡也有各種差別，比如（疏密，深淺，形狀變化等）。

03表面粗糙度對工件的影響

工件的耐磨性
配合穩定性 疲勞強度 耐腐蝕性 密封性 接觸剛度 測量精度 …… 鍍涂層、導熱性和接觸電阻、反射能力和輻射性能、液體和氣體流動的阻力、導體表面電流的流通等都會有不同程度的影響。

04表面粗糙度的評價依據

①取樣長度

各參數的單位長度，取樣長度是評價表面粗糙度規定一段基準線的長度。在ISO1997標準下一般使用0.08mm,0.25mm,0.8mm,2.5mm,8mm為基準長度。

②評價長度

由N個基準長度所構成。零部件表面各部分的表面粗糙度，在一個基準長度上無法真實的體現出粗糙度真實參數，而是需要取N個取樣長度來評定表面粗糙度。在ISO1997標準下評定長度一般為N等于5。

③基準線

基準線是評定粗糙度參數的輪廓中線。一般有最小二乘法中線和輪廓算術平均中線。【最小二乘法中線】是把測量過程中采集的點進行最小二乘法計算。【輪廓算術平均中線】在取樣長度內，使中線上下兩部分輪廓的面積相等。

理論上最小二乘中線是理想的基準線，但在實際應用中很難獲得，因此一般用輪廓的算術平均中線代替，且測量時可用一根位置近似的直線進行代替使用。

05表面粗糙度如何獲得？

表面粗糙度的評價在制造業中越發被重視。要研究表面粗糙度，需要使用專用的機器，即：

表面粗糙度測量儀

復合測量機Formtracer Avant系列

表面粗糙度測量機是以安裝高敏感性金剛石測針劃過表面，就像是留聲機的拾音器一樣。再將輪廓的小波長粗糙度從較長波長中分離出來，即測量儀做電子過濾。

*測針型粗糙度測量儀特性的定義可參考ISO 3274：1996。

測針式表面粗糙度測量儀的構成示意圖：

測針形狀種類：

手持工具測量

粗糙度比較片是以鎳為基礎，以電鑄方式制成的樣本，用于金屬加工非常理想，屬于非常有效的輔助工具。 操作者使用時通過比較工件和粗糙度比較片來確定工件的粗糙度值。

審核編輯：湯梓紅