知識篇丨深度解讀表面粗糙度

表面粗糙度一般是指加工表面具有的較小間距和微小峰谷的不平度。其兩波峰或兩波谷之間的距離（波距）很小（在1mm以下），它屬於微觀幾何形狀誤差。表面粗糙度越小，則表面越光滑。

機械圖紙中都會有相應的表面質量要求，其加工後的表面質量直接影響被加工件的物理、化學及力學效能。今天程誠小編就給大家簡單介紹下表面粗糙度的形成原因、測試方法和評定方式等相關知識。

表面粗糙度形成的原因主要有以下幾點：

1）加工過程中的刀痕；

2）切削分離時的塑性變形；

3）刀具與已加工表面間的摩擦；

4）工藝系統的高頻振動。

對於如何測量表面粗糙度，常見的有比較法和觸針法（輪廓法）。比較法使用於車間現場測量，常用於中等或較粗糙表面的測量。方法是將被測量表面與標有一定數值的粗糙度樣板比較來確定被測表面粗糙度數值的方法。

而觸針法表面粗糙度利用針尖曲率半徑為2微米左右的金剛石觸針沿被測表面緩慢滑行，金剛石觸針的上下位移量由電學式長度感測器轉換為電訊號，經放大、濾波、計算後由顯示儀表指示出表面粗糙度數值，也可用記錄器記錄被測截面輪廓曲線。

一般將僅能顯示錶面粗糙度數值的測量工具稱為表面粗糙度測量儀，同時能記錄表面輪廓曲線的稱為表面粗糙度輪廓儀。

這兩種測量工具都有電子計算電路或電子計算機，它能自動計算出輪廓算術平均偏差Ra，微觀不平度十點高度Rz，輪廓最大高度Ry和其他多種評定引數，測量效率高，適用於測量Ra為0。025～6。3微米的表面粗糙度。國標中的主要標準如下：

GB/T3505-2009產品幾何技術規範（GPS）表面結構輪廓法術語、定義及表面結構引數；

GB/T1031-2009產品幾何技術規範（GPS）表面結構輪廓法表面粗糙度引數及其數值；

GB/T131-2006產品幾何技術規範（GPS）技術產品檔案中表面結構的表示法。

表面粗糙度一般用Ra、Rz、Ry三種代號加數字來表示和評定，其中Ra相對圖紙標註體現較多。

1）輪廓算術平均偏差Ra：在取樣長度內，沿測量方向（Y方向）的輪廓線上的點與基準線之間距離絕對值的算術平均值。

2）微觀不平度十點高度Rz：指在取樣長度內5個最大輪廓峰高的平均值和5個最大輪廓谷深的平均值之和。

3）輪廓最大高度Ry：在取樣長度內，輪廓最高峰頂線和最低谷底線之間的距離。

程誠小編結語：表面粗糙度與機械零件的配合性質、耐磨性、疲勞強度、接觸剛度、振動和噪聲等有密切關係，對機械產品的使用壽命和可靠性有重要影響。產品的工作效能、可靠性、壽命在很大程度上取決於主要零件的表面質量。

一般而言，重要或關鍵零件的表面質量要求都比普通零件要高。這是因為表面質量好的零件會在很大程度上提高其耐磨性、耐蝕性和抗疲勞破損能力。