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什么是表面粗糙度

更新時(shí)間：2024-06-24

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什么是表面粗糙度

表面粗糙度對(duì)大部分參與滑動(dòng)接觸的表面而言是相對(duì)重要的。因?yàn)槟p的原始速率及持續(xù)的性質(zhì)等因素依賴(lài)這一特性。這些表面一般是承重面，而且需標(biāo)識(shí)粗糙度以確保預(yù)計(jì)用途的適用性。許多零部件需要具有表面加工結(jié)果，以便達(dá)成所要求的功能。例如烤漆前的汽車(chē)車(chē)體或曲軸或凸輪軸上的頸軸承。

什么是表面粗糙度

什么是表面粗糙度？

表面粗糙度（Surface Roughness）就是我們?nèi)粘y(cè)量中所說(shuō)的面粗糙度，可以理解為在加工產(chǎn)品過(guò)程中細(xì)小間距和微小峰谷的不平整度。

通常被定義為兩個(gè)波峰值或者兩個(gè)波谷指之間的微小距離（波距），在一般情況下波距都在1mm以?xún)?nèi)或者更小，也可定義為微觀輪廓的測(cè)量，俗稱(chēng)微觀誤差值。

綜上所說(shuō)，大家可能已經(jīng)有了一個(gè)關(guān)于粗糙度籠統(tǒng)的概念，那么下記內(nèi)容是更詳細(xì)地進(jìn)行了分析。

我們一般評(píng)價(jià)粗糙度會(huì)有基準(zhǔn)線(xiàn)，基準(zhǔn)線(xiàn)以上較高點(diǎn)我們叫波峰點(diǎn)，基準(zhǔn)線(xiàn)以下較低點(diǎn)叫波谷點(diǎn)，那么波峰和波谷之間的高度我們用Z來(lái)表示，加工產(chǎn)品的微觀紋理的間距我們用S來(lái)表示。

什么是表面粗糙度

通常情況下S值的大小家檢定標(biāo)準(zhǔn)里給了相關(guān)的定義：

S＜1mm 定義為表面粗糙度

1≤S≤10mm 定義為表面波紋度

計(jì)量檢定標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：通常情況下用VDA3400、Ra、Rmax這三個(gè)參數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)檢定表面粗糙度，計(jì)量單位通常用μm表示。

評(píng)價(jià)參數(shù)的關(guān)系

Ra定義為曲線(xiàn)平均算術(shù)偏差（平均粗糙度），Rz的定義為不平度平均高度，Ry定義為較大高度。微觀輪廓的高度差Ry在其他標(biāo)準(zhǔn)中也使用Rmax來(lái)表示。

Ra、Rmax的具體關(guān)系還請(qǐng)參考下面的表格：

表：Ra，Rmax參數(shù)對(duì)比（um）

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(guò)程引起的。而加工的方法、工件的材料，工藝過(guò)程都是影像表面粗糙度的因素。

例如：放電加工時(shí)被加工零件表面出現(xiàn)放電凹凸點(diǎn)。

加工工藝和零件材質(zhì)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）。

表面粗糙度對(duì)工件的影響

工件的耐磨性

配合穩(wěn)定性

疲勞強(qiáng)度

耐腐蝕性

密封性

接觸剛度

測(cè)量精度

……

鍍涂層、導(dǎo)熱性和接觸電阻、反射能力和輻射性能、液體和氣體流動(dòng)的阻力、導(dǎo)體表面電流的流通等都會(huì)有不同程度的影響。

什么是表面粗糙度

表面粗糙度的評(píng)價(jià)依據(jù)

①

取樣長(zhǎng)度

各參數(shù)的單位長(zhǎng)度，取樣長(zhǎng)度是評(píng)價(jià)表面粗糙度規(guī)定一段基準(zhǔn)線(xiàn)的長(zhǎng)度。在ISO1997標(biāo)準(zhǔn)下一般使用0.08mm,0.25mm,0.8mm,2.5mm,8mm為基準(zhǔn)長(zhǎng)度。

②

評(píng)價(jià)長(zhǎng)度

由N個(gè)基準(zhǔn)長(zhǎng)度所構(gòu)成。零部件表面各部分的表面粗糙度，在一個(gè)基準(zhǔn)長(zhǎng)度上無(wú)法真實(shí)地體現(xiàn)出粗糙度真實(shí)參數(shù)，而是需要取N個(gè)取樣長(zhǎng)度來(lái)評(píng)定表面粗糙度。在ISO1997標(biāo)準(zhǔn)下評(píng)定長(zhǎng)度一般為N等于5。

③

基準(zhǔn)線(xiàn)

基準(zhǔn)線(xiàn)是評(píng)定粗糙度參數(shù)的輪廓中線(xiàn)。一般有較小二乘法中線(xiàn)和輪廓算術(shù)平均中線(xiàn)。

【較小二乘法中線(xiàn)】是把測(cè)量過(guò)程中采集的點(diǎn)進(jìn)行較小二乘法計(jì)算。

【輪廓算術(shù)平均中線(xiàn)】在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，使中線(xiàn)上下兩部分輪廓的面積相等。

理論上較小二乘中線(xiàn)是理想的基準(zhǔn)線(xiàn)，但在實(shí)際應(yīng)用中很難獲得，因此一般用輪廓的算術(shù)平均中線(xiàn)代替，且測(cè)量時(shí)可用一根位置近似的直線(xiàn)進(jìn)行代替使用。

表面粗糙度如何獲得？

表面粗糙度的評(píng)價(jià)在制造業(yè)中越發(fā)被重視。要研究表面粗糙度，需要使用的機(jī)器，即：

表面粗糙度測(cè)量?jī)x

什么是表面粗糙度

Formtracer Avant系列

表面粗糙度測(cè)量機(jī)是以安裝敏感性金剛石測(cè)針劃過(guò)表面，就像是留聲機(jī)的拾音器一樣。再將大規(guī)模波紋以及輪廓的小波長(zhǎng)粗糙度從較長(zhǎng)波長(zhǎng)中分離出來(lái)，即測(cè)量?jī)x做電子過(guò)濾。

*測(cè)針型粗糙度測(cè)量?jī)x的定義可參考ISO 3274：1996。

測(cè)針式表面粗糙度測(cè)量?jī)x的構(gòu)成示意圖：

什么是表面粗糙度

大部分正確的、完整的表面粗糙度測(cè)量法，雖然是使用測(cè)量機(jī)，但在有的情況下，為了快捷操作也可以使用手持套裝工具測(cè)量，如下圖：什么是表面粗糙度

粗糙度比較片是以鎳為基礎(chǔ)，以電鑄方式制成的樣本，用于金屬加工較理想，屬于較有效的輔助工具。

操作者使用時(shí)只要以指甲在一組中的每一片表面都橫刮而過(guò)，尋找與被比較工件接近的即可。有人會(huì)將這些模型組作為查詢(xún)表，但是值得注意的是，這并非材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

粗糙度測(cè)量機(jī)可以實(shí)現(xiàn)的功能不同，評(píng)價(jià)的方法不同，成本也各有不同。選型之前可以咨詢(xún)我們，根據(jù)所需選出適合的機(jī)型