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什么是表面粗糙度？

表面粗糙度（Surface Roughness）就是我们日常测量中所说的表面粗糙度。 可以理解为产品在加工过程中出现的细小间距和微小峰谷的不均匀性。

它通常被定义为两个波峰或两个波谷之间的微小距离（波间距）。 一般来说，波间距在1mm以内或更小。 也可定义为微观轮廓的测量rz 粗糙度，俗称微观误差值。 .

我们通常有一个评估粗糙度的基线。 基线以上的最高点称为峰点，基线以下的最低点称为谷点。 那么我们用Z来表示波峰和波谷之间的高度，以及加工产品微观纹理之间的距离。 我们用S来表示。

一般情况下，S值的大小在国家检定标准中给出了相关定义：

S<1mm定义为表面粗糙度

1≤S≤10mm定义为表面波度

我国国家计量检定标准规定通常用VDI3400、Ra、Rmax这三个参数来评价检定的表面粗糙度，测量单位通常用μm表示。

评价参数之间的关系

Ra定义为曲线的平均算术偏差（平均粗糙度），Rz定义为微观不平度的十点高度，Ry定义为最大高度。 微轮廓的最大高度差Ry在其他地方也用Rmax表示。

Ra与Rmax的具体关系见下表：

表：Ra、Rmax参数对比（um）

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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过程引起的。 加工方法、工件材质、工艺等都是影响表面粗糙度的因素。

例如：放电加工时rz 粗糙度，加工件表面出现放电凸起。

零件的加工工艺和材质不同，加工零件表面留下的微观痕迹也不同，如（密度、深度、形状变化等）。

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表面粗糙度对工件的影响

工件耐磨性

具有稳定性

疲劳强度

耐腐蚀性能

松紧度

接触刚度

测量精度

...

电镀层、导热系数和接触电阻、反射率和辐射性能、液体和气体流动的阻力以及导体表面的电流流动都会产生不同程度的影响。

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表面粗糙度的评价依据

①

取样长度

各参数的单位长度，取样长度为评定表面粗糙度时规定的基准线的长度。 在ISO1997标准下，一般采用0.08mm、0.25mm、0.8mm、2.5mm、8mm作为参考长度。

②

评估长度

由 N 个参考长度组成。 零件表面各部分的表面粗糙度不能真实反映参考长度上粗糙度的真实参数，需要取N个取样长度来评定表面粗糙度。 在ISO1997标准下，评价长度一般为N=5。

③

基线

基线是用于评估粗糙度参数的轮廓的中心线。 一般有最小二乘中位数和轮廓算术平均中位数。

【最小二乘中心线】是用最小二乘法计算测量过程中采集的点。

【等高线算术平均中线】在采样长度中，使中线上下等高线的面积相等。

理论上，最小二乘中线是一个理想的基线，但在实际应用中很难得到，所以一般用等高线的算术平均中线代替，测量时可以用位置近似的直线代替。

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表面粗糙度如何获得？

表面粗糙度的评价越来越受到制造业的重视。 要研究表面粗糙度，需要专门的机器，即：

表面粗糙度测量仪

复合测量机 Formtracer Avant 系列

表面粗糙度测量机配备高灵敏度金刚石测针划过表面，就像留声机的拾音器一样。 然后将轮廓的小波长粗糙度与长波长粗糙度分开，即测量仪器经过电子过滤。

* 触针式粗糙度测量仪的特性定义可参考ISO 3274:1996。

触针式表面粗糙度测量仪组成示意图：

笔形类型：

手动工具测量

粗糙度比较片是用电铸法制成的镍基样品，非常适合金属加工，是一种非常有效的辅助工具。

操作者通过将工件与粗糙度比较片进行比较，确定工件的粗糙度值。