粗糙度及其測量知識大匯總

零件在機械加工過程中，由于切削時金屬表面的塑性變形和機床震動以及刀具在表面上留下的刀痕等因素的影響，使零件的各個表面，不管加工的多么光滑，至于顯微鏡下觀察，都可以看到峰谷高低不平的情況，如圖。

加工表面上具有較小間距的峰谷所組成的微觀幾何體形狀特征稱為表面粗糙度。一般來說，不同的加工方法形成的表面粗糙度也不同。

二、表面粗糙度對機械產品的影響

　　1） 表面粗糙度影響零件的耐磨性。表面越粗糙，配合表面間的有效接觸面積越小，壓強越大，磨損就越快。

　　2） 表面粗糙度影響配合性質的穩定性。對間隙配合來說，表面越粗糙，就越易磨損，使工作過程中間隙逐漸增大；對過盈配合來說，由于裝配時將微觀凸峰擠平，減小了實際有效過盈，降低了聯結強度。

　　3） 表面粗糙度影響零件的疲勞強度。粗糙零件的表面存在較大的波谷，它們像尖角缺口和裂紋一樣，對應力集中很敏感，從而影響零件的疲勞強度。

　　4） 表面粗糙度影響零件的抗腐蝕性。粗糙的表面，易使腐蝕性氣體或液體通過表面的微觀凹谷滲入到金屬內層，造成表面腐蝕。

　　5） 表面粗糙度影響零件的密封性。粗糙的表面之間無法嚴密地貼合，氣體或液體通過接觸面間的縫隙滲漏。

　　6）表面粗糙度影響零件的接觸剛度。接觸剛度是零件結合面在外力作用下，抵抗接觸變形的能力。機器的剛度在很大程度上取決于各零件之間的接觸剛度。

　　7）影響零件的測量精度。零件被測表面和測量工具測量面的表面粗糙度都會直接影響測量的精度，尤其是在精密測量時。

　　此外，表面粗糙度對零件的鍍涂層、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。

三、常用加工方式和能達到的粗糙度值

四、粗糙度的含義及特征表現

含義：

特征表現

五、表面粗糙度選用原則

　　零件表面粗糙度數值的選用，應該既要滿足零件表面功用要求，又要考慮經濟合理性。具體選用時，可參考生產中的實例，用類比法確定，同時要注意以下問題：

　　（1）在滿足功用的前提下，應盡量選用較大的表面粗糙度參考值，以降低生產成本。

　　（2）運動速度高、單位壓力大的摩擦表面比運動速度低、單位壓力小的摩擦表面的粗糙度參考值小。

　?。?）配合性質相同時，零件尺寸小的比零件尺寸大的表面粗糙度參考值要小，同一公差等級，小尺寸比大尺寸、軸比孔的表面粗糙度參考值要小。

　?。?）在同一零件上，零件的接觸表面的粗糙度參考值比非接觸表面的粗糙度參考值要小。

　?。?）受循環載荷的表面及容易引起受力集中的表面（如圓角、溝槽），其表面粗糙度參考值要小。

　?。?）要求密封性和耐腐蝕的表面其粗糙度參考值要小。

六、表面粗糙度測量

　　表面粗糙度測量是指將表面粗糙度比較樣塊（簡稱樣塊，圖1）根據視覺和觸覺與被測表面比較，判斷被測表面粗糙度相當于那一數值，或測量其反射光強變化來評定表面粗糙度(見激光測長技術)。

比較法

　　將表面粗糙度比較樣塊（簡稱樣塊）根據視覺和觸覺與被測表面比較，判斷被測表面粗糙度相當于那一數值，或測量其反射光強變化來評定表面粗糙度(見激光測長技術)。樣塊是一套具有平面或圓柱表面的金屬 塊，表面經磨、車、鏜、銑、刨等切削加工，電鑄或其他鑄造工藝等加工而具有不同的表面粗糙度。有時可直接從工件中選出樣品經過測量并評定合格后作為樣塊。利用樣塊根據視覺和觸覺評定表面粗糙度的方法雖然簡便，但會受到主觀因素影響，常不能得出正確的表面粗糙度數值。

　印摸法

　　在實際測量中,常會遇到深孔,盲孔.凹槽,內螺紋等既不能使用儀器直接測量,也不能使用樣板比較的表面.這是常用印摸法.印摸法是利用一些無流動性和彈 性的塑性材料（如石蠟等）貼合在被測表面上.將被測表面的輪廓復制成模.然后測量印模,從而來評定被測表面的粗糙度.

觸針法

　　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 長度傳感器轉換為電信號，經放大、濾波、計算后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。一般將僅能顯示表面粗糙度數值的測量工具稱為表面粗糙度測量儀（見彩圖），同時能記錄表面輪廓曲線的稱為表面粗糙度輪廓儀（簡稱輪廓儀，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Rα，微觀不平度十點高度RZ，輪廓ZUI大高度Ry和其他多種評定參數，測量效率高，適用于測量Rα為0.025～6.3微米的表面粗糙度。

　　干涉法

　　利用光波干涉原理 (見平晶、激光測長技術)將被測表面的形狀誤差以干涉條紋圖形顯示出來，并利用放大倍數高（可達500倍）的顯微鏡將這些干涉條紋的微觀部分放大后進行測量，以得出被測表面粗糙度。應用此法的表面粗糙度測量工具稱為干涉顯微鏡。這種方法適用于測量Rz和Ry為 0.025～0.8微米的表面粗糙度。

　　光切法

　　光線通過狹縫后形成的光帶投射到被測表面上，以它與被測表面的交線所形成的輪廓曲線來測量表面粗糙度。由光源射出的光經聚光鏡、狹縫、物鏡1后，以45°的傾斜角將狹縫投影到被測表面，形成被測表面的截面輪廓圖形，然后通過物鏡 2將此圖形放大后投射到分劃板上。利用測微目鏡和讀數鼓輪（圖中未示）先讀出h值，計算后得到H 值。應用此法的表面粗糙度測量工具稱為光切顯微鏡。它適用于測量RZ和Ry為0.8～100微米的表面粗糙度，需要人工取點，測量效率低。????