机械测量表面粗糙度的相关概念

1.表面粗糙度的概念

表面粗糙度（Surface roughness）是指被加工的零件表面产生微小的波峰和波谷，这些微小的高低程度和间距状态，称为表面粗糙度。

零件表面粗糙度是反映被测零件表面微观几何形状误差的一个重要指标。它是由切屑分离时的塑性变形及工艺系统的高频振动、工件表面的刀痕及切屑瘤的分离和脱落等形成的。

表面粗糙度不同于加工过程中由机床系统的振动、回转体不平衡、发热等因素引起的介于宏观和微观几何形状误差之间的表面波度；也不同于机床几何精度方面引起的表面宏观形状误差。

目前还没对表面粗糙度、表面波度、宏观形状误差有严格统一的划分标准。通常按相邻的峰间或谷间距离的大小方以区别。波距在1mm以下属于表面粗糙度，波距在1～10mm之间属于表面波度，在10mm以上属于形状误差。

2.表面粗糙度对零件性能的影响(www.xing528.com)

（1）对摩擦和磨损的影响 当有峰谷的两个表面在相互接触时，首先凸峰相接触。当两个表面产生相对运动时，凸峰之间的接触作用就会对运动产生摩擦阻力，同时使零件产生磨损。当表面越粗糙，其配合表面间的实际有效面积越小，单位面积压力就越大，越容易磨损。反之，如果零件表面过于光滑，不仅会不利于润滑油的贮存，还会容易使工作面间形成半干摩擦或干摩擦，而使摩擦因数增大，加剧磨损。

（2）对配合性质的影响 由于表面粗糙度的存在，测量的准确性就会受到影响，从而使配合性质不稳定。对于间隙配合，粗糙表面易磨损，使间隙扩大可能会破坏原定的配合性质；对于过盈配合，在压火装配时，把粗糙表面凸峰挤平，这样会减少实际有效过盈，从而降低连接强度；对于过渡配合，上述两种情况兼而有之。

（3）对疲劳强度的影响 零件表面越粗糙，表面上微小不平度的凹痕越深，底部曲率半径越小，对应力集中越敏感。当零件受到交变载荷时，零件的疲劳损坏可能性就越大，疲劳强度就越低。因此，可降低表面粗糙度的允许值来提高疲劳强度。材料不同，对应力集中的敏感性不同。钢铁影响最大，铸铁次之，非铁金属最小。

（4）对抗腐蚀的影响 粗糙的表面使腐蚀介质在表面凹谷聚集且不易清除，会产生金属腐蚀。表面越粗糙，凹谷越深，谷底越尖，零件的抗腐蚀能力越差。此外，表面粗糙度对产品的外观、零件的密封性能及表面涂层的质量等都有影响。所以，合理地选取表面粗糙度可提高产品的质量和延长其使用寿命。