简单来说,它描述了一个表面看起来或摸起来有多“粗糙”或“光滑”。
二、关键概念和理解
1. 与表面光洁度的关系: 表面粗糙度是定量的、可测量的物理量。
表面光洁度(Surface Finish)通常是一个更定性的概念,指表面的视觉或触觉光滑程度。
两者密切相关,粗糙度值越小,表面越光滑,光洁度越高。但在工程和技术领域,更倾向于使用精确的“表面粗糙度”及其测量值。
2. 重要性
摩擦与磨损: 粗糙的表面摩擦系数更大,更容易磨损。降低粗糙度可以减少摩擦损失和磨损,提高运动副的效率和寿命(如轴承、齿轮)。
配合性质: 影响间隙配合的密封性、过盈配合的联结强度。过大的粗糙度可能导致实际配合间隙过大或过盈量不足。
疲劳强度: 微观的粗糙峰谷是应力集中点,容易在交变载荷下引发疲劳裂纹。降低粗糙度可以提高零件的疲劳强度。
耐腐蚀性: 粗糙表面更容易积聚腐蚀性介质,凹谷处也更容易发生腐蚀。
接触刚度: 影响零件接触面在受力时的变形量。
密封性: 对于需要密封的表面(如液压缸、法兰),较低的粗糙度是保证良好密封的前提。
外观与触感: 影响产品的美观和用户的手感体验。
涂镀层质量: 影响涂层或镀层的附着力和均匀性。
三、表面粗糙度标注方法
为了明确表面结构要求,除标注表面结构参数和数值外,必要时需标注补充要求,补充要求包括传输带、取样长度、加工工艺、表面纹理及方向、加工余量等。如下所示
位置a:表面结构参数代号、极限值、传输带或取样长度。
位置a 和b:两个或多个结构要求。
位置c:加工方法、涂层、表面处理或其他工艺要求。
位置d:表面纹理和方向。
位置e:加工余量。
常要求注写位置如下所示

四、主要评价参数:
轮廓算术平均偏差 (Ra):最常用的参数。指在取样长度内,轮廓上各点至轮廓中线距离(偏距)的绝对值的算术平均值。Ra值越小,表面越光滑。
轮廓最大高度 (Rz): 指在取样长度内,轮廓最高峰顶线和最低谷底线之间的距离。
轮廓单元的平均宽度 (RSm): 反映表面纹理的疏密程度。
轮廓支承长度率 (Rmr(c)): 指在给定水平截距c上,轮廓实体材料长度与取样长度的比率。反映表面的耐磨承载能力。
轮廓最大谷深 (Rv): 取样长度内轮廓最低点到中线的距离。
轮廓最大峰高 (Rp): 取样长度内轮廓最高点到中线的距离。
(其他参数如 Rq, Rsk, Rku 等也有应用,但 Ra 和 Rz 是主流)
五、测量方法:
1.接触式测量_—表面粗糙度仪测量:
触针式轮廓仪: 最常用、最标准的方法。金刚石触针划过被测表面,记录垂直方向的位移变化,经数据处理后得到各种粗糙度参数值(Ra, Rz 等)。精度高,但可能划伤软材料表面。 表面粗糙度仪测量
2.非接触式测量:
光学干涉显微镜: 利用光波干涉原理,精度高,适合测量超光滑表面(Ra < 0.01 μm)。
激光共聚焦显微镜 利用激光扫描和共聚焦原理,可测量陡峭侧壁和复杂形貌。
白光干涉仪: 精度非常高,测量范围广。
原子力显微镜: 用于纳米级别的超精密测量。
2.比较法:
粗糙度比较样块: 一组已知Ra值的标准样块,通过视觉观察或指甲划过的触感与被测表面进行对比,估算其粗糙度范围。简便快捷,但主观性强,精度低,主要用于车间现场快速检验。
六,主要加工方法获得的表面粗糙度值