表面粗糙度(Surface Roughness)就是我们日常测量中所说的面粗糙度,可以理解为在加工产品过程中细小间距和微小峰谷的不平整度。通常被定义为两个波峰值或者两个波谷指之间的微小距离(波距),在一般情况下波距都在1mm以内或者更小,也可定义为微观轮廓的测量,俗称微观误差值。
综上所说,大家可能已经有了一个关于粗糙度笼统的概念,那么下记内容是更详细地进行了分析。我们一般评价粗糙度会有基准线,基准线以上最高点我们叫波峰点,基准线以下最低点叫波谷点,那么波峰和波谷之间的高度我们用Z来表示,加工产品的微观纹理的间距我们用S来表示。
1≤S≤10mm 定义为表面波纹度
中国国家计量检定标准中规定:通常情况下用VDA3400、Ra、Rmax这三个参数来评价检定表面粗糙度,计量单位通常用μm表示。
评价参数的关系
Ra定义为曲线平均算术偏差(平均粗糙度),Rz的定义为不平度平均高度,Ry定义为最大高度。微观轮廓的最大高度差Ry在其他标准中也使用Rmax来表示。
Ra、Rmax的具体关系还请参考下面的表格:
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。而加工的方法、工件的材料,工艺过程都是影像表面粗糙度的因素。例如:放电加工时被加工零件表面出现放电凹凸点。加工工艺和零件材质有所不同,被加工零件表面留下的微观痕迹也有各种差别,比如(疏密,深浅,形状变化等)。
- 表面粗糙度对工件的影响工件的耐磨性
- 配合稳定性
- 疲劳强度
- 耐腐蚀性
- 密封性
- 接触刚度
- 测量精度
- ……
①取样长度
各参数的单位长度,取样长度是评价表面粗糙度规定一段基准线的长度。在ISO1997标准下一般使用0.08mm,0.25mm,0.8mm,2.5mm,8mm为基准长度。
②评价长度
由N个基准长度所构成。零部件表面各部分的表面粗糙度,在一个基准长度上无法真实地体现出粗糙度真实参数,而是需要取N个取样长度来评定表面粗糙度。在ISO1997标准下评定长度一般为N等于5。
③基准线
【最小二乘法中线】是把测量过程中采集的点进行最小二乘法计算。
【轮廓算术平均中线】在取样长度内,使中线上下两部分轮廓的面积相等。
理论上最小二乘中线是理想的基准线,但在实际应用中很难获得,因此一般用轮廓的算术平均中线代替,且测量时可用一根位置近似的直线进行代替使用。
表面粗糙度如何获得?
表面粗糙度的评价在制造业中越发被重视。要研究表面粗糙度,需要使用专用的机器,即:表面粗糙度测量仪
表面粗糙度测量机是以安装高敏感性金刚石测针划过表面,就像是留声机的拾音器一样。再将大规模波纹以及轮廓的小波长粗糙度从较长波长中分离出来,即测量仪做电子过滤。
*测针型粗糙度测量仪特性的定义可参考ISO 3274:1996。