表面粗糙度测量，影响产品零件的寿命可靠性

06月,14,2023 | 浏览次数：42700

认识表面粗糙度

表面粗糙度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1 mm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。

表面粗糙度对大部分参与滑动接触的表面而言是非常重要的。因为磨损的原始速率及持续的性质等因素高度依赖这一特性。这些表面一般是承重面，而且需标识粗糙度以确保预计用途的适用性。

许多零部件需要具有特定的表面加工结果，以便达成所要求的功能。例如烤漆前的汽车车体或曲轴或凸轮轴上的颈轴承。

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）。

表面粗糙度表征了机械零件表面的微观几何形状误差。表面粗糙度的大小，确实对机械零件的使用性能和寿命影响巨大，主要表现在以下几个方面：
影响耐磨性：表面越粗糙，配合表面间的有效接触面积越小，压强越大，摩擦阻力越大，磨损就越快。
影响配合的稳定性：对间隙配合来说，表面越粗糙，就越易磨损，使工作过程中间隙逐渐增大；对过盈配合来说，由于装配时将微观凸峰挤平，减小了实际有效过盈，降低了连接强度。
影响疲劳强度：粗糙零件的表面存在较大的波谷，它们像尖角缺口和裂纹一样，对应力集中很敏感，从而影响零件的疲劳强度。
影响耐腐蚀性：粗糙的零件表面，易使腐蚀性气体或液体通过表面的微观凹谷渗入到金属内层，造成表面腐蚀。
影响密封性：粗糙的表面之间无法严密地贴合，气体或液体通过接触面间的缝隙渗漏。
影响接触刚度：接触刚度是零件结合面在外力作用下，抵抗接触变形的能力。机器的刚度在很大程度上取决于各零件之间的接触刚度。
影响测量精度：零件被测表面和测量工具测量面的表面粗糙度都会直接影响测量的精度，尤其是在精密测量时。
此外，表面粗糙度对零件的镀涂层、导热性和接触电阻、反射能力和辐射性能、液体和气体流动的阻力、导体表面电流的流通等都会有不同程度的影响。

专业实验室如何测量表面粗糙度？

富士康优尔鸿信检测，在工业互联网产品领域，被誉为量测领航者，因拥有20多年的量测经验，对不同产品、零件、工件表面粗糙度的检测，优尔鸿信拥有自己的感悟，总结为两点：

接触式测量

适合清晰波形轮廓，长距离测量，球面受量程影响测量有限。对于常规表面、较为粗糙表面、硬质材料表面、2D线粗糙度测量、深槽表面粗糙度就具有优势。常用检测设备为表面粗糙度仪，依据GB/T 10610-2009标准测试分析。

非接触式测量

适合亚纳米级高分辨率，0.1nm，而且测量时间短。适用范围广泛，诸如常规表面、超光滑纳米镜面、柔性材料、透明或半透明材料、对产品有保护要求的表面、2D线粗糙度测量、3D面粗糙度测量等。常用检测设备有白光干涉仪、3D光学轮廓仪等，依ASME B46.1-2019测试标准执行。

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