什么是表面粗糙度？
表面粗糙度（Surface Roughness）是指物体表面的不均匀性和不平滑程度。
它描述了表面的凹凸不平、起伏程度以及表面特征的统计分布情况。
根据国际标准ISO 4287中定义，表面粗糙度可以通过以下指标进行描述：
Ra（平均粗糙度）：是指单位长度内表面高度偏离中心线的平均值。它可以反映表面的整体粗糙程度。
Rz（最大峰值高度）：是指在某一截面上最高点与最低点之间的垂直距离。它描述了表面的起伏程度。
Rq（均方根粗糙度）：是指表面高度偏离中心线的平方和的平均值的平方根。它能够反映表面的波动性。
Rt（总峰谷高度）：是指表面最高点与最低点之间的垂直距离。它表示表面的最大起伏范围。
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。
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？
制造过程：在物体的制造过程中，如锻造、铣削、打磨等，会导致表面的凹凸不平和起伏。不同的制造方法和工艺参数会对表面粗糙度产生影响。
材料特性：不同材料具有不同的硬度、塑性和表面润滑性，这些特性会影响表面的粗糙度。例如，较软的材料更容易形成凹坑和划痕，而较硬的材料则可能具有更光滑的表面。
环境因素：环境条件，如温度、湿度、气压等，也会对表面粗糙度产生影响。湿度和气压的变化可能导致表面腐蚀或氧化，从而影响表面的粗糙度。
磨损和磨料：物体的长期使用和摩擦会导致表面的磨损，形成凹凸不平的表面。同时，如果在摩擦过程中存在磨料，例如砂粒或颗粒物，它们会加剧表面的磨损和粗糙度。
表面涂层：物体可能有各种涂层，如油漆、涂层或薄膜。这些涂层的厚度、均匀性和质量都会对表面粗糙度产生影响。
综上所述，表面粗糙度是由制造过程、材料特性、环境因素、磨损和磨料以及表面涂层等多个因素共同作用形成的。了解这些因素对于理解和控制表面粗糙度具有重要意义，有助于提高产品质量和应用性能。
表面粗糙度对工件的影响
功能性能：例如，在密封应用中，较低的表面粗糙度可以提供更好的密封性能；而在润滑应用中，适当的表面粗糙度可以促进润滑油的保持和分散。
摩擦和磨损：较高的表面粗糙度会增加接触表面的接触面积，导致摩擦系数增加和磨损加剧。而较低的表面粗糙度可以减少摩擦和磨损。
表面涂层附着力：较高的表面粗糙度可以提供更多的附着点和更好的涂层粘结力，从而增加涂层的附着强度。
表面处理效果：在进行表面处理（如电镀、喷涂等）时，表面粗糙度会影响处理效果。适当的表面粗糙度可以提供更好的表面附着力和均匀的涂层分布。
光学性能：在光学器件和光学元件中，表面粗糙度对于光的反射、折射和散射有重要影响。较高的表面粗糙度会导致光的散射和损失，影响光学性能。
表面粗糙度如何测量？
设置测量仪器：根据ISO标准和测量要求，正确设置测量仪器的参数，如取样长度、评价长度、基准线位置等。
进行测量：将测量仪器置于被测表面上，按照ISO标准的要求进行测量。测量时应保持仪器与表面的接触稳定，并遵循测量仪器的使用说明。
数据处理：根据测量仪器的输出数据，使用相应的算法和公式计算表面粗糙度指标，如Ra、Rz等。
取样长度各参数的单位长度，在ISO1997标准下一般使用0.08mm,0.25mm,0.8mm,2.5mm,8mm为基准长度。
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。
基准线是评定粗糙度参数的轮廓中线。一般有最小二乘法中线和轮廓算术平均中线。【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。