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干货分享|一文了解粗糙度测量
南京智联光学科技有限公司
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2022/3/15 18:37:22
表面粗糙度(Surface roughness)是指材料表面的微小表面起伏（波峰、波谷）的不平度。早在1920-1930年间，德国的一些研究人员就开始了对表面粗糙度的研究。研究表明，材料的表面特性对机械性能有很大的影响，而随着机械零部件的性能要求和加工工艺的提升，零部件表面的粗糙度情况也变得尤其重要。
如果你仔细观察机床加工零件的过程，你会注意到零件的表面在刀片和机床的作用下，表面呈现出一种复杂的形状，它大多数情况下是由一系列不同高度、深度和间距的波峰波谷组成。这些波峰波谷非常微小，通常高度差只有十几纳米至几微米。粗糙度的大小主要是由于刀具的形状、进给速度、以及转速造成的。另外，由于机床在运行过程中会产生周期性的震动，则会在产品表面形成波长稍大的周期性纹理，也就是我们通常说的波纹度。
粗糙度由于是非常微观的参数，因此早期的测量比较困难，在粗糙度要求不高的场合，通常可以通过目测或者触摸等方式，或者与标准粗糙度样本比对的来定性的评估粗糙度等级，而定量分析早期主要是采用光切显微镜进行测量，但是随着测量技术的升级，这种方式逐渐被替代，现在我们的测量方法是针描法-接触式或者光学-非接触两种主要手段。
针描法，顾名思义就是通过一根针尖形状和角度精确固定的细针缓慢划过被测表面，高精密的传感器记录针尖的起伏移动轨迹，然后就可以得到被测表面的微观轮廓，从而进行粗糙度的评估。为了增加使用寿命，针尖的材质通常为金刚石。
