表面粗糙度测量、益处及减小
关于表面粗糙度对机械零件使用性能的影响分析
关于表面粗糙度对机械零件使用性能的影响分析表面粗糙度是指物体表面的不平整程度，是影响机械零件使用性能的重要因素之一。
通过合理的表面粗糙度设计和控制，可以有效提高机械零件的使用寿命、效率和减小摩擦损耗，因此对表面粗糙度对机械零件使用性能的影响进行深入分析非常重要。
一、表面粗糙度对机械零件的影响1. 表面粗糙度对机械零件的摩擦性能的影响：表面粗糙度直接影响机械零件的摩擦性能，表面粗糙度越小，接触面越光滑，摩擦系数越小，从而降低了能量损耗和磨损，提高了机械零件的使用寿命和效率。
3. 表面粗糙度对机械零件的疲劳性能的影响：表面粗糙度会使机械零件在受力时容易产生应力集中和裂纹，降低了机械零件的疲劳强度和使用寿命。
4. 表面粗糙度对机械零件的加工难度的影响：表面粗糙度较大会使机械零件的加工难度增加，制造成本增加。
二、如何控制表面粗糙度以提高机械零件使用性能1. 选用合适的材料和工艺：选用适当的材料和工艺，如表面处理、涂层等，来降低表面粗糙度，并提高机械零件的使用性能。
3. 使用适当的润滑方式：采用适当的润滑方式，如油脂润滑、润滑脂润滑等，来降低机械零件的摩擦系数，减小磨损。
4. 增加表面处理：采用表面喷砂、抛光、镀层等表面处理方法，降低表面粗糙度，提高机械零件的使用性能。
5. 注意维护保养：定期进行维护保养，及时处理机械零件表面的磨损和腐蚀，延长机械零件的使用寿命。
以汽车发动机曲轴为例，曲轴是发动机的动力输出部件，其表面粗糙度对发动机的性能有很大影响。
如果曲轴表面粗糙度过大，会导致摩擦损耗增大，进而影响发动机的动力输出和燃油效率。
而采用精密加工工艺和有效的表面处理方法，可以有效降低曲轴的表面粗糙度，从而提高发动机的性能和使用寿命。
四、结论通过对表面粗糙度对机械零件使用性能的影响进行分析，可以得出以下结论：3. 对于不同类型的机械零件，需要根据具体情况采取不同的控制表面粗糙度的方法。
对表面粗糙度对机械零件使用性能的影响进行深入分析，有助于提高机械零件的使用性能，降低成本，提高经济效益。
表面粗糙度对光学性能的影响及其测量方法
表面粗糙度对光学性能的影响及其测量方法光学元件的表面粗糙度是一个重要参数，对光的反射、折射以及透射都有影响。
粗糙的表面会导致光线的扩散、反射、散射和吸收，从而影响光学元件的性能。
因此，对表面粗糙度的测量和控制非常重要，特别是在高精度光学器件设计和制造过程中。
影响光学性能的表面粗糙度光学元件的表面粗糙度主要影响反射、折射和透射几个方面。
首先，表面粗糙度会导致光线的散射和吸收，特别是在高频段。
其次，表面粗糙度会导致光的反射、折射和透射的方向和程度不同，从而影响光学元件的性能。
特别是在高精度应用中，如激光成像、干涉测量、光学传感器、照明和光学通信等领域，表面粗糙度的控制非常关键。
测量表面粗糙度的方法为了控制光学元件的表面粗糙度，需要对其进行测量。
目前常用的表面粗糙度测量方法有接触式和非接触式两种方法。
接触式表面粗糙度测量方法包括拉伸法、微观测量方法和机械针头等方法。
非接触式表面粗糙度测量方法包括光学方法、电学方法和力学方法等。
下面让我们就其中一些常用的方法进行介绍。
1. 拉伸法拉伸法是一种接触式测量方法，它是通过钢丝或橡胶刮子等测量仪器刮过样品的表面，然后通过测量刮痕的深度来确定表面粗糙度的大小。
这种方法适用于较大的表面、强度较高的材料以及较贵的样品。
但是，它的缺点就是不能测量较小的表面粗糙度。
2. 微观测量法微观测量法是一种比较准确的接触式表面粗糙度测量方法，常用的方法包括扫描探针显微镜和电子显微镜等。
这种方法可以测量很小的表面比如纳米级别的表面，但是需要专业的设备和技能。
3. 光学方法光学方法是一种非接触式表面粗糙度测量方法，包括干涉法、反射法和透射法等。
其中，干涉法是一种测量表面形貌的方法，反射法和透射法是测量表面粗糙度的方法。
干涉法是通过双波长干涉仪和相位移方法来测量表面高度差的方法，适用于比较平坦的表面。
反射法是通过测量光在表面反射时的角度差以及光线的强度来确定表面粗糙度的大小。
透射法是通过测量光在样品上透过和反射的光强的变化来确定表面粗糙度的大小。
关于表面粗糙度对机械零件使用性能的影响分析
关于表面粗糙度对机械零件使用性能的影响分析表面粗糙度是指表面上微小凸起和凹陷的高低不平度，通常以微米（μm）为单位。
在机械工程中，表面粗糙度不仅仅是一种质量指标，更是影响零件使用性能的重要因素之一。
高质量的表面粗糙度可以提高零件的使用寿命和性能，而低质量的表面粗糙度则可能导致机械零件的损坏和失效。
对表面粗糙度对机械零件使用性能的影响进行分析，对于提高机械零件的质量和性能具有重要的意义。
表面粗糙度对机械零件使用性能的影响主要体现在以下几个方面：1. 润滑性能表面粗糙度对机械零件的润滑性能具有重要影响。
如果零件表面粗糙度较大，那么在零件与零件之间的接触区域会产生较大的摩擦力，从而降低了零件的润滑性能。
反之，如果零件表面粗糙度较小，接触区域的摩擦力也会相应减小，从而提高了零件的润滑性能。
合适的表面粗糙度有助于提高机械零件的润滑性能，延长零件的使用寿命。
2. 疲劳强度表面粗糙度对机械零件的疲劳强度也有着重要的影响。
当机械零件表面粗糙度较大时，零件在循环负荷作用下容易产生微观裂纹，从而降低了零件的疲劳强度。
而当机械零件表面粗糙度较小时，微观裂纹的产生几率也相应降低，从而提高了零件的疲劳强度。
适当控制表面粗糙度是提高机械零件疲劳强度的有效手段。
表面粗糙度对机械零件使用性能的影响是多方面的，适当控制表面粗糙度有助于提高机械零件的使用性能。
在零件的设计和加工过程中，应该合理控制表面粗糙度，以确保机械零件的质量和性能。
在实际生产中，通过采用合适的加工工艺和技术手段可以有效地控制表面粗糙度，提高机械零件的使用性能。
在机械零件的精密加工过程中，可以采用合适的切削参数，如切削速度、进给速度、切削深度等，以确保零件表面的粗糙度处于合适的范围。
还可以采用研磨、抛光等表面处理工艺，进一步提高机械零件的表面质量和精度。
还可以通过提高材料的硬度和强度，增加表面的涂层保护，以提高机械零件的耐磨性和抗腐蚀性。
也可以通过改进设计结构，减少零件的接触区域，进一步降低摩擦和磨损，提高机械零件的使用寿命。
品检中的表面粗糙度测试与评价
品检中的表面粗糙度测试与评价表面粗糙度是指物体表面的不平整程度或粗糙程度的度量。
在品质控制和质检过程中，表面粗糙度测试与评价是一项重要的任务。
本文将介绍表面粗糙度测试的原理和方法，并讨论评价表面粗糙度对产品质量的重要性。
表面粗糙度测试的原理在于使用一些仪器和设备来测量表面的不均匀和不平整程度。
这些仪器可以通过触摸、视觉或其他技术手段来测量表面的微小变化和纹理。
其中最常用的仪器是表面粗糙度计，它能够提供有关表面形貌特征的定量信息。
在进行表面粗糙度测试之前，需要确定适当的测试方法。
通常，根据被测表面的材料和形状，选择合适的测试仪器和参数。
常用的表面粗糙度测试方法包括使用针尖、仪器触针、光学扫描仪或激光形状测量仪进行测量。
这些方法能够提供与表面纹理相关的数据，如纹理深度、纹理间距和形状参数等。
评价表面粗糙度对产品质量的重要性在于以下几个方面。
表面粗糙度直接影响产品的外观和触感。
对于某些产品，如电子设备和汽车零部件，外观和触感是决定消费者购买意愿的重要因素。
表面粗糙度还会影响产品的功能和性能。
在一些应用中，如机械零部件和接触面密封件，表面粗糙度会影响摩擦、密封、润滑等方面的性能。
表面粗糙度还可以影响产品的耐久性和寿命。
一些材料的表面处理对于防腐蚀和磨损具有重要作用，而表面粗糙度是判断材料表面处理效果的指标之一。
为了准确评价表面粗糙度，需要依靠国际标准和规范。
ISO 4287是表面粗糙度的测量方法和评定要求的国际标准，提供了一套用于测量和评估表面粗糙度的各种方法和参数。
根据这些标准，可以对不同类型的产品进行统一的评估，为生产过程提供指导和改进的方向。
除了标准外，根据不同的行业和产品特性，还可以根据需求制定适用的评价方法。
比如，在电子行业，可以使用光学扫描仪来进行表面粗糙度测量和评价，以保证产品外观和触感的一致性。
在机械工程领域，可以采用仪器触针进行表面纹理的测量，以保证产品的功能和性能。
在品检过程中，表面粗糙度测试与评价的重要性不可忽视。
表面粗糙度几种测量方法和注意事项
表面粗糙度几种测量方法和注意事项作者：付小华来源：《中国科技博览》2012年第35期[摘要]：微观几何形状误差即微小的波谷的高低程度和间距状况称为表面粗糙度。
主要由加工过程中刀具和零件表面间的摩擦、切屑分离时表面金属层的塑性变形以及工艺系统的高频振动等原因形成的。
表面粗糙度有多种测量方法，下面简述几种常用的测量方法。
[关键词]：表面粗糙度测量参数中图分类号：TV221.1 文献标识码：TV 文章编号：1009-914X（2012）35- 0362-01一、表面粗糙度对机器零件使用性能的影响：1、对摩擦和磨损的影响，零件实际表面越粗糙，摩擦系数就越大，两相互运动的表面磨损就越快。
2、对配合性质的影响，表面粗糙度会影响到配合性质的稳定性。
对间隙配合，会因表面微观不平度的峰尖在工作过程中很快磨损而使间隙增大。
对过盈配合，粗糙表面轮廓的峰顶在装配时被挤平，实际有效过盈减小，降低了联接强度。
3、对疲劳强度的影响，表面越粗糙，表面微观不平度的凹谷一般就越深，应力集中就会越严重，零件在交变应力作用下，零件疲劳损坏的可能性就越大，疲劳强度就降低。
4、对接触刚度的影响，表面越粗糙，表面间的实际接触面积就越小，单位面积受力就越大，这就会使峰顶处的局部塑性变形加剧，接触刚度降低，影响机器的工作精度和抗振性。
5、对耐腐蚀性的影响，粗糙的表面易使腐蚀性物质附着于表面的微观凹谷，并渗入到金属内层，造成表面锈蚀。
还影响零件结合面的密封性能、测量精度、零件外形的美观等。
二、表面粗糙度几种测量方法1、比较法测量在技术测量中，用粗糙度样板对比最简单，利用各种机床加工后的样板通过人的视觉或触觉与工件相比较，可得出加工出来的零件表面粗糙度。
对比时，所用的粗糙度样板的材料、形状和加工方法、纹理方向、应尽可能与被测表面相同，这样较能保证测量结果可靠。
比较法多凭眼看手摸，常用于评定低等和中等的粗糙度值，也可借助放大镜、显微镜或专用的粗糙度比较显微镜进行比较。
表面粗糙度及测量
表面粗糙度及测量
一、表面粗糙度
经过机械加工之后的零件表面，总是存在具有较小间 距的峰、谷所组成的微观几何形状误差，称为表面粗糙度。
表面粗糙度是实际表面几何形状误差的微观特征，而形 状误差则是宏观的，介于两者之间的是表面波纹度，这三种 误差通常以一定的波距λ和波高h之比来划分，一般比值大 于1000为形状误差、小于40 为表面粗糙度、介于两者之间 的为表面波纹度。如下图示：
3、影响零件的强度 零件表面越粗糙，则对应力集中越敏感，特别是在交变
应力的作用下，在零件的沟槽或圆角处，其影响更大，零件 往往因此失效。 4、影响零件的抗腐蚀性
表面越粗糙，则越容易在该表面上积聚腐蚀性物质，且 通过该表面的微观凹谷向其表层渗透，使腐蚀加剧。
此外，表面粗糙度对联接的密封性和零件的美观等也有 很大的影响因此，在零件的几何精度设计中，对表面粗糙度 提出合理要求是一项不可缺少的重要内容。
二、表面粗糙度对零件使用性能的影响
1 、影响零件运动表面的摩擦和磨损 表面越粗糙，则磨擦因数就越大，两个相对运动的
表面峰顶间的实际有效接触面积就越小，使单位面积上 的压力增大，零件运动表面磨损加快。 2 、影响配合性质的稳定性和机器的工作精度
对间隙配合来说，表面粗糙则易磨损，使配合表面 间的实际间隙逐渐增大；对过盈配合而言，表面粗糙会 减小配合表面间的实际有效过盈，降低联结强度，从而 降低机器的工作精度。
机械几何量检测-表面粗糙度测量
光切法是利用光切原理测量表面粗糙度 的方法，常采用的仪器是光切显微镜 （也叫双管显微镜），其外形如图所示。 它将一束平行光带以一定角度投射与被 测表面上，光带与表面轮廓相交的曲线 影像即反映了被测表面的微观几何形状， 解决了工件表面微小峰谷深度的测量问 题， 避免了与被测表面的接触。由于它 采用了光切原理, 所以可测表面的轮廓峰 谷的最大和最小高度,要受物镜的景深和 鉴别率的限制。峰谷高度超出一定的范 围，就不能在目镜视场中成清晰的真实 图像而导致无法测量或者测量误差很大。 但由于该方法成本低、易于操作，所以 还在被广泛应用
圆轮廓度可以这样测量：先选择园的范围（即选择元素， 如测量园半径），点击‘内容选择’中‵园轮廓度′， 即可显示下图
粗糙度测量——测量园弧表面粗糙度
粗糙度测量：换上粗糙度测量专用触针,见下图。
粗糙度测量——测量园弧表面粗糙度
设置：
(1)类型选择′设置为粗糙度,内容选择′根据测量需求选择平面或 园弧。 (2)参数设置，‵取样长度′一览可根据粗糙度大小选择 0.08-8mm中一个．‵段数′中分1-5段和全部；所谓‵全部′ 即根据采样和选择后的实际长度，除以取样长度所得最多段数。 ‵采样速度′可分别选择每秒0.5mm或1mm。‵传感器′一览根 据选用触针的长短来选；较长的一根则选‵标准′,用来测量平面、 园弧和球面的粗糙度及Pt值;短者选‵小孔′,用以测量内孔大于 5mm孔壁粗糙度。‵粗糙度测量′一栏可根据测量物选择平面或 园弧。‵触针半径′写入2μm; ‵测量范围′一栏可选择‵0.5˜0.5mm′。‵测量长度′中可填入0-100mm间一个数,这是在ˋ 段数ˊ取ˋ全部ˊ或测量轮廓的时候才有作用。
形状测量——轮廓测量 先装上测杆,使触针垂直于工作台表面, 并用工具通过螺丝固紧(见下图)。
为什么需要测量表面粗糙度
值。
1 i n
Sm
Si
n i1
S1
Si
Sn
l
Sm
轮廓的单峰平均间距S
在取样长度内轮廓的单峰间距的平均
值。
S
1 n
in i 1
Si
S1 S2
Si
Sn
l
轮廓支承长度率tp
轮廓支承长度率 tp
tp p
l
p b1 bi bn
轮廓支承长度率tp
Periodic Profiles
Non-Periodic Profiles
Spacing Distance RSm (mm)
>0.013-0.04
>0.04-0.13
>0.13-0.4
>0.4-1.3
>1.3-4.0
Rz (µ m)
To 0.1 >0.1-0.5 >0.5-10 >10-50
>50
轮廓谷和局部谷
最小二乘中线
具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线，且在取样长度内使轮廓线上各 点的轮廓偏距的平方和为最小。
数字轮廓
最小二乘中线
轮廓偏距的平方和为最小
滤波
形状
取样长度
参数
Ra,Rq,Rz 等...
粗糙度滤波
滤波器（一）
混合波长信号
长波成分 短波成分
滤波器（二）
滤波器
滤波特性曲线（一）
日常使用、校准及维护
校准
日常校准 示值传递
日常使用、校准及维护
维护
传感器 仪器 电源 软件校准
样板使用的几点注意事项
1、用绸布搽净样板表面的灰尘； 2、将样板底部清理干净后放到测量位置，
机械零件的表面粗糙度优化
机械零件的表面粗糙度优化在机械制造领域，表面粗糙度是一个重要的参数，直接影响着零件的性能和品质。
因此，优化机械零件的表面粗糙度是提高产品质量的关键。
一、表面粗糙度的影响机械零件的表面粗糙度对其功能和寿命有着重要的影响。
首先，表面粗糙度影响着零件的摩擦系数和表面接触面积。
当表面粗糙度过大时，摩擦系数增大，会导致零件在工作过程中产生过多的磨损，并且会增加能量损失。
其次，表面粗糙度还会影响零件的润滑性能。
光滑表面的零件能够减少油膜的破裂，保证油膜的完整性，从而提高零件的寿命。
最后，表面粗糙度还会影响零件的密封性能。
过大的表面粗糙度会使得密封面接触不紧密，导致泄漏问题。
二、实施表面粗糙度优化的方法1. 加工工艺优化在机械加工过程中，选择合适的切削工艺参数和刀具，是实施表面粗糙度优化的重要方法之一。
例如，选择适当的切削刃数、进给量和转速，能够有效降低表面粗糙度。
同时，选择高质量的刀具，能够减少切削力和切削震动，提高加工质量。
2. 加工介质的选择在机械加工过程中，加工介质的选择也对表面粗糙度有一定的影响。
例如，在铣削和磨削等加工过程中，通过加工液的冷却、润滑和冲洗作用，可以有效降低加工过程中的摩擦和热量，提高表面加工质量。
3. 表面处理技术的应用表面处理技术是实施表面粗糙度优化的重要手段之一。
例如，通过机械划痕、研磨和抛光等技术，可以有效减小零件表面的粗糙度。
此外，还可以采用化学处理、电解抛光和电镀等方法，提高零件表面的光洁度。
4. 材料选择与热处理材料的选择和热处理也对机械零件的表面粗糙度有重要影响。
选择粒度均匀、结构稳定的材料，可以降低零件表面的粗糙度。
此外，通过热处理，也能够改善材料的表面性能，减小零件的尺寸变化和表面缺陷，提高表面光洁度。
三、表面粗糙度优化的效果评估表面粗糙度优化的效果评估是确保优化有效性的重要环节。
常用的评估方法有：测量法、观察法和试验法等。
其中，测量法是最直接、最常用的方法，通过表面粗糙度仪和光学显微镜等设备，测量和观察零件表面的粗糙度情况。
减小工件表面粗糙度的方法
减小工件表面粗糙度的方法引言工件表面粗糙度是指表面的几何形状与理想平坦表面之间的差异程度。
表面粗糙度对于许多工件的性能和功能起着重要的影响。
较小的表面粗糙度可以提高工件的光洁度、耐磨性和材料的强度。
本文将探讨一些减小工件表面粗糙度的方法。
表面加工方法机械加工1.车削–通过在旋转工件上切削材料来改善表面粗糙度。
–选择适当的切削速度、进给量和刀具形状可以获得更好的表面质量。
2.磨削–利用砂轮在工件表面切削和磨砂以减小表面粗糙度。
–使用不同颗粒大小和材料的砂轮可实现不同的表面光洁度。
化学方法1.电解抛光–通过电解作用将工件表面的材料溶解以减小表面粗糙度。
–控制电解液成分、温度和电流密度可获得所需的表面质量。
2.化学抛光–使用酸、碱等化学溶液对工件表面进行处理以改善表面光洁度。
–选择合适的溶液浓度和处理时间，避免过度腐蚀。
物理方法1.喷砂–利用高速流动的砂粒对工件表面进行冲击，去除表面的杂质和粗糙度。
–调节喷砂压力、砂粒种类和喷砂时间可控制表面质量。
2.光束照射–使用激光或电子束对工件表面进行照射，使其熔化和重新凝固以减小表面粗糙度。
–控制照射能量和速度可实现所需的表面质量。
表面处理技术酸洗1.酸洗方法–将工件浸泡在浓度适中的酸溶液中，去除表面的氧化层和锈蚀物。
–常用的酸洗方法包括浸泡法、喷淋法和刷洗法。
2.注意事项–控制酸洗时间，避免过度腐蚀工件表面。
–对不同材料应选择合适的酸洗液和浓度。
表面涂层1.喷涂–使用喷枪将涂料均匀地喷在工件表面上，形成一层保护性涂层。
–选择合适的涂料类型和喷涂工艺可改变表面粗糙度。
2.电镀–在工件表面通过电解沉积金属等材料以形成一层金属涂层。
–控制电镀时间和电流密度可获得所需的表面质量。
表面打磨1.机械打磨–使用砂纸、抛光布等工具对工件表面进行打磨以改善表面光洁度。
–选择合适的打磨材料和方法可实现不同的表面质量。
2.化学打磨–使用强酸或碱溶液对工件表面进行处理以降低表面粗糙度。
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表面粗糙度
1．如何让测量表面粗糙度
表面粗糙度的测量方法基本上可分为接触式测量和非接触式测量两类。
接触式测量就是测量装置的探测部分直接接触被测表面，能够直观地反映被测表面的信息，但是这类方法不适于那些易磨损刚性强度高的表面。
接触式测量主要有比较法、印模法、触针法等。
非接触式测量利用对被测表面没有影响的手段间接反映被测表面信息来进行测量。
这种方法有效的保护了测量装置，并减小误差。
非接触测量方式中常用的有光切法、实时全息法、散斑法、像散测定法、光外差法、AFM、光学传感器法等。
2．表面粗糙度的益处
表面粗糙度也有很多益处。
(1)增大材料表面粗糙度（增大材料表面积）有利于化学反应的进行。
(2)增大摩擦。
手掌的掌纹、鞋底的鞋纹、冬季北方汽车用防滑链，都是为了增大摩擦。
3．降低表面粗糙度的方法
在工业上首先是采用超精密切削和低粗糙度磨削加工，在制造时减小粗糙度。
然后采用一系列的表面抛光手段，表面抛光主要分为机械抛光、化学抛光、电化学抛光、超声波抛光、流体抛光、磁研磨抛光等。