表面粗糙度

零件表面上微小峰、谷所形成的误差
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“表面粗糙度”(surface roughness)用来表示通过机械加工或铸、锻、冲压、热轧、冷轧等方法获得的零件表面上，存在着具有很小间距的微小峰、谷所形成的微观几何形状误差。表面粗糙度应与表面形状误差(宏观几何形状误差)和表面波度区分开：通常波距小于1mm的属于表面粗糙度，在1~10mm之间的属于表面波纹度，大于10mm的属于宏观形状误差。零件的表面粗糙度对零件的功能要求、美观程度、摩擦磨损、配合性质、耐磨性、耐腐蚀性、疲劳强度及结合密封性都有重大影响。[1][2]
为了正确地测量和评定零件表面粗糙度，以及在零件图上正确地标注表面粗糙度，进而保证零件的互换性，中国发布了《产品几何技术规范(GPS） 表面结构 轮廓法术语、定义及表面结构参数》(GB/T 3505- 2009）、《产品几何技术规范(GPS) 表面结构 轮廓法 评定表面结构的规则和方法》(GB/T 10610-2009)、《产品几何技术规范(GPS) 表面结构 轮廓法 表面粗糙度参数及其数值》（GB/T 1031-2009)和《产品几何技术规范(GPS) 技术产品文件中表面结构的表示法》(GB/T131-2006)等国家标准。[1]

发展

为研究表面粗糙度对零件性能的影响和度量表面微观不平度的需要，从20年代末到30年代，德国、美国和英国等国的一些专家设计制作了轮廓记录仪、轮廓仪，同时也产生出了光切式显微镜和干涉显微镜等用 光学方法来测量表面微观不平度的仪器，给从数值上定量评定表面粗糙度创造了条件。从30年代起，已对表面粗糙度定量评定参数进行了研究，如美国Abbott就提出了用距表面轮廓峰顶的深度和支承长度率曲线来表征表面粗糙度。1936年出版了Schmaltz论述表面粗糙度的专著，对表面粗糙度的评定参数和数值的标准化提出了建议。
但粗糙度评定参数及其数值的使用，真正成为一个被广泛接受的标准还是从40年代各国相应的国家标准发布以后开始的。首先是美国在1940年发布了ASA B46.1国家标准，之后又经过几次修订，成为现行标准ANSI/ASME B46. 1-1988《表面结构表面粗糙度、表面波纹度和加工纹理》，该标准采用中线制，并将Ra作为主参数；接着前苏联在1945年发布了GOCT2789-1945《表面光洁度、表面微观几何形状、分级和表示法》国家标准，而后经过了3 次修订成为GOCT2789-1973《表面粗糙度参数和特征》，该标准也采用中线制，并规定了包括轮廓均方根偏差 即现在的Rq)在内的6个评定参数及其相应的参数值。另外，其它工业发达国家的标准大多是在50年代制定的，如联邦德国在1952年2月发布了DIN4760和DIN4762有关表面粗糙度的评定参数和术语等方面的标准等。