优尔鸿信检测实验室核心测试能力覆盖:3D 微观表面形象(2D/3D 分析)、表面粗糙度、转轴形位公差、齿轮径向精度。仪器精度领先,分辨率达纳米级,圆度仪主轴误差极小,且应用广泛,从导光板到微电子元件均能检测,依托技术实力,为精密制造提供可靠量测支持。
表面粗糙度,通俗地说,就是指零件加工表面所具有的微小间距和微小峰谷所组成的微观几何形状特性。
可以把它想象成我们平时说的光滑或粗糙的科学量化版本。无论用多么精密的加工方法,零件表面在显微镜下看都不是绝对平整的,而是充满了微小的山峰(波峰)和山谷(波谷)。表面粗糙度就是用来衡量这些山峰和山谷的高低起伏程度的。
与宏观形状误差的区别:
形状误差:如直线度、平面度、圆度等,是宏观的、大范围的几何偏差。
波纹度:介于形状误差和粗糙度之间,是周期性出现的、间距较大的波状表面轮廓。
表面粗糙度:是最微观的层面,由加工过程中的刀具痕迹、摩擦、塑性变形等因素形成。
通常,我们用一个或多个评定参数来量化粗糙度,最常用的是 Ra(轮廓算术平均偏差)。
表面粗糙度检测的意义
表面粗糙度绝不仅仅是一个理论参数,它对产品的性能、寿命和可靠性有着至关重要的影响。
1.影响摩擦与磨损
粗糙表面:实际接触面积小,压强大,峰顶容易相互咬合、刮擦,导致摩擦系数大,磨损快。
光滑表面:接触面积大,摩擦阻力相对稳定,磨损小,寿命长。
应用:发动机气缸、活塞环、轴承、导轨等运动副零件,需要精确控制粗糙度以平衡磨损和润滑。
2.影响配合性质
间隙配合:如果表面太粗糙,峰顶会在使用初期很快被磨掉,导致实际间隙增大,降低配合精度(如轴与孔的配合会变松)。
过盈配合:粗糙的峰顶在压入时会被碾平,导致实际过盈量减小,降低连接强度(如轴承与轴的压配可能变松)。
3.影响疲劳强度
零件表面的波谷就像是微小的裂纹起点,在交变载荷作用下,应力容易在这些地方集中,导致疲劳裂纹的产生和扩展。
表面越光滑,应力集中越小,零件的疲劳强度越高。
应用:轴类、齿轮、弹簧等承受交变载荷的零件。
4.影响耐腐蚀性
粗糙的表面更容易积聚腐蚀性介质和污垢,波谷处不易被保护涂层覆盖,从而加速电化学腐蚀。
表面越光滑,耐腐蚀性能越好。
应用:化工设备、船舶零件、食品机械等。
5.影响密封性
对于平面密封(如法兰盘、气缸盖),如果表面过于粗糙,介质会从微观的沟壑中泄漏。
表面需要足够光滑以确保紧密接触,但有时也需要一定的纹理来吸附密封材料。
应用:各种密封结合面。
6.影响美观和触感
电子产品外壳、汽车内饰、日用五金等的外观质感和手感,很大程度上由表面粗糙度决定。
表面粗糙度检测方法
1. 触针法(接触式)
优点:精度高,数据可靠
适用场景:常规机械零件、金属加工件
2. 白光干涉法(非接触式)
优点:三维测量,快速高效
适用范围:0.01-10μm
适用场景:复杂曲面、精密零件,半导体晶圆、光学元件
