表面粗糙度對機器零件使用性能的影響

表面粗糙度與機器零件的耐磨性、疲勞強度、接觸剛度、配合性質、密封性、腐蝕性等均有密切關系，所以零件表面粗糙度的高低直接影響機器、儀器的使用性能和壽命。

一：耐磨性的影響     

加工后的零件表面總存在一定程度的粗糙，故當兩表面接觸時，一般說來就只是一些接觸，它比理論上的接觸面積小得多。接觸面積小，單位面積上的壓力就大。壓力超過了材料的屈服極限，凸峰就產生塑性變形，凸峰就被折斷或剪切，這時磨損較快。當磨損到一定程度時，較多的峰頂被磨平之后，兩表面的接觸面積增大，單位壓力就下降，這時磨損變緩，進入正常磨損階段。

表面粗糙度數值愈小是否耐磨性就愈高呢？這也不是。表面粗糙度要求過高，則接觸的兩表面之間的潤滑油被擠出，彼此之間產生親和力，這反而會使磨損加劇。為了提高機器的使用壽命，合理地選擇表面粗糙度數值是十分重要的。

二：對抗疲勞強度的影響       

零件表面愈粗糙，表面上的凹痕和裂紋就愈明顯。這些凹痕和裂紋處對應力集中極敏感。當零件承受交變載荷時，零件的損壞往往由于零件表面凹谷處產生應力集中而引起(材料產生疲勞斷裂)，它降低了材料的疲勞強度。

三：對接觸剛度的影響     

如前所述，當兩粗糙度表面接觸時，其實際接觸面只是理想接觸面積的一部分，這些已接觸的封頂，其單位面積壓應力比原設計值增大了許多。因此，當受到外力作用時，它們極易產生變形。此種變形稱為接觸變形，它是影響工藝系統剛度的一個重要因素。

四：對配合性質的影響    

零件的配合性質是根據零件工作條件與使用要求確定的。由于表面粗糙不平，兩個接觸表面的一些凸峰相接觸。當零件運轉時，因接觸表面的磨損，間隙會逐漸增大，使配合性質改變。特別是在尺寸小、公差小的情況下，表面粗糙度對間隙配合影響更大。對過盈配合，粗糙表面在裝配壓入過程中，會使峰頂擠平，減小實際有效過盈，降低連接強度。因此提高零件表面粗糙度的要求，對提高間隙配合的穩定性，保證過盈配合的連接強度，都具有十分重要的意義。

五：對抗腐蝕性的影響     

金屬腐蝕是化學過程或電化學過程所引起的，如鋼、鐵生銹，銅生銅綠，皆系腐蝕作用所致。零件表面愈粗糙，這種腐蝕作用愈強烈，因為腐蝕物質容易凝集在峰谷的底部，腐蝕作用將從凹谷底部深入到金屬內部去，凹谷深度愈大，底部角度愈大，這種腐蝕滲透作用就愈厲害。所以提高表面粗糙度的要求，能提高零件的抗腐蝕能力。

六：對結合密封性的影響     

粗糙表面由于只在局部點上接觸，中間有縫隙，影響密封性。所以要求密封的表面分兩類：一類稱為靜力密封性，即接觸表面沒有相對滑動；另一類稱為動力密封性，即接觸表面間存在相對滑動。對靜力密封表面，當表面微觀不平度深度過大，密封材料在裝配受預壓后仍不能塞滿這些微觀不平度的溝深時，則在密封表面上留下滲漏的微隙。密封不僅與微觀不平度的深度有關，而且與微觀不平度加工紋理有關。對動力密封表面，由于有相對運動，表面間需含有一定量的油使之潤滑，一般以表面微觀不平度為4～5微米為有利，表面太光反而不好。

七：對流體流動阻力的影響     

流體在管道中流動，要受到阻力。當管內流動處于紊流狀態時，摩擦阻力就大。管壁相對粗糙度的數值可作為是否會發生紊流的一個指標。管徑愈小，流速愈大，管壁粗糙度對摩擦損失的影響愈大。摩擦阻力與微觀不平度深度及層流之比有關，特別是與微觀不平度峰谷側面的傾斜角有關。

八：對測量精度的影響     

由于工件表面微觀不平度的存在，測量時，測量桿實際接觸在峰頂上。雖然測量力不大，但因接觸面積小，單位面積上受的力卻不小，引起一定的接觸變性。零件表面微觀不平度有一定的峰谷起伏，如測量時測量頭和被測表面間要做相對運動，這使測量桿也隨被測表面的峰谷起伏而上下波動，影響到示指波動，從而對測量精度有一定程度的影響。

九：對鍍層的影響     

電鍍金屬表面，鍍前的表面粗糙度對鍍后的質量有影響，如鍍鉻前表面微觀不平度Ry為0.5μm，在鍍后也仍能看出有加工紋理痕跡，影響美觀。鍍鋅、銅、鉻后，往往表面微觀不平度深度比鍍前增加一倍；而鍍鎳后，則比鍍前減小一倍。因此，對鍍前表面應有一定的表面粗糙度值。

十：對外觀和清潔衛生的影響     

除上述以外，表面粗糙度對導熱性、表面反射和輻射性能、膠合強度等也都有一定的影響。

凱視邁（KathMatic）是國產優質品牌，推出的KC系列多功能精密測量顯微鏡，可非接觸、高精度地獲取樣品表面的微觀形貌，生成基于高度的彩色三維點云，全程以數據圖形化的方式進行顯示、處理、測量、分析。

KC系列三合一精測顯微鏡現已廣泛應用于各行各業的新型材料研究、精密工程技術等基石研究領域。相比于同類產品，其主要特點在于：

1、更寬的成像范圍：可測量的樣品平面尺寸覆蓋微米級~米級，無需為調整成像范圍而頻繁更換鏡頭倍率或采用圖像拼接。

2、更快的測試速度：已從底層優化測試流程，新一代高效測試僅需兩步?樣品放置與視覺選區，KC自動完成后續測試。

3、更*的分析功能：三維顯示、數據優化、尺寸測量、統計分析、源數據導出微觀形貌分析功能迎來大幅提升。

4、更穩定的測試表現：即便樣品顏色、材質、反射率、表面斜率及環境溫度存在明顯差異，也可保證重復測試的穩定性。