www.kn17.net寧波市坤寧計量檢測儀器有限公司物體表面粗糙度的標準和發(fā)展

    物體表面粗糙度標準的提出和發(fā)展與工業(yè)生產(chǎn)技術的發(fā)展密切相關，它經(jīng)歷了由定性評定到定量評定兩個階段。表面粗糙度對機器零件表面性能的影響從1918年開始首先受到注意，在飛機和飛機發(fā)動機設計中，由于要求用*少材料達到的強度，人們開始對加工表面的刀痕和刮痕對疲勞強度的影響加以研究。但由于測量困難，當時沒有定量數(shù)值上的評定要求，只是根據(jù)目測感覺來確定。在20世紀20～30年代，世界上很多工業(yè)國家廣泛采用三角符號(▽)的組合來表示不同精度的加工表面。
   為研究物體表面粗糙度對零件性能的影響和度量表面微觀不平度的需要，從20年代末到30年代，德國、美國和英國等國的一些專家設計制作了輪廓記錄儀、輪廓儀，同時也產(chǎn)生出了光切式顯微鏡和干涉顯微鏡等用光學方法來測量表面微觀不平度的儀器，給從數(shù)值上定量評定表面粗糙度創(chuàng)造了條件。從30年代起，已對表面粗糙度定量評定參數(shù)進行了研究，如美國的Abbott就提出了用距表面輪廓峰頂?shù)纳疃群椭С虚L度率曲線來表征表面粗糙度。1936年出版了Schmaltz論述表面粗糙度的專著，對表面粗糙度的評定參數(shù)和數(shù)值的標準化提出了建議。但粗糙度評定參數(shù)及其數(shù)值的使用，真正成為一個被廣泛接受的標準還是從40年代各國相應的國家標準發(fā)布以后開始的。
   1.美國在1940年發(fā)布了ASA B46.1國家標準，之后又經(jīng)過幾次修訂，成為現(xiàn)行標準ANSI/ASME B46.1-1988《表面結構表面粗糙度、表面波紋度和加工紋理》，該標準采用中線制，并將Ra作為主參數(shù)；
   2.前蘇聯(lián)在1945年發(fā)布了GOCT2789-1945《表面光潔度、表面微觀幾何形狀、分級和表示法》國家標準，而后經(jīng)過了3次修訂成為GOCT2789-1973《表面粗糙度參數(shù)和特征》，該標準也采用中線制，并規(guī)定了包括輪廓均方根偏差(即現(xiàn)在的Rq)在內(nèi)的6個評定參數(shù)及其相應的參數(shù)值。
  3.聯(lián)邦德國在1952年2月發(fā)布了DIN4760和DIN4762有關表面粗糙度的評定參數(shù)和術語等方面的標準等。
   以上各國的國家標準中都采用了中線制作為表面粗糙度參數(shù)的計算制，具體參數(shù)千差萬別，但其定義的主要參數(shù)依然是Ra(或Rq)，這也是間交流使用*廣泛的一個參數(shù)。

  表面粗糙度評價參數(shù)的定量計算方法和數(shù)值規(guī)定，同時也推動了國家標準及標準的形成和發(fā)展。

    在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，許多制件的表面被加工而具有特定的技術性能特征，諸如：制件表面的耐磨性、密封性、配合性質(zhì)、傳熱性、導電性以及對光線和聲波的反射性，液體和氣體在壁面的流動性、腐蝕性，薄膜、集成電路元件以及人造器官的表面性能，測量儀器和機床的精度、可靠性、振動和噪聲等等功能，而這些技術性能的評價常常依賴于制件表面特征的狀況，也就是與表面的幾何結構特征有密切聯(lián)系。因此，控制加工表面質(zhì)量的核心問題在于它的使用功能，應該根據(jù)各類制件自身的特點規(guī)定能滿足其使用要求的表面特征參量。不難看出，對特定的加工表面，我們總希望用*(或比較)恰當?shù)谋砻嫣卣鲄?shù)去評價它，以期達到預期的功能要求；同時我們希望參數(shù)本身應該穩(wěn)定，能夠反映表面本質(zhì)的特征，不受評定基準及儀器分辨率的影響，減少因對隨機過程進行測量而帶來參數(shù)示值誤差。  

    隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，特別是新型表面加工方法不斷出現(xiàn)和新的測量器具及測量方法的應用，標準中的許多參數(shù)已無法適應現(xiàn)代生產(chǎn)的需求，尤其是在一些特殊加工場合，如精加工時，用不同方法加工得到的Ra值相同(或很相近)的表面就不一定會具有相同的使用功能，可見，此時Ra值對這類表面的評定顯得無能為力了，而且傳統(tǒng)評定方法過于注重對高度信息做平均化處理，而幾乎忽視水平方向的屬性，未能反映表面形貌的全面信息。近年來在表面特性研究的領域內(nèi)，相對地說，關于零件表面功能特性方面的研究本身就較為薄弱，因為它牽涉到很多學科和技術領域。機器的各類零件在使用中各有不同的要求，研究表面特征的功能適應性將十分復雜，這也限制了對表面形貌與其功能特性關系的研究。
    工業(yè)生產(chǎn)的飛速發(fā)展迫切需要更加行之有效且適應性更強的表面特征評價參數(shù)的出現(xiàn)，為解決這一矛盾，各國的許多學者都在這方面加大研究力度，以期在不遠的將來制訂出一套功能特性顯著的參數(shù)。另一方面，為了防止“參數(shù)爆炸”，同時也防止大量相關參數(shù)的出現(xiàn)，要做到用一個參數(shù)來評價多個性能特性，用數(shù)量很少的一組參數(shù)實現(xiàn)對表面的本質(zhì)特征的準確描述。

原創(chuàng)作者：寧波市坤寧精密檢測儀器有限公司