表面粗糙度（Surface Roughness）是指加工表面上具有的较小间距和微小峰谷所组成的微观几何形状误差，通常由加工过程中刀具与工件之间的摩擦、切削分离时的塑性变形或金属撕裂等因素形成。它是衡量加工表面质量的重要指标之一，对工件的性能和使用寿命有着重要影响。

一、表面粗糙度的参数

为了定量描述表面粗糙度，人们定义了一系列参数，其中*常用的是Ra（轮廓算术平均偏差）。Ra是指在取样长度内，轮廓偏距**值的算术平均值，它能够较好地反映表面微观几何形状误差的平均水平。除了Ra之外，还有Rz（微观不平度十点高度）、Rq（轮廓均方根偏差）等参数，它们分别从不同角度描述了表面粗糙度的特征。

二、表面粗糙度的形成原因

表面粗糙度的形成与加工过程密切相关。在切削加工中，刀具的几何形状、切削参数（如切削速度、进给量、切削深度）以及工件材料的性质等因素都会影响表面粗糙度。例如，切削速度过高可能导致切削温度升高，使工件材料发生热变形，从而影响表面粗糙度；进给量过大则可能使切削力增大，导致刀具与工件之间的摩擦加剧，进而增大表面粗糙度。

三、表面粗糙度的影响因素

1. 加工方法：不同的加工方法（如车削、铣削、磨削等）具有不同的加工原理和特点，因此对表面粗糙度的影响也不同。一般来说，磨削加工能够获得较低的表面粗糙度。

2. 刀具参数：刀具的几何形状、前角、后角等参数对表面粗糙度有重要影响。例如，刀具的前角越大，切削力越小，切削温度越低，有利于获得较低的表面粗糙度。

3. 切削条件：切削速度、进给量、切削深度等切削条件的选择对表面粗糙度有直接影响。合理的切削条件能够减小切削力、降低切削温度，从而改善表面粗糙度。

4. 工件材料：工件材料的硬度、韧性、导热性等性质也会影响表面粗糙度。例如，硬质合金材料硬度高、韧性差，在切削过程中容易产生崩刃现象，从而影响表面粗糙度。

四、表面粗糙度的测量方法

为了准确测量表面粗糙度，人们开发了多种测量方法，包括比较法、触针法、光切法、干涉法等。其中，触针法是一种常用的测量方法，它利用触针在工件表面滑动，通过传感器检测触针的垂直位移，从而得到表面粗糙度的数值。

五、表面粗糙度对工件的影响

表面粗糙度对工件的性能和使用寿命有着重要影响。例如：

1. 耐磨性：表面粗糙度越小，工件表面的接触面积越大，摩擦系数越小，因此耐磨性越好。

2. 配合性质：表面粗糙度影响工件之间的配合性质。对于间隙配合，表面粗糙度过大可能导致配合间隙不均匀，影响配合精度；对于过盈配合，表面粗糙度过大则可能导致过盈量不足，降低连接强度。

3. 疲劳强度：表面粗糙度是影响工件疲劳强度的重要因素之一。表面粗糙度越大，工件表面的应力集中现象越严重，疲劳强度越低。

4. 接触刚度：表面粗糙度影响工件之间的接触刚度。表面粗糙度越小，接触面积越大，接触刚度越高。

5. 抗腐蚀性：表面粗糙度越大，工件表面的微小凹坑和裂纹越多，越容易积聚腐蚀介质，从而降低抗腐蚀性。

六、应用实例

在实际应用中，不同的工件对表面粗糙度的要求不同。例如，在精密机械中，轴承、齿轮等关键零件的表面粗糙度要求较高，以确保其良好的耐磨性和配合性质；而在一般机械中，对表面粗糙度的要求可能相对较低。为了满足不同的表面粗糙度要求，人们可以采用不同的加工方法和切削条件进行控制。