精密加工表面性能評價的內(nèi)容及其迫切性
日期：2025-06-04 12:46
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摘要：
精密加工表面性能評價的內(nèi)容及其迫切性
表面粗糙度參數(shù)這一概念開始提出時就是為了研究零件表面和其性能之間的關系，實現(xiàn)對表面形貌準確的量化的描述。隨著加工精度要求的提高以及對具有特殊功能零件表面的加工需求，提出了表面粗糙度評價參數(shù)的定量計算方法和數(shù)值規(guī)定，同時這也推動了國家標準及國際標準的形成和發(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、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。
但是從標準制定的特點和內(nèi)容上我們?nèi)菀装l(fā)現(xiàn)，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**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)對表面的本質特征的準確描述。
表面粗糙度參數(shù)這一概念開始提出時就是為了研究零件表面和其性能之間的關系，實現(xiàn)對表面形貌準確的量化的描述。隨著加工精度要求的提高以及對具有特殊功能零件表面的加工需求，提出了表面粗糙度評價參數(shù)的定量計算方法和數(shù)值規(guī)定，同時這也推動了國家標準及國際標準的形成和發(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、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。
但是從標準制定的特點和內(nèi)容上我們?nèi)菀装l(fā)現(xiàn)，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**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)對表面的本質特征的準確描述。