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在机械加工中，无论设备何等精密，工件表面总会留下微小的瑕疵。这些瑕疵，即微观几何粗糙度，源于切削工具的固有不完美（毕竟，绝对的完美并不存在！）。
因此，精确测量这些瑕疵至关重要。八十多年来，表面光洁度测量技术不断精进，成为提升产品性能的关键一环。通过评定这些瑕疵的平均值，我们便能判断工件表面是否达到规格要求。
粗糙度测试仪，正是能够评定零件表面状态的专业仪器之一。
如今，依据 国际标准，表面光洁度由多个参数共同定义：在原始轮廓上计算的 P 参数，通过粗糙度轮廓测量的 R 参数，以及对应波纹度轮廓的 W 参数。
在本文中，我们将深入了解市面上几款能量测部分参数的粗糙度测试仪，并一同探讨其他值得关注的相关技术与仪器。
目录
表面状态参数
为了描述表面状态，我们通常需要测量多种轮廓，而本文将重点关注其中两种：粗糙度轮廓与波纹度轮廓。这两种轮廓都能为我们揭示表面瑕疵的信息。
粗糙度
粗糙度主要关注微观几何瑕疵，通常使用粗糙度测试仪或轮廓仪进行测量。其相关参数均以字母 R 为前缀，如 Ra、Rz、Rw 等。
粗糙度参数反映的是由加工刀具产生的条纹、沟槽等瑕疵。
波纹度
波纹度可以看作是粗糙度的补充，它涵盖了表面轮廓中所有波长较长的组成部分。其相关参数以字母 W 开头。
市场上的粗糙度测试仪
粗糙度测试仪是一种接触式测量仪器，其测针通过在工件表面上移动，来采集与粗糙度相关的各项数据，在某些型号中，也能采集波纹度参数。
粗糙度测试仪通常轻便小巧、价格实惠，是检查产品表面时最易于普及和使用的设备之一。不过，市面上的粗糙度测试仪也分为不同类型。
带导块的粗糙度测试仪
这是一种入门级型号。其测针由一个导块作为基准进行引导，因此通常只适用于测量平面。
带导块的型号，其测针通常只能测量粗糙度参数。导块在引导测针的同时，可能会对某些特定表面的测量精度造成影响。但另一方面，导块的存在也让设备更加坚固、便于携带。
导块式粗糙度测试仪非常适合在车间环境中使用，尤其是在需要快速、便捷地定位设备的场景下。
无导块的粗糙度测试仪
而无导块的粗糙度测试仪则利用设备内置的精密导轨来控制测针。这种内部导轨结构使其能够应对更为复杂的表面测量。
由于内部导轨能让测针获得更精准的测量结果，无导块粗糙度测试仪通常更受青睐。
此外，它也是测量复制胶泥印模的理想之选。
粗糙度测试仪的替代方案
粗糙度测试仪属于接触式测量设备。如果您希望进行非接触式粗糙度测量，或者在某些工况下无法放置粗糙度测试仪，那么市面上还有其他替代方案可供选择。
轮廓仪
轮廓仪最初也是一种接触式测量仪器，通过金刚石尖端的测針来读取待测表面。当然，请不要误会，如今的市场上依然有接触式轮廓仪，并且它们非常实用且经济。然而，这类仪器也存在一些固有的缺点：
- 测量速度较慢，测针扫描速度通常在 1 毫米/秒左右。
- 可能会划伤待测表面，因此大多仅限于在较硬的金属表面上使用。
- 对于非常脆弱或具有磨蚀性的表面，使用接触式轮廓仪进行测量可能会同时损坏测针和工件本身。
我们通常所说的粗糙度测试仪，其实就是一种便携式轮廓仪，因此两者的操作原理大同小异。
作为接触式粗糙度测量的替代方案，光学轮廓仪更值得我们关注。光学轮廓仪主要分为两类：矩阵式（面扫描）和扫描式（线扫描）。
第一种是矩阵式光学轮廓仪，其工作原理是读取由 CCD 相机拍摄的图像。这种型号的优势无疑是其惊人的测量速度。它是目前市场上速度最快的轮廓仪，并且能提供极为精确的测量结果。
而扫描式光学轮廓仪的情况则要复杂一些，因为其机械扫描装置会产生微弱的噪声信号，并叠加到表面轮廓数据中。当然，这类轮廓仪的性能依然非常出色。实际上，即便是使用接触式粗糙度测试仪，由于测针与表面存在机械摩擦，同样也会引入测量噪声。
间接控制
在某些特定工况下，粗糙度测试仪可能无法触及待测表面，而工件本身也大到无法移动到轮廓仪上进行测量。面对这种两难的境地，能够胜任的测量仪器寥寥无几。
此时，最具成本效益的解决方案便是制作复制印模：使用高分子材料精确复制表面形貌，然后将印模带到实验室，用粗糙度测试仪进行测量。
复制胶泥提供的 行业专用解决方案，测量精度可达微米级，而平均单次检测成本仅为 4 美元。
我们的产品可与各类粗糙度测试仪和光学轮廓仪无缝兼容。（从更广义上讲，我们的产品兼容所有用于表面光洁度或尺寸控制的质量检测仪器。）
P80 Ra 是专门为配合粗糙度测试仪使用而开发的产品。如果您在使用此类设备进行测量时遇到困难，我们强烈建议您深入了解这款产品，它定能助您一臂之力！当与无导块粗糙度测试仪配合使用时，其测量精度甚至会更高！
而 F30 Visual 则更适用于非接触式测量设备，因其质地过于柔软，弹性较大，不适合在接触式粗糙度测试仪上使用。虽然它并非本文的讨论重点，但多了解一种解决方案总归是好的：记住，F30 Visual 是非接触式测量的理想搭档！
如何使用粗糙度测试仪？
简单回答：这取决于制造商！每台机器都有其特殊性，但原理大同小异：
- 务必使用专用标准件校准 粗糙度测试仪（通常随设备提供）。未经校准的设备，其测量值是无效的！
- 设备校准完毕后，将其放置在待检表面上，然后启动测量。您会看到测针开始移动，请耐心等待其完成整个扫描过程，直至完全停止。
- 此时，查看设备屏幕，即可读取测量数据。
部分型号的设备支持数据导出，便于数字化存档。详情请参阅您的设备说明书！
如何使用复制胶泥配合测量？
使用复制胶泥进行测量，其步骤与直接测量原始表面几乎完全一样，唯一的区别就在于需要先制作印模！
关于如何应用复制胶泥产品以及如何提取印模，我们已为您准备了大量的参考资料。如果您对我们的技术还不熟悉，欢迎随时查阅！
当用于尺寸控制时，制作印模的流程有一个小小的特别之处。
由于后续需要使用粗糙度测试仪进行测量，我们需要为印模创造一个稳定的基准面。方法很简单：在制作印模时，压平其背离待测表面的那一侧即可。
在施用材料时，只需用一个平整的物体将胶泥压平即可（请务必在材料固化前完成，否则就太晚了！）。使用 P80 Ra，您大约有 6 分钟的充裕时间来完成此操作！
待材料完全固化后，您便可以将印模平稳地放置在压平的基面上，然后使用您的粗糙度测试仪（无论带导块还是无导块的型号！）进行测量。
结论
粗糙度测试仪是一种用于测量表面光洁度、验证零件合规性的设备。使用带导块的型号，您可以获取表面的粗糙度轮廓；而使用无导块的型号，您还可以进一步获取其波纹度轮廓。
总而言之，粗糙度测试仪是一种 高效、可靠且经济实惠的仪器， 并且与复制胶泥产品堪称天作之合！
如果您希望能对零件进行系统化的品质检测，那么便携式粗糙度测试仪与 P80 Ra（用于检测难以触及的区域）的组合，无疑是您的制胜法宝！
