粗糙度测量机是一种用于检测工件表面粗糙度参数的精密仪器，广泛应用于机械制造、汽车工业、航空航天、精密加工等领域。它通过触针或非接触式技术获取表面轮廓数据，经计算分析后输出粗糙度数值（如 Ra、Rz 等），是评估工件表面加工质量的关键工具。

一、核心原理与分类

1. 工作原理

• 触针式（接触式）：
  通过金刚石触针（尖端半径通常为 2μm-5μm）沿工件表面缓慢滑行，触针随表面微观起伏产生垂直位移，位移量由传感器（如电感式、压电式）转换为电信号，经放大和滤波后，通过算法计算出粗糙度参数（如算术平均粗糙度Ra、最/大高度Rz等）。

• 非接触式：
  利用光学（如激光干涉、共聚焦显微镜）、电磁感应或图像分析技术，无需接触表面即可获取轮廓数据，适合柔软、易划伤或微型工件（如半导体晶圆、光学元件）。

2. 主要分类

二、关键参数与功能

1. 核心测量参数

• Ra（算术平均粗糙度）：最常用参数，表示轮廓偏距绝/对值的算术平均值，反映表面微观起伏的平均高度。

• Rz（十点平均粗糙度）：在取样长度内，5 个最/大轮廓峰高的平均值与 5 个最/大轮廓谷深的平均值之和，适合评估表面耐磨性能。

• Ry（最/大轮廓高度）：取样长度内轮廓峰顶线与谷底线之间的距离，用于极端表面缺陷检测。

• 其他参数：如 Rq（均方根粗糙度）、Rt（轮廓总高度）、Rsk（偏斜度）等，根据行业标准选择。

2. 主要功能

• 自动滤波：分离表面粗糙度（高频成分）与波纹度（低频成分），符合 ISO 标准（如高斯滤波、2RC 滤波）。

• 多标准兼容：支持 ISO、ANSI、JIS 等不同国家标准的参数计算方法。

• 图形显示：实时绘制表面轮廓曲线，直观展示微观形貌。

• 数据管理：存储测量结果、生成报表，支持 USB 或蓝牙传输至计算机（部分型号支持 SPC 统计过程控制）。

• 智能校准：内置标准样板（如 Ra=0.8μm、Ra=3.2μm），一键校准确保精度。

三、典型应用场景

1. 机械加工行业

• 检测车床、铣床、磨床加工后的零件表面（如轴类、齿轮、导轨），确保粗糙度符合图纸要求（如 IT6-IT9 级精度零件的 Ra 值通常为 0.8-3.2μm）。

2. 汽车与航空航天

• 发动机缸体、活塞环、涡轮叶片等关键部件的表面质量控制，影响密封性、耐磨性和疲劳强度。

3. 精密模具制造

• 注塑模具、冲压模具的型腔表面粗糙度直接影响产品外观（如高光面需 Ra<0.2μm）。

4. 电子与半导体

• 印刷电路板（PCB）表面铜箔粗糙度、芯片封装基板平整度检测，影响电路性能和焊接质量。

5. 科研与质检

• 新材料表面特性研究（如纳米涂层、3D 打印结构），计量机构的标准件校准。