表面粗糙度參數(shù)這一概念開始提出時(shí)就是為了研究零件表面和其性能之間的關(guān)系,實(shí)現(xiàn)對(duì)表面形貌準(zhǔn)確的量化的描述。隨著加工精度要求的提高以及對(duì)具有特殊功能零件表面的加工需求,提出了便攜式粗糙度儀評(píng)價(jià)參數(shù)的定量計(jì)算方法和數(shù)值規(guī)定,同時(shí)這也推動(dòng)了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)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(shù)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(dǎo)電性以及對(duì)光線和聲波的反射性,液體和氣體在壁面的流動(dòng)性、腐蝕性,薄膜、集成電路元件以及人造器官的表面性能,測(cè)量?jī)x器和機(jī)床的精度、可靠性、振動(dòng)和噪聲等等功能,而這些技術(shù)性能的評(píng)價(jià)常常依賴于制件表面特征的狀況,也就是與表面的幾何結(jié)構(gòu)特征有密切。因此,控制加工表面質(zhì)量的核心問(wèn)題在于它的使用功能,應(yīng)該根據(jù)各類制件自身的特點(diǎn)規(guī)定能滿足其使用要求的表面特征參量。不難看出,對(duì)特定的加工表面,我們總希望用zui(或比較)恰當(dāng)?shù)谋砻嫣卣鲄?shù)去評(píng)價(jià)它,以期達(dá)到預(yù)期的功能要求;同時(shí)我們希望參數(shù)本身應(yīng)該穩(wěn)定,能夠反映表面本質(zhì)的特征,不受評(píng)定基準(zhǔn)及儀器分辨率的影響,減少因?qū)﹄S機(jī)過(guò)程進(jìn)行測(cè)量而帶來(lái)參數(shù)示值誤差。
便攜式粗糙度儀但是從標(biāo)準(zhǔn)制定的特點(diǎn)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(cè)量器具及測(cè)量方法的應(yīng)用,標(biāo)準(zhǔn)中的許多參數(shù)已無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)的需求,尤其是在一些特殊加工場(chǎng)合,如精加工時(shí),用不同方法加工得到的便攜式粗糙度儀Ra值相同(或很相近)的表面就不一定會(huì)具有相同的使用功能,可見,此時(shí) Ra值對(duì)這類表面的評(píng)定顯得無(wú)能為力了,而且傳統(tǒng)評(píng)定方法過(guò)于注重對(duì)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(lái)在表面特性研究的領(lǐng)域內(nèi),相對(duì)地說(shuō),關(guān)于零件表面功能特性方面的研究本身就較為薄弱,因?yàn)樗鼱可娴胶芏鄬W(xué)科和技術(shù)領(lǐng)域。機(jī)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(yīng)性將十分復(fù)雜,這也限制了對(duì)表面形貌與其功能特性關(guān)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(yīng)性更強(qiáng)的表面特征評(píng)價(jià)參數(shù)的出現(xiàn),為解決這一矛盾,各國(guó)的許多學(xué)者都在這方面加大研究力度,以期在不遠(yuǎn)的將來(lái)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(shí)也防止大量相關(guān)參數(shù)的出現(xiàn),要做到用一個(gè)參數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)多個(gè)性能特性,用數(shù)量很少的一組參數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)表面的本質(zhì)特征的準(zhǔn)確描述。