表面纹理与工业质量控制的相关性
表面纹理定义了工件表面的地形特征，包括粗糙度、波浪度和平整度等特性。这些参数可能会影响部件的性能、外观、摩擦力、耐腐蚀性、疲劳性能，从而影响部件的功能。因此，无论是工业机器和系统、医疗设备还是消费品，表面纹理都会对各种产品产生影响。表面纹理在制造、汽车、航空航天和电子等行业中都至关重要。
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表面纹理的定义和 ISO 标准
表面纹理是通过各种参数和标准（包括国际标准化组织 (ISO) 制定的参数和标准）来定义和表征的。定义和测量表面纹理的相关 ISO 标准包括:
- ISO 4287： 该标准定义了与表面纹理有关的术语、定义和参数。它为理解表面纹理术语和触觉测量方法提供了全面指导。
- ISO 25178：该标准涉及使用等距（三维）测量技术测量表面纹理，如接触式轮廓仪、色度共焦仪、相干扫描干涉仪和焦距变化。它引入了 Sa（算术平均高度）和 Sq（均方根高度）等参数，用于表征三维表面纹理。
- 新版 ISO 21920： 该系列包括三个部分，取代了一些已有几十年历史的标准，整合了许多领域的信息，使其更加清晰明了。同时，还与美国 ASME 标准和 ISO 25178 表面粗糙度标准保持一致。
下载 ISO 21920 专属指南
阅读全文（登录），了解技术图纸的相关性（取代 ISO 1302）、为什么 ISO 21920 不仅仅是 Ra（取代 ISO 4287 和 ISO 13565-2/-3）以及如何获得有效的测量结果（取代 ISO 4288）。
利用光学和触觉轮廓测量法确定（三维）纹理特征
测量表面纹理有多种方法：
- 光学、非接触式测量
- 和触觉、基于线条的测量。
无论使用哪种测量方法，ISO 标准都为表征和说明表面纹理提供了一个通用框架。
触感表面纹理测量
触觉表面轮廓仪使用测针或探针来实际接触被测材料的表面。测针沿表面移动，记录移动过程中的高度变化。这些轮廓仪用于测量表面粗糙度和纹理参数，如 Ra、Rz 和 Rq。它们通常适用于各种表面，包括透明或不透明表面。触觉测量可直接接触表面，分析详细的表面特征。不过，触感轮廓仪可能会损坏脆弱或柔软的表面，而且在测量大面积或整个区域时会变得耗时且缓慢。此外，触针容易磨损，随着时间的推移会造成测量偏差。
三维纹理光学扫描
白光轮廓仪或相干扫描干涉仪是一种光学表面轮廓仪，提供一种非接触式测量方法，无需接触表面即可可靠地捕捉三维表面形貌数据。它们非常适合测量三维表面粗糙度参数和纹理，如 Sa 和 Sq，以及捕捉详细的表面结构和形状。光学轮廓仪是非破坏性的，适用于各种表面，包括易碎或易损表面。在测量较大的表面区域时，它们的速度也更快。不过，光学轮廓仪在光亮和弯曲表面上可能会受到限制。总之，在光学和触觉表面轮廓分析方法之间做出选择取决于具体应用、被测表面类型、所需精度以及其他因素。两种方法各有优势和局限性。
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