Для оценки и измерения шероховатости поверхности разработаны соответствующие методы и средства в виде инструментов, приборов, эталонов и т. п.

Оптические приборы. Из оптических приборов нашли применение двойной микроскоп и микроинтерферометр академика Линника.

Микроскоп двойной типа МИС-11 основан на методе «светового сечения». С его помощью можно производить замеры шероховатости поверхностей плоских и цилиндрических с Rz = 80-160 мкм.

Интерференционный микроскоп МИИ-5 является специальным прибором, в поле зрения которого одновременно видны исследуемая поверхность и интерференционные полосы. В местах выступов или впадин на исследуемой поверхности интерференционные полосы искривляются.

Величина искривления полос характеризует неровность поверхности и измеряется винтовым окулярным микрометром. Микроскоп предназначен для измерения шероховатости поверхности с Rz = 0,16-0,025 мкм. Действие интерференционного микроскопа основано на явлении интерференции света. Прибор МИИ-5 является упрощенной моделью интерференционного микроскопа МИИ-1, в отличие от которого у него нет фотокамеры, он предназначен только для визуальных измерений.

Щуповые приборы: профилометры и профилографы. Принцип действия профилометра основан на измерении микронеровностей поверхности путем ощупывания ее алмазной иглой. При перемещении по поверхности обработанной детали игла вследствие неровностей поверхности колеблется вдоль своей оси, причем частота и амплитуда ее колебаний соответствуют шагу и высоте неровностей. Прибор имеет электрическое устройство со специальными датчиками, с помощью которого автоматически определяется величина среднеарифметического отклонения точек профиля Ra по ГОСТ 2789-73. Пределы измерения 0,03-12 мкм.

В цеховых и лабораторных условиях используются профилометры моделей КВ-7, ПЧ-2, 253, 240 [21].

Профилографы также основаны на принципе ощупывания поверхности алмазной иглой. Игла огибает поверхности, перемещаясь на опорной колодке вдоль него вместе с электромеханическим преобразователем, заключенным в ощупывающей головке. Механические колебания преобразуются в электрические колебания. Полученные за счет колебаний иглы изменения напряжения усиливаются и подаются на вход записывающего прибора (обычно самопишущий магнитоэлектрический миллиамперметр) для записи профилограммы на бумажной ленте либо на вход показывающего прибора. Запись производится с различным увеличением, по вертикали и горизонтали.

Наиболее распространены приборы моделей 201, 26, 252, «Калибр ВЭИ» [21].
Модель 252 с цифровым отсчетом предназначена для измерения параметров шероховатости Ra, tp, расстояния от передней линии до линии выступов и впадин Rp и R?. Запись профилограмм производится электротермическим способом на профилограммной графитизированной ленте шириной 50 мм в прямоугольных координатах.

Для проведения научных исследований используется расчет параметров шероховатости при помощи ЭВМ. При этом данные с профилограммы могут заноситься в память ЭВМ вручную либо непосредственно с профилометра с использованием цифрового вольтметра и аналого-цифрового преобразователя. Для описания и анализа профиля шероховатости используются теоретико-вероятностные методы. В память ЭВМ вводятся сведения о вертикальном и горизонтальном увеличении профилограммы, а также ординаты точек профилограммы с определенным шагом (например, 1 мм).

Качественные методы оценки шероховатости
В производственных условиях шероховатость поверхности оценивают методом сравнения с эталоном. Эталоны изготавливаются из различных материалов с шероховатостью обработанной поверхности, соответствующей различным классам. Наборы эталонов изготавливаются также для разных видов механической обработки.

Оценку шероховатости по сравнению с эталоном следует производить с помощью лупы. Более точно эту оценку можно осуществить, используя микроскоп сравнения. Микроскоп сравнения позволяет просматривать одновременно обе поверхности — эталона и проверяемой детали.