金屬表面粗糙度測量可分為3個等級：極低、很低和高。極低的表面粗糙度在任何情況下都可以測量。用來確定最小的表面粗糙度，通常用最小峰谷高度（最大值/小值）或峰谷間距（小值/大值）來表示。很低的表面粗糙度是指最大峰高度、峰間距或峰高，均小于平均高度和平均間距的整數倍。
對于精密表面，應采用高精度測量儀器，如高頻儀器。在測量時，測量儀器必須具有足夠的靈敏度，以避免任何對被測表面的振動或噪聲影響。
粗糙度的測量方法可分為兩大類：一類是微觀表面粗糙度（用微觀輪廓測量儀），另一類是宏觀表面粗糙度（用宏觀輪廓測量儀）。
微觀輪廓測量儀主要用于測量非精密零件表面的微觀幾何形狀和相對位置精度。該方法測量精度高，重復性好，但對測量環境要求較高，且測試過程需要人為判斷。
宏觀輪廓測量儀主要用于測量精密零件表面的粗糙度和微觀形狀誤差，一般不需要人為判斷，但要求具有一定的環境適應性和良好的重復性。該方法適用于精度要求不高、穩定性要求較高的場合。
對于精度要求不高、穩定性要求較高、對環境適應性要求不高的場合，應采用宏觀輪廓測量儀進行表面粗糙度及宏觀形狀誤差的測量。
（1）加工中產生的加工硬化；
（2）刀具幾何形狀參數，如前刀面高度、刀尖圓弧半徑和刀具軸肩半徑等；
（3）工件材料性能，如硬度、彈性模量、抗拉強度和泊松比等；
（4）切削用量，如進給量、切削速度和背吃刀量等；
（5）加工方法，如切削深度、刀具前角和刀尖形狀等；
（6）加工環境，如空氣溫度、濕度和加工部位的溫度等。
上述因素中，前三項是在加工過程中發生的，因此主要對表面粗糙度的影響，而切削用量、加工環境和加工部位是在生產制造過程中發生的，所以主要對表面粗糙度的影響。其中切削用量與表面粗糙度關系最為密切。為了提高工件表面質量，應該合理地選擇切削用量。
表面粗糙度值的分布可用正態分布、高斯分布和威布爾分布來描述。在正態分布中，測量值與平均值的差相等，在高斯分布中，測量值與平均值的差相等，威布爾分布是三種分布中最有代表性的一種。高斯分布是正態分布和高斯分布結合的結果，它能很好地描述表面粗糙度值的分布。
對于某一特定表面粗糙度來說，其標準偏差為0或最大值為0.2μm時，其偏差就是0.1μm。因此，根據統計原理可以用高斯分布來描述表面粗糙度值的分布。
如果被測表面為標準圓柱形或標準圓錐形，則其標準偏差為：
式中：r為被測表面上任意點到標準圓柱形或圓錐形端面之間的距離；S為被測表面上任意點到標準圓錐形端面之間的距離；μ為被測表面上任意點到標準球面之間的距離。
由上式可以看出：對任何數量的測量值來說，其標準偏差與平均偏差之差都是有限值，這就是正態分布。
測量參數之間的關系，可用“峰谷間距與平均高度之比”來表示。在所有的情況下，峰谷間距與平均高度之比都等于1/2。
在這種情況下，例如，在平面上測量兩個長度為10 mm的點之間的距離，則兩點之間的平均高度為1 mm。用來表示這一關系的參數是峰間距（A）和平均高度（H）。
峰谷間距是測量表面粗糙度時最常用的參數之一。在其他條件下，峰谷間距可能是測量數據中最不重要的參數之一，也可能是最重要的參數之一。因此，用峰谷間距與平均高度之比來表示表面粗糙度時，它對測量數據有影響。這種情況下，測量數據中不包括峰谷間距（A）。
微觀形貌是指被測表面上的微觀不平度，是表面的局部缺陷，如小坑洼、小凸起、小凹坑、小顆粒等。用來表征表面微觀形貌的宏觀參量有：輪廓高度、輪廓峰頂間距和輪廓最大峰頂間距等。其中輪廓平均高度（Ra）是反映表面微觀不平度的最常用參量，它能反映表面微觀不平度的總體分布情況。在其他參量中，輪廓峰頂間距（Sa）對粗糙度的影響比較明顯，其大小與峰頂高度有關；輪廓峰頂最大間距（Smax）與表面的微觀不平度有關，其大小與峰高有關；輪廓最大峰間距（Smax/Smax）與表面微觀不平度有關，其大小與峰高、峰高/峰谷值之比有關?？梢酝ㄟ^測量并比較這些參量來確定被測表面的實際粗糙度。
提高表面質量，是為了滿足一定的技術要求而采取的措施。
一般地，為了提高表面質量，應該采取以下方法：
（1）合理選擇刀具材料、切削用量、切削液、冷卻潤滑方式和刀具形狀。同時，采用先進的測量技術來監測切削過程中刀具的磨損程度和狀態。
（2）選擇合適的加工工藝參數。包括切削深度、進給量、背吃刀量和切削速度等。
（3）提高加工零件的精度和表面粗糙度。
（4）合理選擇磨削加工的方法和砂輪的類型，如磨削、拋光、研磨等。
（5）根據零件材料性能，選用合適的磨料、磨具及潤滑劑等。
（6）保證零件加工時表面質量所需要的空氣和溫度條件。
（7）加強零件在加工過程中的檢測。
表面粗糙度的測量對于產品設計、性能優化以及可靠性均具有重要意義。從表面粗糙度的測量可以獲得對產品進行全面評價的信息，以便于對產品的質量進行評估和保證。金屬和非金屬材料在加工過程中不可避免地會產生表面粗糙度，從而影響到其性能和使用壽命。因此，通過表面粗糙度的測量，可以獲得加工過程中和加工后的表面形貌，為質量控制提供可靠的依據。