不同于二維測量，三維測量的測量對象并非工件表面的一個截面，而是某個區域，因此如仍采用傳統的觸針式檢測，就必須在m 個平行的法向面上逐個進行測量，*終根據這些采樣結果進行數據處理和評價，以反映被測區域的表面微觀特征。m 一般需大于100。通過增添相關的硬件、軟件，即精密微動工作臺和3D數據處理軟件，才能實現以上過程。以鋼球表面輪廓為例，由于其造型面乃是圓弧，故實施檢測時需逐個地分別進行，再進行分析。
眼下多數國內企業還只采用Ra 或Rz，通過調研發現，所設定 的指標值的分散性還比較大，如在以Ra 為評定參數時， 從 Ra0.2、Ra0.3 到Ra1.6、Ra2.0 都有。可見此時對鋼球表面 微觀結構的要求還是較寬松的。如上所述，隨著近年來產品 結構和工藝的改進，對鋼球的微觀結構要求也在提高。上海曼戈斐光學使用NanoFocus共聚焦顯微鏡對通用軸承三維形貌輪廓、各項精密數據等做了細致的檢測。以下測量圖均來自NanoFocus μsurf系列3D激光共聚焦顯微鏡。
未使用過的鋼球表面輪廓如上圖所示
使用過的鋼球表面輪廓如上圖所示
將球面拉平測試表面粗糙度Sa如上圖所示
