表面粗糙度指南：您需要了解的一切

「表面粗糙度與表面光潔度處理密切相關。每種表面光潔度技術的目的都是將粗糙度值降低到所需的水平。

表面粗糙度的測量是每個製造項目品質控制中必不可少的一步。在 ProleanTech，我們認識到，對於任何處理機械零件的人來說，了解表面粗糙度的複雜性至關重要。 

此參數影響客戶的規格、零件的性能以及對行業標準的整體遵守。

粗糙度等級會影響零件和產品的功能、耐用性和外觀。因此，我們將討論不同的表面粗糙度參數、測量方法、粗糙度等級編號、粗糙度變數等等。

加工表面光潔度 一部分 使用表面粗糙度值（Ra）來測量，通常以微米為單位。 

該值給出了有關表面不規則和缺陷的概念。 

粗糙度會影響零件和產品的功能、耐用性和外觀。 

因此，我們將討論不同的表面粗糙度參數、測量方法、粗糙度等級數、粗糙度變數等等。

機械加工零件的表面粗糙度是多少？

表面粗糙度是衡量加工零件表面光滑程度的參數。這是確定表面紋理和外觀（表徵表面不規則性）的絕佳方法。它是一種數位方法，與觸覺或視覺感知無關。

表面不平整的原因有很多，例如 CNC加工常見缺陷 （刀具偏轉和振動）。這些不規則性會影響零件的不同方面。如果粗糙度水平未達到所需水平，可能會導致組裝、腐蝕、磨損、外觀和許多其他問題。

表面缺陷應盡可能少，以減少專案時間和成本。為了實現這一點，請確保與遵守最高品質控制水平的機械加工供應商合作。

ProleanTech 已獲得 ISO 9001 認證 遵循嚴格的 製造 DIN-2768-fine 和 DIN-2768-medium 來生產具有高公差和無可挑剔的品質的零件。我們也進行徹底的目視檢查並提供品質報告。 

Ra 表面光潔度範例

Ra 表面光潔度是工程和製造中表徵表面光潔度品質的常用方法。 Ra 表面光潔度值及其對應的表面類型的一些示例如下：

表面粗糙度加工卡

• Ra 0.1 μm：超光滑拋光錶面
• Ra 0.2-0.5 μm：鏡面效果
• Ra 1.0-2.0 μm：緞面處理
• Ra 3.2 μm：標準工業光潔度
• Ra 6.3 μm：粗糙的鑄態表面
• Ra 12.5 μm：高度粗糙的噴砂表面

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表面紋理的數值計算

量化紋理品質的三個基本參數是表面粗糙度、波紋度和鋪設度。

表面紋理輪廓

• 波紋度： 波紋度是指與法線表面的最佳寬間距偏差。波紋度長度用於測量任何表面紋理的波紋度。
• 放置： 它是指表面紋理的主要圖案，可以是垂直的、圓形的、平行的、徑向的、多方向的或其他，這取決於刀具和加工操作。例如，CNC車削可產生圓形紋理。
• 粗糙度： 與標稱（基礎）表面的重複或隨機偏差定義了表面粗糙度。例如，偏差較大表示表面粗糙，偏差最小表示表面光滑。

在這三個參數中，表面粗糙度參數在製造中用於控製表面光潔度品質。

表面粗糙度參數

平均表面粗糙度 “拉” 用於計算任何加工表面的粗糙度值。它被定義為「粗糙度輪廓與基體（標稱）表面的平均偏差」。它是通過將輪廓長度除以絕對粗糙度值積分來進行數學計算的。

有效值 是表面粗糙度數值計算中使用的另一個參數，透過表面微觀峰和谷的均方根計算。然而，「Ra」主要用於表示表面粗糙度，並且有不同的方法來測量其值。

粗糙度符號

表面光潔度符號用於指示機械加工零件所需的表面光潔度等級。這些符號提供了向供應商和機械師傳達表面光潔度規格的標準方法。

粗糙度符號

一些常見 表面光潔度符號 工業上使用的包括：

• • RA（平均粗糙度高度）：表示表面的平均粗糙度高度，通常以微米 (μm) 為單位測量。
  • Rz（最大粗糙度高度）：表示表面的最大粗糙度高度，通常以微米 (μm) 為單位測量。
  • RMS（均方根粗糙度）：表示粗糙度輪廓與平均線的平均偏差，通常以微米 (μm) 為單位測量。
  • CLA（中心線平均粗糙度）：表示表面中心線的平均粗糙度高度，通常以微米 (μm) 為單位測量。
  • AA（算術平均粗糙度）：表示表面的平均粗糙度高度，通常以微英吋 (μin) 為單位測量。

除了這些符號之外，各種行業標準還提供了更詳細的表面光潔度規範，例如 ISO 1302 和 JIS B 0601。

值得注意的是，表面光潔度符號的選擇取決於工作的特定要求，包括材料類型、使用的製造工藝和期望的結果。清晰準確地傳達所需的表面光潔度規格也很重要，以避免製造過程中的誤解或錯誤。

表面粗糙度符號

表面光潔度符號用於指示機械加工零件所需的表面光潔度等級。這些符號提供了向供應商和機械師傳達表面光潔度規格的標準方法。

如何測量平均表面粗糙度「Ra」？

 精度對於零件製造商、經銷商和使用者都很重要。表面粗糙度 (Ra) 有助於確保零件符合性能和美觀標準。 

表面粗糙度 (Ra) 可以使用各種技術進行測量，包括直接、非接觸式、輪廓儀等。

讓我們更詳細地回顧一下每一項。

直接測量（觸針探針法）

它是使用觸針式探針裝置測量表面粗糙度的接觸方法。連接到手寫筆的滑板或鞋子透過手或電動機構在表面上緩慢移動，遵循整體輪廓。它提供測量數據，探頭在表面上滑動。

從事觸針探針測量工作

我們的測量範例

探頭記錄微觀幾何形狀，由於表面粗糙度而相對於滑移運動上下移動。觸筆追蹤微觀的峰和谷，並將垂直運動轉換成隨時間變化的電訊號，代表表面輪廓。使用輪廓計算與基準表面的偏差並給出粗糙度值“Ra”。

非接觸式測量

非接觸式粗糙度測量方法使用光或聲音代替探頭和觸針，無需接觸測量表面即可提供輪廓。非接觸式測量方法的自動化設備提供了準確的粗糙度值。

非接觸式測量工作 （克勞迪奧·坎帕納，2007）

雷射或超音波沿著 X 和 Y 方向照射到測量部件的表面。一旦到達表面，就會以波形反射到設備。然後設備將波形資料傳送到電腦中，形成表面輪廓，透過電腦處理該輪廓後提供粗糙度。

比較法

與我們之前討論的基於操作員和工程師視覺感覺的其他方法相比，它不是一種客觀的方法。比較方法涉及使用在相同設備和條件下加工的相同材料的現有樣品。

通常，製造商會為所有類型的材料製作不同粗糙度等級（Ra= 3.2 μm、1.6 μm、0.8 μm、0.4 μm、0.2 μm）的樣品，並使用這些樣品來確認新製造零件的粗糙度。比較是根據不同方面進行的，例如加工痕跡的強度、輝光等。

 

如何測量表面光潔度的質量？

各種作用 金屬飾面的類型 ，詳見 產品壽命 意義重大。我們可以使用精密設備來測量波度和粗糙度來評估表面光潔度的品質。這種測量是值得的，因為它可以幫助企業避免代價高昂的產品故障和重工。 

同時，除非您根據零件的要求和預期用途來解釋「Ra」的值，否則單獨測量表面粗糙度是無益的。 

例如，如果零件是錘子之類的簡單機械工具，那麼粗糙度較高的零件仍然可以通過品質控制測試。

Ra （微米）	解釋與應用
25等	非常低級的表面光潔度，具有清晰可見的標記、不規則性和缺陷。它僅適用於要進一步加工的材料。
12	由於粗進給重切削，導致光潔度低。適用於簡單的機械工具。
6.3	零件以高進給率和切削速度加工。這是相當大的，他們不會承受很大的壓力和摩擦。
3.2	這是標準的加工表面。它仍然可能包含一些切割痕跡，適用於消費品。對於用於配合、振動和應力應用的零件是允許的。
1.6	光滑的表面，帶有罕見的加工工具痕跡，可用於安裝、振動和高應力應用。
0.8	卓越的表面處理，非常適合旋轉、密封以及承受極端振動和應力的應用。
0.4	最好的光潔度等級適用於高旋轉零件和敏感應用。只有當精加工對於功能而言是必要的時，才可能值得保持此粗糙度水平。

 

粗糙度等級數字和 Ra 值

粗糙度等級數字則對錶面光潔度進行分類。每個等級數字都與特定的 Ra 價值相對應。企業需要這些價值來幫助指定他們的完成要求，以實現物有所值。 

粗糙度等級數字是指表面粗糙度的ISO標準，與Ra值相關，範圍從N1到N12。較低的等級數字代表飾面的高品質。例如，N1級的表面比N2級更光滑、更精細，等等。

等級數字和 Ra （不山，2001）

 

不同的表面粗糙度因素

影響加工表面粗糙度的因素很多。其中最突出的是加工技術、材料類型和切削參數。 

為了將粗糙度值保持在極限範圍內，詳細了解這些因素並控制它們至關重要，這是 ProleanTech 所關注的要求。讓我們快速瀏覽一下其中的幾個。

變量	簡介
加工刀具品質	製造中表面精加工製程的品質與工具品質相關。如果刀具有任何磨損，就會顯著增加加工表面的粗糙度值。
切割深度	切削越深，刀具穿透工件越深，表面越粗糙。
飼料速率	由於進給速度與刀具單位時間內的移動距離有關，因此會影響表面粗糙度。高進給率通常會提高粗糙度值。
工件的切削加工性	工件的切削加工性低，導致加工困難，進而導致粗糙度值高。使用易加工的材料很容易保持高品質的表面光潔度。
切割速度	由於切削速度低，刀具和加工表面變得更熱，增加了表面粗糙度。

 

加起來

表面粗糙度 與機械零件的功能、美觀和耐用性有關。將粗糙度值控制在所需水平內對於品質控制至關重要。此外，為了獲得適當的表面光潔度，需要考慮加工因素、預期用途、粗糙度測量和材料特性。

ProleanTech 為一系列零件和產品提供多樣化的表面精加工服務。我們擁有尖端的粗糙度測量技術和專家工程師來保持品質控制。 

如果您需要專業的表面處理服務，請 聯繫我們。我們將提供客製化 表面處理服務 根據您的要求為您的項目。

 

常見問題解答

為什麼表面粗糙度在工程製造上很重要？

粗糙度是機械零件性能的重要參數之一。它影響功能和耐用性，並給出最佳整理方法的概念。製造商嚴格控制粗糙度，以生產可靠有效的零件或產品。

表面粗糙度是什麼意思？

表面粗糙度是指表面上的微小（微觀）偏差。它的測量值通常是山谷和山峰之間的平均高度差。 

什麼是 3.2 RA 表面光潔度？

3.2 Ra 表面光潔度是指平均粗糙度 (Ra) 為 3.2 微米。這種表面處理在機械加工中很受歡迎。 

表面粗糙度中的 RA 和 RZ 是什麼？

Ra 是指平均表面粗糙度，而 Rz 是指在特定樣本長度上所取的峰與谷之間的前五個差值的平均值。 

如何測量表面粗糙度？

測量表面粗糙度有不同的技術，包括光學干涉法和接觸式輪廓儀。 

如何測量表面粗糙度值“Ra”？

有多種測量粗糙度的方法和儀器。您可以採用多種策略，包括比較方法、面積方法和分析方法。

影響加工表面粗糙度的因素有哪些？

切削速度、切削深度、進給率、刀具品質、切削加工性和溫度都會影響表面粗糙度。

什麼是表面光潔度符號？

表面光潔度符號是技術圖中用來傳達加工零件所需表面紋理和品質的圖形表示。 

它們提供了一種標準化的方式來指定表面粗糙度和其他表面特性的水平，確保加工零件符合所需的設計和功能規格。

CNC 表面光潔度如何規定？

CNC 表面光潔度使用技術圖紙上的標準化表面光潔度符號和粗糙度值（例如 Ra）來指定。 

這些符號和值為 CNC 機械師提供了必要的信息，以便使用適當的切削工具、速度和進給來實現所需的表面品質。

標準表面光潔度值是多少？

標準表面光潔度值是業界標準（例如 ANSI/ASME B46.1 或 ISO 4287）提供的指導，可協助工程師和設計師為機械零件指定合適的表面光潔度。 

這些值可能因材料、加工流程和應用而異，但它們通常可作為所需表面品質的參考。

您能提供一些表面光潔度範例嗎？

是的，我們可以。表面處理範例包括：

• 拋光：Ra 0.05-0.2 µm，適合需要低摩擦或高美觀的應用
• 機械加工：Ra 0.8-3.2 µm，適用於大多數 CNC 機械加工零件
• 鑄態：Ra 12.5-50 µm，典型用於鑄造製程生產的零件
• 噴砂：Ra 20-100 µm，用於需要粗糙紋理進行黏合或噴漆的零件

參考書目

1. 布桑，B.（2001）。表面粗糙度分析和測量技術。 語意學者.
2. 克勞迪奧·坎帕納，BD (2007)。非接觸式表面粗糙度測量。 研究之門.
3. (nd)。 表面粗糙度符號、圖表、RA、RZ、測量和標註的完整指南。