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在CNC加?中的表?粗糙度
這?我們主要圍繞CNC加?展開討論，表?粗糙度將影響制造的零件與周圍環(huán)境的相互作?。典型的CNC加?表?處理，“加?完成”，觸感光滑（Ra3.2），但會(huì)有來?實(shí)際加?的可?加?線（類似鉆頭在加?完成后退?后可能會(huì)留下的螺旋線），也可參照下圖。
零件有紋理
這種粗糙度?平適?于?多數(shù)零件；然?，在某些情況下，需要更光滑的表?。光滑的表?在設(shè)計(jì)滑動(dòng)零件時(shí)是理想的，它可以減少零件間的摩擦并提?耐磨性能。
為了實(shí)現(xiàn)光滑的表?，可以采?額外的較慢加?步驟或后處理精加?步驟，如拋光。隨著粗糙度的降低，制造成本會(huì)增加，因此在某些零件上，表?粗糙度和成本之間可能存在權(quán)衡，可以這么說吧，光潔度的要求也決定了你的產(chǎn)品的附加值。
給零件拋光
對(duì)于某些零件來說，更?的表?粗糙度也是可取的。例如，???座桿需要具有較?的摩擦系數(shù)，以防?使?時(shí)滑落。通過加??法達(dá)到更粗糙的表?。需要進(jìn)?像噴砂等?次處理。實(shí)現(xiàn)特定的表?粗糙度沒有?種固定的?法，因?yàn)榧?過程和?次精加?都會(huì)影響表?粗糙度。
02
關(guān)于表?粗糙度的?些術(shù)語
Ra - 測(cè)試?度中所有峰和?的數(shù)值平均值。也被稱為中?線平均值（CLA）。
Rz- 連續(xù)最?峰和最低?的平均值。最?峰和最低?之間的垂直距離，第??峰和第?低?的距離等等。通常對(duì)五個(gè)最?偏差進(jìn)?計(jì)算，然后取平均值。
Rp - 在評(píng)估?度內(nèi)，輪廓最?峰與均線之間的計(jì)算距離。
Rv - 在評(píng)估?度內(nèi)，輪廓最低?與均線之間的計(jì)算距離。
Rmax - 評(píng)估?度內(nèi)最?連續(xù)偏差，即最?峰和最低?之間的距離。
RMS - 在評(píng)估?度內(nèi)計(jì)算，這是輪廓?度變化與均線的均?根平均值。
03
聊聊表?粗糙度-Ra
Ra定義：表?粗糙度Ra是通過測(cè)量“平均粗糙度”來進(jìn)?的，通常被表?為“Ra”。Ra是表?峰和?之間的計(jì)算平均值。
Ra值越低，表?峰和?之間的變化越?，使表?更光滑。
PS：我們?活中的筆記本電腦觸摸板的Ra值都很低。
具有較?Ra值的產(chǎn)品則具有?度紋理和更粗糙的表?，因此可能不適?于其預(yù)期?途。這些Ra值的對(duì)?說明了在制造過程開始之前確定產(chǎn)品所需表?粗糙度的重要性。如果沒有這樣的確定，產(chǎn)品的加?表?質(zhì)量可能與最初的意圖有很?差異。
下?的?例演?了Ra值（沿測(cè)試?度的所有峰和?的數(shù)值平均值）和Rz值（連續(xù)最?峰和最低?的平均值）之間的差異。
表?粗糙度 (Ra)
良好的表?粗糙度是根據(jù)零件、組件的需求或您項(xiàng)?的要求來確定的。例如，在零件制造完成后可以應(yīng)?不同類型的表?處理。這些表?處理類型可以提?零件的耐磨性和美觀或視覺效果。然?，這些表?處理可能不如?具加?后的表?更精確，并且它們可能會(huì)影響尺?、導(dǎo)電性或與某些合?的兼容性。我們通過CNC加?可實(shí)現(xiàn)的表?粗糙度平均值包括：
1.Ra的單位？
Ra，即粗糙度平均值，是表?粗糙度的?個(gè)參數(shù)，通常以微?（μm）或毫?（mm）來測(cè)量。
2.表?粗糙度中的Ra值
傳統(tǒng)加?的標(biāo)準(zhǔn)表?粗糙度通常為3.2μm Ra。這是最常?的，通常?于預(yù)期經(jīng)歷振動(dòng)、重負(fù)荷或應(yīng)?的零件的粗糙加?表?。雖然這種加?表?會(huì)留下可?的切削痕跡，但可以通過加?來節(jié)省成本和時(shí)間。
某零件的Ra 3.2
表?粗糙度可以通過精加?切削?序來獲得更低的Ra。然?，這樣做會(huì)增加成本，從?增加額外的加?步驟，并導(dǎo)致延?了制造周期。Ra值，即粗糙度平均值，是表?粗糙度測(cè)量中的關(guān)鍵參數(shù)。它被計(jì)算為在指定的測(cè)量?度內(nèi)，從平均線值偏差的絕對(duì)值的表??度的算術(shù)平均值。本質(zhì)上，Ra值代表了表?峰和?的所有單個(gè)測(cè)量值的平均值。
Ra的公式如下：
Ra = 1/L ∫|y(x)| dx從0到L
其中：
L是采樣?度
y(x)是在表?上距離x處的平均線的垂直偏差這個(gè)公式提供了對(duì)Ra值及其在表?粗糙度評(píng)估中重要性的更全?的理解。
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機(jī)加?表?處理的類型
1.機(jī)械加?表? - 這是直接從加?過程中獲得的表?粗糙度，沒有任何后處理。可能會(huì)有可?的?具痕跡，通常不是很光滑
2. 光滑表? - 通過磨削或磨光等?藝獲得，這種表?粗糙度?常細(xì)膩。這種表?處理?常適合需要光滑表?的零件，?論是出于功能性還是美觀性的考慮。
3. 紋理表? - ?些零件可能需要具有紋理的表?，以增加握持?、美觀性或其他功能性原因。這可以通過壓紋或噴丸等?藝實(shí)現(xiàn)
4. 鏡?表? - 這是?種?度拋光的表?處理，能夠反射光線，類似于鏡?。通過?量的拋光可實(shí)現(xiàn)，通常?于裝飾性零件。
5. 氧化陽極處理 - 對(duì)于鋁等?屬，可以使?陽極氧化?藝在表?形成?層保護(hù)性氧化層。這不僅提供保護(hù)，還可以為零件增添顏?。
選擇適合的加?表?處理?常重要，要根據(jù)零件的預(yù)期?途、材料和設(shè)計(jì)規(guī)格。表?粗糙度由Ra值表?，可以提供表?光滑度的指?。
05
如何選擇合適的表?粗糙度
選擇適合項(xiàng)?的表?粗糙度時(shí)，需要考慮?個(gè)因素。根據(jù)產(chǎn)品的應(yīng)?、所需的耐久性、零件是否需要打磨或涂漆、精確尺?的重要性以及項(xiàng)?的預(yù)算，Ra值可能需要更?或更低。
對(duì)于預(yù)算較低的項(xiàng)?，3.2μm Ra適合，這樣的項(xiàng)?可能會(huì)在后期接受其他加?，?如涂漆或打磨。1.6 μm Ra將顯?更少的切削痕跡，也是經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的選擇。
對(duì)于更順滑的表?要求，?如0.8μm Ra或0.4μm Ra，成本會(huì)更?，但對(duì)于需要控制完美尺?的項(xiàng)?來說是必要的。這種?級(jí)完?表?不會(huì)有可?的切割痕跡，?常適合承受集中應(yīng)?的零件。
最精細(xì)的粗糙度平均值由于需要額外的制造?藝?更昂貴。它們只應(yīng)在光滑度和完美尺?對(duì)項(xiàng)??關(guān)重要時(shí)才指定。
鑄造表?粗糙度對(duì)?樣塊
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如何實(shí)現(xiàn)不同?平的表?粗糙度
表?粗糙度是由?藝和?產(chǎn)商在制造前決定的。這是?個(gè)關(guān)鍵細(xì)節(jié)，必須保持?致性，以產(chǎn)?與其環(huán)境正確互動(dòng)的可靠產(chǎn)品。
不同類型的表?處理可以決定零件的耐?性。如果零件需要更粗糙的表?，可能會(huì)在表?出現(xiàn)不規(guī)則，導(dǎo)致更快的磨損、斷裂和腐蝕。?些表?粗糙度可能也是需要的，以幫助涂層和油漆的附著?，或者改善導(dǎo)電性。
Ra值通常?于測(cè)量不同的表?粗糙度?平。表?粗糙度圖表可以顯?不同類型的表?處理，其 Ra 表?粗糙度值范圍從 12.5 μm Ra（?常粗糙）到 0.4 μm Ra（?常光滑）。
將產(chǎn)品保留為原機(jī)加?表?會(huì)確保最嚴(yán)格的尺?公差，達(dá)到±0.005mm甚?更好?？梢砸揽緾AM實(shí)現(xiàn)精確的數(shù)據(jù)路徑和?具路徑，呈現(xiàn)原始設(shè)計(jì)。通常情況下，標(biāo)準(zhǔn)表?處理不會(huì)增加額外成本。然?，會(huì)有可?的?具加?痕跡，零件表?可能看起來?澤?般。對(duì)于樣機(jī)、夾具和治具等產(chǎn)品來說，原機(jī)加?的產(chǎn)品可能是最具成本效益的解決?案，尤其是在沒有額外表?處理類型的情況下。
分享7種表面線條的方向
噴砂
噴砂表?處理是通過使?壓縮空?槍實(shí)現(xiàn)的。?玻璃珠被噴射到表?上，留下?種啞光或半啞光的光澤和微弱的表?紋理。這種均勻的表?處理可以隱藏加?零件上產(chǎn)?的?具痕跡，主要?于達(dá)到光亮的最終效果。
噴砂不適?于需要精確尺?的項(xiàng)?，因?yàn)檫@個(gè)過程是不太受控制的。盡管關(guān)鍵特征，如孔，可以在處理過程中被遮蓋和隱藏以避免太?的變化，但零件的其他部分將受到尺?和表?粗糙度的影響。
這種表?處理類型唯?可控的??是玻璃珠的??。
陽極氧化
陽極氧化是?種在?屬零件上添加?層薄但?度保護(hù)性氧化層的?藝。當(dāng)零件被浸?酸性溶液并暴露在電壓下時(shí)，通過電化學(xué)反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)。涂層將在所有?向上均勻增?，這意味著這種表?處理類型具有?噴砂更好的尺?控制能?。
所得到的涂層具有?硬度和電絕緣性能。然?，這個(gè)過程只適?于鋁合?和鈦合?。
陽極氧化II型
陽極氧化II型被稱為標(biāo)準(zhǔn)陽極氧化?藝。它產(chǎn)?的涂層可以是透明的，也可以是彩?的，厚度可達(dá)25微?。這種表?處理類型?常適合需要光滑、耐磨且外觀吸引?的零件。
陽極氧化III型
陽極氧化III型的成本通常?II型更?。額外的成本是由于?藝過程需要更嚴(yán)格的控制。需要更?的電流密度，并且必須保持恒定的零攝?度的溶液溫度，才能產(chǎn)??達(dá)125微?厚的涂層的電化學(xué)反應(yīng)。
陽極氧化III型也被稱為“硬質(zhì)涂層”陽極氧化。具有這種涂層的零件將具有更堅(jiān)硬的外層，提供卓越的耐蝕性，?常適合頂級(jí)?程應(yīng)?。
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表?粗糙度如何測(cè)量
表?粗糙度可以通過?動(dòng)和數(shù)字?法來測(cè)量，盡管最常?的表?粗糙度測(cè)試儀是表?粗糙度測(cè)量?jī)x。這是測(cè)量區(qū)域表?粗糙度最準(zhǔn)確的?法之?，表?粗糙度測(cè)試儀可以利?各種各樣的輪廓測(cè)量技術(shù)，從接觸式到?接觸式的?法。
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接觸式輪廓儀
接觸式輪廓儀通過測(cè)量?剛?探針在制造組件表?移動(dòng)時(shí)的位移來?作。通常，探針在產(chǎn)品表?移動(dòng)時(shí)可測(cè)量?達(dá)25mm。然后，這種位移被轉(zhuǎn)換為顯?在輪廓儀屏幕上的數(shù)字值。?旦顯?，產(chǎn)品設(shè)計(jì)師和/或制造商隨后會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)?分析，從?可以更好地了解產(chǎn)品的屬性。
應(yīng)該使?接觸式輪廓儀嗎？
在確定表?粗糙度??，接觸式輪廓儀具有?定的精確度，但也存在?些限制。?先，在測(cè)量過程中，探針與表?接觸可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品表?損壞，造成粗糙度和變化，這是之前不存在的。此外，接觸式輪廓儀也??接觸式技術(shù)更慢，因此在?規(guī)模?產(chǎn)過程中使?可能會(huì)減慢裝配過程。
?接觸式輪廓測(cè)量?jī)x可以通過?種技術(shù)來應(yīng)?，包括激光三?測(cè)量、共焦顯微鏡和數(shù)字全息技術(shù)。然?，?接觸式輪廓測(cè)量?jī)x最常?的應(yīng)?是光學(xué)輪廓測(cè)量，它使?光?不是物理探針，?如觸筆。
在這種技術(shù)中，光被照射到產(chǎn)品表?上。通過與良好位置的參考鏡?反射?得到的光反射，攝像機(jī)可以檢測(cè)到表?的三維圖像。因此，可以獲得表?的三維輪廓，并檢測(cè)到與理想表?輪廓的偏差。
應(yīng)該使??接觸式輪廓儀嗎？
?接觸式輪廓儀??？煽?，能夠測(cè)量表?變化達(dá)到微?級(jí)。與接觸式?法相?，?接觸表?測(cè)量?具也是?種更經(jīng)濟(jì)的選擇，并且能夠更快速地計(jì)算表?粗糙度。?接觸式表?測(cè)量?具可以測(cè)量更?的區(qū)域，因?yàn)樗皇艿教结槼?的限制。
02
便攜式表?粗糙度測(cè)試儀
雖然仍然是數(shù)字式的，便攜式表?粗糙度測(cè)試儀可以在沒有連接到電源插座的情況下進(jìn)?表?測(cè)量。它具有背光屏以顯?其測(cè)量結(jié)果，可以顯?分段計(jì)算結(jié)果和幅度分布曲線，以及其原始表?粗糙度計(jì)算。與接觸式輪廓儀類似，這種設(shè)備也使?探針進(jìn)?測(cè)量。
?種流?且簡(jiǎn)單的表?粗糙度測(cè)量?法是利?數(shù)字表?粗糙度測(cè)試儀。
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表?粗糙度對(duì)?
車削粗糙度的一個(gè)對(duì)比塊
表?粗糙度?較器?于?動(dòng)評(píng)估制造產(chǎn)品的表?粗糙度/光潔度。根據(jù)所使?的制造?藝和所需的光潔度，可以選擇?較器顯?的?業(yè)標(biāo)準(zhǔn)光潔度等級(jí)，從?可以將產(chǎn)品的表?與之進(jìn)??較。
盡管表?粗糙度?較器代表了?種經(jīng)濟(jì)有效且易于獲取的評(píng)估表?粗糙度的?法，但它也具有明顯的弱點(diǎn)。由于產(chǎn)品表?的偏差是通過觸摸或美觀外觀的判斷來計(jì)算的，因此通過這種?法獲得的準(zhǔn)確性?平低于使?輪廓儀進(jìn)?的?法。
加??業(yè)表?粗糙度?較圖
制造表?粗糙度?較圖是?程師的重要指南，讓他們能夠?較不同制造?藝的常?表?粗糙度數(shù)值。能夠理解這樣的圖表以及不同計(jì)量單位之間的轉(zhuǎn)換對(duì)于?程師來說是?常有?的技能。
