为 CNC 加工选择合适的表面粗糙度

CNC 加工是一种高度精确和精密的制造工艺，可以制造公差低至 0.025 毫米的零件。然而，作为一种减材制造方法，CNC 加工会留下切割痕迹，从而在成品表面产生一定程度的粗糙度。

什么是表面粗糙度？

表面粗糙度是零件表面平均纹理的量度，在这种情况下，是在 CNC 加工之后。有不同的参数用于定义表面粗糙度。其中最普遍的一种是 Ra（平均粗糙度），它源自表面上的高度和深度之间的差异。 Ra 表面粗糙度是用显微镜测量的，通常以微米（x 10~6 m）为单位。请注意，本文中的表面粗糙度与表面光洁度不同。加工零件的表面光洁度可以通过各种精加工方法（如阳极氧化、喷砂和电镀）来提高。这里的表面粗糙度是指零件加工后的表面纹理。

如何获得不同的表面粗糙度选项？

加工后零件的表面粗糙度通常不是随机的。相反，会采取措施确保达到特定的粗糙度。这意味着预先计划好表面粗糙度值。但是，通常不会指定任何值。在制造过程中，有一些特定的 Ra 值被视为行业标准，如 ISO 4287 中规定的那样。这些值可以在 CNC 加工过程中指定。它们的范围从 25 um 到 0.025 um，适用于各种制造和后处理操作。

在 Xometry Europe，我们提供四种表面粗糙度级别，这也是 CNC 加工应用通常指定的值：

• 3.2 微米 Ra
• 1.6 微米 Ra
• 0.8 微米 Ra
• 0.4 微米 Ra

不同的应用需要不同的粗糙度值。只有在必要时才应指定较低的表面粗糙度。这是因为 Ra 值越低，需要的加工工作量/操作和质量控制就越多。它们会显着增加加工成本和时间。当需要特定的表面粗糙度值时，通常不应用后处理操作。这是因为这些操作无法精确控制，可能会影响零件的尺寸公差。

在某些应用中，表面粗糙度会显着影响零件的功能、性能和耐用性。它会影响零件在使用中的摩擦系数、噪音水平、磨损、热和粘附性。这些因素的重要性因应用而异，因此虽然零件的表面粗糙度在某些应用中无关紧要，但在许多其他应用中却至关重要。这些应用包括高张力、应力和振动场景、配合和移动组件、快速旋转部件和医疗植入物。如前所述，在不同的应用中需要不同级别的表面粗糙度。

下面探讨了我们在 Xometry Europe 提供的粗糙度级别以及您需要了解的所有内容，以便为您的应用选择正确的 Ra 值。

3.2 微米 Ra

这是标准的商用机器表面处理。它适用于大多数消费零件并且足够光滑，但它包含可见的切割痕迹。除非另有说明，否则它是应用的默认表面粗糙度。

3.2 μm Ra 是承受应力、载荷和振动的零件的推荐最大表面粗糙度。当负载较轻且运动较慢时，它也可用于配合移动表面。它采用高速、精细进给和轻切削加工。

1.6 微米 Ra

通常，使用此选项只有轻微可见的切割标记。此 Ra 等级建议用于紧密配合和受压部件，并且足以用于缓慢移动和轻载的表面。但不适用于快速旋转的零件和受到剧烈振动的零件。这种表面粗糙度是在受控条件下使用高速、精细进给和轻切削产生的。

价格： 对于标准铝合金（例如 3.1645），此选项增加了大约 2.5% 的生产价格。这可能会随着零件的复杂性而增加。

0.8 微米 Ra

考虑到高等级，这种表面光洁度需要非常严格的控制才能生产，成本更高。对于暴露于应力集中的部件，它是必需的。当运动偶尔，载荷较轻时，可用于轴承。

价格： 对于标准铝合金（例如 3.1645），此选项会增加大约 5% 的生产价格。这可能会随着零件的复杂性而增加。

0.4 微米 Ra

这是提供的最好的（技术术语中的“最小粗糙度”）和最高质量的表面粗糙度。适用于承受高张力或应力的零件。快速旋转的部件（如轴承和轴）也需要它。这种表面粗糙度需要花费最多的精力来制造，并且只有在平滑度是最重要的时候才应该指定。

价格： 对于标准铝合金（例如 3.1645），此选项会使生产价格增加大约 11-15%。这可能会随着零件的复杂性而增加。

在 Xometry，我们有能力制造具有任何这些表面粗糙度选项的 CNC 加工零件。只需将您的模型上传到我们的即时报价平台，然后选择您喜欢的表面粗糙度，即可立即获得报价。