测量和了解表面光洁度

表面光洁度是对表面整体纹理的测量，由三个关键要素组成：层数、波纹度和粗糙度。 Lay 是指表面上的主要图案，通常由制造过程本身产生，波纹度衡量表面光洁度的周期性变化，粗糙度是对表面轮廓相对光滑度的计算。

表面光洁度不仅仅对美学很重要——它通常决定了零件在其最终使用环境中的反应和性能。在某些应用中，粗糙的表面光洁度可能容易磨损或产生断裂和腐蚀的机会。但是，与完美光滑的饰面相比，它还有助于隐藏划痕和瑕疵。

粗糙度是表面光洁度中最常引用的元素。事实上，“表面粗糙度”是许多机械师说“表面光洁度”时的实际意思。在本文中，我们将使用“表面光洁度”作为一个总称，包括（但不限于）粗糙度，因为我们讨论了如何测量表面光洁度。

如何测量表面光洁度

表面光洁度可以通过多种方式测量，包括直接测量、非接触式、比较或过程中的方法。

直接测量或“接触”方法使用触针，如唱机的针，通过创建粗糙度参数的轮廓来物理测量表面光洁度。非接触式方法用光学传感器和光或超声波脉冲代替了这种手写笔。

比较方法包括使用相同的设备或工艺创建表面光洁度样品。这些技术通常包括简单的视觉或触觉验证，当粗糙度参数只需要近似时可能很有用。然而，这些方法显然不是验证精细细节或严格公差的理想选择。通过使用机器视觉、磁感应和超声波等技术，在生产过程中确定比较粗糙度参数的过程中方法。

在具体进行表面粗糙度测量时，主要有三种方法类型——轮廓、面积和显微技术。轮廓技术使用高分辨率扫描探头测量零件表面。区域技术，例如光学或超声波散射，测量表面的一个区域，并使用统计模型推断零件的其余表面拓扑。

电子显微镜技术使机械师能够详细检查表面光洁度，但这些工具受限于它们的小视野。电子显微镜的操作规模仅允许在任何给定时间观察一小部分表面，需要多次扫描才能确定平均粗糙度参数。

当您第一次看到表面光洁度图表时，您可能会发现一系列您以前从未遇到过的缩写。以下是三个最常用的表面粗糙度符号和参数要知道：

拉是测量表面光洁度最常用的指标，是零件平均表面粗糙度的量度。 Ra 测量粗糙度轮廓与平均线的偏差。 Ra 表面光洁度图表通常用于绝对值，但存在一些缺点，使得其他参数在尝试定义、评估和复制表面拓扑时变得无价。 Ra 在美国最常用。
Rmax ，用于测量表面峰谷的垂直距离，非常适合检测 Ra 表面光洁度图表不易检测到的毛刺、划痕和其他异常情况。
Rz 是表面轮廓平均最大高度的量度。该参数是根据整个表面的峰谷之间五个最大差异的平均值计算得出的。 Ra 参数可能对某些极端情况不敏感，从而导致有缺陷或不精确的测量——Rz 有助于消除其中一些错误机会。 Rz 在国际上最常用。

表面光洁度图表通常以微米或微英寸为单位测量 - 测量值越小，表面光洁度越精细。用一些实际的数字来表示：

如果您的零件的微米等级为 12.5，那么它的微英寸等级为 500。这意味着该零件的表面粗糙度低，很可能来自粗进给和重切削。
如果您的零件的微米等级为 3.2，那么它的微英寸等级为 125。这是推荐用于零件的最粗糙的表面类型，通常用于需要承受高应力、负载或振动的零件。
如果您的零件的微米等级为 0.8，那么它的微英寸等级为 32。这是一种高级加工表面光洁度，需要严格控制条件，但使用外圆磨床、无心磨床或平面磨床相对容易实现。一种理想的表面光洁度，适用于无法处理连续运动或重载的零件。

有关详细信息，请参阅完整的表面光洁度图表。

获得适当的表面光洁度不仅仅是使零件在美学上吸引客户。它还有助于确保部件按预期运行。表面粗糙度的测量方法有很多种，但本文列出的技术是对表面粗糙度测量方法的一个非常概括的概述。

这个主题很快就会变得复杂——但这就是 Fast Radius 的专家们在这里的目的。从零件设计到后处理和表面处理，我们的工程师团队随时准备帮助确保您的零件获得最佳结果。

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