表面光洁度表：完整指南

金属表面光洁度图表是用于确保表面处理质量和精度的参考工具。除了强度、延展性或韧性等物理特性外，表面还提供材料的整体外观。光滑的表面光洁度使材料具有更好的抗疲劳性和耐磨性。涂覆涂层和需要摩擦时需要粗糙度。

表面光洁度图表将帮助您选择最合适且最具成本效益的方式来获得所需的平滑度。在本文中，不同的表面光洁度图表显示了表面粗糙度与工艺、工具和参数的比较。

表面处理：概述

表面光洁度也称为表面形貌或表面纹理，通过表面粗糙度、粗糙度和波纹度等特征告诉您表面的性质。耐磨性、摩擦力和附着力等重要因素受到产品表面处理的影响。

表面光洁度图表在制造和工程中的重要性

表面光洁度图表用于描述某种材料经过不同加工技术（即研磨、抛光和抛光）后的平均粗糙度轮廓。通过查看这些图表，我们可以明智地选择材料和工艺，以获得所需的表面粗糙度。

表面光洁度可为您带来诸如提高性能、耐用性和耐腐蚀性等优势。我们还可以通过制作有纹理的表面来增加抓地力并减少眩光。

它有很多优点，但也有一些缺点，例如加工成本增加。它通过去除最外层来降低材料的强度。由于表面积增加，粗糙表面可能导致材料容易腐蚀。

除了选择流程之外，这些图表还可以优化流程并提高成本效率。表面处理按照标准化方式排列，这也有助于保持产品质量。

如何测量表面光洁度

表面测量技术分为两大类：表面比较方法或非接触方法。用于测量表面粗糙度的常用技术是。

表面轮廓测量

表面轮廓测量用于测量薄膜的表面粗糙度和厚度。在该技术中，金刚石尖头触针在样本表面上移动。

划痕检查

这种检查技术需要将软材料移过样品表面并显示其表面上的划痕图案。使用铅巴氏合金或塑料等材料。

显微图像

 将样品放置在显微镜下，将其图像与所需的表面光洁度图像进行比较。

视力检查

如果表面粗糙度值较高，可以通过目视观察和测试。这种检查的准确性有限。如果粗糙度降低，则需要使用照明放大镜来完成这项工作。

感应

当探头沿粗糙表面移动时，数字表面粗糙度计通过线圈中的电感变化产生输出信号。

激光扫描

此过程使用激光共焦显微镜。它们以接触式和非接触式两种模式工作。这些显微镜可以为您提供水平轴测量，还可以使用远距离图像进行 3D 测量。

超声波测试

超声波传感器也可用于测量表面粗糙度。入射声波和反射声波的变化是由于表面纹理造成的，它可以为您提供测量值。

表面光洁度图表的分类

表面光洁度分为以下几类；

加工表面光洁度表

磨削、铣削、车削或钻孔等加工工艺会在加工后在特定材料上产生不同的表面粗糙度。机器表面光洁度图表为您提供每个加工过程产生的平均表面粗糙度的比较。这将帮助您选择能够提供所需粗糙度的工艺。

卧铣、车削和立铣不同工艺的样品表面光洁度和粗糙度数比较如下表。

由于加工工具不同，这些样品的表面图案不同，但由于平均粗糙度相似，因此它们的粗糙度数相同。

铣削表面光洁度表

与加工曲面图不同，铣削曲面图主要关注铣削过程。它比较了不同切削刀具、切削速度和进给率产生的平均表面粗糙度。因此，如果您只能选择进行铣削工艺，则通过查看此表面光洁度图表，您可以优化工艺。

车床表面光洁度表

车床表面光洁度图表显示了不同材料和切削参数产生的表面粗糙度范围。如果您是机械师或工程师，这些图表将帮助您选择最佳车床设置，以获得某种材料表面所需的纹理。

塑料表面光洁度表

塑料表面处理图表为您提供了不同表面处理之间的对比、它们的粗糙度范围以及实现表面处理的成本。然后比较塑料材料的所需粗糙度，例如最适合A1高光泽表面（具有最小粗糙度）的材料是丙烯酸聚合物。聚丙烯和聚氨酯不适合光滑的表面处理。

给出了不同的塑料及其对 A1、A2 和 A3 超玻璃表面光洁度的适用性。

金属表面光洁度表

金属表面光洁度图表提供了不同金属在使用磨削、铣削等不同加工工艺后的表面粗糙度的综合比较，也有助于优化。这些图表更多地涉及与材料相关的精加工过程，与提供所有加工过程比较的加工图表不同。

不锈钢表面光洁度表

一个简单的不锈钢表面光洁度图表可以显示平均粗糙度、粒度和抛光度。粒度和抛光度取决于我们的材料用于提供表面光洁度的工艺。抛光编号范围为1至8，1为未抛光，8为^th 具有最低的粗糙度值。这些表面光洁度是使用弦轮产生的，弦轮具有一层具有特定粒度的磨料。

表面光洁度换算表

不同的行业使用不同的表面粗糙度标准单位。该图表将帮助您了解其他国家不同行业使用的表面光洁度图表。完成以下单位之间的转换：

Ra = 平均粗糙度，单位为微米或微英寸。

RMS = 均方根，单位为微英寸。

CLA = 中心线平均值（微英寸）。

Rt = 总粗糙度（微米）

N = 新的 ISO（等级）等级编号。

截止长度 = 样品所需的长度。

了解不同类型的表面光洁度图表

喷砂表面光洁度表

喷砂是通过在高压下将玻璃或钢珠瞄准正在准备的材料的表面来完成的。它提供 42 Ra（微英寸）的平均粗糙度。典型的珠子图表为您提供使用不同珠子尺寸和材料的粗糙度值的对比。压力和喷嘴距离也可以添加到图表中以优化表面​​光洁度。

涂层厚度表

该图表向您推荐特定材料上不同的所需涂层厚度或类型。涂层厚度有多种单位表示，例如微米、毫米、密耳（千英寸）或微英寸。因此，如果您必须在不同的单位中涂覆涂层，那么此图表将节省您的时间 [15]。这些图表对于油漆、防腐、质量控制等行业很重要[14]。

成品质量表

表面处理质量图表向您显示从未抛光到抛光抛光（高反射）表面的一系列表面处理及其表面粗糙度值（以微米 (μm) 或微英寸 (μin) 为单位）。这些有时包含饰面材料表面的图像。下图有不同的等级编号和粗糙度编号标记。

工装图

工具图表为您提供有关工业中使用的几种工具的信息。它的主要部分是刀具类型、刀具尺寸、进给率或材料[16]。它可以提高流程效率，并通过使用正确的工具来减少材料浪费。因此，它将节省您的金钱和时间。

表面光洁度符号表

ISO 表面光洁度符号

Ra粗糙度图

ra 是平均粗糙度值，用于测量与平均线的标准偏差的平均值。它可以用 µm 或 µin 表示。它还显示表面光洁度以及 ra 粗糙度值。通过观察表面光洁度的平均粗糙度，您可以选择需要一定摩擦力、密封能力和美观外观的材料。

Rz表面粗糙度图

rz 称为深度粗糙度。它是通过找到最高峰和最低峰之间的平均距离来计算的。 rz 表面粗糙度图表还显示不同的纹理表面以及 rz 值。它告诉您材料的耐磨性以及它如何保持润滑剂。

均方根表面光洁度图表

在 rms 表面光洁度中，表面粗糙度以 rms（均方根）表示。它具有类似的单位 µm 或 µin。该图表还给出了有关材料疲劳寿命的想法。

表面粗糙度图表换算

该图表将表面粗糙度转换为多种单位。这可以帮助您选择行业正在使用的标准单位。以下公式用于转换这些单位

• 微米 (μm) 到 微英寸 (μin)： 微英寸 (μin) = 微米 (μm) x 39.3701
• 微米 (μm) 到毫米 (mm)：毫米 (mm) = 微米 (μm) / 1000
• 微英寸 (μin) 到 微米 (μm)： 微米 (μm) = 微英寸 (μin) / 39.3701
• 微英寸 (μin) 到毫米 (mm)： 毫米 (mm) = 微英寸 (μin) / 39,370
• 毫米 (mm) 到 微米 (µm)： 微米 (µm) = 毫米 (mm) x 1000
• 毫米 (mm) 到 微英寸 (µin)： 微英寸 (µin) = 毫米 (mm) x 39,370

下面以表面粗糙度换算图表表[1]为例。

影响表面光洁度的因素

您应该记住的一些最重要的因素是：

切削刀具材料

您使用的切削材料类型也会影响表面粗糙度，例如高速钢刀具会产生更大的表面粗糙度，而硬质合金和陶瓷刀具会产生光滑的表面。

材料硬度

如果材料硬度接近切削刀具的硬度，表面粗糙度就会更高。两种材料之间的硬度差距越大，刀具表面就越光滑。

加工参数

加工参数，例如切削速度、切削深度、进给量和材料去除率。可以改变这些参数以获得所需的表面粗糙度。

润滑和冷却

润滑或其他冷却过程可减少摩擦，并防止工具损坏并提供整洁的表面光洁度。

后处理处理

机加工后进行化学处理、研磨、抛光等附加处理，以进一步增加表面的光滑度。

表面粗糙度换算表

下表显示了不同单位的粗糙度转换。

表面光洁度检查

使用轮廓仪和上述不同技术检查表面光洁度。轮廓仪包含一根触针，可以在材料表面上移动并计算粗糙度深度。

结论

表面处理不仅仅是为了使产品美观。良好的表面光洁度可以提高材料的抗疲劳性能。本文讨论了许多类型的表面光洁度图表，让您了解通过不同加工类型和工具获得的表面粗糙度范围。

表面光洁度图表可以节省您寻找获得所需表面粗糙度的优质工艺和工具的时间。还添加了计算表面粗糙度的方法，这将有助于您制作图表。您可以根据需要使用标准单位制作自定义图表。

如需进一步学习和探索，可以查看国际标准化组织（ISO）。有与表面粗糙度和纹理计算相关的标准，例如 ISO 4287、ISO 25178 和 ISO 1302。您可以查看 udemy 和 coursera 上的在线课程，也有大量用于学习该领域的研究论文和书籍。

中国拓发数控专家还为您提供表面精加工的便利。它分为两种，一种是通过去除材料来实现的，另一种是通过添加一层涂层来实现的。使用以下过程：

• 喷砂
• 阳极氧化
• 电镀
• 粉末涂料
• 抛光
• 打磨
• 黑色氧化物
• 阿洛丁
• 零件制作

常见问题

焊接是用来实现表面光洁度的方法吗？

不，焊接不是为了实现表面光洁度。焊接是将两种金属熔合在一起的连接过程。表面光洁度是研磨、抛光或涂层等各种工艺的结果。焊缝可以存在于金属或合金的表面上，但这并不意味着它用于此目的。

什么是 125 表面光洁度？

 125 表面光洁度指定表面经过机加工，平均粗糙度值为 125 微英寸 (μin) 或约 3.2 微米 (μm)。这种表面处理与适合特定工程应用的光滑表面相关。

优质表面光洁度是在哪里生产的？

优质的表面光洁度主要是通过精密加工工艺产生的，例如磨削、珩磨、研磨或抛光。除此之外，激光加工等非常规技术也可以实现高精度的精细表面光洁度。