測量和理解表面光潔度

  表面光潔度是對表面整體紋理的測量，由三個(gè)關(guān)鍵元素組成：層狀、波紋度和粗糙度。Lay 是指表面上的主要圖案，通常由制造過(guò)程本身產(chǎn)生，波紋度衡量表面光潔度的周期性變化，而粗糙度是計算表面輪廓的相對平滑度。表面光潔度不僅對美學(xué)很重要——它通常決定了零件在其最終使用環(huán)境中的反應和性能。在某些應用中，粗糙的表面光潔度可能容易磨損或產(chǎn)生斷裂和腐蝕的機會(huì )。然而，與完美光滑的飾面相比，它也有助于隱藏劃痕和瑕疵。

  粗糙度是表面光潔度最常用的參考元素。事實(shí)上，“表面粗糙度”是許多機械師在說(shuō)“表面光潔度”時(shí)的實(shí)際意思。出于本文的目的，在討論如何測量表面光潔度時(shí)，我們將使用“表面光潔度”作為包括（但不限于）粗糙度的總稱(chēng)。

如何測量表面光潔度

  可以通過(guò)多種方式測量表面光潔度，包括直接測量、非接觸式、比較或過(guò)程中方法，直接測量或“接觸”方法使用觸筆（如唱機的指針）通過(guò)創(chuàng )建粗糙度參數的輪廓來(lái)物理測量表面光潔度。非接觸式方法用光學(xué)傳感器和燈光或超聲波脈沖代替了這種手寫(xiě)筆。

  比較方法涉及使用相同的設備或工藝創(chuàng )建表面光潔度樣品。這些技術(shù)通常包括簡(jiǎn)單的視覺(jué)或觸覺(jué)驗證，當粗糙度參數只需要近似時(shí)非常有用。然而，這些方法顯然不是驗證精細細節或嚴格公差的理想選擇。過(guò)程中方法確定生產(chǎn)過(guò)程中的比較粗糙度參數，通過(guò)使用機器視覺(jué)、磁感應和超聲波等技術(shù)實(shí)現。

  在具體進(jìn)行表面粗糙度測量時(shí)，有三種主要的方法類(lèi)型——輪廓、面積和顯微鏡技術(shù)。輪廓技術(shù)使用高分辨率掃描探針測量零件的表面。區域技術(shù)（例如光學(xué)或超聲波散射）測量表面的一個(gè)區域并使用統計模型來(lái)推斷零件的其余表面拓撲結構。

  電子顯微鏡技術(shù)使機械師能夠詳細檢查表面光潔度，但這些工具受限于它們的小視野。電子顯微鏡操作的刻度僅允許在任何給定時(shí)間觀(guān)察一小部分表面，需要多次掃描才能確定平均粗糙度參數。

  第一次看到表面光潔度圖表時(shí)，您可能會(huì )發(fā)現一系列以前沒(méi)有遇到過(guò)的縮寫(xiě)。以下是三個(gè)最常用的表面粗糙度符號和參數，需要了解：Ra是最常用的測量表面光潔度的指標，是零件平均表面粗糙度的量度。Ra測量粗糙度輪廓與平均線(xiàn)的偏差。Ra表面光潔度圖表通常用于絕對值，但有一些缺點(diǎn)，使其他參數在嘗試定義、評估和復制表面拓撲時(shí)變得無(wú)價(jià)。Ra在美國最常用。

  Rmax測量表面波峰和波谷的垂直距離，非常適合檢測毛刺、劃痕和其他使用Ra表面光潔度圖表不易檢測到的異常。Rz是表面輪廓的平均最大高度的量度。該參數是根據整個(gè)表面峰谷之間五個(gè)最大差異的平均值計算得出的。Ra參數可能對某些極端情況不敏感，從而導致有缺陷或不精確的測量——Rz有助于消除其中一些錯誤機會(huì )。Rz在國際上最常用。

  如果您的零件的微米等級為 12.5，則它的微英寸等級為 500。這意味著(zhù)該零件具有粗糙、低等級的表面光潔度，最有可能是粗進(jìn)給和重切削造成的。

  如果您的零件的微米等級為 3.2，則它的微英寸等級為 125。這是推薦用于零件的最粗糙的表面類(lèi)型，通常用于需要承受高應力、負載或振動(dòng)的零件。

  如果您的零件的微米等級為 0.8，則其微英寸等級為 32這是一種高級加工表面光潔度，需要嚴格控制條件，但使用外圓磨床、無(wú)心磨床或平面磨床相對容易實(shí)現。適用于不應對連續運動(dòng)或重載的零件的理想表面光潔度。有關(guān)詳細信息，請參閱完整的表面光潔度圖表。

  實(shí)現適當的表面光潔度不僅僅是使零件在美學(xué)上吸引客戶(hù)。它還有助于確保部件按預期運行?？梢酝ㄟ^(guò)多種方式測量表面粗糙度，但本文中列出的技術(shù)是對測量表面光潔度方法的非常概括的概述這個(gè)主題很快就會(huì )變得復雜

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