一文看懂|表面粗糙度Ra的含义是什么?如何测量粗糙度?
一文看懂|表面粗糙度Ra的含义是什么?如何测量粗糙度?
粗糙度仪(点击图片查看)
什么是表面粗糙度Ra
表面粗糙度是指表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度。其两波峰或两波谷之间的距离(波距)很小,它属于微观几何形状误差。表面粗糙度越小,则表面越光滑。
通常把波距小于1mm尺寸的形貌特征归结为表面粗糙度,1~10mm尺寸的形貌特征定义为表面波纹度,大于10mm尺寸的形貌特征定义为表面形貌。
我们可以将一个表面当成一个山体,在这个山体中,他的微小的颗粒和高低不平的地形在我们眼前展现。而粗糙度Ra,就是像这片风景中走过的路程,用微米来衡量表面的平均高低变化。
可以尝试一下当你的手指滑过金属的表面,能够感受到微小的颗粒,这正是粗糙度Ra所描述的。对于制造高精度零件来说,这些微小的颗粒可能成为质量缺陷的根本原因。所以粗糙度Ra值成为制造业中一项关键的技术指标。粗糙度Ra这一词的背后也蕴含着制造工程师对于表面质量的苛刻要求。
为什么粗糙度很重要?
表面粗糙度它还深刻地影响着加工产品的精度、光泽度以及整体的质感,所以成为塑造产品形象和提升品牌价值的关键因素之一。特别是在超精密加工领域,技术的巅峰不仅体现在微米级甚至纳米级的加工精度上,更在于对表面粗糙度的极致追求。
上表从多个使用维度说明了为什么需要测量表面粗糙度
下面我们举一个例子:
如关于磨损:
金属板材表面的纹理状况是决定其摩擦和磨损特性的关键因素。即使两个金属表面(比如轴和轴承)被充分润滑,磨损仍然是一个无法完全避免的现象。粗糙的金属表面会导致更快的磨损,并伴随着更大的摩擦力,这是因为更高的摩擦系数要求滑动时施加更大的力。
为了优化金属产品的性能,通常会追求较小的表面粗糙度。这样的表面不仅能够提高产品的抗磨损能力,还能有效降低摩擦。此外,粗糙度对于金属的耐腐蚀性和耐化学性也起着至关重要的作用。因为粗糙的表面往往存在更多的缺陷和不平整区域,这些区域更容易成为腐蚀或断裂的起始点,即所谓的“成核位置”。
因此,在金属加工、制造和表面处理的过程中,精确控制表面粗糙度是确保金属产品具有优良性能和使用寿命的重要一环。
影响表面光洁度的3个因素
温度
部件的表面光洁度会受到被切割材料温度变化的显著影响。当材料的温度超过其最佳切割温度范围时,会直接导致加工表面变得不均匀,进而引起表面粗糙度的显著增加。这一现象在采用机械方法进行加工时尤为明显,因为高温可能会改变材料的物理性质,如硬度、延展性等,从而影响刀具与材料的相互作用,最终体现在加工表面的质量上。
切割技术
在传统加工方法中,常采用金属刀具来切割零件,这种方法历史悠久且应用广泛。然而,随着科技的进步,非传统加工工艺逐渐崭露头角,它们利用如激光、3D打印、电子束加工等先进技术来完成加工任务。
相比传统切割技术,非传统加工工艺在切割精度上实现了显著提升,能够更为精确地控制加工尺寸和形状。同时,这些新技术还有效地减少了加工表面的粗糙度,使得加工出的零件表面更加光滑细腻,从而提升了产品的整体质量和外观美感。
材料加工工艺
切割速度、进给量以及切割深度等加工参数,均会对加工后表面的光洁度质量产生显著影响。这些参数的优化调整,直接关系到能否获得理想的表面平滑度和整体加工质量。
《表面粗糙度仪的运用及使用方法》
(点击查看)