RA 6.3 表面光洁度:定义和应用
RA 6.3 表面光洁度:定义和应用
表面光洁度是衡量零件表面质量的重要指标,其中Ra 6.3是一个常见的标准。本文将详细介绍Ra 6.3表面光洁度的定义、应用、测量方法及其优缺点,并对比其他表面光洁度标准,帮助读者全面了解这一技术指标。
表面光洁度中的 RA 是什么?
在表面光洁度方面,RA 表示粗糙度平均值。其值以 µm 为单位表示。其值表示表面的光滑程度,如表面的峰谷距离。RA 值在汽车和航空航天工业中具有重要意义。
RA 6.3 表面光洁度是什么?
6.3 RA 表面光洁度是指表面粗糙度为 6.3µm。这意味着表面不光滑,用于光滑度不是主要考虑因素的地方,例如建筑部件。
RA 6.3 表面光洁度的应用
RA 6.3 不被视为光滑表面,而是用于给定粗糙度余量的地方。其应用包括承重部件、铸件、焊接部件和结构部件。
RA 6.3 的优点和局限性
RA 6.3 的优势
- RA 6.3 需要的加工较少,例如无需抛光,因此能耗低,成本低。
- RA 6.3 意味着表面粗糙,因此附着力也增加。
- 粗糙表面也更容易焊接。
RA 6.3 的局限性
- 由于 RA 6.3 表面粗糙,因此这种表面会产生更高的摩擦力和应力集中,进而导致疲劳失效。
- 这些限制使得 6.3 RA 表面不太实用。
测量表面光洁度
有许多工具可用于测量表面光洁度,但这里讨论最常用的工具:
测量表面粗糙度的工具
触针式轮廓仪
触针尖端在样品表面上移动,如下图所示。当尖端在表面上移动时,记录峰谷距离。这是一种破坏性技术,这就是为什么它的尖端会损坏软材料。
光学方法
在这种技术中,设备的工作原理与显微镜相同。没有物理接触,这就是为什么它也可以用于软材料。它以 3D 图像的形式提供信息,如下图所示。
如何测量 RA
首先进行表面处理,然后可以使用任何仪器(光学或触针式轮廓仪)来测量 RA。在使用任何仪器之前,都要检查校准。将样品放入仪器中,数据以图像或图形的形式显示在连接的计算机上。
影响精度的因素
您需要了解某些因素会影响 RA 测量的准确性。这些因素包括污染(例如灰尘)、仪器校准或表面几何形状。
RA 表面光洁度图表
下图以 µin 和 µm 为单位表示不同类型表面的 RA 值:
根据上图可知,砂型铸造的表面粗糙度最高,而研磨型铸造的表面最光滑。
RA 6.3、RA 1.6 和 RA 0.8 之间的差异
RA 6.3 表示粗糙的表面纹理。只需较少的加工即可轻松实现此 RA。此 RA 值对于粘附至关重要,并且通常用于陶瓷行业。
RA 1.6 被视为精细表面,表面纹理光滑。它用于摩擦受限的地方,如轴承、齿轮等。要达到 1.6 RA,与 RA 6.3 表面光洁度相比,需要进行额外的加工。
需要非常仔细的加工,例如抛光,才能达到 RA 0.8,即镜面般的光滑度。
如何阅读表面光洁度图表
通过此图表解释表面光洁度的值和等级非常容易。例如,RA 6.3 与 N9 等级相匹配,这意味着执行粗糙的表面光洁度和简单的操作(如车削或铣削),但不执行抛光。为了更好地理解,请参阅下表。
RA 1.6 表面光洁度等效值
RA 1.6 表面光洁度相当于 63µin 和 N7 级。通常通过研磨工艺实现。
何时选择 RA 1.6 而非 RA 6.3
如果齿轮等应用需要更高的平滑度和精细配合度,则使用 RA 1.6,那么选择 1.6 很重要。要达到这个 RA 值,还需要进行磨削等额外加工,这就是成本较高的原因。
6.3 RA 的成本较低,因为加工成本较低。它用于那些对光滑度不是主要考虑的部件。
SA 2.5 表面光洁度是什么?
此标准用于预测与表面清洁度相关的数据。SA 2.5 表示 95% 的表面清洁度,不含可见的油、铁锈等。喷砂清理可使涂层表面达到 95% 的清洁度。
SA 2.5 与 RA 表面光洁度
SA 2.5 与表面清洁度有关,而 2.5 RA 表示表面粗糙度。SA 2.5 用于需要强涂层附着力的场合,例如海洋应用。
为什么使用 SA 2.5 进行表面处理?
SA 2.5 用于实现高表面清洁度,即 95%,以实现强耐腐蚀涂层的附着力。
如何计算表面光洁度
表面光洁度通过 RA(平均粗糙度)、Rz(平均粗糙度深度)和 Rt(总粗糙度)计算。
表面光洁度计算方法
计算方法包括接触式轮廓仪(如触针轮廓仪)和非接触式轮廓仪(如激光轮廓仪)。
了解表面光洁度标准
有两个标准:ASME 指南和 ISO。ISO 4287/4288 侧重于 RA、Rz 和 Rp,并指定了查找表面光洁度的方法。ASME B46.1 提供与表面光洁度相关的信息,如表面粗糙度、波纹度等。
RA 和 RT 之间的区别
粗糙度平均值用RA表示,总粗糙度用RT表示。
将 RA 转换为 Rz 和 Rt
RA 至 Rz = 4 - 7 X RA (RA 的 4 至 7 倍)
RA 至 Rt = 5 – 10 X RA(RA 的 5 至 10 倍)
RA 6.3 各种制造方法的表面光洁度
CNC 加工和 RA 6.3 表面光洁度
CNC 铣床或车床切割零件。Ra 6.3 的表面处理通常是精心选择刀具、切削速度和进给率的结果。抛光或珩磨等额外步骤可用于使表面更光滑。精度和成本之间的这种平衡使 CNC 加工成为中度粗糙表面处理的理想选择。
铸造:用模具成型
由于冷却或模具纹理,可能会留下粗糙的表面。要达到 Ra 6.3,通常需要进行研磨或喷砂等二次加工。高质量的模具和缓慢、受控的冷却也可以从一开始就改善表面光洁度。
3D 打印和 RA 6.3 表面处理
3D 打印逐层构建物体,自然会留下粗糙的表面。要达到 Ra 6.3,通常需要使用打磨或化学平滑等后处理方法。一些 3D 打印技术(例如 FDM、SLA、SLS)最初会产生更光滑的表面,从而减少达到此标准所需的工作量。
金属制造:形式与功能
焊接、弯曲和切割等工艺通常会留下粗糙的边缘或痕迹。研磨、抛光或刷洗可用于将这些表面精加工至 Ra 6.3 级光洁度。
表面质量和其他表面处理类型
表面质量是指表面的整体状况,其他类型的表面光洁度包括拉丝表面、抛光表面、哑光表面、镀锌表面等。
表面处理类型 | 描述 | 常见的应用 |
---|---|---|
拉丝表面 | 通过拉丝工艺形成的具有哑光外观的线性纹理。 | 不锈钢制品、厨房用具、建筑元素。 |
抛光表面 | 通过抛光或研磨实现光泽和光滑。 | 珠宝首饰、汽车零部件、精密仪器。 |
磨砂面 | 无反射、光滑的表面,具有现代感。 | 消费电子产品、汽车内饰、家居用品。 |
镀锌表面 | 金属表面镀锌以防止生锈和腐蚀。 | 建筑材料、围栏、户外应用。 |
阳极氧化表面 | 铝上的耐用氧化涂层,通常是彩色的。 | 铝制品、电子外壳、装饰面板。 |
粉末涂层表面 | 将粉末状油漆烘烤到金属上,形成坚固的表面。 | 户外家具、工业设备、汽车零部件。 |
镀层表面 | 为了装饰或保护而添加的薄金属层。 | 电子、汽车部件、装饰配件。 |
表面质量 60/40 是什么意思?
这意味着 60% 的表面是光滑或细腻的,而 40% 的表面是粗糙或粗糙的。与光滑表面相比,粗糙表面不耐用,因为存在腐蚀风险、摩擦和磨损问题,反之亦然。
RA 中 #4 的完成度是多少?
4 号表面粗糙度平均值为 1.6 至 3.2。您可以说这是拉丝表面。
通过研磨实现表面光洁度
RA 6.3 的值是通过研磨过程实现的。
镜面光洁度 RA 值
镜面的值约为 0.1 RA,它是最光滑的表面,它的光滑度使其成为反射表面。