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，由三個關鍵元素組成：層狀、波紋度和粗糙度。Lay 是指表面上的主要圖案，通常由制造過程本身產生，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很重要——它通常決定了零件在其最終使用環境中的反應和性能。在某些應用中，粗糙的表面光潔度可能容易磨損或產生斷裂和腐蝕的機會。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。事實上，“表面粗糙度”是許多機械師在說“表面光潔度”時的實際意思。出于本文的目的，在討論如何測量表面光潔度時，我們將使用“表面光潔度”作為包括（但不限于）粗糙度的總稱。

如何測量表面光潔度

  可以通過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）通過創建粗糙度參數的輪廓來物理測量表面光潔度。非接觸式方法用光學傳感器和燈光或超聲波脈沖代替了這種手寫筆。

  比較方法涉及使用相同的設備或工藝創建表面光潔度樣品。這些技術通常包括簡單的視覺或觸覺驗證，當粗糙度參數只需要近似時非常有用。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。過程中方法確定生產過程中的比較粗糙度參數，通過使用機器視覺、磁感應和超聲波等技術實現。

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

  電子顯微鏡技術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間觀察一小部分表面，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，您可能會發現一系列以前沒有遇到過的縮寫。以下是三個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的偏差。Ra表面光潔度圖表通常用于絕對值，但有一些缺點，使其他參數在嘗試定義、評估和復制表面拓撲時變得無價。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。該參數是根據整個表面峰谷之間五個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。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。這意味著該零件具有粗糙、低等級的表面光潔度，最有可能是粗進給和重切削造成的。

  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型，通常用于需要承受高應力、負載或振動的零件。

  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、無心磨床或平面磨床相對容易實現。適用于不應對連續運動或重載的零件的理想表面光潔度。有關詳細信息，請參閱完整的表面光潔度圖表。

  實現適當的表面光潔度不僅僅是使零件在美學上吸引客戶。它還有助于確保部件按預期運行。可以通過多種方式測量表面粗糙度，但本文中列出的技術是對測量表面光潔度方法的非常概括的概述這個主題很快就會變得復雜

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