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为CNC加工选择合适的表面粗糙度

国际金属加工网 2024年11月04日

CNC加工精确精密,能制造公差小至0.025毫米的零件。它是减法制造,零件加工时成品表面会有细微切痕,一定程度上造成表面粗糙。

什么是表面粗糙度?

数控加工后的表面粗糙度是对零件表面平均纹理的测量。定义表面粗糙度有不同参数,常见的是Ra(平均粗糙度),它由表面高度和深度差异算出,显微镜下以微米为单位。表面粗糙度与表面光洁度概念不同,精加工技术虽可改善机加工零件表面光洁度,但表面粗糙度指零件加工后的表面纹理。

如何实现不同的表面粗糙度?

零件加工后的表面粗糙度非随机的,而是经控制达到特定标准的,即该值是预先设定的,但不能随意指定。制造行业有被广泛接受的Ra值标准,如ISO 4287规定的,在数控加工中可明确指定,其范围从25微米到0.025微米,以满足不同需求。

我们提供四种表面粗糙度等级,这些等级也是数控加工应用的典型值:

3.2 μm Ra

1.6 μm Ra

0.8 μm Ra

0.4 μm Ra

不同加工对表面粗糙度要求不同。特定要求下才去指定较低粗糙度,因较低Ra值需更多加工工艺和更严格质量控制,会增加成本和时间。所以需特定粗糙度时,通常不先进行后处理操作,因其难精确控制,可能影响零件尺寸公差。

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在某些加工中,表面粗糙度会影响零件功能、性能和耐用性,直接关系到摩擦系数、噪音、磨损、发热和粘合性。这些因素重要性因场合而异,所以在部分情况中表面粗糙度可能不重要,但在有些就非常重要,像高张力、高应力、高振动环境,需精确配合和顺畅移动的组件、快速旋转部件、医疗植入物等。不同条件对表面粗糙度要求不同。

下面将介绍粗糙度等级,以及为您的应用选择合适的 Ra 值所需了解的所有信息

3.2 μm Ra

这是常用的表面处理参数。它适用于大多数零件,足够光滑,但含有明显的切痕。除非另有规定,否则默认采用这种表面粗糙度。

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3.2  μm Ra 的加工切痕

3.2 μm Ra为承受应力、负载和振动零件的最大表面粗糙度建议值,负载轻、运动慢时也可用于运动表面配合,加工需高速、细进给、轻切削。

1.6 μm Ra

通常,使用该选项仅有轻微切割痕迹可见。此Ra值适用于紧密配合、受力零件以及缓慢移动、轻负载表面,但不适用于快速旋转和剧烈振动部件。这种表面粗糙度是在受控条件下经高速、细进给、轻切削加工而成。

价格:对于标准铝合金(如 3.1645),该选项会使生产价格增加约 2.5%。随着零件的复杂程度增加,价格也会增加。

0.8 μm Ra

这种高等级表面光洁度生产时需严格控制,成本高,用于应力集中零件,偶尔运动且负载轻时可用于轴承。

价格:对于标准铝合金(如 3.1645),该选项会使生产价格增加约 5%。随着零件的复杂程度增加,价格也会增加。

0.4 μm Ra

这种更精细(“更不粗糙”)的表面粗糙度代表高质量表面处理,适用于承受高张力或应力的零件,轴承和轴等快速旋转部件也需要,因其制造工序繁琐,仅在平滑度至关重要时才会选用。

价格:对于标准铝合金(如 3.1645),该选项会使生产价格增加约 11-15%。随着零件的复杂程度增加,价格也会增加。


(数控编程社区)

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