표면 거칠기는 가공된 부품의 기하학에서 미세한 오차를 정량화합니다.정밀 가공된 표면에서도 정상과 계곡이 드러납니다. 이 작은 불완전성들은 표면 거부러움을 구성합니다.CNC 가공에서 도구 경로, 재료 제거 메커니즘 및 수많은 변수는 부품 성능에 영향을 미치는 특징적인 흔적을 남깁니다.

이 측정 가능한 물리적 속성은 1차 가공 또는 마무리 프로세스 (산 블래싱이나 롤링과 같은) 이후 질감 특성을 설명합니다. ISO 21920-2와 같은 국제 표준:2021년 표면 불규칙을 정량화하는 주요 매개 변수를 정의.

제조업체는 표면 질감을 특징짓기 위해 표준화된 메트릭에 의존합니다.

• Ra (수학적 평균 거칠성):평균 표면 프로필에서 평균 오차를 나타내는 가장 일반적인 매개 변수
• Rz (최대 평균 높이):샘플링 길이의 가장 높은 봉우리와 가장 깊은 계곡 사이의 평균 차이를 측정합니다.
• Rp (최대 프로파일 피크 높이):평균선에 대한 단일 최고봉을 식별합니다.
• Rv (최대 프로필 계곡 깊이):가장 깊은 계곡을 기록합니다.
• 레이 (표면 질감 방향):표면 패턴의 주류 지향을 설명합니다.

이 중 Ra (마이크로미터로 측정) 는 보편적 기준으로 사용됩니다. 낮은 값은 부드러운 표면을 나타냅니다.

표면 거칠기는 부품 성능의 여러 측면에 깊은 영향을 미칩니다.

• 마찰 특성:더 거친 표면은 더 좋은 잡힘을 위해 정적 마찰을 증가시키며, 부드러운 완성은 움직이는 부품의 역학적 마찰을 감소시킵니다.
• 코팅 접착력:미세한 계곡은 기계적 고정점을 제공함으로써 코팅 유지력을 향상시킵니다.
• 미적 품질:표면 질감은 빛 반사 특성을 결정하며, 매트에서 거울 같은 마무리까지 시각적 외모에 영향을 미칩니다.
• 제조비용:낮은 Ra 값을 달성하려면 더 느린 가공 속도, 여러 번 통과 및 종종 2차 작업이 필요합니다. 생산 경제에 크게 영향을 미칩니다.

추가적 고려 사항 들 은 전기 전도성, 밀폐 성능, 위생적 특성, 광학적 특성 들 이다.최적의 거칠성 수준은 부분의 의도된 응용에 전적으로 달려 있습니다..

CNC 프로세스는 일반적으로 0.1μm Ra (ultra-smooth) 에서 6.3μm Ra (standard machining) 사이의 표면 거칠성을 생산합니다. 대부분의 제조업체는 네 가지 표준화된 등급을 제공합니다.

이 기본 상용 마무리에는 도구의 표시가 보이지만 대부분의 응용 프로그램에 적절한 기능을 제공합니다.표면 완공이 성능에 영향을 미치지 않는 구조 구성 요소 및 비 중요 부품에 권장됩니다..

전형적인 응용 프로그램:기계 프레임, 자동차 엔진 커버, 산업용 도구

희미 한 도구 표시 로, 이 등급은 스트레스 된 부품 및 단단 한 부품을 적합 합니다. 최적화 된 절단 매개 변수 를 통해 달성, 그것은 기준 라인 에 비해 대략 2.5% 의 비용을 증가 합니다.

전형적인 응용 프로그램:수압 피스톤 막대기, 저속 변속기, 정밀 고정장치, 전자장치

이 프리미엄 완성품은 신중한 가공과 가벼운 마무리 통과가 필요합니다. 역동적인 부품 및 스트레스가있는 부품에 이상적입니다. 일반적으로 생산 비용에 5%를 추가합니다.

전형적인 응용 프로그램:정밀 기어, 수압 밸브, 의료 기기, 보석 부품

최고 수준의 표준 CNC 완성품 은 치밀한 가공 을 요구 하며, 그 다음에는 종종 닦는 작업 이 이루어진다. 고속 부품 과 중요한 인터페이스 에서 필수적 인 이 품질 은 최대 15%까지 비용 을 증가 시킬 수 있다.

전형적인 응용 프로그램:항공우주 베어링, 공기 실린더, 광학 부품, 정밀 폼

적절한 Ra 값을 선택하는 것은 세 가지 주요 요소를 균형 잡는 것을 요구합니다.

부품의 작동 요구 사항을 고려하십시오. 최소한의 마찰, 최대 집착력, 최적의 코팅 접착력 또는 특정 광학적 특성을 요구하는지 여부를 고려하십시오.역동적 부품 은 일반적으로 부드러운 마무리 에서 이익을 얻는다, 정적 집합은 통제된 거칠성을 필요로 할 수 있습니다.

장식 부품 또는 가시적인 구성 요소의 경우 표면 질감은 시각적 매력에 크게 영향을 미칩니다. 고 광택 완공 (≤0.8 μm Ra) 은 반사 표면을 생성하지만 질감 완공 (≥1.0 μm Ra) 은 반사 표면을 생성합니다.6μm Ra) 는 매트 모양을 만듭니다..

낮은 Ra 값은 더 많은 가공 시간, 전문 도구 및 종종 2차 작업이 필요합니다.성능 이득이 특정 응용 프로그램에 대한 추가 제조 비용을 정당화하는지 평가하십시오..

여러 가지 요소가 가능한 표면 완공에 영향을 미칩니다.

• 절단 속도:더 높은 속도는 일반적으로 마무리 품질을 향상시키지만 열 발생을 증가시킬 수 있습니다.
• 먹이율:느린 공급은 부드러운 표면을 위해 더 정확한 물질 제거를 허용합니다.
• 절단 깊이:얇은 통로로 도구의 굴절과 진동을 최소화합니다.

• 도구 기하학:가장 좋은 빗각을 가진 날카로운 절단 가장자리는 더 깨끗한 절단을 만듭니다.
• 도구 상태:사용 된 도구 는 표면 품질 을 저하시키고 거칠성 을 증가 시킨다.
• 도구 재료:더 단단한 도구 재료 (카바이드, 다이아몬드) 는 날카로운 면을 더 오래 유지 한다.

기계 의 진동, 작업 부품 의 고정 및 온도 조절 은 모두 표면 질감 에 영향을 미칩니다. 냉각 용액 을 적절 히 사용 하면 완성품질 에 영향을 줄 수 있는 열 왜곡 을 방지 할 수 있습니다.

고장, 열 확장, 고장 가해지는 경향과 같은 작업 조각의 특성은 달성 가능한 표면 완성도에 영향을 미칩니다. 어떤 재료는 다른 재료보다 자연스럽게 부드럽습니다.

2차 작업은 표면 질감을 더 정화시킬 수 있습니다.

• 밀링/폴리싱:점진적으로 물질을 제거하여 거울과 같은 완성도를 달성합니다.
• 진자 쏘기:가려움증으로 균일한 매트 질감을 만듭니다.
• 붓기:가려진 브러쉬를 사용하여 방향적인 사틴 가공을 만듭니다.

종종 상호 교환적으로 사용되지만, 이 용어는 다른 의미를 가지고 있습니다.

• 표면 거칠성:미세한 텍스처 불규칙을 수치적으로 설명합니다 (Ra, Rz 등으로 측정됩니다.)
• 표면 마감:표면 구조와 전체 표면 상태를 모두 포함합니다. 적용 된 처리 (안오디화, 접착, 페인트) 를 포함합니다.

표면 질감을 확인하는 여러 가지 기술:

• 접촉 프로필로미터:다이아몬드 끝의 스틸을 사용하여 표면 윤곽을 물리적으로 추적합니다.
• 접촉 없는 방법:섬세한 표면을 위해 레이저나 광학 시스템을 사용하십시오.
• 원자력 현미경:초정확한 표면을 위해 나노미터 수준의 해상도를 제공합니다.
• 비교 표본:표준화된 거칠성 표본과 시각적 일치

표면 거칠성은 CNC 가공 품질의 중요한 차원을 나타냅니다. 기능성, 제조 비용 및 제품 미학에 영향을 미칩니다. 거칠성 매개 변수를 이해함으로써,선택 기준, 제어 방법, 엔지니어는 의도된 응용 프로그램에 대한 부분을 최적화 할 수 있습니다.표면 질감의 적절한 규격 및 검증은 구성 요소가 기술 요구 사항과 품질 기대를 모두 충족시키는 것을 보장합니다..