什麼是加工中的表面粗糙度（Surface Finish）？

從核心概念來看，加工中的表面粗糙度是指零件在加工後留在表面上的微觀不規則性。這些不規則性通常分為三類：

• 粗糙度（Roughness）：由切削過程本身產生的細微、間距緊密的偏差。粗糙度很大程度上取決於進給率、刀具銳利度和切削速度。

• 波浪度（Waviness）：由工具機振動、偏擺或熱變形引起的較大、間距較寬的變化。

• 紋理（Lay）：表面圖案的方向，由加工方法決定（例如：車削會留下圓形紋理，研磨則留下線性痕跡）。

請想像兩個極端情況：

• 表面粗糙度不佳的軸心：會磨損軸承、產生噪音並縮短使用壽命。

• 精密的航太零件：具有嚴格控制的表面度，能緊密密封、減少阻力並在壓力下可靠運行。

在生產速度與加工品質之間取得平衡，正是經驗發揮作用的地方。我們每天為各行各業的客戶加工零件時都會看到這一點。正確的表面處理可能決定一個零件是通過檢驗，還是直接進報廢桶。在 JLCCNC，我們先進的加工配置和嚴格的製程控制，意味著我們不必在效率與精密之間做選擇，我們可以兼得。

表面粗糙度類型與等級

(worthyhardware)

並非每個零件都需要鏡面效果。這就是為什麼機械加工人員會討論不同的表面粗糙度類型，每種都適用於不同的應用：

• 粗加工（Rough machining finish）：由快速切削產生，通常可用於內部特徵或非關鍵表面。

• 精加工（Fine machining finish）：透過優化切削參數達成，常用於需要中等精度的場合。

• 研磨加工（Ground finish）：透過研磨作業獲得，提供更嚴格的公差和更好的平滑度。

• 拋光/鏡面加工（Polished/mirror finish）：透過精研（Lapping）或拋光達成，對於醫療植入物、光學元件或密封組件至關重要。

表面粗糙度標尺

為了測量和比較這些加工效果，工程師使用以下標尺：

• Ra（算術平均粗糙度）：最常見的測量值，表示以微米（µm）或微英吋（µin）為單位的平均粗糙度。

• Rz（最大高度）：在多個採樣長度內，最高峰和最低谷之間的平均差值。

• RMS（均方根粗糙度）：另一種表達粗糙度的數學方式，與 Ra 略有不同，但常用於舊版規範。

在 JLCCNC，我們不只是在紙上計算 Ra 和 Rz，我們還透過廠內測試設備進行驗證，並提供噴砂、陽極處理、拉絲（刷紋）和鏡面拋光等實際處理選項，確保客戶獲得符合應用要求的數值與表面品質。

在加工中，這些測量值通常與表面粗糙度等級掛鉤（有時顯示為 N 號，如 N1 = 極細，N12 = 粗糙）。例如：

• N7 等級（~0.8 µm Ra）常用於密封表面。

• N12 等級（~50 µm Ra）通常用於對精度要求不高的粗銑。

擁有標準化的表面粗糙度標尺，讓加工人員、工程師和採購經理在定義零件要求時能擁有「共同語言」。當涉及公差時，我們團隊在加工與表面處理服務方面的經驗，能確保最終零件的效能符合預期。

表面粗糙度對照表與實際應用

表面粗糙度不僅僅是美觀問題，在 CNC 加工中，它決定了摩擦力、耐磨性、密封能力，甚至決定了組件如何與塗層或配合零件互動。了解粗糙度對照表、測量單位和實際測試方法，能確保您的零件滿足功能與美學需求。我們會建議客戶哪種表面處理能在功能、耐用性和成本之間達到最佳平衡。因為有時鏡面拋光的航太組件是有必要的，但有時基本的銑削表面就足夠了。這就是我們帶給每個專案的專業指導。

表面粗糙度換算表

不同行業使用不同的表面粗糙度指標。在加工中，最常見的是 Ra（平均粗糙度）、Rz（平均峰谷高度）和 N 值（等級編號，主要基於 ISO 標準）。

以下是我們工程師實際使用的換算表：

想知道這些數字如何轉化到您的專案中嗎？上傳您的 CAD 檔案，我們將根據您的材料和應用提供免費的表面處理建議與報價。

不鏽鋼的表面處理

(kian haut)

不鏽鋼通常比軟金屬需要更嚴格的表面粗糙度控制，特別是在食品加工、航太和醫療器材等行業。當我們為食品行業客戶加工不鏽鋼軸時，光滑的表面並非為了美觀，而是為了防止細菌滋生並確保合規。這些正是我們在 JLCCNC 專注的細節。

• 2B 面（~Ra 0.3–0.5 µm，接近 N5/N6）：不鏽鋼板最常見的鋼廠表面處理。光滑、有反射性但非鏡面。常用於工業和食品應用。

• #3 面（~Ra 0.8–1.2 µm，約為 N7）：具有明顯磨粒線條的粗糙方向性拋光。通常用於廚具設備裝飾。

• #4 面（~Ra 0.4–0.8 µm，N5–N6）：不鏽鋼最受歡迎的拉絲/刷紋處理。乾淨、一致且易於維護。廣泛用於家電、電梯和建築面板。

• #8 鏡面（Ra 0.2 µm 或以下，N4–N2）：透過連續拋光階段達成的高度反射鏡面。常用於裝飾、醫療和光學組件。

專業提示：不鏽鋼具有加工硬化特性。使用更銳利的刀具、適當的冷卻液並避免摩擦切削，有助於維持表面品質。

我們也發現，在進給率與合適的刀具塗層之間取得平衡，是成敗的關鍵。曾有一位醫療產業的客戶帶著粗糙的植入物原型來找我們，在將加工參數最佳化後，我們交付的成品表面平滑度足以通過手術級的檢驗標準。表面粗糙度不佳可能意味著額外的摩擦、加速磨耗，有時甚至導致零件無法正確組裝。老實說，這正是一家優質 CNC 加工廠的價值所在——切削加工人人會做，但並非每個人都能交付那種光潔、穩定的表面品質，為您省下後續的重工與成本。

表面粗糙度的測試方法

(ResearchGate)

判斷表面粗糙度不能僅憑肉眼（儘管加工人員常進行「指甲測試」以快速檢查）。對於精密要求，方法包括：

我們依賴輪廓儀和製程監控，在零件進入檢驗階段前就發現問題。這樣我們獲得的不僅是「外觀良好」的零件，而是經過測量並認證符合表面品質要求的零件。

如何達成正確的表面處理：刀具與 CNC 參數

獲得理想的表面處理是切削刀具、進給、轉速、切削深度和冷卻液之間的平衡。

即使是最鋒利的刀具也會隨著時間劣化，而磨損的刀具破壞表面品質的速度，可能比您想像的還要快。請參考這篇關於如何保養 CNC 刀具與檢測刀具磨耗。

我們如何為汽車產業客戶降低 60% 的粗糙度

一位汽車產業客戶帶著引擎組件找我們，該組件因粗糙度超過 Ra 3.2 µm 而始終無法通過公差檢驗。我們的工程師調整了刀具幾何形狀、優化了主軸轉速，並引入了二次精加工路徑。結果是：粗糙度降至 Ra 1.2 µm，客戶的返工成本減少了近 40%。這正是我們在 JLCCNC 一直追求的成果。

總結

表面粗糙度是衡量「良好加工」與「卓越加工」的分水嶺。在 JLCCNC，我們不會將此留給運氣。您需要醫療用的鏡面拋光零件嗎？還是功能性的工業表面？我們將提供精密、一致且可測量的品質。立即上傳您的 CAD 檔案獲取免費報價，讓我們將您的設計轉化為符合所有粗糙度標準的零件。每個專案均包含表面測試服務。

關於 CNC 表面粗糙度的常見問題

Q1. 如何達成 0.8 Ra 的表面粗糙度？

達成 0.8 Ra 需要使用細顆粒切削刀具、優化的進給與轉速進行精密加工，且通常需要研磨、拋光或超精加工等二次處理。具備銳利切削刃的碳化鎢刀片、低每齒進給量和受控的切削深度是必要的。對於不鏽鋼，冷卻液對於維持一致的表面品質起著巨大作用。

Q2. 什麼是 0.4 的表面粗糙度？

0.4 Ra 的表面粗糙度被視為超光滑，通常稱為「鏡面」。它通常是透過精密研磨、搪磨 (Honing) 或精研 (Lapping) 達成，而非標準的 CNC 銑削或車削。這種表面處理常見於航太、醫療植入物和對公差要求極嚴格的密封表面。

Q3. 什麼樣的表面粗糙度被視為「光滑」？

一般來說，Ra 1.6 µm 以下在機械加工中被視為光滑。日常組件可能落在 Ra 3.2–6.3 範圍內，而高精度應用（航太、醫療）通常要求 Ra 0.8 或以下。

Q4. CNC 加工中如何測量表面粗糙度？

表面粗糙度通常使用輪廓儀測量，該儀器利用觸針在表面移動以偵測峰谷，或使用干涉儀等光學方法。對於現場檢查，也會使用帶有「觸感樣品」的表面對比片。

Q5. CNC 銑削可以達成什麼樣的表面粗糙度？

標準 CNC 銑削可達成 Ra 3.2 µm 至 6.3 µm 之間，具體取決於刀具和參數。透過細微的步進距離 (Stepover)、銳利的碳化鎢刀具和高主軸轉速，加工品質可以提升至 Ra 1.6 µm 或更好，但任何更平滑的要求通常需要研磨或拋光。

Q6. 哪種加工製程能提供最佳表面粗糙度？

研磨、搪磨和精研等製程可達成最佳表面粗糙度 (0.2–0.05 Ra)。CNC 車削和銑削效率很高，但若要獲得鏡面效果，通常需要後處理。