표면 마감 기호: 알아야 할 모든 것

표면 마감 기호는 부품이나 제품에 필요한 표면 질감을 전달하기 위해 엔지니어링 및 제조에서 표준화된 방법을 제공합니다. 이 기사에서는 표면 마감 기호의 의미, 사용법, 다양한 산업에서의 중요성을 포함하여 표면 마감 기호에 대해 알아야 할 모든 것을 살펴보겠습니다.

표면 마감이란 무엇입니까?

표면 마감은 표면의 질감이나 매끄러움을 말하며, 때때로 표면 질감과 혼용됩니다. 특히 정밀한 피팅, 이동 또는 밀봉이 필요한 기계 부품의 기술 도면에서 중요한 측면입니다. 미국 기계 기술자 협회(ASME)는 기술 도면의 표면 질감 기호를 설명하는 Y14.36M과 표면 마감의 정의와 측정 방법을 자세히 설명하는 B46.1과 같은 표준에서 표면 마감 사양을 정의합니다.

가공 및 표면 마감의 주요 용어

기간	기술설명
표면 질감	부품의 기능과 내구성에 영향을 미치는 거칠기, 물결 모양과 같은 특성입니다.
제거 가공	절단, 연삭, 밀링과 같은 기술을 사용하여 부품을 성형하고 원하는 마감을 얻습니다.
주름 방향	가공 중 형성되는 주름의 방향은 표면 품질과 구조적 무결성에 영향을 미칩니다.

표면 마감의 상징은 무엇입니까?

표면 마무리 기호는 표면의 질감을 지정하기 위해 기술 도면에 사용되는 그래픽 표현입니다. 이는 설명하는 표면 특징에 인접하여 배치된 기호 또는 일련의 기호로 구성됩니다.

이러한 기호는 전 세계 엔지니어링 도면의 일관성과 명확성을 보장하기 위해 ISO(국제 표준화 기구) 및 ANSI(미국 국립 표준 협회)와 같은 다양한 조직에서 표준화되었습니다.

표면 마감을 구성하는 세 가지 요소: 거칠기, 물결 모양, 레이

1.거칠기:

• 거칠기는 부품의 이상적인 표면 프로파일에서 작은 규모의 편차를 나타냅니다. 이러한 편차는 일반적으로 부품 제조에 사용되는 가공 공정이나 마모 및 부식과 같은 기타 요인으로 인해 발생합니다.
• 거칠기는 Ra(산술 평균 거칠기), Rz(거칠기 곡선의 최대 높이), Rt(거칠기 곡선의 전체 높이) 등과 같은 매개변수로 정량화됩니다.
• 특히 Ra는 지정된 샘플링 길이 내에서 평균선과 표면 높이의 평균 편차를 나타내는 널리 사용되는 매개변수입니다.

2.Waviness:

• 물결 모양은 거칠기와 비교하여 더 긴 파장에서 발생하는 이상적인 표면 프로파일의 더 큰 편차를 나타냅니다. 이러한 편차는 공구 떨림, 기계 진동 또는 고유한 재료 특성과 같은 요인으로 인해 발생할 수 있습니다.
• 작은 불규칙성을 나타내는 거칠기와 달리 물결 모양은 표면의 더 중요한 기복이나 패턴을 포함합니다.
• 파상도는 파동의 진폭과 주파수를 각각 정량화하는 Wt(총 파상 높이) 및 Wc(파상 주기 파장)와 같은 매개변수로 특징지어집니다.
• 거칠기는 미시적 수준에서 부품의 기능적 특성과 성능에 영향을 미치는 반면, 물결 모양은 거시적 특성과 외관에 영향을 줄 수 있습니다.

3. 누워:

• 레이(Lay)는 가공 공정에서 발생하는 주된 표면 패턴이나 질감의 방향을 나타냅니다. 기준 방향을 기준으로 도구 표시, 결 구조 또는 기타 표면 특징의 정렬을 나타냅니다.
• 표면의 구조는 마찰, 내마모성, 페인트 접착성과 같은 기능적 특성에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.
• 일반적으로 사용되는 레이 기호에는 세로, 가로 또는 등방성과 같은 주요 표면 질감의 방향을 나타내는 화살표 또는 선이 포함됩니다.

일반적인 표면 마감 기호 및 의미

다음은 그 의미와 함께 몇 가지 일반적인 표면 마감 기호입니다.

표 1: 표면 마감 기호 및 의미

상징	의미와 설명
	거칠기 매개변수 값이나 관련 설명(예: 표면 마무리, 국부 열처리 상태 등)이 추가되지 않은 경우 어떤 방법으로든 표면을 얻을 수 있음을 나타내는 기본 기호로 단순화된 코드 마킹에만 사용됩니다.
	기본 기호와 대시는 재료를 제거하여 얻은 표면을 나타냅니다. 예: 터닝, 밀링, 드릴링, 연삭, 절단, 절단, 연마, 부식, EDM, 가스 절단 등
	기본 기호와 작은 원은 재료를 제거하지 않고 표면을 얻었음을 나타냅니다. 예: 주조, 단조, 스탬핑 변형, 열간 압연, 냉간 압연, 분말 야금 등. 또는 원래의 공급 상태를 유지하기 위해 사용되는 표면(이전 공정의 상태 유지 포함)
	관련 매개변수 및 설명을 표시하기 위해 위 세 기호의 긴 가장자리에 수평선을 추가할 수 있습니다.
	위의 세 가지 기호 각각에 작은 원을 추가하여 모든 표면의 표면 마감 요구 사항이 동일함을 나타낼 수 있습니다.
	가공 중에 날이 있는 공구에 의해 생성된 주름은 기호가 표시된 다이어그램에 표시된 표면과 평행하게 이어집니다.
	가공 중에 모서리 공구에 의해 형성된 주름은 기호가 표시된 다이어그램에 표시된 표면에 수직입니다.
	가공 중에 모서리 공구에 의해 생성된 주름은 기호가 표시된 다이어그램에 묘사된 표면에서 서로 교차하면서 각도로 교차합니다.
	가공 중에 모서리 공구에 의해 형성된 주름이 여러 번 교차하거나 일관된 방향이 부족합니다.
	가공 중 모서리 공구에 의해 생성된 주름은 주로 기호가 표시된 표면 중심에 동심원을 생성합니다.
	가공 중 모서리 공구에 의해 형성된 주름은 주로 기호가 표시된 표면의 중심에서 발생하는 방사형 패턴을 생성합니다.

다른 유형의 표면 마감 기호

Ra(마이크로미터)	거칠기 등급 번호	마무리 표시
50	N12	∇
25	N11
12.5	N10
6.3	N9	∇ ∇
3.2	N8
1.6	N7
0.8	N6	∇ ∇ ∇
0.4	N5
0.2	N4
0.1	N3	∇ ∇ ∇ ∇
0.05	N2
0.025	N1

표 2: 표면 라벨링 마무리 높이 매개변수

Ra		Rz, 라이
상징	의미	상징	의미
	어떤 방법으로 얻어지는 표면 마감의 Ra 상한은 3.2μm입니다.		어떤 방법으로 얻어지는 표면 마무리의 Ry 상한은 3.2μm입니다.
	재료 제거로 얻은 표면 마무리의 Ra 상한은 3.2μm입니다.		재료 제거 없이 얻은 표면 마감의 Rz 상한은 200μm입니다.
	재료 제거 없이 얻은 표면 마감의 Ra 상한은 3.2μm입니다.		재료 제거로 얻은 표면 마감은 Rz의 상한이 3.2μm이고 하한이 1.6μm입니다.
	재료 제거로 얻은 표면 마감의 Ra 상한은 각각 3.2μm와 1.6μm입니다.		재료 제거 방법으로 얻은 표면 마무리의 상한은 Ra의 경우 3.2μm, Rz의 경우 12.5μm입니다.
	어떤 방법으로든 얻을 수 있는 Ra의 최대 표면 조도는 3.2μm입니다.		어떤 방법으로 얻어지는 표면 마무리의 최대 Ry는 3.2μm입니다.
	재료 제거로 얻은 Ra의 최대 표면 조도는 3.2μm입니다.		재료 제거 없이 얻은 표면 마감의 최대 Ry는 200μm입니다.
	재료 제거 없이 얻은 표면 마감의 경우 Ra의 최대값은 3.2μm입니다.		재료 제거로 얻은 표면 마감의 최대 및 최소 Rz 값은 3.2μm 및 1.6μm입니다.
	재료 제거로 얻은 표면 마감의 경우 Ra의 최대값은 3.2μm, Ra의 최소값은 1.6μm입니다.		재료 제거 방법으로 얻은 표면 마무리는 Ra의 경우 최대 3.2μm, Ry의 경우 12.5μm입니다.

참고: 표면 조도 매개변수의 전체 측정값 중 16% 미만이 지정된 값을 초과하도록 허용되는 경우 표면 조도 매개변수의 상한 또는 하한 값을 도면에 표시해야 합니다.

N등급

표면 거칠기는 이를 표시하는 데 사용되는 수많은 표준과 기호로 인해 매우 복잡할 수 있습니다. 다양한 표준에 걸쳐 이러한 기호의 유사성은 종종 이러한 복잡성을 가중시킵니다. 이를 단순화하기 위해 N-Grades는 지정된 거칠기 값을 "01"에서 "12" 범위의 스케일로 변환하는 쉬운 방법을 제공합니다.

이러한 단순화로 인해 평균 프로필 높이와 최대 프로필 높이 간의 차이와 같은 다양한 표준 간의 다양한 세부 사항을 고려할 필요가 없습니다. WERK24는 표면 거칠기 매개변수를 N 등급으로 변환하기 위해 가능할 때마다 이러한 값을 계산합니다. 변환은 다음 표에 따라 수행됩니다.

필터 등급	산술평균(AA)	중앙선 평균(CLA)	Ra	Rt	Rz	Ry	RMS(제곱평균제곱근)	피크-밸리 평균(PVA)
01	0.25	0.0006	0.25	0.0006	0.05	0.05	0.1	6.3
0	0.5	0.012	0.5	0.05	0.05	0.05	0.1	0.05
1	1	0.025	1	0.25	0.1	0.1	1.1	0.1
2	2	0.05	2	0.5	0.2	0.2	2.2	0.2
3	4	0.1	4	0.8	0.4	0.4	4.4	0.4
4	8	0.2	8	1.6	0.8	0.8	8.8	0.8
5	16	0.4	16	2.5	1.6	1.6	17.6	1.6
6	32	0.8	32	4	3.2	3.2	32.5	3.2
7	63	1.6	63	6.3	6.3	6.3	64.3	6.3
8	125	3.2	125	12.5	16	12.5	127.5	12.5
9	250	6.3	250	25	25	25	275	25
10	500	12.5	500	50	50	50	550	50
11	1000	25	1000	100	100	100	1100	100
12	2000	50	2000	200	200	200	2200	200
13	4000	100	4000	400	400	400	400	400
14	8000	200	8000	800	800	800	800	800

표면 마감이 왜 중요합니까?

표면 마감은 가공 부품의 성능, 미적 측면, 내구성에 중요한 역할을 합니다. 표면 마감이 필수적인 몇 가지 이유는 다음과 같습니다.

1. 성능 최적화
2. 기능 요구 사항
3. 재료 호환성
4. 미학
5. 비용 효율성
6. 일관성 및 재현성
7. 제조 가능성
8. 표면 청결도
9. 부식 저항
10. 전기 전도도
11. 열적 특성
12. 생체 적합성
13. 규제 준수
14. 안전
15. 환경 적 영향

표면 마감에 영향을 미치는 요인

표면 질감의 품질인 표면 마감은 재료 특성, 가공 공정, 툴링 및 환경 조건을 포괄하는 다양한 요소의 영향을 받습니다. 표면 마감에 영향을 미치는 주요 요소는 다음과 같습니다.

1. 재료 특성

사용되는 재료의 유형은 표면 마감을 결정하는 데 중요한 역할을 합니다. 다양한 재료는 경도, 연성, 질감과 같은 고유한 특성을 갖고 있어 제조 공정에 반응하는 방식에 영향을 미칩니다.

2.제조공정

제품이나 부품을 만드는 데 사용되는 방법은 표면 마감에 큰 영향을 미칩니다. 기계가공, 연삭, 연마, 주조, 단조 등의 공정 압출 모두 표면 질감과 품질에 서로 다른 영향을 미칩니다.

3.절단 도구 및 장비

제조 공정에 사용되는 절삭 공구 및 장비의 품질과 상태는 표면 마감에 영향을 줄 수 있습니다. 적절한 기하학적 구조를 가진 날카로운 도구는 표면을 더 매끄럽게 만들 수 있는 반면, 무디거나 부적절한 도구는 마무리를 더 거칠게 만들 수 있습니다.

4.절단 매개변수

절삭 속도, 이송 속도, 절삭 깊이, 공구 형상과 같은 매개변수는 표면 마감에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 원하는 표면 품질을 달성하려면 특정 재료 및 공정에 대해 이러한 매개변수를 최적화하는 것이 필수적입니다.

5.작업물 안정성

가공이나 기타 제조 작업 중 공작물의 안정성은 일관된 표면 조도를 달성하는 데 중요합니다. 진동이나 움직임으로 인해 표면 질감이 불규칙해질 수 있습니다.

6. 표면 준비

청소 등 가공물의 전처리, 디버링및 사전 마무리 작업은 최종 표면 품질에 영향을 미칠 수 있습니다. 적절한 표면 처리를 통해 마감 공정을 진행하기 전에 재료에 오염 물질과 결함이 없는지 확인합니다.

대략적인 표면 거칠기 환산표

/	미국 시스템	미국 시스템	미터법	미터법
거칠기 등급 번호	Ra(μin)	RMS(마이크로인치)	라(μm)	RMS(μm)
N12	2000	2200	50	55
N11	1000	1100	25	27.5
N10	500	550	12.5	13.75
N9	250	275	8.3	9.13
N8	125	137.5	3.2	3.52
N7	63	69.3	1.6	1.76
N6	32	35.2	0.8	0.88
N5	16	17.6	0.4	0.44
N4	8	8.8	0.2	0.22
N3	4	4.4	0.1	0.11
N2	2	2.2	0.05	0.055
N1	1	1.1	0.025	0.035

표면 마감 측정 방법

표면 마감을 측정하는 데 일반적으로 여러 가지 방법이 사용됩니다.

1. 접촉식 프로파일로미터: 이 장비는 스타일러스나 프로브를 사용하여 표면을 물리적으로 추적하고 높이 변화를 측정합니다. 결과는 일반적으로 Ra(평균 거칠기), Rz(프로파일의 최대 높이) 또는 Rt(프로파일의 전체 높이)로 표시됩니다.
2. 비접촉 프로파일로미터: 레이저 또는 광학 프로파일로미터는 표면에 닿지 않고 표면 마감을 측정하여 빠르고 정확한 결과를 제공합니다. 섬세하거나 민감한 재료에 적합합니다.
3. 표면 거칠기 비교기: 이러한 시각적 도구는 다양한 거칠기 수준을 가진 샘플 표면 세트로 구성됩니다. 작업자는 가공물의 표면을 이러한 표준과 비교하여 시각적으로 거칠기를 결정합니다.
4. 원자현미경(AFM): AFM은 나노 수준의 표면 특징에 대한 초고해상도 이미징을 제공하므로 연구 개발 응용 분야에 적합합니다.

거칠기 매개변수와 계산은 어떻게 결정됩니까?

표면 거칠기 매개변수와 그 계산은 가공된 표면의 품질을 정량화하고 특성화하는 데 중요한 역할을 합니다. 다음은 풍부한 설명입니다.

거칠기 매개변수

표면 거칠기 매개변수는 표면 불규칙성의 다양한 측면을 설명하며 가공된 부품의 질감과 기능적 성능을 평가하는 데 도움이 되는 정량적 측정값을 제공합니다.

Ra는 샘플링 길이 내에서 평균선으로부터 거칠기 프로파일 편차의 절대값의 산술 평균을 나타냅니다. 다음과 같이 계산됩니다.

계산

이러한 매개변수에 대한 계산에는 프로파일로미터에서 얻은 거칠기 프로파일 데이터 분석이 포함됩니다.

• 데이터 수집 : 프로파일로미터를 사용하여 지정된 샘플링 길이에 걸쳐 표면 프로파일을 측정합니다.
• 필터링 및 스무딩: 적절한 필터링 기술을 사용하여 프로파일에서 웨이브 및 평탄도 결함을 제거하여 거칠기 특성을 분리합니다.
• 계산 매개변수: Ra 평균선으로부터의 절대 편차의 산술 평균을 계산합니다.

표면 마감 검사

표면 마감 검사에는 지정된 요구 사항이나 표준에 대해 측정된 데이터를 평가하는 작업이 포함됩니다. 주요 고려 사항은 다음과 같습니다.

1. 사양 준수: 측정된 표면 마감이 엔지니어링 도면이나 산업 표준에 설명된 지정된 요구 사항을 충족하는지 확인합니다.
2. 결함 감지: 표면 검사에는 표면 품질에 영향을 미치는 긁힘, 구덩이, 균열 또는 불규칙성과 같은 결함을 식별하는 작업이 포함될 수 있습니다.
3. 통계 분석: 표면 마감 데이터를 통계적으로 분석하여 일관성을 보장하고 시간 경과에 따른 추세를 파악합니다. Cp 및 Cpk와 같은 공정 능력 지수는 제조 공정 성능을 평가하는 데 도움이 될 수 있습니다.
4. 육안 검사: 수치 측정 외에도 육안 검사는 특히 미적 또는 외관 요구 사항에 대해 표면 마감 품질을 평가하기 위해 수행되는 경우가 많습니다.

표준 및 사양

다음을 포함한 여러 국제 표준 및 사양이 표면 마감 측정 및 검사에 적용됩니다.

• ISO 25178: 기하학적 제품 사양(GPS) – 표면 질감: 표면 질감 측정을 위한 매개변수, 여과 및 평가 절차를 다루는 포괄적인 표준입니다.
• ANSI/ASME B46.1: 표면 질감(표면 거칠기, 파상도 및 레이): 이 표준은 표면 질감 매개변수를 지정하고 측정하기 위한 지침을 제공합니다.
• ASTM E1444: 자분 테스트에 대한 표준 관행: 표면 마감 측정에만 국한되지는 않지만 이 표준은 자분을 사용하여 표면 및 표면 근처 결함을 감지하는 절차를 간략하게 설명합니다.

0.8um 표면 마감이란 무엇입니까?

0.8 μm Ra 표면 마감은 고급으로 간주되며 생산 중에 정밀한 제어가 필요하므로 비용이 더 많이 듭니다. 이 마감은 응력 집중에 노출된 구성 요소에 필수적입니다. 또한 움직임이 드물고 하중이 가벼운 베어링에도 적합합니다.

표면 마감에서 RA와 RZ는 무엇입니까?

RA와 RZ는 표면 거칠기를 설명하는 데 사용되는 주요 매개변수입니다. RA 또는 평균 거칠기는 평균선에서 표면 프로필의 평균 편차를 측정하여 표면 질감에 대한 일반적인 지표를 제공합니다. RZ 또는 프로필의 최대 높이는 주어진 샘플링 길이 내에서 가장 높은 피크와 가장 깊은 계곡 사이의 수직 거리를 측정합니다. RA는 평균값을 제공하는 반면, RZ는 표면 높이의 최대 변동을 측정합니다.

1.6 표면 마감은 무엇을 의미하나요?

1.6 μm Ra의 표면 마감은 약간만 보이는 절단 자국이 있는 비교적 매끄러운 표면을 나타냅니다. 이 Ra 등급은 가벼운 하중이나 느린 움직임의 단단한 핏과 부품에 권장됩니다. 최소한의 표면 거칠기가 필요한 응용 분야에 적합하지만 고속 회전 부품이나 강렬한 진동에 노출된 구성 요소에는 적합하지 않습니다.

표준 표면 마감이란 무엇입니까?

기계 가공의 표준 표면 마감은 일반적으로 Ra 0.8~3.2µm(32~125µin)입니다. 이 범위는 제조 비용과 부품 성능 간의 균형을 이루므로 광범위한 응용 분야에 적합합니다.

UM은 두께의 단위인가요?

"µ" 기호는 "마이크로"를 의미하며 그리스 문자의 열두 번째 글자입니다. 1만분의 XNUMX미터 또는 XNUMX천분의 XNUMX밀리미터를 나타냅니다. 포장 산업에서 이 측정 단위인 XNUMXµm는 일반적으로 플라스틱의 두께를 지정하는 데 사용되며, 매우 얇은 층을 설명하는 데 있어 정밀함을 강조합니다.

맺음말

제조된 구성 요소가 성능, 기능 및 규제 요구 사항을 충족하는지 확인하려면 이러한 기호를 이해하는 것이 필수적입니다. 적절한 측정 기술을 활용하고 표면 마감에 영향을 미치는 요인을 고려함으로써 제조업체는 제품의 일관되고 정확한 표면 질감을 달성하여 기능성, 미적 특성 및 전반적인 품질을 향상시킬 수 있습니다.

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