Шероховатость поверхности Ra Rz — числа на чертеже, которые ограничивают высоту микронеровностей после обработки. Ra — среднее арифметическое отклонение профиля от средней линии на базовой длине. Rz — высота неровностей, и смысл зависит от стандарта, по которому выполнен чертёж. Величину дают в микрометрах. Нет букв у числа — в ЕСКД обычно читают как Ra. Меньше число — чище поверхность и выше цена изготовления.
Что такое параметр шероховатости Ra и Rz
Параметр шероховатости — число, которым конструктор ограничивает микрогеометрию поверхности после резца, фрезы или круга. Ra усредняет абсолютные отклонения профиля от средней линии на базовой длине: одиночная риска почти не двигает результат. Rz оценивает высоту неровностей на контрольном участке и сильнее реагирует на пики и впадины. Оба параметра шероховатости поверхности Ra Rz задают в микрометрах.
Ra показывает, насколько профиль в среднем уходит от средней линии. Rz показывает, насколько высоки неровности на участке контроля. Это разные величины, не синонимы.
Базовую длину берут из стандарта, который указан на чертеже или в технических требованиях. Без длины запись «Ra 1,6» ещё не полный рецепт измерения: на коротком и на длинном участке одно и то же число иначе фильтрует след обработки. В спорных местах рядом с параметром пишут базовую длину, фильтр и направление рисок — вдоль следа или поперёк.
Для заказа детали этого достаточно: вы отдаёте не «красивую поверхность», а величину, которую цех должен подтвердить. Если параметр нечем измерить на вашей номенклатуре, это вскрывается на расчёте, а не на приёмке готовой партии.
Чем Ra отличается от Rz на одном чертеже
На одной поверхности числа Ra и Rz почти не совпадают. Ra сглаживает профиль, Rz подчёркивает высоту выступов и впадин. След точения часто даёт Rz в несколько раз больше Ra, но универсального коэффициента нет: он меняется от подачи, радиуса вершины, материала и износа инструмента. Заменять Ra на «похожий» Rz без согласования нельзя: это другое требование к той же детали.
Если на чертеже стоит Ra, принимать и сдавать нужно Ra. Если стоит Rz — Rz. Пересчёт без письменного согласования уже меняет задачу.
Отдельно путают стандарты. В ГОСТ 2789 Rz — высота неровностей по десяти точкам. В ISO 4287 и в линейке ISO 21920 обозначение Rz ближе к максимальной высоте профиля на длине оценки. Чертёж «Rz 20» 1980 года и чертёж «Rz 20» по ISO — разные задачи для контролёра. Пока в документах не назван стандарт, уточняйте, какой Rz имеется в виду.
На практике проще держать один параметр на изделие. Смешивать Ra на корпусе и Rz на валу можно, если так задано исторически, но в заявке это стоит проговорить явно. Иначе исполнитель читает привычный Ra, а входной контроль на вашей стороне меряет Rz — и спор начинается с годной, по мнению цеха, детали.
Как шероховатость обозначают на чертеже
По ГОСТ 2.309-73 шероховатость показывают знаком на контуре: число, при необходимости вид обработки и дополнительные данные. Нет перед числом «Rz» или иного параметра — в ЕСКД читают как Ra в микрометрах. Знак на линии относится к этой поверхности. Общий знак в углу листа закрывает все поверхности без личного знака.
Нет букв у числа в знаке шероховатости — по ЕСКД это Ra. Буквы «Rz» пишут, когда имеют в виду именно Rz.
На знаке могут появиться способ получения поверхности, направление неровностей и базовая длина. Способ «с удалением слоя» или «без удаления» меняет маршрут: литьё и прокат без механообработки — не то же самое, что фрезерование в размер. Если способ не указан, цех выбирает любой процесс, который выдерживает число.
Разбирать знак удобно вместе с допуском размера. Посадка на отверстии и грубый Ra на той же поверхности часто конфликтуют: размер ещё можно выдержать черновым проходом, а квалитет уже нет. Как читать квалитет, разобрано в статье допуски по квалитетам. Пока оба требования не стыкуются, в работу уходит лист, который нельзя закрыть одним маршрутом.
Классы шероховатости на старых чертежах
Классы шероховатости — номера с 1-го по 14-й со старых чертежей: знак ▽6, запись «обработать по 7 классу». Класс сам по себе не измеряют. Его переводят в Ra или Rz по ряду ГОСТ 2789-73 и уже это число несут в заказ и в карту контроля. Пока перевода нет, цех не знает, что писать в протокол.
Класс шероховатости — ярлык на ряд Ra и Rz, а не отдельная физическая величина. В работу отдавайте число в микрометрах.
На старых листах чаще встречаются классы 4–8. Их обычно читают по предпочтительным числам ряда:
| Класс | Ra, мкм | Rz, мкм |
|---|---|---|
| 4 | 10 | 40 |
| 5 | 5 | 20 |
| 6 | 2,5 | 10 |
| 7 | 1,25 | 6,3 |
| 8 | 0,63 | 3,2 |
Классы 1–3 на грубых поверхностях чаще закрывали через Rz, самые тонкие 10–14 — через малый Ra и уже не фрезерованием. Ошибка на один класс меняет операцию. Если класс пришёл из старого ГОСТ, а поставка идёт по ТУ, разницу документов лучше закрыть явно: об этом — ГОСТ или ТУ на деталь.
Неуказанная шероховатость и общее требование
Неуказанная шероховатость действует на все поверхности без собственного знака. Её ставят общим знаком в углу листа или строкой в технических требованиях: «неуказанные шероховатости Ra 12,5». Нет общего требования — исполнитель не обязан доводить «все грани» до той чистоты, которую вы мысленно держите по 3D-модели.
Общее значение — способ не расставлять десятки знаков, а не способ ужесточить всю деталь одним движением. Конструктор часто считает, что «внутри корпуса и так не рвут». Исполнитель оставляет следы черновой фрезы: размер выдержан, личного знака нет. На карманах и нерабочих плоскостях это нормально, пока вы сами не назначили число.
Проверяйте три пересечения. Первое: не перекрывает ли общее Ra резьбу, литейную корку и место под сварку. Второе: не стоит ли на поле «Ra 3,2 везде», хотя нужны только три посадочных отверстия. Третье: не противоречит ли общее требование специальному знаку на виде — личный знак сильнее, но технолог может прочитать наоборот, если лист перегружен.
Какой параметр шероховатости ставить на типовые поверхности
Параметр шероховатости назначают по функции поверхности, не по желанию «чтобы выглядело чисто». Нерабочие грани закрывают грубым Ra. Посадки, уплотнения и пары трения — более мелким. Зеркальный параметр на плите, которая только несёт крышку, добавляет операцию и не улучшает посадку.
Сначала функция поверхности, потом число. Обратный порядок почти всегда раздувает маршрут.
Ориентиры, с которых начинают разговор по чертежу:
| Поверхность | Обычно Ra, мкм | Что это значит в маршруте |
|---|---|---|
| Нерабочая, после резки и черновой | 12,5…25 | точение или фрезерование без чистового прохода |
| Прилегание без герметизации | 6,3 | обычный чистовой проход |
| Посадка, канавка под кольцо | 3,2…1,6 | чистовая обработка, иногда шлифование |
| Трение, гильза, золотник | 0,8…0,4 | шлифование |
| Зеркало, прецизионная пара | 0,2 и ниже | хонингование, притирка — срок и цену уточнять отдельно |
Это не норма, а стартовая сетка. Для шеек вала число на шейке и на лыске — разные задачи: как собрать комплект требований, разобрано в материале как заказать изготовление вала по чертежу. Если сомневаетесь между двумя соседними значениями, берите более грубое и ужесточайте только там, где есть посадка, уплотнение или износ.
Как Ra и Rz влияют на технологию и цену
Цена растёт не от знака как такового, а от смены операции. Ra 3,2 на стали часто закрывают чистовым точением или фрезерованием. Ra 0,8 на той же поверхности почти всегда шлифование: другой станок, другая база, другое время. Ra 0,4 и ниже — отдельный передел. Пока число живёт на той же операции, удорожание без смены станка. Нужен переход — в расчёте появляется новая позиция.
Ужесточение на один ряд часто меняет не «чуть медленнее рез», а вид обработки. Платите за переход, а не за цифру в знаке.
На стоимость влияют ещё три вещи. Площадь: шлифовать торец 20×20 мм и плоскость 400×400 мм — разный объём работы. Доступ инструмента: карман, из которого профилометр не достанет, нельзя честно назначить как контролируемый Ra 0,8. Связка с допуском размера и формы: об этом — допуски и шероховатость без лишнего удорожания. Из чего складывается цена в целом, см. от чего зависит цена металлообработки по чертежу. Если чистота нужна не на всех гранях, это лучше сразу вынести в заявку и согласовать, где параметр можно ослабить.
Как шероховатость проверяют при приёмке
На приёмке шероховатость измеряют профилометром или сравнивают с образцами. Прибор даёт число по выбранному параметру, базовой длине и фильтру. Образцы годятся как отбор: «не грубее этого». Для посадки с риском спора и для протокола в комплекте нужен прибор и согласованная методика, а не взгляд мастера.
До запуска партии закройте, что именно меряете — Ra или Rz; на какой базовой длине; в каком направлении относительно следа обработки; на скольких поверхностях и с каким числом точек. Без этого одна сторона меряет вдоль риски, другая — поперёк, и числа не совпадут при одной и той же детали.
Не каждую поверхность достать датчиком. Глубокий карман, мелкая канавка, внутренняя резьба — плохие места для профилометра. Если параметр стоит там, где измерить нельзя, на расчёте его переносят на доступный участок, меняют на технологический образец или снимают. Прятать этот конфликт до ОТК бессмысленно: годность тогда зависит от того, кто как умеет «не заметить» требование.
Что сверить в чертеже до заказа
До заявки пройдите чертёж глазами контролёра, не автора модели. Нужно, чтобы исполнитель увидел те же Ra и Rz, что вы закладывали, и сразу сказал, где число меняет маршрут. Без этой сверки расчёт по шероховатости гадательный: часть знаков потеряется, часть окажется неисполнимой.
- Какой параметр на каждой рабочей поверхности. Нужны Ra или Rz в микрометрах, без классов вперемешку с числами.
- Есть ли общее требование на неуказанные поверхности и не задевает ли оно литьё, сварку и резьбу.
- Совпадает ли шероховатость с посадкой и допуском формы. Грубый Ra на точном отверстии обычно не закрывается одним проходом.
- Можно ли физически измерить параметр профилометром. Если нельзя — как будете принимать эту грань.
- Какой стандарт стоит за Rz, если Rz всё-таки назначен: ГОСТ или ISO.
- Где чистота работает на посадку, уплотнение или износ, а где знак скопировали с соседнего вида.
- Одна ли версия чертежа у вас и в заявке. Правка «ужесточили Ra» без смены обозначения файла даёт другую деталь.
После сверки спорные знаки лучше выписать отдельным абзацем в письме к заявке, чем надеяться, что технолог сам отличит рабочую шейку от нерабочей лыски.
Частые вопросы
Можно ли назначить на одну поверхность и Ra, и Rz?
Можно, если оба нужны разным службам: цеху удобнее Ra, входящему контролю на вашей стороне исторически меряют Rz. Тогда на чертеже пишут оба числа, и сдавать нужно оба. Не пишите второе «для справки» без пометки: исполнитель обязан выдержать всё, что стоит в знаке.
В 3D-модели шероховатости нет. Чего достаточно для заказа?
Достаточно чертежа, где знаки расставлены. Модель без PMI не заменяет знак: CAM берёт геометрию, чистоту — с листа. Если листа нет, параметр перечислите в технических требованиях заявки по поверхностям. Иначе исполнитель закроет общее грубое значение и будет прав.
Нужен ли протокол измерения шероховатости в каждой партии?
Нет, пока вы сами его не потребовали в договоре или в технических требованиях. Для обычной механики часто хватает выборочного контроля. Протокол на каждую штуку имеет смысл на трущихся парах, гидравлике и там, где спор по приёмке уже был.
Как читать Ra, если на чертеже микродюймы?
Американские листы часто дают Ra в µin. 32 µin ≈ 0,8 мкм, 63 µin ≈ 1,6 мкм, 125 µin ≈ 3,2 мкм. Пока единицы не переведены, в заказ лучше перенести исходное число с единицей измерения, а не округлённый «примерно Ra 1,6».
