Шероховатость поверхности: Ra и Rz, классы, обозначение на чертеже

Шероховатость поверхности: Ra и Rz, классы, обозначение на чертеже

Шероховатость поверхности влияет на износ, трение, герметичность и усталостную прочность детали, а заодно на её цену. Ниже разберём, чем отличаются параметры Ra и Rz, как читать старые классы шероховатости, как ставится шероховатость на чертеже и какие значения реально получить разными видами обработки.

Что такое шероховатость поверхности

Шероховатость — это мелкие неровности, которые остаются на поверхности после обработки. В отличие от отклонений формы (овальность, конусность) и волнистости, её оценивают на короткой базовой длине — отрезке, на котором измеряют отклонения профиля от средней линии.

Параметры шероховатости и их значения устанавливает ГОСТ 2789-73. На чертежах чаще всего встречаются два высотных параметра, Ra и Rz. Оба измеряются в микрометрах (мкм).

Шероховатость Ra и Rz: в чём разница

Ra — среднее арифметическое отклонение профиля от средней линии на базовой длине. Параметр осредняет все выступы и впадины, поэтому мало чувствителен к единичным рискам. Шероховатость Ra — самый распространённый параметр на чертежах.

Rz — высота неровностей профиля по десяти точкам: среднее из пяти наибольших выступов и пяти наибольших впадин. Rz лучше показывает «рваную» поверхность с отдельными пиками, поэтому шероховатость Rz чаще задают для грубых поверхностей после черновой обработки, литья и штамповки.

Запись «Ra 0,8» означает, что среднее отклонение профиля не больше 0,8 мкм. Запись «Rz 20» — что высота неровностей по десяти точкам не больше 20 мкм. Для прикидки шероховатость Ra и Rz связывают так: Rz примерно в 4–5 раз больше Ra. Для ответственных поверхностей пересчётом не пользуются, а пишут на чертеже тот параметр, который будут контролировать.

Таблица классов шероховатости

Классы шероховатости (с 1-го по 14-й) пришли из старого ГОСТ 2789-59. В действующем ГОСТ 2789-73 классов нет, но на старых чертежах они встречаются до сих пор, поэтому полезно знать соответствие. Для классов 1–5 и 13–14 основным был параметр Rz, для классов 6–12 — Ra.

Класс Ra, мкм Rz, мкм Базовая длина, мм
1 — 320…160 8
2 — 160…80 8
3 — 80…40 2,5
4 — 40…20 2,5
5 — 20…10 2,5
6 2,5…1,25 — 0,8
7 1,25…0,63 — 0,8
8 0,63…0,32 — 0,8
9 0,32…0,16 — 0,25
10 0,16…0,08 — 0,25
11 0,08…0,04 — 0,25
12 0,04…0,02 — 0,08
13 — 0,10…0,05 0,08
14 — 0,05…0,025 0,08

Пример перевода: «∇7» на старом чертеже — это примерно Ra 1,25, «∇8» — Ra 0,63.

Обозначение шероховатости на чертеже

Правила обозначения шероховатости на чертеже задаёт ГОСТ 2.309-73. Используют один из трёх знаков:

  • Простая «галочка» — способ обработки конструктор не задаёт, технолог выбирает его сам.
  • Галочка, замкнутая сверху горизонтальной чертой (треугольник) — поверхность получают со снятием материала: точением, фрезерованием, шлифованием.
  • Галочка с кружком — поверхность получают без снятия материала (литьё, ковка, штамповка, прокат) или она не обрабатывается по этому чертежу.

В действующей редакции стандарта (изменение № 3) перед значением пишут обозначение параметра: «Ra 0,8», «Rz 20». На чертежах, выпущенных до 2005 года, значение Ra часто стоит без символа — просто «0,8».

Знак ставят на линии контура, на выносной линии или на полке линии-выноски, направленной к поверхности. Если у большинства поверхностей шероховатость одинаковая, её пишут в правом верхнем углу чертежа, а рядом в скобках — знак без значения. Это читается как «все остальные поверхности — с этой шероховатостью».

Какую шероховатость дают разные виды обработки

Ориентировочные значения Ra, которые получают без лишних затрат:

Вид обработки Ra, мкм
Точение черновое 12,5…25
Точение получистовое 3,2…6,3
Точение чистовое 1,6…3,2
Точение тонкое 0,4…0,8
Фрезерование черновое 6,3…12,5
Фрезерование чистовое 1,6…3,2
Фрезерование тонкое 0,8…1,6
Сверление 6,3…12,5
Зенкерование 3,2…6,3
Развёртывание 0,8…1,6
Шлифование предварительное 1,6…3,2
Шлифование чистовое 0,4…1,6

Цифры зависят от материала, режима и состояния инструмента, поэтому для конкретной детали их уточняет технолог.

Как выбрать шероховатость и не переплатить

Шероховатость назначают по работе поверхности. Посадочные места под подшипники, уплотнения, трущиеся пары требуют Ra 0,8–1,6 и чище. Свободным поверхностям, которые ни с чем не сопрягаются, достаточно Ra 6,3–12,5.

Каждая ступень чище стоит денег: чтобы вместо Ra 1,6 получить Ra 0,4, обычно нужна отдельная операция шлифования. Поэтому лучше указывать жёсткую шероховатость только там, где она нужна, а остальное закрывать общей записью в углу чертежа.

Шероховатость связана с точностью размера. Для 6–7 квалитета обычно ставят Ra 0,8–1,6, для 8–9 квалитета — Ra 1,6–3,2, для 11–12 квалитета — Ra 6,3–12,5. Подробнее о квалитетах — в статье «Допуски и посадки».

Шероховатость в нашем цехе

На токарных станках с ЧПУ получаем шероховатость до Ra 0,8 на деталях диаметром до 400 мм и длиной до 1 000 мм. Где нужно чище, шлифуем у себя: диаметр до 100 мм, Ra 0,6–0,8. Если требование на чертеже выше этих цифр, скажем об этом до запуска в работу.

Читайте также: токарная обработка.

🧱 Металл в розницу от ВсеПрутки

Нужен металл для задачи «Шероховатость поверхности»? Он есть в нашем магазине заготовок ВсеПрутки. Присмотритесь к позиции стальной круг Ст45: сталь 45 — самый ходовой материал для валов, осей, втулок и крепежа. Режут в нужный размер, отгружают в день оплаты, доставляют по всей России. Заготовку можно передать нам вместе с чертежом: на своём материале деталь выходит дешевле.

Частые вопросы

Что ставить на чертеже, Ra или Rz? Для большинства обработанных поверхностей — Ra: его проще измерить и привычнее читать. Rz задают для грубых поверхностей и там, где важны отдельные глубокие риски.

Можно ли получить Ra 0,8 точением, без шлифовки? Да, на чистовом точении с острым резцом и правильным режимом. Для закалённых деталей и посадок под подшипник надёжнее шлифовка.

Что значит знак шероховатости в правом верхнем углу? Это шероховатость всех поверхностей, на которых своего знака нет. Знак в скобках рядом с ней означает «остальное».

Пришлите чертёж — проверим, какую шероховатость получим на нашем оборудовании, и рассчитаем стоимость. Отправить чертёж

Контакты

МеталУслуги.Ру — Москва, ул. Кольская, 1с2 (м. Свиблово), Пн–Пт 9:00–20:00.

Телефон: +7 (963) 639-60-77 · Почта: contact@metaluslugi.ru · WhatsApp · Telegram · MAX. Пришлите чертёж или фото детали — рассчитаем цену и срок.

🟣 Ожидает ответа (бот отвечает) 🟢 Открыто (подключен оператор)