Obrobione części metalowe mogą wydawać się gładkie, ale zawsze mają pewną chropowatość z powodu jednej z kilku przyczyn, takich jak wibracje w sprzęcie frezującym lub zużyte końcówki tnące. Specyfikacje określą akceptowalny stopień chropowatości, ale istnieje więcej niż jeden sposób pomiaru powierzchni i więcej niż jeden sposób ilościowego określenia wyników pomiaru. Dwa typowe pomiary to Ra, średnia chropowatość i Rz, średnia głębokość chropowatości. Gdy jeden sklep korzysta z Rz, a inny z Ra, należy uzgodnić sposób konwersji.
Zaprojektowana szorstkość
Pod mikroskopem chropowatość obrobionej powierzchni może przypominać poszarpany łańcuch górski, gdzie szczyty są zadziorami, a doliny rysami. Te cechy są tworzone przez narzędzia tnące lub szlifierskie. Ta tekstura jest niezbędna w niektórych zastosowaniach, takich jak ściany cylindrów silnika spalinowego wewnętrznego spalania, gdzie powierzchnia powinna być wystarczająco gładka, aby pierścienie tłokowe mogły się uszczelnić, ale wystarczająco szorstka, aby utrzymać warstwę oleju przez smarowanie.
Różnice w metodach i wynikach
Różnica w metodzie i wynikach między Rz i Ra pojawia się, gdy powierzchnia ma wyjątkowo wysokie szczyty lub niskie doliny. Jeżeli powierzchnia ma równomierne zmiany wysokości, metoda uśredniania Ra daje podobne wyniki do średniego obliczenia Rz. Ponieważ Ra uśrednia wszystkie pomiary w danej próbce, skrajne punkty są mieszane ze średnią, a metoda nie identyfikuje im. W przeciwieństwie do tego, Rz wybiera najwyższe i najniższe punkty w pięciu przykładowych przekrojach i wyprowadza wartość poprzez uśrednianie między nimi, dzięki czemu odgrywają one większą rolę w ocenie powierzchni.
Szacowanie Ra z Rz
Podczas gdy Ra wygładza wszystkie pomiary w jedną średnią, a Rz uśrednia tylko największe odchylenia, nie ma tylko jednego prostego sposobu wyprowadzić Ra od Rz. Raczej stosuje się ogólne szacunki, często przyjmując, że wartość Ra będzie wynosić od 1/4 do 1/9 wartości Rz. Ta zmienność zależy od metody obróbki, od frezowania rowków, przez cięcie strumieniem wody, po szlifowanie lub polerowanie.
Zalety i wady Ra i Rz jako pomiarów
Ra oferuje szybki sposób pomiaru średniego odchylenia od oczekiwanej średniej powierzchni, określonej przez proste narzędzia, ale nie wskaże, czy odchylenia od zaprojektowanej średniej są pikami, czy doliny. Ta średnia jest tylko jednym parametrem pomiaru. Rz również uśrednia odczyty, ale nie podaje konkretnych wartości dla poszczególnych odchyleń. Rz i Ra to nie jedyne parametry pomiaru powierzchni. Inne, takie jak Rmax, określają różnicę między najwyższymi i najniższymi punktami, bez uśredniania. Rv oznacza najniższe doliny, a Rp najwyższe szczyty.
