Bearbetade metalldelar kan verka släta, men de har alltid en viss ojämnhet på grund av någon av flera orsaker som vibrationer i fräsutrustningen eller slitna skärbitar. Specifikationer kommer att ställa in en acceptabel grad av grovhet, men det finns mer än ett sätt att mäta ytan och mer än ett sätt att kvantifiera mätresultaten. Två vanliga mätningar är Ra, eller genomsnittlig ojämnhet, och Rz, eller genomsnittlig ojämnhetsdjup. När en butik använder Rz och en annan använder Ra, måste en konverteringsmetod komma överens.
Designad grovhet
Under mikroskopisk inspektion kan ojämnheten hos en bearbetad yta likna en taggig bergskedja där topparna är grader och dalarna är repor. Dessa funktioner skapas av skär- eller slipverktygen. Denna struktur är nödvändig för vissa applikationer som cylinderväggarna i en förbränningsmotor, där ytan ska vara tillräckligt slät för att kolvringarna ska kunna tätas, men tillräckligt grov för att hålla en film med olja för smörjning.
Skillnader i metoder och resultat
Skillnaden i metod och resultat mellan Rz och Ra spelar in när ytan har några exceptionellt höga toppar eller låga dalar. Om ytan har enhetliga höjdvariationer ger medelvärdesmetoden för Ra liknande resultat som den genomsnittliga beräkningen av Rz. Eftersom Ra medelvärderar alla mätningar inom ett givet prov, blandas extrema punkter i genomsnittet och metoden identifieras inte dem. Däremot väljer Rz de högsta och lägsta punkterna i fem provsektioner och får ett värde genom att ta ett medelvärde bland dem, så de spelar en större roll för att utvärdera ytan.
Uppskattning av Ra från Rz
Medan Ra jämnar ut alla mätningar till ett medelvärde och Rz i genomsnitt bara de största avvikelserna, finns det inte bara ett enkelt sätt att härleda Ra från Rz. Snarare tillämpas allmänna uppskattningar, antagande ofta att Ra-värdet är 1/4 till 1/9 av Rz-värdet. Denna variabilitet beror på bearbetningsmetoden, allt från slitsfräsning, till skärning med vattenstråle, till slipning eller polering.
Fördelar och brister med Ra och Rz som mätningar
Ra erbjuder ett snabbt sätt att mäta genomsnittlig avvikelse från den förväntade medelytan, som bestäms av enkla verktyg, men det anger inte om variationerna från det designade medelvärdet är toppar eller dalar. Detta genomsnitt är bara en mätparameter. Rz genomsnittar också avläsningar, men det ger inte specifika värden för de enskilda avvikelserna. Rz och Ra är inte de enda parametrarna för att mäta en yta. Andra som Rmax plockar ut skillnaden mellan högsta och lägsta poäng, utan att ta ett genomsnitt. Rv anger de lägsta dalarna och Rp anger de högsta topparna.