Оброблені металеві деталі можуть здаватися гладкими, але вони завжди мають певну шорсткість через будь-яку з кількох причин, таких як вібрація в фрезерному обладнанні або зношені ріжучі долота. Технічні характеристики встановлюють прийнятний ступінь шорсткості, але існує більше одного способу вимірювання поверхні та кількох методів кількісної оцінки результатів вимірювань. Двома загальними вимірами є Ra, або середня шорсткість, і Rz, або середня глибина шорсткості. Коли один магазин використовує Rz, а інший - Ra, необхідно узгодити метод перетворення.
Розроблена шорсткість
Під мікроскопічним оглядом шорсткість обробленої поверхні може нагадувати зубчастий гірський масив, де вершини є задирами, а долини - подряпинами. Ці особливості створюються ріжучими або шліфувальними інструментами. Ця текстура необхідна для деяких застосувань, таких як стінки циліндрів двигуна внутрішнього згоряння, де поверхня повинна бути досить гладкою для ущільнення поршневих кілець, але досить шорсткою, щоб утримувати плівку масла змащення.
Відмінності в методах та результатах
Різниця в методі та результатах між Rz та Ra виникає, коли поверхня має надзвичайно високі піки або низькі долини. Якщо поверхня має рівномірні зміни висоти, метод усереднення Ra дає результати, подібні до середнього розрахунку Rz. Оскільки Ra усереднює всі виміри в межах даної вибірки, крайні точки змішуються із середнім значенням, і метод не визначає їх. На противагу цьому, Rz вибирає найвищу і найнижчу точки в п’яти зразках та отримує значення шляхом усереднення серед них, тому вони відіграють більшу роль в оцінці поверхні.
Оцінюючи Ra від Rz
Хоча Ra згладжує всі вимірювання в одне середнє значення, а Rz - в середньому лише найбільші відхилення, існує не лише один простий спосіб вивести Ra з Rz. Швидше, застосовуються загальні оцінки, часто припускаючи, що значення Ra буде 1/4 до 1/9 значення Rz. Ця мінливість залежить від методу механічної обробки, починаючи від фрезерування шліців, до різання водою струменем, до шліфування або полірування.
Переваги та недоліки Ra та Rz як вимірювання
Ra пропонує швидкий спосіб виміряти середнє відхилення від очікуваної середньої поверхні, як визначено прості інструменти, але це не вказує, чи є відхилення від розробленого середнього значення піковими або долини. Це середнє значення є лише одним параметром вимірювання. Rz також усереднює показники, але він не надає конкретних значень для окремих відхилень. Rz і Ra - не єдині параметри для вимірювання поверхні. Інші, такі як Rmax, вибирають різницю між найвищою та найнижчою точками без усереднення. Rv позначає найнижчі долини, а Rp - найвищі піки.