Шероховатость Ra/Rz
Параметры шероховатости поверхности по ГОСТ 2789-73: таблица классов 1–14, соответствие Ra и Rz, методы обработки. Ниже — приближённый конвертер Ra ↔ Rz с пояснением, почему точного пересчёта нет.
Приближённый конвертер Ra ↔ Rz
Классы шероховатости и соответствие Ra / Rz (ГОСТ 2789-73)
| Класс | Ra, мкм | Rz, мкм | Типичная обработка |
|---|---|---|---|
| 1 | — | 320…160 | Черновое точение, строгание, сверление |
| 2 | — | 160…80 | Получистовое точение, фрезерование |
| 3 | — | 80…40 | Чистовое точение, зенкерование |
| 4 | — | 40…20 | Чистовое фрезерование, развёртывание |
| 5 | — | 20…10 | Тонкое точение, чистовое развёртывание |
| 6 | 2,5…1,25 | 10…6,3 | Чистовое шлифование, тонкое точение |
| 7 | 1,25…0,63 | 6,3…3,2 | Шлифование, протягивание |
| 8 | 0,63…0,32 | 3,2…1,6 | Тонкое шлифование, хонингование |
| 9 | 0,32…0,16 | 1,6…0,8 | Хонингование, чистовое шлифование |
| 10 | 0,16…0,08 | 0,8…0,4 | Притирка, полирование |
| 11 | 0,08…0,04 | 0,4…0,2 | Доводка, притирка |
| 12 | 0,04…0,02 | 0,2…0,1 | Тонкая доводка |
| 13 | — | 0,10…0,05 | Суперфиниширование |
| 14 | — | 0,05…0,025 | Тонкое суперфиниширование, полирование |
Грубые классы 1–5 нормируют по Rz, средние 6–12 по Ra, тонкие 13–14 снова по Rz. Значения Ra и Rz в одной строке соответствуют друг другу приближённо.
Ra и Rz: в чём разница и что выбирать
Ra и Rz описывают одну и ту же шероховатость, но по-разному. Ra усредняет отклонения профиля по всей базовой длине и слабо реагирует на единичные пики, поэтому его берут для большинства сопрягаемых поверхностей в машиностроении. Rz складывает пять самых высоких выступов и пять самых глубоких впадин, показывая максимальную высоту неровностей: он нагляднее на грубых заготовках и на сверхгладких доведённых поверхностях.
Прямого коэффициента перевода между ними нет. Для средних значений в инженерной практике пользуются оценкой Rz ≈ 4 × Ra, но реальное отношение колеблется в зависимости от того, как обработана поверхность. Поэтому на чертеже указывают тот параметр, который действительно нужен по функции, а не пересчитывают один в другой.
Как выбрать шероховатость под задачу
Величину назначают по роли поверхности. Свободным необрабатываемым поверхностям хватает Rz 40 и грубее. Посадочные места под подшипник и сопрягаемые поверхности требуют Ra 0,8–1,6 мкм, трущиеся и уплотнительные — Ra 0,2–0,4 мкм. Каждый шаг к более гладкой поверхности удорожает обработку, поэтому задают минимально достаточную шероховатость, а обозначают её знаком по ГОСТ 2.309.
Вопросы и ответы
Чем отличается Ra от Rz?
Ra — среднее арифметическое отклонение профиля, усреднённая высота всех неровностей на базовой длине. Rz — высота неровностей по десяти точкам, сумма средних из пяти наибольших выступов и пяти впадин. Ra устойчивее к случайным пикам и чаще применяется в машиностроении, Rz нагляднее показывает максимальную высоту неровностей и удобен для грубых и очень тонких поверхностей.
Как перевести Ra в Rz?
Точного пересчёта между Ra и Rz не существует: это разные параметры одного профиля, и их соотношение зависит от характера поверхности и метода обработки. Для инженерной оценки в среднем диапазоне пользуются приближением Rz ≈ 4 × Ra, то есть Ra 1,6 мкм примерно соответствует Rz 6,3 мкм. Для ответственных поверхностей параметр задают напрямую в нужной величине, а не пересчитывают.
Что означают классы шероховатости 1–14?
Классы шероховатости — старая система обозначения по ГОСТ 2789, где класс 1 самый грубый, класс 14 самый гладкий. Грубые классы 1–5 нормируют по Rz, средние 6–12 по Ra, самые тонкие 13–14 снова по Rz. Сейчас на чертежах указывают конкретное значение Ra или Rz в микрометрах, но классы остаются удобным ориентиром для связи шероховатости с методом обработки.
Какую шероховатость выбрать для детали?
Шероховатость выбирают по назначению поверхности. Свободные необрабатываемые поверхности оставляют грубыми, Rz 40 и выше. Сопрягаемые поверхности под подшипник или посадку требуют Ra 0,8–1,6 мкм, уплотнительные и трущиеся — Ra 0,2–0,4 мкм. Чем мельче шероховатость, тем дороже обработка, поэтому задают минимально достаточную величину под функцию, а не «как можно глаже».
Как шероховатость обозначают на чертеже?
Шероховатость наносят знаком по ГОСТ 2.309: базовый знак без обработки резанием, знак с полкой для обработки со снятием слоя, знак без снятия. Рядом ставят значение параметра, например Ra 1,6 или Rz 6,3, и при необходимости способ обработки и направление неровностей. Единое обозначение для всех поверхностей выносят в правый верхний угол чертежа.
Оформление по ЕСКД