Tabela chropowatości dla 29 metod obróbki oraz praktyczne wartości Ra dla łożysk, pasowań, uszczelnień, prowadnic, klejenia, powłok i bazowania.
Na rysunku wpisujesz Ra 0,8, ale warsztat nadal musi wybrać proces, który potrafi je uzyskać. Poniższa tablica zbiera 29 metod obróbki, a dalsza część pomaga przejść od możliwości procesu do wymagania dla konkretnego miejsca w maszynie.
| Metoda obróbki | granica | zakres | zgrubnie |
|---|---|---|---|
| Kształtowanie wstępne | |||
| Odlewanie: ciśnieniowe | – | 0,8…301 | – |
| Odlewanie: kokilowe | – | 3,2…502 | – |
| Odlewanie: w formach piaskowych | – | 12,5…50 | – |
| Spiekanie: normalne | – | 0,4…1,6 | – |
| Spiekanie: kalibrowane | – | 0,3…0,8 | – |
| Obróbka bezubytkowa | |||
| Wyciskanie | 0,8 | 3,2…12,5 | 25 |
| Kucie matrycowe | 0,8 | 2,5…12,5 | 25 |
| Wytłaczanie | 0,8 | 3,2…12,5 | 25 |
| Ciągnienie głębokie | 0,2 | 1…3,2 | 6,3 |
| Walcowanie: dogniatanie | 0,025 | 0,06…1,6 | 2 |
| Obróbka ubytkowa | |||
| Erozja: drutowa | 0,1 | 0,4…1 | 3,2 |
| Erozja: wgłębna | 0,2 | 0,453 | 6,3 |
| Przecinanie: palnikiem | 3,2 | 8…16 | 50 |
| Przecinanie: laserem | – | 1…10 | – |
| Przecinanie: plazmą | – | 1…10 | – |
| Przecinanie: na gilotynie | – | 1,6…12,5 | – |
| Przecinanie: strumieniem wody | 1,6 | 6,3…25 | 50 |
| Wiercenie: w pełnym materiale | 1,6 | 6,3…12,5 | 25 |
| Wytaczanie i rozwiercanie | 0,05 | 0,4…3,2 | 12,5 |
| Pogłębianie | 0,8 | 1,6…6,3 | 12,5 |
| Rozwiercanie: dokładne | 0,2 | 0,8…2 | 6,3 |
| Toczenie: wzdłużne | 0,2 | 0,8…12,5 | 50 |
| Toczenie: poprzeczne | 0,4 | 1,6…12,5 | 50 |
| Frezowanie: obwodowe i czołowe | 0,4 | 1,6…12,5 | 25 |
| Gładzenie: o krótkim skoku | 0,006 | 0,02…0,17 | 0,34 |
| Gładzenie: o długim skoku | 0,006 | 0,13…0,65 | 1,6 |
| Docieranie | 0,006 | 0,025…0,2 | –5 |
| Docieranie: polerujące | – | 0,005…0,035 | 0,05 |
| Szlifowanie | 0,012 | 0,2…0,8 | 6,3 |
Poniżej to samo w Rz. To osobne zestawienie, a nie przeliczenie tego, co wyżej.
| Metoda obróbki | granica | zakres | zgrubnie |
|---|---|---|---|
| Kształtowanie wstępne | |||
| Odlewanie: ciśnieniowe | 4 | 10…100 | 160 |
| Odlewanie: kokilowe | 10 | 25…160 | 250 |
| Odlewanie: w formach piaskowych | 25 | 63…250 | 1000 |
| Spiekanie: normalne | – | 2,5…10 | – |
| Spiekanie: kalibrowane | – | 1,6…7 | – |
| Obróbka bezubytkowa | |||
| Wyciskanie | 4 | 25…100 | 400 |
| Kucie matrycowe | 10 | 63…400 | 1000 |
| Wytłaczanie | 4 | 25…100 | 400 |
| Ciągnienie głębokie | 0,4 | 4…10 | 16 |
| Walcowanie: dogniatanie | 0,1 | 0,5…6,3 | 10 |
| Obróbka ubytkowa | |||
| Erozja: drutowa | 0,8 | 2,8…10 | 16 |
| Erozja: wgłębna | 1,5 | 5…10 | 31 |
| Przecinanie: palnikiem | 16 | 40…100 | 10001 |
| Przecinanie: laserem | – | 10…100 | – |
| Przecinanie: plazmą | – | 6…280 | – |
| Przecinanie: na gilotynie | – | 10…63 | – |
| Przecinanie: strumieniem wody | 4 | 16…100 | 400 |
| Wiercenie: w pełnym materiale | 16 | 40…160 | 250 |
| Wytaczanie i rozwiercanie | 0,1 | 2,5…25 | 40 |
| Pogłębianie | 6,3 | 10…25 | 40 |
| Rozwiercanie: dokładne | 0,4 | 4…10 | 25 |
| Toczenie: wzdłużne | 1 | 4…63 | 250 |
| Toczenie: poprzeczne | 2,5 | 10…63 | 250 |
| Frezowanie: obwodowe i czołowe | 1,6 | 10…63 | 160 |
| Gładzenie: o krótkim skoku | 0,04 | 0,1…1 | 2,5 |
| Gładzenie: o długim skoku | 0,04 | 1…11 | 15 |
| Docieranie | 0,04 | 0,25…1,6 | 10 |
| Docieranie: polerujące | – | 0,04…0,25 | 0,4 |
| Szlifowanie | 0,1 | 1,6…4 | 25 |
Tu kierunek rozumowania jest odwrotny. Nie wybierasz Ra dlatego, że frezarka zwykle tyle osiąga. Najpierw ustalasz funkcję powierzchni, potem wymaganie, a dopiero na końcu proces wykonania.
Najpierw katalog, potem tabela. Jeżeli wybrałeś konkretne łożysko, uszczelnienie, panewkę, klej albo powłokę, obowiązuje karta tego produktu. Poniższe wartości są punktem startowym dopiero wtedy, gdy producent nie podał własnego wymagania. Nie przenoś też wartości z katalogu jednego typu tulei na inną parę materiałową.
Zapis Ra ≤ 0,8 oznacza maksimum. Powierzchnia może być gładsza, o ile jej funkcja nie wymaga dolnej granicy. Zakres zapisuję tylko tam, gdzie zbyt małe Ra także może zaszkodzić, na przykład pod wargą uszczelnienia albo w smarowanej parze ślizgowej.
W dokumentacji wykonawczej warto wskazać dokładnie powierzchnię objętą wymaganiem. Inne Ra może mieć czop, inne bark oporowy, a jeszcze inne powierzchnia swobodna między nimi. Ogólny zapis dla wszystkich powierzchni obrabianych jest wygodny, ale nie może nadpisywać lokalnych wymagań funkcjonalnych ani zmuszać do frezowania pól pozostawianych po odlewaniu.
Przy wartości katalogowej zapisuję także jej warunki: materiał współpracujący, rodzaj ruchu, ciśnienie, średnicę albo klasę dokładności. Bez tego Ra 0,8 szybko odrywa się od miejsca, dla którego zostało podane. Poniższe uwagi celowo wskazują producenta, jeśli liczba pochodzi z jego katalogu.
Chropowatość nie tworzy pasowania. O luzie lub wcisku decydują wymiary graniczne, które możesz policzyć przez kalkulator pasowań. Ra wpływa jednak na osiadanie wierzchołków, fretting i rzeczywisty wcisk po montażu.
Przy gnieździe łożyska sprawdzam razem średnicę, pole tolerancji, okrągłość, walcowość, bark i sposób montażu. Gładki czop o złym wymiarze nadal jest złym czopem. Z kolei prawidłowy wcisk policzony na wymiarach może zmaleć po zgniataniu nierówności, dlatego katalogi SKF, NTN i Timken łączą chropowatość z klasą dokładności oraz wykonaniem powierzchni.
| Miejsce w maszynie | Typowe Ra [µm] | Uwaga |
|---|---|---|
| Czop wału pod łożysko kulkowe z wciskiem | Ra ≤ 0,8 do 80 mm przy IT6; Ra ≤ 1,6 od 80 do 500 mm | Katalog SKF wiąże wymaganie ze średnicą i klasą IT. Przy IT5 podaje odpowiednio Ra ≤ 0,4 i Ra ≤ 0,8. |
| Czop pod łożysko kulkowe z pasowaniem luźnym lub przejściowym | Ra ≤ 1,6; przy dokładnym prowadzeniu Ra ≤ 0,8 | Punkt startowy z danych SKF i NTN. Pole tolerancji nadal decyduje o luzie. |
| Gniazdo łożyska kulkowego w korpusie z wciskiem | Ra ≤ 1,6; dla dużego, mniej krytycznego gniazda Ra ≤ 3,2 | Luźniejszą wartość trzeba potwierdzić w katalogu SKF dla wybranego łożyska i oprawy. |
| Luźne gniazdo nieruchomego pierścienia łożyska kulkowego | Ra ≤ 3,2 | SKF i NTN ostrzegają przed pełzaniem pierścienia. Samo gładsze gniazdo nie naprawi źle dobranego luzu. |
| Czop pod łożysko wałeczkowe z wciskiem | Ra ≤ 1,6; dokładniej Ra ≤ 0,8 | Timken dopuszcza w wielu zastosowaniach toczenie do Ra 3,2, ale wymaga wtedy korekty wcisku. |
| Luźny czop lub powierzchnia pod przesuwny pierścień łożyska wałeczkowego | Ra ≤ 1,6; dla dokładnego przesuwu Ra ≤ 0,8 | Katalogi SKF i Timken nie dają jednej liczby tylko na podstawie rodzaju pasowania. |
| Gniazdo łożyska wałeczkowego w korpusie | Ra ≤ 3,2 | Maksimum z katalogu Timken dla zastosowania ogólnego. Przy wyższej dokładności trzeba zejść niżej. |
| Czop i oprawa precyzyjnego łożyska stożkowego | Klasa C: wał Ra ≤ 0,8, oprawa Ra ≤ 1,6 | Dla klas B, A i AA katalog Timken podaje na wale 0,6, 0,4, 0,2, a w oprawie 0,8, 0,6, 0,4. |
| Połączenie wciskane wał-piasta | Zwykle Ra ≤ 1,6; toczenie Ra 3,2 po sprawdzeniu utraty wcisku | SKF opisuje zgniatanie wierzchołków, a NTN podaje dla szlifowanego wału poprawkę 1,0...2,5 µm. Nie ma uniwersalnego wzoru opartego na Ra. |
| Dokładne pasowanie suwliwe bez uszczelnienia | Punkt startowy Ra ≤ 1,6; dokładniej Ra ≤ 0,8 | To zalecenie projektowe, nie wartość z ISO 286. Trzeba równolegle kontrolować walcowość, prostoliniowość i smarowanie. |
| Pasowanie ruchowe z większym luzem | Punkt startowy Ra ≤ 3,2 | Wymaganie Ra 0,8 zwykle nie daje korzyści, jeśli ruch jest wolny, a luz i film smarny są duże. |
| Bark oporowy pod pierścień łożyska | Zwykle Ra ≤ 1,6; ogólnie nie więcej niż Ra 3,2 | Timken stawia na pierwszym miejscu prostopadłość i płaskość barku. Ra nie usunie bicia czołowego. |
| Czoło pod nakrętkę regulacyjną łożyska | Dokładna regulacja Ra ≤ 1,6; układ zwykły Ra ≤ 3,2 | To konserwatywny punkt startowy. Timken wymaga kontroli bicia czoła, ale nie podaje jednego Ra. |
| Powierzchnia pod zwykłą nakrętkę lub podkładkę | Punkt startowy Ra 3,2...6,3, wartość niepotwierdzona jako uniwersalna | Nord-Lock zwraca uwagę na tarcie i rozrzut siły zacisku. Procedura dokręcania jest ważniejsza od samego Ra. |
| Rowek pod pierścień osadczy | Punkt startowy Ra ≤ 3,2; obciążona ścianka Ra ≤ 1,6 | Katalogi Seeger i Smalley skupiają się na geometrii, promieniu i gracie. Wymiary sprawdzisz w tablicy rowków pod pierścienie Segera. |
| Boki i dno połączenia wpustowego | Boki Ra ≤ 3,2; dno Ra ≤ 6,3 | Wartości są punktami startowymi, nie wymaganiem normy. Moment przenoszą boki, a nie dno rowka. |
| Boki wielowypustu stałego | Ra ≤ 3,2; po dokładnym szlifowaniu Ra ≤ 1,6 | Producent szlifowanych wielowypustów podaje Ra 1,6 dla klasy dokładności 7. ISO 4156 nie daje prostego przeliczenia klasy na Ra. |
| Wielowypust przesuwny pod obciążeniem | Punkt startowy Ra ≤ 1,6; dokładniej Ra ≤ 0,8 | Wymaganie zależy od smarowania, sposobu centrowania i klasy. Nie jest uniwersalnym zapisem DIN 5480 ani ISO 4156. |
Tutaj sama średnia Ra wyjątkowo często nie wystarcza. Głęboka rysa, kierunek śladów albo ślad śrubowy może zrobić kanał przecieku mimo poprawnego wyniku pomiaru.
Trzeba też rozdzielić powierzchnię dynamiczną od dna rowka i powierzchni statycznej. Katalog Parker stawia inne wymagania dla każdego z tych miejsc, bo tylko jedno z nich przesuwa się po elastomerze. Przy kołnierzach sytuacja zależy od konstrukcji uszczelki: miękki materiał potrzebuje kontrolowanego zęba, a pełny metal zwykle gładszej powierzchni i dobrego kształtu.
| Miejsce w maszynie | Typowe Ra [µm] | Uwaga |
|---|---|---|
| Czop pod uszczelnienie wargowe, Simmering | Ra 0,20...0,43 | Okno z katalogu Parker ma dolną granicę funkcjonalną. SKF również wymaga kontrolowanego okna oraz braku śladu śrubowego. |
| Gniazdo zewnętrznej średnicy uszczelnienia wargowego | Ra ≤ 3,2; dla trudnego metalowego korpusu cel Ra ≤ 2,5 | SKF uznaje Ra 3,2 za wystarczające, a Parker pozwala zaostrzyć wymaganie dla trudniejszego uszczelnienia. |
| Powierzchnia O-ringu statycznego przy ciśnieniu niepulsującym | Ra ≤ 1,6 | Katalog Parker podaje również Rmax ≤ 6,3 i udział materiałowy ponad 50%. |
| Powierzchnia O-ringu statycznego przy ciśnieniu pulsującym | Ra ≤ 0,8 | Maksimum z katalogu Parker. Pulsowanie wymaga gładszego toru kontaktu. |
| Powierzchnia współpracująca z O-ringiem dynamicznym | Ra ≤ 0,4 | Parker dodaje Rmax ≤ 1,6. Przy dużej prędkości lub nietypowym medium obowiązuje karta konkretnego profilu. |
| Dno i boki rowka O-ringu statycznego | Niepulsujące Ra ≤ 3,2; pulsujące Ra ≤ 1,6 | Wartości z katalogu Parker. Główna powierzchnia uszczelniająca musi być gładsza od dna rowka. |
| Dno i boki rowka O-ringu dynamicznego | Ra ≤ 1,6 | Parker podaje także Rmax ≤ 6,3. Grat może uszkodzić O-ring już przy montażu. |
| Kołnierz pod miękką uszczelkę płaską | Ra 3,2...6,3 | Teadit podaje to jako najczęstszy profil handlowy. Dolna granica pomaga zachować ząb przeciw przesuwowi i wydmuchaniu. |
| Kołnierz pod uszczelkę spiralnie zwijaną | Ra 3,2...6,3 | Okno z katalogów Flexitallic i Teadit. Zbyt głęboki promieniowy ślad może utworzyć drogę przecieku. |
| Powierzchnia pod uszczelkę pełnometalową | Zwykle Ra ≤ 1,6; dla bardzo sztywnej Ra ≤ 0,8 | Teadit wymaga gładszego kołnierza niż dla uszczelki miękkiej, a Parker podaje Ra 0,8 lub lepiej. |
| Docierane gniazdo zaworu metal-metal | Ra ≤ 0,1 oraz wymaganie kształtu | Kemet pokazuje wyniki Ra 0,0218 i Ra 0,025. Bez płaskości, współosiowości i właściwego styku sama chropowatość nie zapewni szczelności. |
W powierzchniach ślizgowych znaczenie mają doliny na środek smarny, nośne plateau i ostre szczyty. Dlatego przy cylindrze albo prowadnicy proces wykonania bywa równie ważny jak liczba wpisana obok znaku chropowatości.
Nie przenoszę też automatycznie wymagania z tulei PTFE na POM, polimer igus albo panewkę hydrodynamiczną. Materiał współpracujący zmienia tarcie, zużycie i sposób tworzenia filmu. Dla tłoczyska dochodzi jeszcze uszczelnienie, dlatego Trelleborg podaje całe okno topografii z Rz i udziałem materiałowym, a nie samotne maksimum Ra.
| Miejsce w maszynie | Typowe Ra [µm] | Uwaga |
|---|---|---|
| Bieżnia rolkowej prowadnicy liniowej wykonana w korpusie | Ra ≤ 0,4 | Katalog THK dopuszcza około Ra 0,8 tylko przy akceptacji lekkiego zużycia początkowego. |
| Wałek pod tuleję liniową kulkową | Ra ≤ 0,4 | Maksimum z katalogu THK. Potrzebne są też prostoliniowość, twardość i właściwa tolerancja średnicy. |
| Smarowana prowadnica ślizgowa metal-metal | Ra 0,4...0,8 jako punkt startowy | Okno jest funkcjonalne: zbyt gładka powierzchnia może pogorszyć film olejowy, a zbyt szorstka przyspiesza zużycie. |
| Stalowy wał pod tuleję kompozytową PTFE | Ra ≤ 0,4; cięższe warunki Ra ≤ 0,3 | Wartości z katalogu SKF. Producent podaje równolegle Rz ≤ 3 albo Rz ≤ 2. |
| Stalowy wał pod tuleję kompozytową POM | Ra ≤ 0,8 | Katalog SKF podaje również Rz ≤ 6. POM dopuszcza bardziej chropowaty wał niż PTFE. |
| Wał pod suchą tuleję iglidur G | Cel około Ra 0,8 | igus wskazuje optimum dla konkretnego materiału. Zbyt gładki wał zwiększa tarcie, a zbyt szorstki działa jak pilnik. |
| Czop panewki metalowej hydrodynamicznej | Punkt startowy Ra 0,2...0,4, do potwierdzenia | Nie ma uniwersalnego Ra. Trzeba użyć katalogu panewki i uwzględnić luz, lepkość, prędkość oraz materiał pary. |
| Tłoczysko z uszczelnieniem PTFE | Ra 0,05...0,30 | Trelleborg wymaga też Rz 0,6...2,0 i Rmr 50...70%. To pełne okno topografii, nie samo maksimum Ra. |
| Tłoczysko z uszczelnieniem TPU | Ra 0,05...0,40 | Trelleborg podaje dodatkowo Rz 0,6...2,0. Karta wybranego profilu ma pierwszeństwo. |
| Honowana tuleja cylindra hydraulicznego | PTFE Ra 0,05...0,30; TPU Ra 0,05...0,40 | Trelleborg i Sunnen wymagają także parametrów plateau oraz kontrolowanego śladu krzyżowego. |
| Rowek uszczelnienia tłokowego lub tłoczyskowego | Zwykle Ra ≤ 1,6; zależnie od profilu Ra ≤ 0,8 | Katalog Parker każe dobierać wymaganie do materiału uszczelnienia. PTFE zwykle wymaga gładszej powierzchni niż poliuretan. |
Do tej grupy trafiają zęby, klejenie, lutowanie, powłoki, bazy i powierzchnie swobodne. Wspólny mianownik jest prosty: najłatwiej tu przepisać popularne Ra bez sprawdzenia, czy dana liczba w ogóle opisuje funkcję.
Przy uzębieniu klasa dokładności opisuje geometrię zęba, a nie automatycznie jego mikrotopografię. Przy farbie właściwszy może być profil kotwiący i czystość, a przy kleju procedura przygotowania powierzchni. Powierzchnia bazowa z kolei nadal potrzebuje płaskości i stabilnego podparcia. Jedna kolumna Ra nie załatwia żadnego z tych tematów w całości.
| Miejsce w maszynie | Typowe Ra [µm] | Uwaga |
|---|---|---|
| Zęby po dokładnym skrawaniu bez szlifowania | Cel około Ra 0,8 | Gleason pokazał dla procesu Coniflex Pro wyniki Ra 0,51 i Ra 0,83. Klasa dokładności uzębienia nie wyznacza automatycznie Ra. |
| Zęby szlifowane konwencjonalnie | Około Ra 0,3 | Wartość procesowa z materiałów Klingelnberg, nie przypis do każdej klasy dokładności. |
| Zęby dokładnie szlifowane | Około Ra 0,2 | Klingelnberg podaje taki poziom dla fine grinding. Wymagaj go wtedy, gdy uzasadnia to nośność, hałas lub mikropitting. |
| Zęby wygładzane lub polish-ground | Ra ≤ 0,1 jako cel | Klingelnberg pokazuje około Ra 0,1, w badaniach Ra 0,05, a po trowalizacji poniżej Ra 0,06. |
| Metal pod ciekły klej konstrukcyjny | Brak uniwersalnego Ra | Karta kleju 3M opisuje przygotowanie, czyszczenie i ewentualny primer. Nadmierna szorstkość może uwięzić powietrze. |
| Powierzchnia pod cienką taśmę lub VHB | Brak uniwersalnego Ra | 3M wskazuje, że taśmy VHB 4932 i 4952 mogą najlepiej pracować na powierzchni gładkiej, bez agresywnej abrazji. |
| Powierzchnia do lutowania twardego | Typowo Ra 0,61...1,63 | Lucas-Milhaupt ostrzega przed zejściem poniżej około Ra 0,76 i przekroczeniem około Ra 6,35 dla opisanego procesu. |
| Powierzchnia do lutowania miękkiego | Nie potwierdzono uniwersalnego Ra | Wymagaj czystości, zwilżalności i przygotowania odpowiedniego dla stopu, topnika i powłoki. |
| Stal pod farbę po obróbce strumieniowo-ściernej | Profil 25...75 µm, nie Ra | Katalogi Jotun podają zależnie od systemu 25...55 µm albo 30...75 µm według ISO 8503. |
| Stal pod farbę po szlifowaniu lub czyszczeniu narzędziowym | Zwykle bez liczby Ra | Jotun wymaga powierzchni matowej i chropowatej. Wypolerowane pola pogarszają przyczepność. |
| Aktywna powierzchnia narzędzia pod PVD | Ra < 0,2; krytycznie Ra < 0,05 | Uddeholm podaje, że typowe szlifowane Ra około 0,5 jest za szorstkie pod wysokowydajną powłokę PVD. |
| Powierzchnia bazująca na przyrządzie | Punkt startowy Ra ≤ 1,6; wysoka powtarzalność Ra ≤ 0,8 | Płaskość, czystość, grat i rozmieszczenie punktów podparcia wpływają na bazowanie bardziej bezpośrednio. |
| Powierzchnia mierzona dotykowo | Punkt startowy Ra ≤ 1,6; dokładniej Ra ≤ 0,8 | Nie ma wartości uniwersalnej. Wymaganie powinno być małe wobec niepewności pomiaru i dobrane do końcówki oraz próbkowania. |
| Obrabiana powierzchnia swobodna bez styku | Zakładowo Ra ≤ 6,3; zgrubnie Ra ≤ 12,5 | To zapis ograniczający koszt, nie norma. Trzeba sprawdzić wymagania wyglądu i późniejszej powłoki. |
| Surowa powierzchnia odlewana lub kuta bez funkcji | Bez indywidualnego Ra | Ogólne Ra 6,3 na całym detalu może niepotrzebnie wymusić obróbkę powierzchni, która miała zostać surowa. |
Metody są podzielone na kształtowanie wstępne, obróbkę bezubytkową i obróbkę ubytkową. Każdy wiersz pokazuje obwiednię możliwości procesu w mikrometrach. Jeśli pracujesz również na dokumentacji calowej, wartości µm i µin możesz sprawdzić przez przelicznik jednostek.
Kreska oznacza, że materiał źródłowy nie podaje wartości. Nie oznacza zera. Numer przy wartości odsyła do zastrzeżenia wypisanego pod tabelą. Warto je przeczytać, bo może mówić o pojedynczej wartości zapisanej jako zakres, bardzo szerokiej obwiedni albo liczbie niepotwierdzonej jako typowa granica procesu.
Ra jest średnią arytmetyczną bezwzględnych odchyleń profilu. Rz reaguje na wysokość wybranych wierzchołków i wgłębień według przyjętej definicji. Powierzchnie z takim samym Ra mogą więc inaczej trzymać olej i zupełnie inaczej reagować na głęboką rysę.
Regułę Rz około 4 do 7 Ra można wykorzystać jako szybki test rzędu wielkości. Nie jako wzór. Poważne zestawienia pokazują zależności od 4 do 10, a wynik zmienia się z kształtem profilu i metodą obróbki.
Jest jeszcze jedna pułapka. Kolumny Ra i Rz w tablicy pochodzą z niezależnych zestawień. Opisują tę samą metodę, ale nie tę samą próbkę. Dzielenie skrajnej wartości Rz przez skrajną wartość Ra nie daje przelicznika i nie jest testem poprawności wiersza.
Żadna norma nie mówi, że toczenie daje Ra 1,6. Wynik zależy od materiału, geometrii ostrza, posuwu, prędkości, sztywności zamocowania, drgań i stanu maszyny. Ten sam proces może zostawić inną powierzchnię na krótkim, sztywnym czopie i inną na smukłym wałku wysuniętym z uchwytu.
Tablica metod pomaga odpowiedzieć na pytanie, czy wymaganie z rysunku ma ręce i nogi technologicznie. Nie jest warunkiem odbioru i nie nadaje się na argument w sporze z podwykonawcą. W takim sporze liczy się zapis na rysunku, uzgodniona metoda pomiaru, norma pomiarowa i wynik z konkretnego detalu.
W praktyce zaczynam od powierzchni, nie od nazwy procesu. Czop łożyska, tor wargi i bok wpustu mogą znaleźć się na jednym wałku, ale każdy z tych obszarów pracuje inaczej. Jeden ogólny znak chropowatości na cały detal łatwo robi wtedy koszt tam, gdzie niczego nie poprawia, albo zostawia zbyt słaby zapis w miejscu odpowiedzialnym za trwałość.
Załóżmy, że z funkcji wychodzi Ra ≤ 0,8. Jeżeli ta wartość leży na skraju spotykanego zakresu wybranej metody, nie traktuję tego jeszcze jako gwarancji. Pytam wykonawcę o materiał, narzędzie, bazowanie i sposób kontroli pierwszej sztuki. Jeżeli wymaganie wpada dopiero w kolumnę specjalnie, to sygnał do próby technologicznej albo dodania osobnej operacji wykańczającej.
Kolumna zgrubnie działa w drugą stronę. Pokazuje, że metoda potrafi zostawić również znacznie gorszą powierzchnię. Nie wolno z niej wyciągać zgody na taki wynik, jeśli rysunek wymaga mniej. Odbiór nadal odbywa się według dokumentacji detalu, a nie według wiersza z poradnika technologicznego.
Dobrze też oddzielić wymaganie od sposobu uzyskania. Zapis Ra mówi, jaki wynik ma mieć powierzchnia. Dopisek o szlifowaniu, honowaniu albo braku śladu śrubowego narzuca proces lub teksturę tylko wtedy, gdy funkcja rzeczywiście tego potrzebuje. To ważne przy uszczelnieniach i smarowanych parach, gdzie identyczna średnia może ukrywać zupełnie inny profil.
Klejenie. Lekka abrazja może zwiększyć powierzchnię i dać klejowi mechaniczne zakotwienie. Jeżeli jednak lepki klej nie wypełni dolin, maleje rzeczywisty kontakt i zostaje powietrze. Przy cienkich taśmach 3M VHB 4932 i 4952 agresywne matowienie może wręcz pogorszyć połączenie. Dlatego na rysunku lepiej podać procedurę przygotowania z karty kleju niż przypadkowe Ra 1,6.
Przyczepność powłok. Farba potrzebuje czystego profilu kotwiącego, a nie wypolerowanego metalu. Jotun podaje dla swoich systemów profile 25...55 µm albo 30...75 µm, które nie są parametrem Ra. Przy PVD kierunek jest inny: Uddeholm wymaga Ra < 0,2, a w miejscach krytycznych Ra < 0,05, bo głębokie ślady mogą inicjować niejednorodność i pękanie powłoki.
Film smarny. Doliny profilu są rezerwuarem oleju, a szczyty tworzą pola nośne dopiero po obciążeniu i docieraniu. Właśnie dlatego skrobana prowadnica, wypolerowany wał i powierzchnia plateau-honowana nie są równoważne mimo tego samego Ra. Dla tulei iglidur G katalog igus wskazuje optimum około Ra 0,8; gładszy wał może zwiększać tarcie i zużycie.
Docieranie par ciernych. Najniższe wykonalne Ra przed montażem nie zawsze jest właściwym celem. Kontrolowane docieranie zaokrągla szczyty i buduje profil współpracujący z konkretnym smarem oraz materiałem pary. Nie jest to zgoda na przypadkową powierzchnię. Trzeba określić topografię końcową i procedurę docierania.
Uszczelnienia wargowe. Zapis Ra ≤ 0,4 wygląda bezpiecznie, ale usuwa dolną granicę. Parker wymaga na czopie okna Ra 0,20...0,43, a SKF wyjaśnia, że zbyt gładka powierzchnia pogarsza dopływ środka smarnego pod wargę. Do tego dochodzi kierunek śladów: ślad śrubowy może pompować medium mimo poprawnego Ra.
Ra nie opisuje falistości ani błędów kształtu. Nie zastąpi płaskości barku, walcowości czopa, prostoliniowości prowadnicy czy współosiowości gniazda. Nie dobiera też pola tolerancji, wcisku ani luzu. Podobnie tablica gwintów rozwiązuje inny fragment dokumentacji niż wymaganie powierzchni.
Poza przypadkami krytycznymi, takimi jak ślad śrubowy pod Simmeringiem albo crosshatch tulei cylindra, nie podaję tu kierunku śladów obróbkowych. Strona nie ustala również parametrów Rpk, Rvk i Rmr. Dla uszczelnień, powierzchni honowanych i smarowanych trzeba je brać z karty elementu wraz z metodą pomiaru.
Granica jest celowa. Ta strona pomaga dobrać rząd chropowatości, znaleźć punkt startowy do rysunku i sprawdzić, czy planowany proces ma szansę spełnić wymaganie. Falistość, pełna topografia, tolerancje kształtu i odbiór pomiarowy wymagają osobnego zapisu.
Przepisane. Wartości dla 29 metod nie są wartościami normowymi. To obwiednie technologiczne z poradników i wzorców Rubert Microsurf, Groover i Engineering ToolBox oraz z publicznych materiałów producentów, między innymi Sunnen, Uddeholm, GF Machining Solutions, Makino i ECOROLL. Kolumny Ra i Rz pochodzą z niezależnych zestawień. Nie opisują tych samych próbek.
Obliczone. W tej tablicy nie wyliczano Ra z Rz ani Rz z Ra. Tych parametrów nie da się przeliczyć jednym współczynnikiem.
Zaokrąglone i korekty autora. Sześć pól ma jawne zastrzeżenie. Dla erozji wgłębnej Ra 0,45 było w źródle jednym punktem, nie zakresem; rząd wielkości sprawdzono z Uddeholm i GF. Rz 1000 po cięciu palnikiem zachowano jako niepotwierdzone ekstremum poza klasami publicznego podglądu ISO 9013. Przy docieraniu pominięto źródłowe maksimum Ra 0,21, bo Rubert i Kemet potwierdzają zakres 0,025...0,2, ale nie osobną granicę 0,21. Dla superfinish źródłowe Ra 0,34 zaokrąglono do 0,3, ponieważ dane Thielenhaus wskazują pojedynczy pomiar, a Supfina pokazuje inne wyniki procesu. Zakresy Ra 0,8...30 dla odlewania ciśnieniowego i 3,2...50 dla kokilowego pozostawiono jako szerokie obwiednie z poradnika, z ostrzeżeniem po kontroli względem Groover.
Punkt startowy. Tablica zastosowań łączy liczby przepisane z publicznych katalogów SKF, NTN, Timken, Parker, Trelleborg, THK, igus i Kemet z punktami startowymi autora. Dalsze zastosowania sprawdzono w materiałach 3M, Lucas-Milhaupt, Jotun, Uddeholm, Gleason i Klingelnberg. Wiersz oznaczony jako punkt startowy nie zastępuje karty wybranego produktu.
Dla czopa pod łożysko kulkowe z wciskiem katalog SKF podaje przy IT6 `Ra ≤ 0,8` do średnicy 80 mm i `Ra ≤ 1,6` od 80 do 500 mm. Przy innym łożysku, rozmiarze lub klasie dokładności sprawdź jego kartę katalogową.
Katalog Parker podaje dla czopa uszczelnienia wargowego okno `Ra 0,20...0,43`. Nie zastępuj go samym `Ra ≤ 0,4`, bo dolna granica jest funkcjonalna. SKF wymaga również powierzchni bez śladu śrubowego.
To zależy od funkcji. `Ra 1,6` spełnia punkt startowy dla statycznego O-ringu według katalogu Parker, ale jest za duże dla O-ringu dynamicznego z maksimum `Ra 0,4`. Dla swobodnej powierzchni obrabianej typowy zapis zakładowy to nawet `Ra 6,3`.
Nie da się przeliczyć Ra na Rz jednym współczynnikiem. Reguła `Rz około 4 do 7 Ra` służy tylko do kontroli rzędu wielkości, a dane źródłowe pokazują relacje od `4` do `10` zależnie od profilu i metody obróbki.
W tablicy metod spotykany zakres dla toczenia wzdłużnego wynosi `Ra 0,8...12,5`, a dla poprzecznego `Ra 1,6...12,5`. To możliwości procesu zależne od materiału, ostrza, posuwu, sztywności i stanu maszyny, a nie gwarancja odbiorowa.
Nie potwierdzono jednej wartości Ra dla klejenia. Nie wpisuj z przyzwyczajenia `Ra 1,6`; użyj przygotowania z karty kleju. 3M podaje nawet, że taśmy VHB 4932 i 4952 mogą pracować najlepiej na gładkiej powierzchni bez agresywnej abrazji.