Gráfico de acabamento superficial: Ra, RMS e graus de rugosidade explicados

Um gráfico de acabamento de superfície é a tabela de pesquisa que os engenheiros alcançam quando precisam transformar um valor de rugosidade em outro, uma leitura Ra em micrômetros em micropolegadas, uma figura RMS, uma estimativa Rz ou um grau ISO N. Este guia fornece a tabela de conversão completa, a rugosidade que cada processo de usinagem tende a deixar para trás, como ler um símbolo de acabamento em um desenho e como escolher um acabamento sem pagar pela suavidade da peça nunca necessária.

Rugosidade é o elemento de textura de superfície que as pessoas mais especificam, ainda assim ele viaja sob pelo menos cinco sistemas de unidades diferentes Um 32 em uma impressão dos EUA, um N6 em um desenho ISO antigo e 0,8 micrômetros em uma chamada métrica descrevem todos a mesma superfície Esse gráfico abaixo os une; as seções depois dele explicam quando cada valor realmente importa.

O que é acabamento superficial? Ra, Rz e os parâmetros que importam

O acabamento superficial é a textura que um processo de fabricação deixa em uma peça e tem três partes: rugosidade fina e bem espaçada; ondulação mais ampla (do tipo que você obtém de uma peça deformada ou tagarelice de ferramenta); e coloque a direção da marca de ferramenta dominante. Em uma loja típica, as pessoas usam o acabamento “surface” para significar apenas rugosidade, porque a rugosidade é o que realmente é medido e especificado.

Ra, ou rugosidade média, é o valor que você encontrará com mais frequência, especialmente em impressões dos EUA É a média aritmética dos desvios absolutos do perfil de rugosidade de sua linha média Ra é bom em calcular a média do ruído, mas deliberadamente subestima os picos mais altos, e é exatamente isso que o torna enganoso em uma superfície crítica de vedação, deslizamento ou alta carga Essa peculiaridade é a razão pela qual os desenhos críticos adicionam um segundo parâmetro.

Esse segundo parâmetro é geralmente Rz, a profundidade média da rugosidade, e é construído a partir de picos e vales em vez de uma média Rz pega as cinco maiores alturas pico a vale dentro do comprimento de amostragem, calcula a média dessas cinco e, portanto, quase sempre cai mais alto que Ra. Ele diz como é a pior característica, então quando uma superfície tem que selar firmemente ou sobreviver à carga cíclica, você aperta a chamada Rz em vez de forçar Ra cada vez mais baixo Os EUA se inclinam sobre Ra; grande parte da Europa e da Ásia prefere Rz.

Mais alguns parâmetros completam a imagem RMS (Rq) é a raiz-média-quadrado do mesmo perfil e corre cerca de 111TP10 T mais alto do que Ra. Rt é a altura total do pico mais alto ao vale mais baixo sobre todo o traço Rp e Rv isolam o pico mais alto e o vale mais baixo O NIST calibra contra este conjunto completo, Ra, Rq, Rz, Rt, Rp, Rv e o parâmetro de espaçamento RSm, com uma caneta rastreável, conforme descrito em Programa de metrologia de superfície do NIST.

O gráfico mestre de acabamento de superfície (Ra ↔ Rz ↔ RMS ↔ Microinch ↔ N-Grade)

Isto é o que a maioria das pessoas vem para Esta tabela reúne os cinco sistemas que você realmente executar em: Ra em micrômetros, Ra em micropolegadas, RMS em micropolegadas, uma estimativa Rz, Rt, eo grau de rugosidade ISO (N1N12) Estes valores seguem a série de números preferenciais utilizados em ASME B46.1 e a escala de notas ISO, e eles são cruzados com dois gráficos publicados independentes.

Colunas Ra, valores RMS, Rt, corte e N-grade são todos fixados por padrão, para que você possa ler diretamente através A matemática é simples e tudo digitado para Ra: a micropolegada Ra é igual a Ra em micrômetros vezes 40, RMS é igual a Ra vezes 1,1, e Rt é igual a Ra vezes 8,7. a captura sentar-se na coluna Rz, onde as áreas cinzentas aparecem nas extremidades baixa e alta da escala.

O que significam as chamadas de acabamento superficial 32, 63 e 125?

As impressões dos EUA ainda carregam números de micropolegadas nus dentro de um símbolo de acabamento, na maioria das vezes 32, 63 e 125 Cada um é um teto Ra em micropolegadas, e cada um mapeia para um Ra métrico, um grau ISO e uma maneira realista de produzi-lo Aqui está o que eles significam no chão.

O que significa um acabamento superficial 125?

Uma chamada 125 significa Ra não superior a 125 µin, que é 3,2 µm, ou ISO grau N8. que é o acabamento padrão “as-machined”, o que você obtém direto de um moinho ou torno em alimentações e velocidades normais, com marcas de ferramentas que você pode ver e sentir É o acabamento mais barato porque nada mais é feito para ele Especifique 125 em faces não críticas, gabaritos e acessórios, suportes e qualquer coisa que você planeja pintar ou revestir mais tarde É o valor que diz “não gastar extra aqui.”

O que significa um acabamento superficial 63?

63 significa Ra não superior a 63 µin (1,6 µm, N7), e é um sólido acabamento geral da máquina: as marcas da ferramenta são fracas, a superfície parece limpa e a maioria das lojas CNC a segura com uma passagem de acabamento controlada em vez de uma etapa de moagem separada Use 63 em faces correspondentes que não selam, assentos de rolamento para serviços leves com um ajuste de pressão e superfícies visíveis onde a aparência importa, mas um espelho não custa um pouco mais de 125 porque precisa de um corte final mais cuidadoso, mas ainda não exige moagem.

O que significa um acabamento de superfície 32?

Em 32, Ra deve ficar em ou abaixo de 32 µin (0,8 µm, N6), e é aqui que as operações de acabamento geralmente começam: uma superfície de 32 normalmente precisa de moagem ou uma passagem de acabamento muito fina, e girar sozinho raramente chega de forma confiável Especifique 32 em superfícies deslizantes e faces de vedação dinâmicas, onde menor atrito ou melhor vida útil de desgaste ganha o custo extra Abaixo de 32, a 16 µin (0,4 µm, N5) e mais fino, você está em moagem, brunimento e lapidação, e o preço sobe rapidamente.

Rugosidade da superfície por processo de usinagem (giro, fresamento, moagem, EDM, lapidação)

Nenhum processo único atinge todas as bandas de acabamento economicamente Empurre um processo além de seu alcance e os saltos de custo ou qualidade não são confiáveis, então o movimento certo é geralmente adicionar uma operação de acabamento em vez de se apoiar mais no corte primário A tabela abaixo mostra a faixa Ra que cada processo comum tende a produzir, útil para combinar um acabamento alvo com uma rota viável antes de cortar qualquer metal.

Leia a tabela como uma ferramenta de roteamento Se o seu desenho pede Ra 0,4 µm (16 µin) em um eixo endurecido, girar não vai levá-lo lá, você moê-lo Se ele pede Ra 0,1 µm em um furo, você afia Um passo de moagem leva uma superfície endurecida, virada de 0,8.6 µm para baixo para 0,10.4 µm, que é exatamente onde a moedor superfície precisão ganha seu lugar no plano Para o trabalho redondo, a máquina de moagem sem centro mantém Ra fino e redondeza apertada em volume, enquanto moagem cilíndrica alças eixos e furos de ombros.

“O erro que vemos com mais frequência é um acabamento de solo chamado em um recurso que nunca iria sair do torno Decida a rota de acabamento quando você definir o valor Ra, não depois que a peça é cortada, uma chamada de 0,2 micrômetro silenciosamente compromete você a uma operação de moagem e todo o acessório que vem com ele.”

Como ler símbolos de acabamento superficial em um desenho (ISO e ASME)

Cada símbolo de acabamento de superfície começa como uma marca de seleção com seu ponto apoiado na superfície que está sendo controlada Três variantes dizem à loja se a superfície pode ser usinada, e um conjunto de posições ao redor do símbolo carregam os valores reais Erre a variante e você pode usinar uma superfície que foi feita para permanecer como fundida ou como forjada.

Números e letras preenchem posições fixas definidas por ASME Y14.36: posição a detém o valor Ra; b nomeia o método de produção, revestimento ou nota; c fornece o comprimento de amostragem (corte); d mostra a direção de postura; e define a permissão de usinagem; e f carrega um segundo parâmetro como Rz 0,4. Portanto, uma leitura de chamada 32 com “Rz 160” abaixo significa Ra não superior a 32 µin e Rz não superior a 160 µin na mesma superfície.

Os símbolos de disposição descrevem a direção do padrão da ferramenta e são importantes sempre que uma superfície veda ou desliza contra outra: = paralelo, ⊥ perpendicular, X atravessado, M multidirecional, C circular, R radial e P particulado ou não direcional. Uma vedação montada em um conjunto paralelo vaza muito mais facilmente do que aquela que corre ao longo dela, e é por isso que a chamada do layout não é opcional em faces de vedação dinâmicas.

Como a rugosidade da superfície é medida (profilômetro, medidor, comparador)

Uma chamada de acabamento é tão boa quanto a maneira como é verificada Existem três níveis práticos de medição, e combinar o método com o requisito evita que você verifique uma superfície crítica ou perca tempo de laboratório em um suporte.

Seu método de referência é o perfilômetro de caneta de contato: uma caneta de diamante se arrasta pela superfície e seu movimento vertical é transformado em Ra, Rz e o resto É a rota mais precisa e a que o NIST usa para calibração rastreável, mas é lenta e a caneta pode marcar superfícies muito macias Instrumentos ópticos sem contato, triangulação a laser, microscopia confocal e interferometria de luz branca, leia a superfície com luz em vez de uma ponta, para que sejam rápidos, não causem danos e possam mapear uma área inteira em vez de uma única linha Eles aparecem cada vez mais em superfícies funcionais onde toda a textura importa, não apenas um traço.

No chão de fábrica, uma placa comparadora de rugosidade superficial permite que um operador julgue um acabamento pelo toque e olho contra amostras conhecidas É barato e rápido, mas resolve para cerca de um grau na melhor das hipóteses, multa por uma verificação de sensação, não por assinar um relatório de inspeção Imagine um maquinista definindo um eixo recém-virado ao lado de um comparador, chamando-o de “cerca de um 63,” enquanto um perfilômetro lê Ra 1,9 µm: ambos são “right,”, mas apenas um é um número que você pode gravar.

Como escolher o acabamento superficial certo (custo versus função)

Mais suave não é melhor, mais suave é mais caro Cada passo para baixo na rugosidade geralmente adiciona um processo: um passe de acabamento, depois moagem, depois brunimento ou lapidação A disciplina é especificar o acabamento mais áspero que ainda faz o trabalho Especificar demais o “to be safe” é a maneira mais comum de um desenho inflar silenciosamente o custo da peça.

Use o mapa abaixo para combinar o acabamento do trabalho antes de enviar um número para o desenho.

A mesma escolha de equipamento de acionamento lógico. As bandas mais ásperas vêm direto de um torno torneamento metal ou a fresadora; as bandas finas passam para dedicadas equipamento de moagem de metal. Mapear o percurso na frente evita o pior caso, descobrindo após o corte que o acabamento da impressão nunca foi alcançável na máquina que fez a peça.

Perspectivas da indústria: ISO 21920:2021 e medição em processo

Se você aprendeu textura de superfície com ISO 4287 e ISO 1302, sua referência está desatualizada Em dezembro de 2021, a série ISO 21920, Partes 1, 2 e 3, foi publicada e consolidou os padrões de perfil mais antigos A ISO confirma que ISO 21920-2:2021 agora carrega os termos, definições e parâmetros, enquanto a ISO 4287:1997 é formalmente retirada A norma entrou em sua revisão de cinco anos em outubro de 2025, então outra revisão já está a caminho.

Na prática, esse efeito pousa em seus desenhos Muitos gráficos ainda em circulação, incluindo vários que se classificam no topo da pesquisa, continue citando ISO 4287, ISO 4288 e ISO 1302 Esses valores de parâmetros não mudaram, mas a referência governante tem Se você estiver emitindo novas impressões em 2026, aponte a chamada para ISO 21920 (ou ASME B46.1 para o trabalho dos EUA) e verifique se nenhuma nota herdada do bloco de título está nomeando um padrão retirado.

Uma segunda mudança está acontecendo na medição O perfil Ra ainda é o burro de carga, mas os parâmetros de área, Sa, Sz e o resto da família ISO 25178 capturados por instrumentos ópticos, estão se movendo do laboratório de metrologia em direção à linha. Trabalho de topografia de superfície do NIST aponta da mesma forma: caracterizando toda uma área, não um único traço, onde a função depende da textura completa Para a maioria das lojas Ra ainda regras, mas se você está especificando superfícies críticas de vedação, deslizamento ou óptica, vale a pena perguntar se um parâmetro areal descreve o requisito melhor do que um único número de perfil.

Perguntas frequentes