La rugosità nelle lavorazioni meccaniche
Translation
Le superfici per quanto ben lavorate, si allontanano sempre da una superficie geometricamente perfetta. Esaminate con strumenti speciali detti "rugosimetri" esse si rivelano costituite da una successione di "creste" e "valli" distribuite caoticamente o con regolarità, a seconda del tipo di lavorazione subite dalla superficie. Il grado di rugosità richiesto per una superficie dipende dalla funzione del pezzo e dalle condizioni in cui è destinato a lavorare, le cui caratteristiche delle superfici vengono influenzate da fattori come: l'attrito e capacità di carico delle superfici= l'attrito può essere in parte compensato, oltre che dalla scelta dei due materiali a contatto e dalla loro durezza, da una efficace lubrificazione; resistenza alla corrosione= più bassa è la rugosità delle superfici più si riducono le possibilità di attacco da parte degli agenti chimici e dall'umidità; resistenza alla fatica= le superfici sottoposte a forti pressioni sono generalmente soggette a usura e fatica e deriva dalle deformazioni locali e periodiche determinate dalle forti pressioni causando rotture locali e la formazione di piccoli crateri. Gli errori di forma ed a una eccessiva rugosità favoriscono le rotture. Il limite di fatica si riduce molto se le superfici sono super finite, con una rugosità minore di 0,2 µm.
Le definizioni di base fanno riferimento a: Superficie ideale= è la superficie geometrica che idealmente definisce il pezzo in lavoro ed è rappresentata in modo convenzionale sul disegno. Superficie reale= è la superficie reale ottenuta mediante lavorazioni di tornitura, fresatura, levigatura, lappatura etc. Superficie media= è la superficie con forma uguale a quella descritta dal pattino del tastatore o a quella del riferimento esterno, con giacitura tale che la somma dei quadrati delle distanze della superficie reale è minima. Inoltre le irregolarità vengono classificate in: Errori di forma=i quali corrispondono alla deviazione della superficie misurata dalla superficie media depurata dagli errori microgeometrici. Errori microgeometrici= suddivisi in errori di rugosità o tessitura primaria e ondulazioni, o tessitura secondaria.
Rugosità
Ra (µm)
 
UNIM 36*
Superficie
UNI 4600
Con
asport.
di truciolo
Senza
asport.
di truciolo
0.025
-
-
-
0.05
-
-
-
0.1
-
-
-
0.2
Superfina
0.4
-
-
0.8
Rettifica
1.6
-
-
3.2
Lisciata con utensili
6
-
-
12.5
Sgrossata con utensili
25
-
-
50
Grezza liscia
-
*Vecchi segni convenzionali di rugosità UNIM 60.
Prima dell'avvento dei rugosimetri esistevano tavolette con campioni di rugosità  dove l'operaio, con il dito, comparava la rugosità della tavoletta con la lavorazione eseguita.
Tabella della rugosità unificata
Ra=rugosità media aritmetica
Rugosità Max Rz
Rugosità media su 10 pt Rz
Lunghezza di campionatura per
RZ - RZ(JIS)
(mm)
standard

 valore di asportazione λc(µm)
Serie standard
0.012 a
0.08
0.05 s
0.05 z
 0.08
0.025 a
0.25
0.1 s
0.1 z
0.05 a
0.2 s
0.2 z
 0.25
0.1 a
0.8
0.4 s
0.4 z
0.2 a
0.8 s
0.8 z
 0.8
0.4 a
1.6 s
1.6 z
0.8 a
3.2 s
3.2 z
1.6 a
6.3 s
6.3 z
3.2 a
2.5
12.5 s
12.5 z
 2.5
6.3 a
25 s
25 z
12.5 a
8
50 s
50 z
25 a
100 s
100 z
 8

-
50 a
200 s
200 z
100 a
-
400 s
400 z
Relazione tra tipo di lavorazione e Ra
Tipo di lavorazione
Classe di rugosità
 
N1
N2
N3
N4
N5
N6
N7
N8
N9
N10
N11
N12
  
Ra in μm   
frequente
meno frequente
 
0,006
0,02
0,025
0,05
0,1
0,2
0,4
0,8
1,6
3,2
6,3
12,5
25
50
100
  
Colata di sabbia
                                                            
Colata in guscio
                                                            
Colata in conchiglia
                                                            
Pressofusione
                                                            
Microfusione
                                                            
Stampaggio a caldo
                                                            
Laminazione a caldo
                                                            
Laminazione a freddo
                                                            
Rullatura
                                                            
Trafilatura a freddo
                                                            
Stampaggio,estrusione a freddo
                                                            
Estrusione a caldo
                                                            
Sinterizzazione (pezzi non.por.)
                                                            
Coniatura
                                                            
Sabbiatura
                                                            
Barilatura
                                                            
Piallatura,stozzatura,limatura
                                                            
Tornitura longitudinale, pelatura
                                                            
Tornitura a sfacciare
                                                            
Tornitura a tuffo
                                                            
Fresatura
                                                            
Fresatura chimica
                                                            
Trapanatura
                                                            
Alesatura
                                                            
Elettroerosione
                                                            
Brocciatura
                                                            
Rettifica piana
                                                            
Rettifica cilindrica
                                                            
Rettifica elettrolitica
                                                            
Levigatura,lappatura,lucidatura
                                                            
 
0,006
0,02
0,025
0,05
0,1
0,2
0,4
0,8
1,6
3,2
6,3
12,5
25
50
100
Formule risolutive per calcolare la rugosità di Ra, Rz, Rz media
Ra (rugosità media aritmetica)
Ra è il valore ottenuto mediante la seguente formula ed espresso in micrometri (µm) quando si campiona la sola lunghezza di riferimento a partire dalla curva di rugosità nella direzione della linea mediana, considerando l'asse X nella direzione della linea mediana e l'asse Y nella direzione dell'ingrandimento longitudinale di questa area campionata, e la curva di rugosità è espressa da y=f(x)
  
Rz (altezza massima)
Rz è tale solo quando la lunghezza di riferimento viene campionata a partire dalla curva di rugosità nella direzione della linea mediana, la distanza tra la linea di picco del profilo superiore e la linea di valle del profilo inferiore sull'area campionata viene misurata nella direzione di ingrandimento longitudinale della curva di rugosità e il valore ottenuto è espresso in micrometri (µm). Nel calcolo di Rz , viene selezionata come lunghezza di campionatura un'area priva di picchi eccessivamente elevati o di valli eccessivamente basse, che potrebbero essere considerati difetti.
Rz=Rp+Rv
RZ(JIS) (rugosità media su 10 punti)
RZ(JIS) conosciuto anche come il “parametro di altezza dei 10 punti” nella Norma ISO 4287/1-1984 ed è tale solo se la lunghezza di riferimento viene campionata dalla curva di rugosità nella direzione della linea mediana, la somma del valore medio dei valori assoluti delle altezze di cinque picchi di profilo più alto (Yp) e delle profondità delle cinque valli di profilo più profonde (Yv) misurate nella direzione di ingrandimento verticale della linea mediana di tale area campionata, e tale somma è espressa in micrometri (µm).

      Rz=

(Yp1+Yp2+....+Yp5) - (Yv1+Yv2+....+Yv5)

2